内嵌于二维码的RFID标签设计研究

摘要

射频识别技术(Radio-frequency Identification，RFID)被认为是条形码识别技术的潜在替代者。条形码和RFID同为重要的自动识别技术将会长期共存。将条形码和RFID标签合二为一，可以更好地适应今后一段时期两者共同应用的需要。二维码与Fragment-type天线在结构形式上的相似性，为二维码与RFID标签的一体化设计提供了可能。论文研究内嵌于QR二维码的超高频RFID标签设计技术，主要工作如下:
　　1、介绍了内嵌于二维码的超高频RFID标签设计的相关理论和设计技术基础，包括RFID标签的基本设计考虑，Fragment-type天线和电小环天线的特性，面向fragment结构优化设计的MOEA/D-GO算法理论和QR码的编码原理。
　　2、内嵌于全金属或导电墨模块二维码的RFID标签设计，即QR二维码的深色模块全部设置为导电材质在满足QR码正确识读的前提下，允许改变二维码符号的部分0-1分布，采用MOEA/D-GO算法优化形成RFID标签所需的天线电路，设计得到内嵌于QR二维码的RFID标签，并对所设计的二维码RFID标签进行了制作与测试验证。
　　3、面向成本控制的混合打印技术要求，设计了内嵌于具有部分导电材质模块二维码的RFID标签，即仅将MOEA/D-GO算法优选的部分二维码深色模块设置为导电材质，配以必要的二维码部分符号0-1变异，形成RFID标签所需的天线电路。设计中还探讨了RFID标签方向图的调控技术。
　　4、结合典型应用考虑，主要探讨了二维码在一定比例下缩放对内嵌RFID标签天线性能参数的影响，并面向校园一卡通证件给出了具有不同信息类型的二维码RFID标签设计。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 自动识别技术概述

1．2 RFID技术

1．3 条码技术

1．3．1 一维条码与二维条码

1．3．2 二维码的定义与分类

1．3．3 QR二维码及其特点

1．4 RFID与条码的共存与发展

1．5 论文的结构与内容

第2章 RFID标签与二维码的结合

2．1 RFID理论基础

2．1．1 RFID标签

2．1．2 UHF RFID标签天线设计依据

2．1．3 共轭匹配理论

2．2 典型天线结构

2．2．1 Fragment-type天线

2．2．2 电小环天线的辐射特性

2．3 QR二维码编码技术

2．3．1 QR码基本特性

2．3．2 QR码符号结构

2．3．3 QR码编码规则

2．3．4 数据码字在二维码符号中的布置

2．3．5 掩模算法

2．4 MOEA／D-GO优化算法介绍

2．4．1 MOEA／D-G0优化算法流程及特点

2．4．2 MOEA／D-GO优化算法与HFSS结合

2．5 本章小结

第3章 内嵌于全金属模块二维码的RFID标签设计研究

3．1 二维码内可用区域选取原则

3．1．1 占用纠错区

3．1．2 应用填充区

3．2 标签的HFSS建模优化设计

3．2．1 HFSS下建立”USTC”二维码符号模型

3．2．2 HFSS仿真与优化设置

3．2．3 结果分析

3．3 实物制作与测试

3．4 具有其它符号内容的二维码RFID标签设计研究

3．5 本章小结

第4章 面向混合打印技术的二维码标签设计研究

4．1 具有振子形式天线的标签设计

4．2 具有固定主回路的环状天线标签设计

4．3 二维码全符号域搜索设计

4．4 本章小结

第5章 面向典型应用的二维码标签设计研究

5．1 二维码缩放对RFID标签天线性能参数的影响

5．2 内嵌于证件信息二维码的RFID标签设计研究

5．2．1 全导电墨模块设计

5．2．2 混合打印模式设计

5．2．3 应用于其它内容的二维码

5．3 本章小结

第6章 总结与展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果