UHF Passive RFID标签最大阅读距离的研究

特定的RFID阅读器与标签之间的最大阅读距离是衡量标签性能的一个重要因素。首先介绍了RFID工作原理,同时介绍本文所要研究的无源UHF RFID系统。在前向链路方向,根据福利斯空间公式推出标签最大阅读距离的理论公式,并且用MATLAB软件仿真了功率传输系数、标签工作频率与阅读距离之间的关系,然后分析得到了后向链路方向阅读器所能接收到的反向散射能量的公式,通过代入实际数据证实了最大阅读距离公式的理论上的可靠性。在此基础上,搭建一个实际的测量最大距离的实验平台,从而通过实际试验验证推出的理论计算公式的准确性程度的确是比较高的,最后又根据推导出来的的最大阅读距离公式,从标签和阅读器2个方面分析了影响最大阅读距离的因素和提高最大阅读距离的方法。研究对象是超高频(UHF)(902～928MHz)的无源RFID系统,阅读器与标签的天线都是线极化单天线。     

无源超高频射频识别标签中嵌入式温度传感器设计

提出了一种集成在无源超高频射频识别（UHF RFID）标签中的嵌入式温度传感器的设计方法。采用双振荡器结构,利用标准时钟对受温度影响的时钟形成的信号进行采样并计数,根据计数值与温度的线性关系获得温度的测量值。振荡器采用对称结构,消除了由于工艺影响造成的线性度的偏离。提出的温度传感器部分电路面积102.0μm×19.8μm,采用TSMC 0.18μm Mix-signal/RF CMOS工艺进行流片,测试结果显示,在工作电压1.0 V时,电路最大功耗为1.32μW,在？40℃~＋55℃温度范围内,测量误差不超过2℃。     

超高频射频识别读写器设计

超高频射频识别系统具有读写速度快、存储容量大、识别距离远和可同时读写多个电子标签等特点,已经在物流等众多领域得到越来越广泛的应用.为了满足应用的需要,本文通过分析ISO 18000-6B标准中读写器的特性,提出了超高频射频识别读写器的解决方案,重点阐述了读写器的设计结构、工作流程,以及相关部分的设计.实际应用结果表明,该读写器基于ARM微处理器,具有读写速度快(单个标签64 bit/6 ms)、识别率高、识别距离远(≥6 m)等优点,能够满足应用需求.     

An ultra low-voltage, low-power baseband-processor for UHF RFID tag

A novel ultra low-voltage, low-power baseband-processor for UHF radio frequency identification (RFID) tag is presented here. The baseband-processor is compatible with the EPC™ class-1 generation-2 (C1G2) UHF RFID protocol, and fits the requirements of ultra low-power of passive tags. Based on the analysis of the special power consumption of the tag, a new architecture is proposed. A novel scheme for generating pseudo-random numbers as well as a new method of partial-decoding is developed. Besides, other low-power techniques are also adopted for the special baseband-processor which implements complex functions, such as encoding/coding, anti-collision and authorization scheme, and reading/writing operation to EEPROM. The chip was fabricated in 0.35 μm 1P3M standard CMOS process. Experimental results show that it achieves low power operation of 3.15 μW @ 1.5 V with the core area of 1.1 mm × 0.8 mm. __________ Translated from Chinese Journal of Semiconductors, 2006, 27(10): 1866–1871 [译自: 半导体学报]     

超高频RFID标准和测试技术演进

EPC Gen2 V2标准于2013年正式发布,目前正值V2标准快速产品化和应用部署的阶段。V2标准完全是依据用户在实际应用中遇到的问题和新增的需求进行修订的,新标准在保证向下兼容的同时,强化了原有的功能,并带来了一系列的新特性,包括反仿冒、安全性、不可跟踪性、以及文件管理等。这些新特性也带来了测试测量的新需求,对于测试设备来说,是否具备良好的可扩展性则成为了最关键的因素。     

超高频无源标签芯片测试方法研究

目的是完成超高频无源标签芯片测试中的步骤、条件、影响因素和注意事项的标准化工作,为相关标准引入国军标的决策提供支撑。通过调研国内超高频无源标签芯片的需求和研制现状,汇总分析目前国军标中标签芯片的性能评价试验要求。会同国内主要的标签芯片设计厂家研究标签芯片性能的测试方法,进而形成了《超高频无源标签芯片测试方法（草案）》的标准文本,并基于此标准草案组织了国内首次超高频无源标签芯片的比对测试。测试结果表明,目前国内自主研制的超高频无源标签芯片读灵敏度在高低温条件下可以做到小于-13 dBm,写灵敏度小于-11 dBm,最大工作功率大于20 dBm,与国际主流芯片的指标仍存在提高的空间。通过对测试结果的分析,认为制定的测试方法基本可以全面反映芯片的性能,可以作为一种标准方法加以固化,供设计、生产、应用单位加以使用。     

超高频RFID读写器射频前端的设计

在现行RFID读写器解决方案中,由于直接将A／D变换置于天线端的理想解决方案目前还不可行,天线射频前端的设计是软件无线电实现的关键技术。通过研究射频前端的基本原理,采用基于零中频的软件无线电架构方案。根据EPC协议设计了超高频RFID读写器的射频前端,并给出了使用通用芯片的设计方法,最后进行了测试。测试结果表明：该射频前端的发射功率可达29dBm,系统工作稳定、数据传输准确,达到了预期目标。     

在GTEM小室中测试UHF RFID系统读写距离

提出了使用GTEM小室进行UHF RFID系统读写距离的测试方法。分析了UHF RFID系统通信的受限因素是前向链路,从而根据前向链路信号的衰减推导了使用GTEM小室进行UHF RFID系统读写距离测量的公式及方法。在验证实验中分别在GTEM小室和电波暗室中测量了读写距离,并和真实的UHF RFID系统读写距离进行比较,实验结果表明提出的GTEM小室测试方法测量结果优于电波暗室中的测量结果,从而验证了公式及方法的可靠性,说明GTEM小室适合于进行UHF RFID系统的读写距离测试。     

基于超高频RFID的手持抄表终端的设计

为了解决了电能表行业目前仍存在的人工抄表及盘存速度慢的共性问题,采用了超高频无线射频识别技术,其具有一次性读取多个电子标签、识别距离远、传输速率高、可靠性高等特点,文中设计了基于超高频RFID的手持抄收终端,是通过将Android操作系统和超高频RFID、WIFI、4G等技术相结合,应用于智能抄表系统和电表仓储管理系统中,有效提高电能表的数据抄收可靠性和管理运维的便捷性,最大程度减轻工作人员的工作量。阐述了系统的总体方案设计,并相应的介绍了软硬件中比较重要的组成部分,并且此RFID手持终端设备已经在项目中应用,系统运行状况良好稳定高效。     

面向电力智能表计资产管理的UHF RFID读写器研究

面向电力智能表计资产管理,研发了新型的UHF RFID读写器。研究改进了定向耦合器法,以解决读写器载波泄漏问题;提出了电力智能表计专用读写器FH-Q选择防碰撞算法。利用端口失配效应提高定向耦合器隔离度,并结合自适应调谐网络降低天线反射功率的方法,减少泄漏载波,提高读取效率;FH-Q选择算法在对常规的DFSA防碰撞算法进行优化的基础上,利用频繁跳频的方法防止干扰,解决了读写器在电能表复杂金属电磁环境中的多标签碰撞问题和快速批量识别问题。     

An Optimization Approach to Multiarea State Estimation

This paper proposes a simple multiarea decentralized state estimation procedure. This procedure allows estimating the state of a multiarea electric energy system while preserving the independence of each area. Information interchange among area operators reduces to just border information. The proposed algorithm is both simple and robust. The procedure developed is illustrated through several case studies carried out using the IEEE Reliability Test System. Conclusions are duly drawn     

基于FPGA的UHF RFID阅读器基带处理电路设计

本文介绍一种基于FPGA的UHF RFID阅读器基带处理电路的设计.该基带处理电路兼容EPC Class-1 Generation-2UHF RFID协议,内嵌了Nios Ⅱ软核嵌入式处理器.基带处理中的大部分操作,如CRC校验、PIE编码、ASK/PSK解调、FW0/Miller解码等由硬件实现,处理速度较快:而内嵌的处理器使得本设计对协议的支持更加灵活.本设计在Stratix IS25F780C5 FPGA平台上实现,能快速准确地完成RFID基带处理任务.     

基于LabVIEW的UHF RFID射频识别系统的设计

针对目前市场流行的超高频RFID识别系统成本高、制作方法复杂等问题,提出了一种基于射频读写专用芯片MagicRF M100的兼容国际标准ISO/IEC 18000-6C和EPC Class-1 Generation-2协议的UHF RFID读写器的设计方案,详细阐述了读写器的工作原理,并相应地介绍了系统软硬件设计中比较...     

高速环境下UHF RFID标签读取率测试研究

从RFID技术在供应链、交通管理等不同速度场景下的应用特点出发,将不同应用场景划分为不同速度等级,并设计实现了1款直线导轨以模拟低速到高速的不同应用环境,研究标签的读取率与速度之间存在的对应关系.针对该实验平台设计了1款平台测试软件来统计分析测试数据,总结实验规律.通过测试0～50 km/h速度范围内,不同种类的UHF...     

FPGA在UHF频段RFID系统实时数字信号处理中的应用

为了提高UHF频段RFID系统数据处理的实时性以及数字信号处理的效率．本文提出了一种将FPGA应用于UHF频段RFID系统,来进行实时数字信号处理方法。文中重点介绍了FPGA各模块的设计,最后对系统进行仿真与实测。仿真结果与实测结果表明,利用FPGA能够高效地实现UHF频段的实时数字信号处理,达到了设计目标。     

电网资产实物ID特高频RFID标签三码一致性验证应用研究

介绍设计的一种便携式RFID标签一致性校验装置及方法,通过应用基于灰度直方图的多阈值法处理不同光照条件下的图像二值化,并应用LeNet-5模型卷神经网络完成长串数字编码识别,实现了超高频RFID标签芯片编码、标签表面二维码以及标签表面数字编码三码一致性的自动化、一体化校验,保证RFID标签入网前的正确率,进而提高电网资产实物ID信息的完备度。     

UHF RFID标签谐振特性非接触测试方法的研究与实现

针对U H F RFID标签贴附在介质表面时,标签的谐振特性用接触式测量方法存在较大的误差问题,通过建立标签的接收功率模型,分析标签芯片获取到的能量与频率之间的关系,提出非接触式测试 U HF RFID谐振特性的方法。详细描述了利用频率和距离关系测试标签谐振特性的原理,说明了非接触式测试方法硬件测试平台的搭建方法和测试软件的编写思想,并完整地实现了该平台。实测实验证明,该测试方法和平台能有效地测试标签的谐振特性。在实际应用中,可以根据标签的谐振特性设计适合不同物体的标签。     

一种电力系统量测噪声自适应抗差状态估计方法

为克服传统状态估计方法在处理量测噪声方面的局限性,文中首先提出一种基于最大相关熵准则的抗差状态估计一般模型,该模型可从理论上统一已有的几种抗差状态估计方法,并可导出新的抗差状态估计方法。在此基础上提出一种量测噪声自适应抗差状态估计方法(ARSE),ARSE能够通过统计学习获得量测噪声的分布规律,并与所提出的抗差状态估计一般模型进行在线匹配,从而实现对量测噪声类型的自适应,即在常见的量测噪声分布类型下,ARSE可得到更接近于状态变量真值的估计结果。最后通过仿真算例验证了所述方法的有效性。     

共形于石油管套壁的UHF频段RFID抗金属标签天线设计

设计并制作测试了一款半环形平面倒F(PIFA)结构的抗金属超高频射频识别(UHF RFID)电子标签天线.分析了电感耦合馈电结构中馈电环的大小和馈电环和辐射体之间的距离对标签天线阻抗的影响.研究表明,随着馈电环尺寸增大,阻抗逐渐减小;随着馈电环和辐射体之间的距离增大,阻抗逐渐增大.根据仿真结果确定了标签天线的各个参数值,进而制作标签天线.分析测试了实物的阻抗及最大读取距离.阻抗的测试值在915 MHz下为(17.8+186j)Ω,与仿真值(18.1+182j)Ω吻合较好,标签的最大读取距离为4.2 m,接近于理论数据5.7 m.实测值S11<-3 dB的频带范围约为885～933 MHz,可以同时应用于中国UHF RFID的频段920～925 MHz以及北美UHF RFID的频段902～928 MHz,符合应用要求.