密集环境下超高频RFID系统关键问题研究

摘要

随着物联网技术的飞速发展，RFID技术不断成熟，越来越多的生产、生活场景开始应用RFID技术。由于RFID系统应用环境的密集化、复杂化，越来越多的RFID系统需要大量布放阅读器及标签。传统的测试方法已经无法满足密集环境RFID测试的需要，因此，需要提出新的密集环境下的RFID测试新方法及指标参数。
　　本文的主要研究内容如下:
　　第一，对RFID系统下存在的标签防碰撞问题和阅读器防碰撞问题进行了研究，并分析了碰撞发生的原因。对超高频RFID系统性能指标进行了分析。
　　第二，现有的标签防碰撞算法指标大都是基于吞吐率的，但是由于吞吐率的计算忽略了实际的通信链路中各个时隙的真实长度，因此吞吐率并不能很好地衡量实际RFID应用系统的工作效率。本文提出了一种基于识别速率的标签防碰撞性能指标，该指标基于真实的通信链路时间，更接近真实的使用场景，具有实际的指导意义。
　　第三，提出了一种新的阅读器防碰撞性能测试方法，完成了现场测试环境的搭建。对采集到的阅读器和标签数据进行分析，提出了新的阅读器防碰撞性能指标。根据提出的指标，对阅读器的防碰撞性能进行评估，并给出了密集环境下防碰撞模式选择的建议。
　　第四，设计了一个阅读器防碰撞性能自动测试系统，目的是实现防碰撞性能测试的自动化。该系统采用C＃编程语言，可以方便快捷地修改设置参数以满足测试需求，能够高效、快速地完成阅读器的防碰撞性能测试，并导出测试数据与测试结果。

目录

声明

摘要

1．1 课题的研究背景与意义

1．2 RFID测试技术研究发展及现状

1．3 RFID测试面临的挑战

1．4 论文的内容安排

第二章 密集环境下的RFID系统

2．1 RFID系统介绍

2．2 超高频RFID系统常用性能指标

2．2．1 最小读取功率

2．2．2 标签识别率

2．2．3 吞吐率

2．3 密集环境下的标签碰撞问题

2．3．1 标签天线互耦

2．3．2 标签碰撞

2．4 密集环境下的阅读器碰撞问题

2．4．2 阅读器-标签碰撞

2．4．3 隐藏终端干扰

2．4．4 暴露终端问题

2．5 本章小结

第三章 标签防碰撞性能指标研究

3．1 标签防碰撞算法

3．2 吞吐率仿真结果

3．3 基于识别速率的标签防碰撞算法性能评估

3．3．1 识别速率计算方法

3．3．2 识别速率的仿真结果

3．4 两种仿真结果分析

3．5 本章小结

第四章 阅读器防碰撞性能测试方法研究

4．1 阅读器防碰撞算法

4．2 测试平台及测试方法介绍

4．2．1 测试平台介绍

4．2．2 测试方法介绍

4．3 测试结果及分析

4．3．1 测试数据分析

4．3．2 阅读器防碰撞性能指标

4．4 本章小结

第五章 阅读器防碰撞性能自动测试系统

5．1 系统需求分析

5．2 系统硬件设计

5．3 系统软件设计

5．3．1 整体结构设计及软件工作流程

5．3．2 系统实现及成果展示

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间参与的工程项目和发表的文章