《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 通信與網(wǎng)絡(luò) > 設(shè)計應(yīng)用 > RFID協(xié)議一致性測試系統(tǒng)設(shè)計(四)
RFID協(xié)議一致性測試系統(tǒng)設(shè)計(四)
中電網(wǎng)
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(shí)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 :

5.2 RFID閱讀器協(xié)議一致性測試實(shí)例
EPC UHF Class 1 Gen 2標(biāo)準(zhǔn)RFID閱讀器協(xié)議一致性物理層測試項(xiàng)目如表5-3所示:

測試規(guī)范序號

物理層測試項(xiàng)目

測試點(diǎn)數(shù)

7

頻率準(zhǔn)確度

50

12

數(shù)據(jù)編碼

2

14

射頻包絡(luò)1

2

14

射頻包絡(luò)2

2

21

上電射頻包絡(luò)1

1

22

上電射頻包絡(luò)2

1

24

下電射頻包絡(luò)1

1

25

下電射頻包絡(luò)2

1

32

前導(dǎo)碼

2

42

FHSS射頻包絡(luò)

1

46

FHSS信道

50

48

多閱讀器模式頻譜

1

51

密集閱讀器模式頻譜

1

358

單邊帶模式頻譜

1

表5-3:RFID閱讀器協(xié)議一致性物理層測試項(xiàng)目
物理層測試中,,我們選取數(shù)據(jù)編碼,射頻包絡(luò)1和密集閱讀器模式頻譜三個測試項(xiàng)目的單個測試點(diǎn)為例,。
數(shù)據(jù)編碼測試的目的是測量閱讀器信號中的PIE編碼參數(shù),,編碼參數(shù)確定了閱讀器信號數(shù)據(jù)位的標(biāo)準(zhǔn)長度,并間接確定了標(biāo)簽信號的鏈接速率,。閱讀器信號采用不同的脈沖長度進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的編碼,,數(shù)據(jù)0應(yīng)在6.25到25微秒之間,數(shù)據(jù)1與數(shù)據(jù)0的長度之比,,應(yīng)滿足如圖5-6所示的規(guī)定:
 
圖5-6:PIE編碼符號
測試過程中,,RFID閱讀器協(xié)議一致性測試系統(tǒng)接收被測閱讀器發(fā)送的指令,并測量Query指令中數(shù)據(jù)0和數(shù)據(jù)1 的編碼參數(shù),。實(shí)測信號如圖5-7所示,,三個光標(biāo)之間依次為數(shù)據(jù)1和數(shù)據(jù)0,,其中數(shù)據(jù)0長度,即Tari為24.8微秒,,數(shù)據(jù)1長度為43.2微秒,,PIEx為18.4微秒,符合協(xié)議規(guī)定,。
 
圖5-7:PIE編碼實(shí)測信號
射頻包絡(luò)1測試的目的是測量閱讀器信號中的ASK調(diào)制參數(shù),,包括調(diào)制深度、上升沿時間,、下降沿時間和脈沖寬度,,調(diào)制參數(shù)必須在一定的范圍之內(nèi),標(biāo)簽才能夠正確識別閱讀器的信號,。閱讀器到標(biāo)簽傳輸?shù)钠胀ˋSK和PR-ASK信號的射頻包絡(luò)都有嚴(yán)格的定義,,調(diào)制深度應(yīng)在80%到100%之間,上升沿,、下降沿時間應(yīng)小于0.33數(shù)據(jù)位長度,,脈沖寬度應(yīng)在0.265到0.525數(shù)據(jù)位長度之間,如圖5-8所示:
 
圖5-8:普通ASK和PR-ASK信號的射頻包絡(luò)
測試過程中,,RFID閱讀器協(xié)議一致性測試系統(tǒng)接收被測閱讀器發(fā)送的指令,,并測量特定脈沖的調(diào)制參數(shù)。實(shí)測信號如圖5-9所示,,被測閱讀器采用的是PR-ASK信號,,經(jīng)過脈沖成型濾波后波形變得圓滑,數(shù)據(jù)位長度為24.8微秒,,調(diào)制深度為97.4%,,上升沿時間為8.0微秒,下降沿時間為7.6微秒,,脈沖寬度為12.6微秒,,符合協(xié)議規(guī)定。
 
圖5-9:PR-ASK射頻包絡(luò)實(shí)測信號
密集閱讀器模式頻譜測試的目的是測量閱讀器信號的頻譜構(gòu)成,,在密集閱讀器模式下,應(yīng)用環(huán)境中將有多個閱讀器在不同的信道上同時通訊,,因此要求每個閱讀器只能占用自己的信道,,發(fā)射信號在該信道以外的功率應(yīng)該足夠小,否則可能干擾相鄰信道閱讀器的正常通訊,。密集閱讀器模式頻譜在第1,、2、3鄰道的抑制比需要分別達(dá)到-30,、-60,、-65dBch,,如圖5-10所示:
 
圖5-10:密集閱讀器模式頻譜模板
測試過程中,RFID閱讀器協(xié)議一致性測試系統(tǒng)接收被測閱讀器發(fā)送的指令,,并計算一段Select指令的信號頻譜,,與標(biāo)準(zhǔn)的頻譜模板進(jìn)行比較。實(shí)測信號如圖5-11所示,,被測閱讀器采用數(shù)據(jù)位長度25微秒的信號,,相應(yīng)信道寬度為100kHz,頻譜未超出模板的限制,,符合協(xié)議規(guī)定,。
 
圖5-11:密集閱讀器模式頻譜實(shí)測信號
EPC UHF Class 1 Gen 2標(biāo)準(zhǔn)RFID閱讀器協(xié)議一致性協(xié)議層測試項(xiàng)目如表5-4所示,主要為各個鏈接時間的測量,。測試過程中,,RFID閱讀器協(xié)議一致性測試系統(tǒng)接收被測閱讀器發(fā)送的指令,并根據(jù)測試需求返回相應(yīng)的應(yīng)答信號,,類似于標(biāo)簽測試中的鏈接時間測試,,故不再單獨(dú)舉例:
測試規(guī)范序號 協(xié)議層測試項(xiàng)目 測試點(diǎn)數(shù)
70 鏈接時間T2 2
70 鏈接時間T3 2
70 鏈接時間T4 2
表5-4:RFID閱讀器協(xié)議一致性協(xié)議層測試項(xiàng)目

參考文獻(xiàn)
[01] EPC. Radio-Frequency Identity Protocols Class-1 Generation-2 UHF RFID Protocol for Communications at 860 MHz – 960 MHz Version 1.1.0 [S]. December 2005.
[02] EPC. Radio-Frequency Identity Protocols Class-1 Generation-2 UHF RFID Conformance Requirements Version 1.0.4 [S]. July 2006.
[03] ISO/IEC. TR 18047-6 Test Methods for Air Interface Communications at 860 MHz to 960 MHz [S]. June 2006.
[04] 陳柯, 邵暉. 采用NI模塊化儀器構(gòu)建業(yè)界領(lǐng)先的RFID測試系統(tǒng) [C]. 美國國家儀器虛擬儀器技術(shù)論文集, 2006.
[05] 陳柯, 何婷婷. 基于軟件無線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)RFID全程測試 [J]. 卡技術(shù)與安全, 2009(05).
[06] National Instruments. Advanced RFID Measurements: Basic Theory to Protocol Conformance Test [R]. http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/6645
[07] National Instruments. RFID Testing [R]. http://www.ni.com/automatedtest/rfid.htm
[08] Alex K. Jones, Swapna R. Dontharaju, Leonid Mats, James T. Cain, and Marlin H. Mickle. Exploring RFID Prototyping in the Virtual Laboratory [C]. IEEE MSE International Conference, 2007.
[09] Pavel V. Nikitin and K. V. S. Rao. Theory and Measurement of Backscattering from RFID Tags [J]. IEEE Antennas and Propagation Magazine, December 2006.
[10] 宋麗麗, 任治剛. 軟件無線電技術(shù)綜述 [R]. http://www.eefocus.com/article/07-02/110120202051829.html
[11] Andy Toth. 為ATE系統(tǒng)選擇最佳平臺――VXI、PXI或者GPIB總線 [R]. http://www.ed-china.com/ART_8800011218_400013_500015_TS_683e00af.HTM
[12] Daniel M. Dobkin. The RF in RFID: Passive UHF RFID in Practice [M]. Newnes, September 2007.

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),,未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載,。