RFID应用系统开发-物联网终端技术研究成果

RFID系统属于非接触式自动识别系统，典型的RFID应用系统。读写器向标签发送命令，标签响应读写器命令完成彼此间通信。读写器标签分为有源标签和无源标签两种。读写器和无源RFID标签之间有两种连接方式：电感耦合和电磁波反向散射。在低频、高频RFID系统中，通常可采用电感耦合的方式来进行连接，读写距离比较短（通常在1米以内），而在超高频和微波RFID系统中，一般采用电磁波来进行通信，读写距离可以达到10米甚至更远。

RFID的基本通信原理：RFID的交互方式通过读写器使用某一种无线传播机制，能够识别标签，标签为集成电路芯片，无源标签的动力驱动能量是由读写器产生射频载波提供。读写器和标签之间通过天线进行的数据交换，信息交互通常采用“询问—应答”的方式进行，因此需要一个非常严格的时序关系；数据方面，读写器给标签的命令和数据采用载波间隙、脉冲位置调制、编码调制等方式实现传输，而标签存储的信息采用对载波的负载调制的方式向读写器传递。

RFID系统的开发设计一般可分为以下几个工作：

（1）需求分析

需求分析的目的是应准确理解用户需求，并进行细致的调查分析，将用户的非形式的要求转化为完整的需求定义，再将需求定义转换为相应的规格说明。简单来说就是系统设计之前的需求调查和分析、收集、编写、协商、修改RFID系统需求过程中的失误带来RFID系统开发过程中的许多问题。主要包括识别对象的特性与作业手段、标签封装与安装、实施环境、读写器的安装及功能等。

（2）系统的总体方案设计

首先，针对识别对象的特点进行剖析，其中包括：物理特性，如形态、导电性、形状等；RFID标签识别对象的层次等。(https://www.xing528.com)

其次，设计识别环节，比如识别的距离、同时识别的标签数与识别的可靠性、识别对象的移动速度、识别对象的大小、材质等。

最后，系统有效性分析。对系统的各项性能指标进行测试与分析，如识别准确率、信息数据传输延退性、信息数据存储与查询等。需要与量化的用户要求作对比，对未到达要求的指标进行改造。

（3）系统性能指标分析

评价RFID系统的性能高低有以下几个指标：标签存储容量、工作方式、数据传输速率、系统互联能力、能量提供方式、载波频率、读写距离和标签识别能力等。

下面将对RFID硬件部分的天线、标签和读写器的开发分别作具体介绍。