HF和UHF RFID標簽性能測試系統(tǒng)的設(shè)計
本文選題:RFID + 高頻RFID。 參考:《山東大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:RFID技術(shù)是完成物品身份識別的重要技術(shù)手段之一。隨著21世紀初期隨著信息技術(shù)革命和人工智能的持續(xù)發(fā)展,信息爆炸產(chǎn)生了巨大的社會推動力,無論是在IOT領(lǐng)域還是在大數(shù)據(jù)和人工智能領(lǐng)域,RFID都在物品信息數(shù)據(jù)獲取中占據(jù)著極為關(guān)鍵的地位。射頻識別是通過調(diào)制了的攜帶著有效信息的電磁場信號之間的通信,把附著在物品或者物品內(nèi)部的標簽上的數(shù)據(jù)進行傳送,以實現(xiàn)特定物品的自動識別和追蹤的功能,RFID技術(shù)在HF段和UHF段具有不同的通信協(xié)議和不同的應(yīng)用場景。隨著RFID技術(shù)的進步和應(yīng)用的增多,不同的應(yīng)用現(xiàn)場對RFID標簽性能的要求層出不窮,因此在對符合不同協(xié)議標準的RFID標簽進行性能測試是一個具有重要研究意義的方向。標簽性能包括標簽在不同環(huán)境下的最小激活功率,最佳工作頻率,讀寫距離,方向圖等。當(dāng)前工業(yè)界迫切需求針對不同的應(yīng)用場景設(shè)計不同性能的標簽,RFID標簽的制造廠商和研究機構(gòu)同樣對RFID標簽的性能提出了更多的需求。通過軟件無線電的方法對不同廠商,不同協(xié)議,不同工作頻率,不同規(guī)格,不同場景下RFID標簽的性能測試,對標簽的制造行業(yè)和應(yīng)用場景選型和研究提供巨大的幫助。本文通過詳解分析RFID標簽和閱讀器的通信過程,天線特征對標簽性能的影響,實現(xiàn)了RFID標簽性能測試系統(tǒng)的硬件框架設(shè)計,包括天線的設(shè)計,射頻前端的方案選擇,ZYNQ平臺的使用,PCIe電路的設(shè)計和軟件開發(fā)以性能測試算法和交互界面在X86主機上的軟件實現(xiàn)。針對RFID標簽性能測試系統(tǒng)在現(xiàn)場環(huán)境中的應(yīng)用,提出了三種標簽性能測試方法。結(jié)合高頻ISO 14443A、ISO 14443B、ISO 15693標準以及超高頻ISO 18000-6B、ISO 18000-6C標準的前向鏈路和后向鏈路的參數(shù)分析,展示并且分析軟件在標簽的發(fā)射功率,反向散射功率,標簽方向性,標簽讀寫距離等具體功能實現(xiàn)。標簽性能測試效果通過主機Windows平臺下的MFC上位機以波形、圖標、表格,人機操作的方式展示。
[Abstract]:RFID technology is one of the important means to complete the identification of objects. With the information technology revolution and the continuous development of artificial intelligence in the early 21st century, the information explosion has produced a huge social impetus. Whether in the field of IOT, big data and artificial intelligence, it plays a key role in the acquisition of information data. Radio frequency identification (RFID) is the transmission of data attached to an object or a label inside an article by means of a modulated communication between electromagnetic signals carrying valid information. RFID technology has different communication protocols and different application scenarios in HF and UHF segments to realize automatic identification and tracking of specific items. With the development of RFID technology and the increase of its application, the performance requirements of RFID tags in different application fields emerge endlessly. Therefore, it is an important research direction to test the performance of RFID tags that meet different protocol standards. Tag performance includes minimum active power, optimal working frequency, read and write distance, pattern, etc. At present, there is an urgent need for manufacturers and research institutions to design RFID tags with different performance in different application scenarios and put forward more demands on the performance of RFID tags. Through the method of software radio, it can be used to test the performance of RFID tags in different manufacturers, different protocols, different working frequencies, different specifications, different scenarios, and provide a great help for the selection and research of label manufacturing industry and application scenarios. In this paper, the communication process between RFID tag and reader is analyzed in detail, and the effect of antenna characteristics on tag performance is analyzed. The hardware frame design of RFID tag performance testing system is realized, including the design of antenna. The use of ZYNQ platform for RF Front-end the design and software development of PCIe circuit are implemented on X86 host computer with performance testing algorithm and interactive interface. Aiming at the application of RFID tag performance test system in field environment, three tag performance testing methods are proposed. Combining with the parameter analysis of the forward link and backward link of the high frequency ISO 14443A / ISO 14443BU ISO 15693 and UHF ISO 18000-6BISO 18000-6C standard, the transmission power, backscatter power and label directivity of the software are displayed and analyzed. Tag read and write distance and other specific functions. The tag performance test results are displayed by the MFC PC under the host Windows platform in the form of waveforms, icons, tables and man-machine operation.
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TP391.44
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,本文編號:1856254
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