第7章RFID系统的关键技术之测试技术与贴标技术-4.
RFID技术及其关键技术分析
46算法语言2010年3月刊信息与电脑China Computer&Communication引言RFID（Radio Frequency Identification,以下简称RFID）技术通过无线射频方式实现非接触双向数据通信，对目标识别并获取相关数据，在非接触条件下，具有快速、实时、准确采集与处理信息的特性，已经被公认为本世纪十大重要技术之一。
射频识别技术是自动识别技术的一种，它利用射频信号及其空间耦合和传输特性，能对静止或移动的目标进行自动识别，获取相关数据，并可结合RSSI（信号强度）定位技术提供局部区域内目标定位服务。
1.RFID的组成1.1电子标签RFID系统一般由电子标签（Tag）、读写器（Reader）和后台网络组成，电子标签是射频识别系统中的重要部件，主要由天线和芯片两部分组成，芯片主要由存储器、控制器、编码器、调制器等组成，其中电源根据标签的发射功率选配。
作为被识别物的“身份卡”，其可以根据需要做成各种样式，但无论做成何种样式在其内部都存储着独立且唯一的电子编码，使得它能区分不同的被标识物。
电子标签根据不同的分类方法，可以分为许多种类。
按工作频率的不同可分为低频、高频、超高频；按供电形式可以分为有源标签、无源标签、半无源标签；按调制方式不同可以分为主动式、被动式、半被动式。
为了解决RFID厂商不同品牌电子标签的差异问题，Auto-ID Center根据标签的读写能力以及主动、被动等因素将标签划分为6个等级，如表1所示。
表1 Auto-ID Center对标签的等级划分等级性质供电用途特征Class0无无源被动EAS防盗1bit标签，无芯片Class1只读无源被动一般识别商品标识Class2读写无源被动一般识别可读写Class3读写半有源一般识别可读写Class4读写有源主动一般识别主动可读写Class5读写有源主动--其中Class5不仅仅局限于普通的识别应用，其与GPS或Internet技术配合使用可以实现多种用途。
RFID系统的关键技术之测试技术与贴标技术
二、 RFID系统测试技术
2、RFID系统测试的流程
研究RFID测试 技术，最重要的是 研究RFID系统测试 的流程、规范及其 方法。根据国内外 最新研究进展，我 们总结了测试流程 及方法的总体结构 图，如图7-28所示。
《RFID测试技术与贴标拭技术》 教学设计
主要内容
一、教学引入 二、 RFID系统测试技术 三、 RFID系统贴标技术 四、思考题
存在这么几个问题
一、教学引入
问题探究
1、RFID系统为什么要进行测试？ 2、RFID系统主要测试哪些内容？
3、UHF RFID标签的读写由于会受到各种
干扰，试想RFID标签贴在货物的包装箱什么 位置最为合适？
二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
（ 3）RFID系统测试的主要内容 RFID系统测试可以分成以下几类：功能测试、性能测试、安全 性测试、一致性测试。由于典型的RFID系统包括RFID标签、 RFID阅读器和RFID后台系统三部分。
二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
（ 3）RFID系统测试的主要内容
RFID系统功能测试 ■RFID标签功能测试：包括标签解调方式和返回时间测试，标 签反应时间测试，标签反向散射测试，标签返回准确率测试， 标签返回速率测试等； ■阅读器功能测试：阅读器调制方式测试，阅读器解调方式和 返回时间测试，阅读器指令测试等； ■RFID后台系统功能测试：包括RFID中间件系统功能测试和 RFID应用系统功能测试。
二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
（ 1）RFID系统测试必不可少
世界各发达国家和国际跨国公司对RFID技术非常重视，都在 加速推动RFID技术的研发和应用进程，而RFID系统测试则是 RFID技术研发和应用实施过程中的重要技术保障。
RFID的四个关键技术
RFID的四个关键技术物联网中的RFID有四个关键技术：标签的能量供应、标签到阅读器的数据传输、数据传输的完整性与安全性和多目标识别技术。
（1）标签的能量供应有源标签自带电池，用于给数据载体供电。
而无源标签工作所需能量则从射频电磁波束中获取，和有源射频识别系统相比，无源系统需要较大的发射功率，射频电磁波在标签上经射频检波、倍压、稳压、存储电路处理，转化为标签工作所需的工作电压。
（2）标签到阅读器的数据传输标签回送到阅读器的数据传输方式可归结为三类：①利用负载调制的反射或反向散射方式（反射波的频率与阅读器的发送频率一致）；②利用阅读器发送频率的次谐波传送标签信息（标签反射波与阅读器的发送频率不同，为其高次谐波（n倍）或分谐波（1/n倍））；③其他形式。
（3）数据传输的完整性与安全性由于数字信号在传输的过程中会受到干扰，故其传输至接收端可能发生误判，为保证数据的完整性，可以使用校验和法来识别传输错误并进行校正，最常用的是奇偶校验法以及冗余校验法。
在与安全相关的领域，例如出入系统、售票系统等越来越多地应用射频识别系统，在数据传输的过程中难免不受到攻击，因此必须采取一定的防范措施保证数据安全，例如可以通过在阅读器与标签之间建立密钥来对要传输的数据进行加密，达到安全的目的。
（4）多目标识别技术（反碰撞算法）当阅读器信号作用范围内存在多个标签，同一时刻有两个或两个以上的标签向阅读器返回信息时，将产生冲突。
解决冲突的算法称为反碰撞算法。
传统无线电技术（如通信卫星、移动电话网）已有空分多路法、频分多路法、时分多路法以及码分多路法来解决类似问题。
但在射频识别系统中，由阅读器和标签构成的无线网络有以下特征：①规模：每个阅读器工作区域内可能存在大量标签；②体积：标签附着在各种商品上，体积不能太大；③成本：粘贴标签的商品本身价值可能很低，所以标签的成本不能太高；④通信量：标签内包含的信息量很少，阅读器与标签间的通信时间很短。
RFID技术概述
• RFID系统至少包括电子标签和读写器两局部。RFID读写 器〔阅读器〕经过天线与RFID电子标签中止无线通讯， 可以完成对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典 型的阅读器包括有高频模块(发送器和接纳器)、控制单元 以及阅读器天线。
〔3〕甚高频(UHF,433MHz、860MHz～960MHz)
甚高频系统经过电场来传输能量。电场的能量下降 的不是很快，但是读取的区域不是很好中止定义。 该频段读取距离比拟远，无源可达10m左右。主 要是经过电容耦合的方式中止完成。
〔4〕微波(义务频率为2.45Hz或5.8Hz之间)
这个频段的优势在于其受各种强电磁场〔如电动机、 焊接系统等〕的干扰较小，识别距离介于高频和 甚高频系统之间，而且标签可以设计得很小，但 是本钱较高。
2.1.7 RFID的关键技术
RFID关键技术主要包括产业化关键技术和运用关键 技术两方面。
RFID产业化关键技术主要包括： ①标签芯片设计与制造：例如低本钱、低功耗的RFID芯片设
计与制造技术，适宜标签芯片完成的新型存储技术，防抵 触算法及电路完成技术，芯片平安技术，以及标签芯片与 传感器的集成技术等。
各频段特性的对比如表2-1所示：
表2-1 RFID频段特性对比表
2.3 RFID运用范围概述
射频识别技术以其共同的优势，逐渐地被普 遍运用于工业自动化、商业自动化和交通运输控 制管理等范围。随着大规模集成电路技术的提高 以及消费规模的不时扩展，射频识别产品的本钱 将不时降低，其运用也将越来越普遍。射频识别 技术在国外展开十分迅速，射频识别产品种类单 一。而在我国，由于射频识别技术起步较晚，运 用的范围不是很广，除了在中国铁路运用的车号 自动识别系统外，主要运用仅限于射频卡。
RFID复习题
RFID复习题一、概念题1、RFID常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子条码等等，俗称是什么。
2、RFID按工作频率可以分为几种。
3、什么是一种能将接收到的电磁波转换为电流信号，或者将电流信号转换成电磁波的装置，在RFID系统中，射频标签和读写器中都包含该装置。
4、我国UHF RFID的主要频段。
5、典型的RFID系统主要构成，一般我们把中间件和应用软件统称为应用系统。
6、什么是一个捕捉和处理RFID标签数据的设备，它能够将数据写到RFID标签中，可以是单独的个体，也可以嵌入到其他系统之中。
7、RFID中间件平台主要分为哪3个层次。
8、RFID系统的安全和隐私威胁涉及的对象主要隐患。
9、RFID系统测试的内容也主要包括内容。
10、EPC编码原则。
11、RFID系统是指采用RFID电子标签为识别标志的应用系统，通常由几部分造成。
12、掌握RFID的应用在哪几个方面。
13、13.56MHz RFID标签的应用在哪些领域。
14、13.56MHz RFID标签是什么15、13.56MHz标签读写器16、在物品识别技术中，哪项不是“有生命”识别技术。
（）17、接触式逻辑加密卡的应用领域。
18、 RFID技术特征。
19、读写器中负责将读写器中的电流信号转换成射频载波信号并发送给电子标签，或者接收标签发送过来的射频载波信号并将其转化为电流信号的设备是什么。
20、什么是一个微型的无线收发装置，主要由内置天线和芯片组成。
二、综合技能题1、RFID系统工作原理图，根据图，简述该系统的工作原理。
2、简述RFID工作频率的分类及主要应用领域。
3、比较EPC和UID标准，分析其主要区别。
4、电子标签的内部结构，描述各模块的功能。
5、RFID中间件系统架构，描述下图中“设备驱动适配”、“事件处理引擎”、“规则引擎”、“规则库”的功能。
6、简述逻辑加密卡的主要应用领域7、什么是125KHZID卡，他的主要优点是什么？8、13.56MHz RFID标签的特点是什么，主要应用领域有哪些9、每章课后作业。
RFID技术及应用(山东联盟)智慧树知到答案章节测试2023年山东农业工程学院
第一章测试1.自动识别技术是物联网的“触角”。
A:错B:对答案:B2.IC卡识别、生物特征识别无须直接面对被识别标签。
A:对B:错答案:B3.可读可写标签不仅具有存储数据功能，还具有在适当条件下允许多次对原有数据进行擦除以及重新写入数据的功能，甚至UID也可以重新写入。
A:对B:错答案:B4.以下哪些属于RFID应用？A:ATM自助取存款机B:ETC路桥不停车收费系统C:训养动物，畜牧牲口，宠物等识别管理D:物流过程中的货物追踪，信息采集答案:BCD5.有关RFID标签数据写入正确描述有哪些？A:数据写入可以采用读写器、智能标签打印机（编码器）等形式。
B:RFID标签数据写入就是以射频耦合方式将标识对象的ID存储于标签内存之中。
C:数据写入量越多越好。
D:在确定的应用集成度下，数据写入越早越好。
答案:ABD第二章测试1.高频大多采用反向散射耦合。
A:对B:错答案:A2.RFID系统一次只能读取一个电子标签。
A:对B:错答案:B3.读写器工作方式主要有（）。
A:都不发言B:标签先发言D:读写器先发言答案:BD4.在远距离耦合的RFID应用系统中，最常用的是（）。
A:微带贴片天线B:环形天线C:偶极子天线D:星形天线答案:C5.低频标签一般为（）标签，其工作能量通过电感耦合方式从读写器耦合线圈的辐射近场中获得。
A:有源B:自适应C:无源D:被动答案:C第三章测试1.在曼彻斯特码中，需要另外传送同步信号。
A:对B:错答案:B2.曼彻斯特编码被认为是一种自定时码。
它的每一个比特都准确地在一个预先定义的时间中被传送。
A:错B:对答案:B3.D触发器的特点是（）。
A:电平保持触发B:上升沿触发C:电平跳变触发D:下降沿触发答案:B4.倒相的曼彻斯特码的上升沿对应了密勒码的（）。
A:高电平B:跳变沿C:下降沿D:上升沿答案:B5.二进制绝对移相信号的产生有哪几种方式？A:间接相位法C:跳变相位法D:直接相位法答案:BD第四章测试1.差错控制主要实现哪两部分功能？A:差错控制调制B:差错控制解调C:差错控制编码D:差错控制解码答案:CD2.若一个码组的监督码元仅与本码组的信息码元有关而与其他码组的信息码元无关，则这类码称为分组码。
RFID技术概述PPT课件
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20
2. 天线的方向性图 天线的方向性图是指该辐射区域中辐射场的角度分布
，因而远场区是天线辐射场区中最重要的一个。公认的辐 射近场区与远场区的分界距离R为
读写器向射频标签供给射频能量。对于无源射频标签来说，其工
作所需的能量即由该射频能量中取得（一般由整流方法将射频能量
转变为直流电源存在标签中的电容器里）；对于半无源射频标签来
说，该射频能量能够唤醒标签转入工作状态。有源射频标签一般不
利用读写器发出的射频能量，因而读写器能够以较小的发射能量取
得较远的通信距离。
1.1 RFID技术的特点 1.2 RFID系统的组成 1.3 RFID技术的物理学原理 1.4 RFID系统特征 1.5 RFID技术现状与面临的问题
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3
第1章 RFID技术概述
• 1.1 RFID技术的特点
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4
• RFID的工作频率
常用：
125k
866～ 13.56M 433M 960M
5.8G
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2．时序
对于双向系统（读写器向射频标签发送命令与 数据，射频标签向读写器返回所存储的数据）来 说，读写器一般处于主动状态，即读写器发出询 问后，射频标签予以应答，称这种方式为阅读器 先讲方式。另一种情况是射频标签先讲方式，即 射频标签满足工作条件之后，首先发送信息，读 写器根据射频标签发送的信息，进行记录或进一 步发送询问信息，与射频标签构成一个完整地对 话，来达到读写器对射频标签进行识别的目的。
在应答器中，一般天线和应答器芯片封装在一起 。
《RFID技术原理及应用》课件—07 微波RFID技术
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过程说明
（1）所有处于ID状态且计数器初始化为0的标签发送标签ID； （2）若读写器检测到冲突，读写器发送FAIL命令； （3）收到FAIL命令的标签 • 如果其内部计数器的值不为0，则内部计数器加1，这些标签
之后将不再向读写器发送数据。 • 如果其内部计数器的值为0（即刚刚发送应答的标签），这些
户存储空间。32位的Kill密码可以使标签永久失效。 • 支持EPCglobal V2.0.1规定的所有强制命令及部分可选命令 • 主要应用于零售、供应链管理、船运服务、航空托运、洗衣
店管理等场合。
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2.内部结构
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3.数据传送
• 读写器通过ASK调制的PIE编码调制载波向电子标签发送信息
时隙计数器值减1一次。值为0的标签转移到应答状态。 （3）上一次时隙为0的标签, 在接收到下一条QueryRep命令时 ,标签的时隙计数器应从0000H减到7FFFH, 从而有效地防止随 后再次应答, 直到标签置新的随机数进入其时隙计数器。在2Q1条QueryRep命令中, 标签至少应答一次, 直至所有标签都被 识别。
（8）第4种可能：如果仅有一个标签应答但读写器接收错误， 则读写器发送RESEND命令要求标签重发，接收正确则转到第5步 。如果读写器再次接收错误，则应设定一个最大错误次数，超 过设定的错误次数，则判定有多于一个标签应答，转至第2步。
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3.时隙随机防冲突算法
• ISO/IEC18000-6 Type C • 主要参数为时隙计数参数Q （1）选到0时隙的标签立即 切换到应答(Reply)状态,并 向读写器回送应答。该标签 反向散射一个随机数RN16， 读写器将收到的RN16随机数 再发送给标签，标签确认后 就可以进行数据交换。
第7章RFID系统的关键技术之测试技术与贴标技术-2.
二Байду номын сангаас RFID系统测试技术
2、RFID系统测试的流程
研究RFID测试 技术，最重要的是 研究RFID系统测试 的流程、规范及其 方法。根据国内外 最新研究进展，我 们总结了测试流程 及方法的总体结构 图，如图7-28所示。
二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
（ 3）RFID系统测试的主要内容 RFID系统功能测试 ■RFID标签功能测试：包括标签解调方式和返回时间测试，标 签反应时间测试，标签反向散射测试，标签返回准确率测试， 标签返回速率测试等； ■阅读器功能测试：阅读器调制方式测试，阅读器解调方式和 返回时间测试，阅读器指令测试等； ■RFID后台系统功能测试：包括RFID中间件系统功能测试和 RFID应用系统功能测试。
二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
（ 4）RFID系统测试环境
RFID系统测试环境应包含以下几个主要方面： 1）测试场地：由于RFID产品性能参数不同，其读取范围也从几厘米到几十 米、上百米不等，需要有多样的测试场地。 2）测试设备：针对RFID标签及阅读器的数据采集设备，如场强仪、测速仪 等；专业的数据分析设备，如实时频谱分析仪、矢量网络分析仪、射频阻抗 /频谱/网络分析仪、精密LCR表、矢量信号发生器、EMI/EMC预兼容测试系 统等。 3）测试工具：RFID标签测试系统、阅读器测试系统、射频设计与仿真软件 系统、辅助分析工具等。 4）辅助测试设施：如贴有标签的货箱、托盘、叉车、集装箱等。 除此之外，在部分测试过程中还可能需要用到特殊设备，如要测试系统在无 干扰环境下的表现就需要对外界信号进行屏蔽，这就需要屏蔽室、电波暗室 或RFID终端系统模拟实验室等。
二、 RFID系统测试技术
RFID系统的关键技术之定位技术
信号干扰问题
总结词
信号干扰是RFID定位技术中常见的问题，由于环境中存在其他无线信号源的干扰 ，导致RFID标签的信号传输不稳定，影响定位精度。
详细描述
解决信号干扰问题的方法包括采用频分复用技术、时分复用技术和跳频扩频技术 等，以避免与其他无线信号发生冲突，提高信号传输的稳定性和准确性。
多径效应问题
01
02
03
电子标签
包含芯片和天线，用于存 储物品信息，并发送给阅 读器。
阅读器
接收来自电子标签的信号， 并将信息传输给计算机系 统进行处理。
计算机系统
负责处理阅读器传输的数 据，实现物品的跟踪和管 理。
RFID标签的工作原理
当RFID标签进入阅读 器的工作区域时，阅 读器通过天线发送射 频信号。
通过测量信号传播时间来计算距离，需要精确的时间测量。
到达时间差（TDOA）
利用多个读写器接收到信号的时间差来计算距离，可以降低对时间 同步的要求。
基于非距离的定位算法
指纹地图法
建立已知位置的标签与周围读写器信号强度的对应关系，通过匹配未知位置的 标签信号强度与指纹地图来估计其位置。
邻近算法
根据读写器接收到标签信号的强度或信号覆盖范围，将标签定位在其信号覆盖 的读写器区域。
定位技术的分类
基于距离的定位技术
基于时间的定位技术
通过测量物体与已知位置的参考点之 间的距离，计算出物体的位置，如 GPS定位技术。
通过测量信号传播的时间差或时间戳， 计算出物体的位置，如Wi-Fi指纹定位 技术。
基于角度的定位技术
通过测量物体与两个或多个已知位置 的参考点之间的角度，计算出物体的 位置，如蜂窝网络定位技术。
RFID系统的关键技术 之定位技术
演示文稿RFID技术课件讲解
得到解决，隐私问题需要各个国家通过立法对用户
的隐私权加以保护来解决。射频技术将会在全球科学技 术发展中得到重大突破。
第八页，共31页。
第2章RFID系统说明及协议分析
2.1 RFID系统说明
后
电
读
台
子
写
标 天线 器
计 算
签
机
第九页，共31页。
图 2-1 RFID 系统基本组成
电子标签
RFID标签俗称电子标签，也称应答器（tag, transponder, responder），根据工
作方式可分为主动式（有源）和被动式（无源）两大类，我们主要研究被动式 RFID标签及系统。被动式RFID标签由标签芯片和标签天线或线圈组成，利用电感 耦合或电磁反向散射耦合原理实现与读写器之间的通讯。
过滤，将其加工为读写器事件后再上传，减少与中间件及应用软件之间数据交 换的流量，因此在很多读写器中还集成了微处理器和嵌入式系统，实现一部分 中间件的功能，如信号状态控制、奇偶位错误校验与修正等。
未来的读写器呈现出智能化、小型化和集成化趋势，还将具备更加强 大的前端控制功能，例如直接与工业现场的其它设备进行交互甚至是 作为控制器进行在线调度。在物联网中，读写器将成为同时具有通讯、 控制和计算（communication, control, computing）功能的C3核心设备。
（2）生产的自动化控制。德国的BMW公司为了使汽车在流水线能够准确 的完成装配，将射频系统装在汽车装配线上。
（3） 货物跟踪管理及监控。射频识别技术为货物的跟踪管理及监控提 供方面、快捷、准确的自动化技术。将记录有集装箱位置、物品类别、 数量等数据的电子标签安装在集装箱上，借助射频识别技术，就可以 准确的确定集装箱在货场内的准确位置。
第7章RFID系统的关键技术之测试技术与贴标技术-4.
三、 RFID系统贴标技术
2、智能标签的贴放方法
（2）先编码，后贴标： 这个方法解决了先贴标后编码方法的一些缺点，采用嵌在贴放器里的编码 器先对标签进行编码，然后再贴标。遗憾的是，截止到本书发布之时，这种 方法还没有得到相关的证实。On-pitch标签卷的灵活性和功能比智能标签要 差。此外标签自身也因为可选择的胶有限而难以贴放到货箱上。最后，这种 方法往往不是能满足RFID标识原则，该原则规定要使用EPCglobal Inc.图标 对带RFID的货箱进行清晰标记，以便消费者识别。货箱上预打印的消费者提 升可能会因标记标准不断变化而不得不改变。
3、标签RFID贴标位置要求
2）包装箱的标签位置 托盘、包装箱、产品标签的复杂性如图7-39所示，由包 装箱组成托盘如图7-40所示。
图7-39 托盘、包装箱、产品标 签的复杂性
图7-40 由包装箱组成托盘
三、 RFID系统贴标技术
3、标签RFID贴标位置要求
2）包装箱的标签位置
最佳位置：嵌有RFID电子标签的智能标签与天线平行，如图7-41所示。 非最佳位置：嵌有RFID电子标签的智能标签并不与天线平行，如图7-42 所示。
三、 RFID系统贴标技术
3、标签RFID贴标位置要求
RFID 标签的贴标位置经常会影响到标签的读取率。在单品贴 标的情况下，由于货品排放紧凑，标签发射的信号可能会互相 干扰，读取率更容易受到影响。标签不统一的贴置位置也会阻 碍标签的读取。 1）图书标签的贴标位置
图书管理系统的标签完全符合 ISO15693标准，图7-36显示的是 一个专门为图书馆图书管理设计 的标签。将一个45mm×45mm的 薄标签封装在牢固的、防撕裂的 塑料里，即使被摔落、随意处理 和浸湿，书也不会损坏。使用远 距离读写器时，45mm×45mm的 薄标签的读写距离在0.9m左右。 标签通常贴在书的封底。
RFID的标准体系PPT课件
2. RFID应用标准
RFID应用标准主要涉及特定应用领域或环境中
RFID的构建规则，包括RFID在物流配送、仓储管
理、交通运输、信息管理、动物识别、矿井安全
、工业制造和休闲娱乐等领域的应用标准与规范
2021
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3.RFID数据内容标准
RFID数据内容标准主要涉及数据协议、数据编码 规则及语法，包括编码格式、语法标准、数据符 号、数据对象、数据结构和数据安全等。RFID数 据内容标准能够支持多种编码格式，比如支持 EPCglobal和DOD等规定的编码格式，也包括 EPCglobal所规定的标签数据格式标准。
4. RFID性能标准
RFID性能标准主要涉及设备性能及一致性测试方 法，尤其是数据结构和数据内容（即数据编码格 式及其内存分配），主要包括印制质量、设计工 艺、测试规范和试验流程等。
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7.2 UID泛在识别中心标准体系
泛在识别中心的技术体系架构由泛在识别码（ ucode）、泛在通信器、信息系统服务器和ucode 解析服务器等4部分组成。
多元通信接口
无缝通信
安全性
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7.2.3信息系统服务器
信息系统服务器存储并提供与ucode相关的各种 信息。出于安全考虑，采用eTRON，从而保证具 有防复制、防伪造特性的电子数据能够在分散的 系统框架中安全地流通和工作。信息系统服务器 具有专业的抗破坏性，使用基于PKI技术的虚拟专 用网（Virtual Private Network，VPN），具有只 允许数据移动而无法复制等特点。通过设备自带 的eTRON ID，信息系统服务器能够接入多种网 络建立通信连接。利用eTRON，信息系统服务器 能实现电子票务和电子货币等有价信息的安全流 通，以及离线状态下的小额付款机制费用的征收 ，同时还能保证各泛在设备间安全可靠的通信。
第7章RFID系统的关键技术之测试技术与贴标技术
二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
（ 4）RFID系统测试环境
RFID系统测试环境应包含以下几个主要方面： 1）测试场地：由于RFID产品性能参数不同，其读取范围也从几厘米到几十 米、上百米不等，需要有多样的测试场地。 2）测试设备：针对RFID标签及阅读器的数据采集设备，如场强仪、测速仪 等；专业的数据分析设备，如实时频谱分析仪、矢量网络分析仪、射频阻抗 /频谱/网络分析仪、精密LCR表、矢量信号发生器、EMI/EMC预兼容测试系 统等。 3）测试工具：RFID标签测试系统、阅读器测试系统、射频设计与仿真软件 系统、辅助分析工具等。 4）辅助测试设施：如贴有标签的货箱、托盘、叉车、集装箱等。 除此之外，在部分测试过程中还可能需要用到特殊设备，如要测试系统在无 干扰环境下的表现就需要对外界信号进行屏蔽，这就需要屏蔽室、电波暗室 或RFID终端系统模拟实验室等。
二、 RFID系统测试技术
1、RFID系统测试技术概述
（ 2）RFID系统测试研究现状 鉴于 RFID 测试的重要性，国际上一些 RFID 的推动者如 HP 、 IBM、Sun及Microsoft等公司已开始在世界各地建立相应的测 试实验室,开展相关的研究和实验。 IBM在欧洲成立了测试和互 操作性实验室用来指导并提供 RFID技术，这个实验中心将测试 RFID芯片、数据识别器和相关的应用软件以验证它们之间的相 互配合情况； Sun 则在整合了硬件、软件和服务后推出了多层 的Sun EPC网络架构，并在全球各地部署了多个RFID测试中心； 韩国提出了“测试床建设计划”(Test-bed Building Plan)，建 立RFID/USN综合测试中心。
1）对于标准符合性测试 测试待测目标是否符合某项国内或国际标准（例如ISO18000标准）定义 的空中接口协议。 2）对于可互操作性测试 测试待测设备与其他设备的协同工作能力。 3）对于性能测试 对于性能测试具体内容有RFID标签测试、RFID读写器测试和RFID系统 测试。RFID标签测试包括工作距离测试、标签天线方向性测试、标签最 小工作场强测试、标签返回信号强度测试、抗噪声测试、频带宽度测试、 各种环境下标签读取率测试、标签读取速度测试等；RFID读写器测试包 括灵敏度测试，发射频谱测试等；RFID系统测试包括电子标签和读写器， 测试不同参数（改变标签的移动速度、附着材质、数量、环境、方向、 操作数据小、以及多标签的空间组合方案等）的系统通信距离、系统通 信速率。
RFID关键技术
RFID关键技术什么是RFID主要包括产业化关键技术和应用关键技术两方面[1]，其中RFID产业化关键技术主要包括：标签芯设计与制造：例如低成本、低功耗的RFID芯设计与制造技术，适合标签芯实现的新型存储技术，防冲突算法及电路实现技术，芯安全技术，以及标签芯与传感器的集成技术等。
天线设计与制造：例如标签天线匹配技术，针对不同应用对象的RFID标签天线结构优化技术，多标签天线优化分布技术，上天线技术，读写器智能波束扫描天线阵技术，以及RFID标签天线设计仿真软件等。
RFID标签封装技术与装备：例如基于低温热压的封装工艺，精密机构设计优化，多物理量检测与控制，高速高精运动控制，装备故障诊断与修复，以及在线检测技术等。
RFID标签集成：例如芯与天线及所附着的特殊材料介质三者之间的匹配技术，标签加工过程中的一致技术等。
读写器设计：例如密集读写器技术，抗干扰技术，低成本小型化读写器集成技术，以及读写器安全认证技术等。
RFID应用关键技术主要包括：RFID应用体系架构：例如RFID应用系统中各种软硬件和数据的接口技术及服务技术等。
RFID系统集成与数据管理：例如RFID与无线通信、传感网络、信息安全、工业控制等的集成技术，RFID应用系统中间件技术，海量RFID信息资源的组织、存储、管理、换、分发、数据处理和跨平台计算技术等。
RFID公共服务体系：提供支持RFID社会应用的基础服务体系的认证、注册、编管理、多编体系映射、编解析、检索与跟等技术与服务。
RFID检测技术与规范：例如面向不同行业应用的RFID标签及相关产品物理特和能一致检测技术与规范，标签与读写器之间空中接口一致检测技术与规范，以及系统解决方案综合检测技术与规范等。
什么是RFID技术？RFID射频识别是一种非接触式的动识别技术，它通过射频信号动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。
RFID 技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。
RFID技术
RFID技术及应用
教学大纲
教务处
一、课程性质
RFID技术是实现物联网的关键技术，被公认为21世纪最有发展前途的十大重要技术之一。
其实在我们生活中，大家时刻都在接触和应用，比如我们二代身份证、智能图书馆、高速ETC、无人便利店、服装零售、航空业、智能制造等等。
二、课程目标
（一）理解无线射频识别技术的技术基础
（二）理解频率标准与技术规范
（三）理解系统构成及工作原理
（四）掌握安全和隐私管理
（五）掌握关键技术中防碰撞技术、定位技术、检测技术及贴标技术（六）掌握体系结构和中间件
（七）掌握EPC与物联网技术
（八）掌握EPC与物联网技术
（九）掌握RFID物流管理信息系统开发
（十）掌握基于RFID无线传感网的供应链物流管理应用
三、参考学时
110学时
四、课程内容
五、教学实施建议
（1）充分利用信息化教学手段进行课堂教学
（2）采用理实一体的教学方法，增强学生的学习兴趣。
（3）采用案例化教学方式，提升系统设计的综合能力。
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1、RFID标签贴标的影响因素
(3)读取器功率与参数设定 设定适当发射功率与碰撞参数。 1）功率设定 读取器发射功率可以透过程序操作来控制，功率太强容易产生折射干扰，功 率不足则无法达到启动标签电磁场的最低能量要求。 2）碰撞参数设定 一个Reader针对同一群标签中通信，在同一段时间里面接收到大量的Tag传 送之数据而产生讯号碰撞，结果就会造成读取率不佳现象。 3）利用RSSI值过滤 Reader在读取某一区域标签时，在同时间也会接收到其他区域的Tag数据。 Reader程序可以根据标签响应的RSSI值差异性进行过滤，减低误判现象。 4）避开盲点 由于环境折射波与天线直接波会产生相位加成与抵消作用，其中相位抵消的 点会在有效读取区内产生读不到标签的盲点。可以利用不同角度天线架设组 合，并由Reader程控改变天线切换开关，达到读取区中盲点的位置移动作用， 减低因盲点造成的读取率不稳现象。
三、 RFID系统贴标技术
3、标签RFID贴标位置要求
RFID 标签的贴标位置经常会影响到标签的读取率。在单品贴 标的情况下，由于货品排放紧凑，标签发射的信号可能会互相 干扰，读取率更容易受到影响。标签不统一的贴置位置也会阻 碍标签的读取。 1）图书标签的贴标位置
图书管理系统的标签完全符合 ISO15693标准，图7-36显示的是 一个的、防撕裂的 塑料里，即使被摔落、随意处理 和浸湿，书也不会损坏。使用远 距离读写器时，45mm×45mm的 薄标签的读写距离在0.9m左右。 标签通常贴在书的封底。
3、标签RFID贴标位置要求
2）包装箱的标签位置 托盘、包装箱、产品标签的复杂性如图7-39所示，由包 装箱组成托盘如图7-40所示。
图7-39 托盘、包装箱、产品标 签的复杂性
图7-40 由包装箱组成托盘
三、 RFID系统贴标技术
3、标签RFID贴标位置要求
2）包装箱的标签位置
最佳位置：嵌有RFID电子标签的智能标签与天线平行，如图7-41所示。 非最佳位置：嵌有RFID电子标签的智能标签并不与天线平行，如图7-42 所示。
三、 RFID系统贴标技术
2、智能标签的贴放方法
（2）先编码，后贴标： 这个方法解决了先贴标后编码方法的一些缺点，采用嵌在贴放器里的编码 器先对标签进行编码，然后再贴标。遗憾的是，截止到本书发布之时，这种 方法还没有得到相关的证实。On-pitch标签卷的灵活性和功能比智能标签要 差。此外标签自身也因为可选择的胶有限而难以贴放到货箱上。最后，这种 方法往往不是能满足RFID标识原则，该原则规定要使用EPCglobal Inc.图标 对带RFID的货箱进行清晰标记，以便消费者识别。货箱上预打印的消费者提 升可能会因标记标准不断变化而不得不改变。
三、 RFID系统贴标技术
2、智能标签的贴放方法
（1）先贴标，后编码： 如果货箱上预先印刷了条码，那么可以在编码之前先将背面带粘胶的RFID标 签贴到货箱上。先贴标后编码的工作流程包括：用上游贴放器把标签固定到 货箱上，当货箱通过包装线时由一台固定在包装线上方的读写器为它编码。 这种方法可以使处理过程流程化，而且能够降低成本，特别是在现有的贴放 设备能处理贴标任务的情况下。而这种方法的一个不足之处是无法在现有的 贴标之前检查出“哑”标签和坏标签，这极有可能导致很多货箱要重新贴标。 这个方式另一个缺点是它不可避免的会为碰巧在附近的标签也进行编码。目 前市场上大多数贴放器的设计中没有处理成卷on-pitch标签的功能。某些标 卷轴绕得过紧，容易导致标签卡在贴放器中，对不起造成严重损害。此外， 如果标签背面的粘胶不牢固，那么标签可能会在未经发现的情况下从货箱上 脱落。标签行业花费了数年时间为不同的应用寻找完美的粘胶解决方案，而 许多只供应标签的供应商才刚刚接触到这方面的知识。结果，这种方式因为 潜在的“哑”标签和坏标签、标签受损或掉落以及的误编码问题而增加了流 程不稳定。
图7-41 最佳位置
图7-42 非最佳位置
三、 RFID系统贴标技术
3、标签RFID贴标位置要求
3）从贴标出货转换所需要时间取决于以下几个因素
（1）产品种类：高价值物品由于经常容易遭受损失，所以值得进 行RFID投资，是自动化方法的最佳实施对象。不利于RFID应用： 要采用包装和处理工艺才能满足客户合格要求和从贴标出货方法 转换到更自动化方法导致包装需要更长的时间的情况。 （2）技术成熟度和可靠性：自动化方法要求较大的初期投资，且 需要较长时间才能获取回报。自动化通常需要在流程中建立可靠 性。 （3）竞争情况：当决定采用自动化方法时，你的竞争对手的 RFID实施会影响你的决定。因此，对最佳方法进行内部和行业性 的了解非常重要。你最好在不得不反击竞争对手之前开发自己的 自动化商业方案。关键是当你采用自动化贴标时，每个公司和每 个应用的情况都不一样，只有用不同的货箱数量和应用曲线点评 估贴标出货和“印刷粘贴（Print & Apply）”方法的效果后才能 决定何时采用。
四、 思考题
1．简答题 1）简述RFID的碰撞，解决碰撞的主要方法有哪些？ 2）简述RFID读写器防碰撞技术产生的原因及解决方 法。 3）常用的定位技术有哪些，RFID定位技术有什么优 势？ 4）简述RFID系统测试的流程、规范和方法。 5）简述RFID标签贴标的影响因素及如何正确贴标。
四、 思考题
2．分析题 1）分析比较UHF频段RFID系统的防碰撞方案。 2）RFID人工贴标与自动贴标的区别。
请多指导！
图7-36 一个专门为图书馆图书 管理设计的标签
三、 RFID系统贴标技术
3、标签RFID贴标位置要求
2）包装箱的标签位置 单一包装箱的标签位置如图7-37所示。大包装箱内产品 的标签位置如图7-38所示。
图7-37 单一包装箱标签位置
图7-38 大包装箱内产品的标签位置
三、 RFID系统贴标技术