射頻識別標(biāo)簽性能測試研究

測試流程

不同測試內(nèi)容之間的測試流程總體相似，但具體步驟稍有不同，如：讀電磁場強度閾值和寫電磁場強度閾值測試中，需要從第一個存儲塊開始測試，直到 最后一個存儲塊結(jié)束;靈敏度降級測試中需要對水平和垂直方向上各個角度進(jìn)行測量;干擾抑制測試中，連續(xù)波干擾抑制測試時，直至標(biāo)簽不能響應(yīng)調(diào)制信號指令時 停止測試，而在調(diào)制信號測試中，直至標(biāo)簽在制定幅度級別上響應(yīng)50%期望的發(fā)生器指令時停止測試。

符合ISO/IEC18000-7協(xié)議的433.920MHz電磁傳播型標(biāo)簽的功能測試

該部分規(guī)范了符合ISO/IEC18000-7的433.920MHz電磁傳播型標(biāo)簽的功能測試內(nèi)容和測試方法，包括：識別電磁場強度閾值和頻率容限、讀電磁場強度閾值和頻率容限、寫電磁場強度閾值、靈敏度方向性、干擾抑制、最大工作電磁場強度、生存電磁場強度。

相對前述類型的標(biāo)簽性能測試來說，符合ISO/IEC18000-7協(xié)議的433.920MHz電磁傳播型標(biāo)簽的測試設(shè)置更加復(fù)雜：測試設(shè)備應(yīng) 置于消聲室或其他完全特定的位置，該位置要不受干擾源和傳輸(如特定信號反射、吸收或堵塞)的影響。測試使用的中心頻率為433.920MHz，進(jìn)行 50kHz的FSK調(diào)制，波形和時序根據(jù)ISO/IEC 18000-7中的定義。信號源輸出必須在10dB步進(jìn)的100dB范圍內(nèi)可調(diào)，且最大輸出至少為10dBm。該信號的調(diào)制使用碼形發(fā)生器生成相應(yīng)的正確 命令和時序。測試中使用FSK接收器和解碼器來接收、解碼并發(fā)送標(biāo)簽響應(yīng)到相應(yīng)的監(jiān)控軟件，以便可以評估標(biāo)簽的響應(yīng)。

對于不同的測試內(nèi)容，測試流程是：首先設(shè)置所有的測試設(shè)備位置、配置信號源、安裝標(biāo)簽，發(fā)送相應(yīng)的指令，調(diào)節(jié)信號源直到測試標(biāo)簽發(fā)出可靠的響 應(yīng)，然后根據(jù)不同的測試內(nèi)容進(jìn)行針對性的測量，并記錄測試結(jié)果和計算測試內(nèi)容的值。以識別電磁場強度閾值測試為例，流程圖2所示。

圖2：識別電磁場強度測試流程

不同測試內(nèi)容的測試的差別主要存在于測試流程中的各個參數(shù)變化和指令差異等，具體為:

測試頻率

識別電磁場強度閾值和頻率容限、讀電磁場強度閾值和頻率容限、寫電磁場強度閾值測試中，需要對433.900MHz、433.920MHz、 433.940MHz進(jìn)行測試;靈敏度方向性、最大工作電磁場強度、存活電磁場強度測試中僅需要對433.920MHz進(jìn)行測試;干擾抑制中，需要對 433.920MHz、434.170MHz、433.670MHz、434.420MHz、433.420MHz的干擾頻率進(jìn)行測試。

測試距離

識別電磁場強度閾值和頻率容限、讀電磁場強度閾值和頻率容限、寫電磁場強度閾值、靈敏度方向性、干擾抑制測試中，建議的標(biāo)簽位置到參考天線的測 試距離為2m，使用3m更好。最大工作電磁場強度、生存電磁場強度測試中，建議的標(biāo)簽位置到參考天線的最大測試距離為2m，使用1m更好。

測試指令

寫電磁場強度閾值和頻率容限測試中先發(fā)送Wakeup Header指令，接著發(fā)送write指令;其它測試項目中，先發(fā)送Wakeup Header指令，緊接著發(fā)送Collect指令。

測試結(jié)果取值

在識別電磁場強度閾值和頻率容限、讀電磁場強度閾值和頻率容限、寫電磁場強度閾值、靈敏度方向性測試中，測試結(jié)果取所有測量值中的最大值;干擾抑制、最大工作電磁場強度、生存電磁場強度測試中，測試結(jié)果取所有測量值中的最小值。

測試流程

不同測試內(nèi)容之間的測試流程總體相似，但具體步驟稍有不同，如：在靈敏度方向性測試中，需要以15°步進(jìn)旋轉(zhuǎn)標(biāo)簽，水平方向分別在0、15、 30、45、60、75、90、105、120、135、150、165、180、195、210、225、240、255、270、285、300、 315、330和345度上進(jìn)行測試，垂直方向分別在0、15、30、45、60、75、90上進(jìn)行測量;在干擾抑制測試中，信號源強度設(shè)置為高于 ETHR Read 3dB，干擾信號源信號強度設(shè)置為低于ETHR Read 20dB，然后以3dB步進(jìn)調(diào)節(jié)干擾信號源，測試標(biāo)簽的信道干擾抑制IRejection值，并在第一鄰道( 250KHz)和第二鄰道( 500KHz)上重復(fù)測試;最大工作電磁場強度測試中，需要在信號源和天線之間增加一個功放;存活電磁場強度測試中，需要先將信號發(fā)生器功率調(diào)節(jié)到高于 Emax，然后返回到ETHR Identification與Emax之間，并嘗試讀取標(biāo)簽。

在實際應(yīng)用中，RFID系統(tǒng)的應(yīng)用要綜合考慮位置、距離、溫度、濕度、干擾等諸多影響系統(tǒng)性能的因素。未經(jīng)過測試的RFID系統(tǒng)，系統(tǒng)整體性能 不明確，可能會影響實際應(yīng)用效果，甚至打擊最終用戶對RFID技術(shù)本身的信心。因此，在投資和實施RFID解決方案之前，按照測試方法和流程進(jìn)行一定的測 試及仿真試驗是非常必要的。ISO/IEC 18046-3是RFID標(biāo)簽性能測試方法，有利于標(biāo)簽選型及系統(tǒng)設(shè)計，有利于推進(jìn)RFID系統(tǒng)的更好實施。