《電子技術(shù)應(yīng)用》
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RFID協(xié)議一致性測試系統(tǒng)設(shè)計(三)
今日電子
NI公司
摘要: 近年來,,RFID技術(shù)得以快速發(fā)展,,已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域,。隨著制造成本的下降和標(biāo)準(zhǔn)化的實現(xiàn),,RFID技術(shù)的全面推廣和普遍應(yīng)用將是不可逆轉(zhuǎn)的趁勢,這也給RFID測試領(lǐng)域帶來了巨大的需求和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),。負(fù)責(zé)制訂RFID標(biāo)準(zhǔn)的兩大主要國際組織ISO和EPCglobal都針對RFID協(xié)議一致性測試及其系統(tǒng)設(shè)計發(fā)布了相關(guān)的規(guī)范,。
關(guān)鍵詞: RFID|NFC RFID 一致性測試 射頻
Abstract:
Key words :

5.RFID協(xié)議一致性測試系統(tǒng)演示

在具體實現(xiàn)了RFID協(xié)議一致性測試系統(tǒng)之后,我們將可以應(yīng)用于對RFID單元的實際測試之中,,本節(jié)以EPC UHF Class 1 Gen 2(也被稱為ISO 18000-6 Type C)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議一致性測試為例,,來介紹RFID標(biāo)簽和閱讀器的協(xié)議一致性測試實例。盡管每一種RFID協(xié)議都有微妙的不同,,但EPC UHF Class 1 Gen 2標(biāo)準(zhǔn)仍然是最具有代表性的一種協(xié)議,,因為該協(xié)議是目前應(yīng)用最為廣泛的UHF RFID標(biāo)準(zhǔn),同時其協(xié)議一致性測試規(guī)范,,也是眾多規(guī)范中定義最為完備的一種,。通過EPC UHF Class 1 Gen 2標(biāo)準(zhǔn)的測試實例,我們可以看到對各種RFID標(biāo)準(zhǔn)都適用的一般準(zhǔn)則,。

5..1  RFID標(biāo)簽協(xié)議一致性測試實例

EPC UHF Class 1 Gen 2標(biāo)準(zhǔn)RFID標(biāo)簽協(xié)議一致性物理層測試項目如表5-1所示,,測試點數(shù)表明該測試項目需要在多少種測試條件組合下進(jìn)行測試:

測試規(guī)范序號

物理層測試項目

測試點數(shù)

3

頻率范圍

3

9

解調(diào)能力

36

58, 59

FM0占空比

18

61

FM0前導(dǎo)碼

4

58, 63

Miller占空比

54

65

Miller前導(dǎo)碼

12

表5-1:RFID標(biāo)簽協(xié)議一致性物理層測試項目

物理層測試中,我們選取FM0前導(dǎo)碼的單個測試點為例,。FM0前導(dǎo)碼測試的目的是檢查標(biāo)簽應(yīng)答是否以協(xié)議中所規(guī)定的特定前導(dǎo)碼序列開頭,,該前導(dǎo)碼用于閱讀器對標(biāo)簽應(yīng)答信號的識別和同步。FM0前導(dǎo)碼的協(xié)議規(guī)定前7個脈沖長度的相對比值為2:1:1:2:1:3:2,,允許誤差為正負(fù)2.5%,,如圖5-1所示:

image016.jpg

圖5-1:FM0信號的前導(dǎo)碼(TRext=0)

測試過程中,RFID標(biāo)簽協(xié)議一致性測試系統(tǒng)給被測標(biāo)簽發(fā)送Query指令,,并檢查返回的應(yīng)答信號,。實測信號如圖5-2所示,兩個光標(biāo)之間為標(biāo)簽應(yīng)答的前導(dǎo)碼,,前7個脈沖的絕對長度依次為4.20,,2.12,2.08,,4.16,,2.08,6.26,,4.16微秒,,相對比值為2:1.01:0.99:1.98:0.99:2.98:1.98,符合協(xié)議規(guī)定,。

image017.jpg

圖5-2:FM0前導(dǎo)碼實測信號

EPC UHF Class 1 Gen 2標(biāo)準(zhǔn)RFID標(biāo)簽協(xié)議一致性協(xié)議層測試項目如表5-2所示:

測試規(guī)范序號

協(xié)議層測試項目

測試點數(shù)

66

鏈接頻率誤差

72

70

鏈接時間T1

72

70

最小鏈接時間T2

72

70

最大鏈接時間T2

72

86

TID內(nèi)存數(shù)據(jù)

2

93

滅活操作

2

97

只讀標(biāo)簽CRC16

2

97

讀寫標(biāo)簽CRC16

2

101

PC內(nèi)存數(shù)據(jù)

2

102

默認(rèn)PC數(shù)值

2

123, 124, 132, 136

Ready和Reply狀態(tài)

2

123, 129

Arbitrate狀態(tài)

6

123, 137, 138

Acknowledged狀態(tài)

2

123, 139, 141

Open狀態(tài)

2

123, 142

Secured狀態(tài)

2

145

Acknowledged到Secured狀態(tài)跳轉(zhuǎn)

2

148, 149

Open到Killed狀態(tài)跳轉(zhuǎn)

2

148, 149

Secured到Killed狀態(tài)跳轉(zhuǎn)

2

132, 136

Acknowledged到Reply狀態(tài)跳轉(zhuǎn)

2

132, 136

Open到Reply狀態(tài)跳轉(zhuǎn)

2

132, 136

Secured到Reply狀態(tài)跳轉(zhuǎn)

2

表5-2:RFID標(biāo)簽協(xié)議一致性協(xié)議層測試項目

協(xié)議層測試中,,我們選取鏈接時間T1和Open狀態(tài)兩個測試項目的單個測試點為例。
鏈接時間T1測試的目的是測量標(biāo)簽從接收到閱讀器指令到返回應(yīng)答之間的時間間隔,閱讀器在發(fā)送完指令之后,,會在特定的時間窗內(nèi)檢測來自標(biāo)簽的應(yīng)答信號,,落在時間窗之外的標(biāo)簽信號將會丟失。鏈接時間T1應(yīng)該處于[Max(RTCal,10Tpri)*(1-FT)-2, Max(RTCal,10Tpri)*(1+FT)+2]區(qū)間之內(nèi),,計算公式中各參數(shù)在協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中都有明確定義,,簡便起見,我們這里直接給出在該測試點下的具體數(shù)值為[33.1, 44.9]微秒,。
測試過程中,,RFID標(biāo)簽協(xié)議一致性測試系統(tǒng)給被測標(biāo)簽發(fā)送Query指令,并測量指令結(jié)束到應(yīng)答開始的時間間隔,。實測信號如圖5-3所示,,兩個光標(biāo)之間為鏈接時間T1,數(shù)值為36.8微秒,,符合協(xié)議規(guī)定,。
 
圖5-3:鏈接時間T1實測信號
Open狀態(tài)測試的目的是驗證標(biāo)簽?zāi)軌蛘_的從其他狀態(tài)進(jìn)入Open狀態(tài),正確的協(xié)議狀態(tài)跳轉(zhuǎn)是標(biāo)簽?zāi)軌蛲瓿筛黜棏?yīng)用功能的基礎(chǔ),。進(jìn)入Open狀態(tài)的過程是標(biāo)簽協(xié)議狀態(tài)圖的一個子集,,如圖5-4所示:
 
圖5-4:標(biāo)簽協(xié)議狀態(tài)圖Open相關(guān)子集
測試過程中,從標(biāo)簽上電開始,,RFID標(biāo)簽協(xié)議一致性測試系統(tǒng)給被測標(biāo)簽依次發(fā)送Query,,QueryRep,ACK,,ReqRN指令,驗證標(biāo)簽是否依次經(jīng)過了不返回應(yīng)答的Arbitrate狀態(tài),,返回RN16的Reply狀態(tài),,返回PC,EPC,CRC16的Acknowledged狀態(tài),最終進(jìn)入返回Handle,CRC16的Open狀態(tài),。實測信號如圖5-5所示,,即Query→無應(yīng)答→QueryRep→無應(yīng)答→QueryRep→RN16→ACK→PC,EPC,CRC16→ReqRN→Handle,CRC16, 符合協(xié)議規(guī)定。
 
圖5-5:Open狀態(tài)實測信號

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