RFID系統(tǒng)的測(cè)試技術(shù)概述

1.RFID系統(tǒng)測(cè)試的重要性
      世界各發(fā)達(dá)國(guó)家和國(guó)際跨國(guó)公司對(duì)RFID技術(shù)非常重視，都在加速推動(dòng)RFID技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用進(jìn)程，而RFID系統(tǒng)測(cè)試則是RFID技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用實(shí)施過(guò)程中的重要技術(shù)保障。
      由于RFID系統(tǒng)應(yīng)用的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境大多比較復(fù)雜，如需經(jīng)歷反復(fù)擊打、高溫或低溫、油污影響等傳統(tǒng)條碼無(wú)法勝任的場(chǎng)合，所以必須考慮RFID設(shè)備的故障率問(wèn)題。在現(xiàn)實(shí)運(yùn)行過(guò)程中，諸如多個(gè)物品堆積時(shí)相互干擾而造成讀取率下降、閱讀器部署不當(dāng)引起的重復(fù)信息讀取、電子標(biāo)簽所附物品的介質(zhì)對(duì)電磁信號(hào)的干擾、安全架構(gòu)考慮不周造成非法讀取等問(wèn)題，都會(huì)影響系統(tǒng)整體的應(yīng)用效果，甚至打擊最終用戶對(duì)RFID技術(shù)本身的信心。通常在設(shè)備上線調(diào)試之初，一般把設(shè)備（包括電子標(biāo)簽、閱讀器、網(wǎng)絡(luò)和軟件）不能正常處理信號(hào)的概率保守地設(shè)為5%左右。因此，在投資和實(shí)施RFID解決方案之前，按照測(cè)試方法和流程進(jìn)行一定的測(cè)試及仿真試驗(yàn)是必要的。 

2.RFID系統(tǒng)測(cè)試的研究現(xiàn)狀

      鑒于RFID測(cè)試的重要性，國(guó)際上一些RFID的推動(dòng)者（如HP、IBM、Sun及Microsoft等公司）已開(kāi)始在世界各地建立相應(yīng)的測(cè)試實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)展相關(guān)的研究和實(shí)驗(yàn)。IBM在歐洲成立了測(cè)試和互操作性實(shí)驗(yàn)室，用于指導(dǎo)并提供RFID技術(shù)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)中心將測(cè)試RFID芯片、數(shù)據(jù)識(shí)別器和相關(guān)的應(yīng)用軟件以驗(yàn)證它們之間的相互配合情況；Sun則在整合了硬件、軟件和服務(wù)后推出了多層的Sun EPC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并在全球各地部署了多個(gè)RFID測(cè)試中心；韓國(guó)提出了“測(cè)試床建設(shè)計(jì)劃”（Test-bed Building Plan），建立了RFID/USN綜合測(cè)試中心。
我國(guó)對(duì)RFID測(cè)試工作也很重視，已經(jīng)開(kāi)始著手建立自己的RFID測(cè)試中心，有中科院自動(dòng)化所的RFID研究中心、上海復(fù)旦的Auto-ID中國(guó)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家RFID檢測(cè)中心及相關(guān)行業(yè)公司的演示中心等。

3.RFID系統(tǒng)測(cè)試的主要內(nèi)容
     RFID系統(tǒng)測(cè)試可以分成以下幾類：功能測(cè)試、性能測(cè)試、安全性測(cè)試、一致性測(cè)試。由于典型的RFID系統(tǒng)包括RFID標(biāo)簽、RFID閱讀器和RFID后臺(tái)系統(tǒng)三部分，所以RFID系統(tǒng)測(cè)試的內(nèi)容也主要包括這三方面。
1）RFID系統(tǒng)的功能測(cè)試
（1）RFID標(biāo)簽的功能測(cè)試：包括標(biāo)簽解調(diào)方式和返回時(shí)間的測(cè)試、標(biāo)簽反應(yīng)時(shí)間的測(cè)試、標(biāo)簽反向散射的測(cè)試、標(biāo)簽返回準(zhǔn)確率的測(cè)試、標(biāo)簽返返回速率的測(cè)試等。
（2）RFID閱讀器的功能測(cè)試：包括閱讀器調(diào)制方式的測(cè)試、閱讀器解調(diào)方式和返回時(shí)間的測(cè)試、閱讀器指令的測(cè)試等。
（3）RFID后臺(tái)系統(tǒng)的功能測(cè)試：包括RFID中間件系統(tǒng)的測(cè)試和RFID應(yīng)用系統(tǒng)的測(cè)試。
2）RFID系統(tǒng)的性能測(cè)試
（1）RFID標(biāo)簽的性能測(cè)試：包括工作距離的測(cè)試、標(biāo)簽天線方向性的測(cè)試、標(biāo)簽最小工作場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)試、標(biāo)簽返回信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)試、抗噪聲的測(cè)試、頻帶寬度的測(cè)試、各種環(huán)境下標(biāo)簽讀取率的測(cè)試、標(biāo)簽讀取速度的測(cè)試等。
（2）RFID閱讀器的性能測(cè)試：包括識(shí)別速率的測(cè)試、靈敏度的測(cè)試、發(fā)射頻譜的測(cè)試等。
（3）RFID 系統(tǒng)通信鏈路的性能測(cè)試：包括不同參數(shù)（改變標(biāo)簽的移動(dòng)速度、附著材質(zhì)、數(shù)量、環(huán)境、方向、操作數(shù)據(jù)大小及多標(biāo)簽的空間組合方案等）的系統(tǒng)通信距離、系統(tǒng)通信速率的測(cè)試。
（4）RFID標(biāo)簽及閱讀器空中接口的性能測(cè)試：針對(duì)標(biāo)簽和閱讀器相互通信的測(cè)試，以確定RFID標(biāo)簽與閱讀器的通信參數(shù)，如工作頻率、工作場(chǎng)強(qiáng)、數(shù)據(jù)速率和編碼、調(diào)制參數(shù)、幀結(jié)構(gòu)、通信時(shí)序等。
（5）RFID后臺(tái)系統(tǒng)的性能測(cè)試：
包括RFID中間件系統(tǒng)的性能測(cè)試和RFID應(yīng)用系統(tǒng)的性能測(cè)試。
3）RFID系統(tǒng)的安全性測(cè)試
（1）RFID標(biāo)簽的安全性測(cè)試：主要對(duì)標(biāo)簽上的存儲(chǔ)器、采用的加密機(jī)制、標(biāo)簽上不同信息區(qū)進(jìn)行測(cè)試。
（2）閱讀器的安全性測(cè)試：主要對(duì)閱讀器上的存儲(chǔ)器、采用的加密機(jī)制、使用的系統(tǒng)軟件進(jìn)行測(cè)試。
（3）RFID標(biāo)簽和閱讀器通信鏈路的安全性測(cè)試：包括標(biāo)簽的訪問(wèn)控制、安全審計(jì)的測(cè)試；標(biāo)簽內(nèi)容操作（如讀、寫(xiě)、復(fù)制、刪除、修改等）的安全性測(cè)試；標(biāo)簽和閱讀器之間的空中接口通信協(xié)議的安全性測(cè)試。
（4）RFID后臺(tái)系統(tǒng)的安全性測(cè)試：包括RFID中間件與閱讀器之間通信過(guò)程的安全性測(cè)試、RFID中間件系統(tǒng)自身的安全性測(cè)試、RFID應(yīng)用系統(tǒng)的安全性測(cè)試。
4）RFID系統(tǒng)的一致性測(cè)試
     RFID系統(tǒng)的一致性測(cè)試主要是指測(cè)試待測(cè)目標(biāo)是否符合某項(xiàng)國(guó)內(nèi)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（如ISO/IEC 18047系列標(biāo)準(zhǔn)）定義的空中接口協(xié)議，包括標(biāo)簽空中接口的一致性測(cè)試、閱讀器空中接口的一致性測(cè)試。

4.RFID系統(tǒng)的測(cè)試環(huán)境
  RFID系統(tǒng)的測(cè)試環(huán)境應(yīng)包含以下幾個(gè)主要方面。
（1）測(cè)試場(chǎng)地：由于RFID產(chǎn)品性能參數(shù)不同，其讀取范圍也從幾厘米到幾十米、上百米不等，所以需要有多樣的測(cè)試場(chǎng)地。
（2）測(cè)試設(shè)備：針對(duì)RFID標(biāo)簽及閱讀器的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，如場(chǎng)強(qiáng)儀、測(cè)速儀等；專業(yè)的數(shù)據(jù)分析設(shè)備，如實(shí)時(shí)頻譜分析儀、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、射頻阻抗/頻譜/網(wǎng)絡(luò)分析儀、精密LCR表、矢量信號(hào)發(fā)生器、EMI/EMC預(yù)兼容測(cè)試系統(tǒng)等。
（3）測(cè)試工具：RFID標(biāo)簽測(cè)試系統(tǒng)、閱讀器測(cè)試系統(tǒng)、射頻設(shè)計(jì)與仿真軟件系統(tǒng)、輔助分析工具等。
（4）輔助測(cè)試設(shè)施：如貼有標(biāo)簽的貨箱、托盤、叉車、集裝箱等。
除此之外，在部分測(cè)試過(guò)程中還可能需要用到特殊設(shè)備。例如，要測(cè)試系統(tǒng)在無(wú)干擾環(huán)境下的表現(xiàn)就需要對(duì)外界信號(hào)進(jìn)行屏蔽，這就需要屏蔽室、電波暗室或RFID終端系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)室等