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(多图) 跨越RFID测试挑战“三重门” 加速物联网产业发展

EDN China?? 2011年09月28日 ?? 收藏0

  物联网遥不可及还是近在咫尺?工信部电信研究院在2011年5月发布的物联网白皮书中预计,“十二五”期末中国物联网相关产业规模将达到5,000多亿元,形成万亿元级规模的时间节点预计在“十三五”后期。

  正如中国电子学会物联网专家委员会副主任陈章龙教授日前在深圳2011国际物联网发展高峰论坛上指出的:“物联网还要7-8年后才能找到大规模应用的商业模式。”可见,虽然物联网概念广泛流传,但由于行业标准规范缺失、核心技术缺位、成本高、应用模式不成熟、统筹规划和管理缺乏等障碍,该产业短期内在整体上还难以快速增长。

  不过业内人士普遍认为,在部分闭环行业应用领域如物流、交通、电力等,物联网还是拥有较为迫切的市场需求,并已引发部分物联网技术如作为物联网“触角”的RFID技术的大规模应用,特别是在目前政府的大力支持下,“触角”无疑成为现阶段的“主角”。

  “物联网的应用范围比较广,但不管哪个细分领域都要用到RFID技术,我们在各种物联网展会上看到RFID上下游企业在大唱主角儿,不少RFID的研发企业和项目也率先获得今年国家物联网专项基金的扶持。”泰克公司高级应用工程师曾志在本次物联网高峰

论坛的演讲开场白中表示,“因此,从技术开发的角度来说,解决RFID设计和应用面临的挑战是现阶段物联网产业的首要任务之一。”

跨越RFID测试挑战“三重门” 加速物联网产业发展

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图1:泰克公司高级应用工程师曾志在阐述实时信号分析仪(RTSA)和MDO混合域示波器在物联网测试中的应用。

  RFID的信号特点即是难点

  中国目前已形成基本齐全的物联网产业体系,众所周知,在网络通信相关技术和产业支持能力方面,中国与国外的差距已相对较小,但传感器、RFID等感知端制造产业、高端软件与集成服务与国外差距还很大。

  正是RFID信号的特点决定了RFID芯片和系统开发与测试的难点所在。泰克公司的曾志在演讲中分析道,RFID主要由三部分组成:读写器,应答器(标签),以及天线,读写器和标签靠天线交换信息。RFID信号是间歇性微功率发射,有些标准还会有跳频信号,而且存在多标准和多制式的局面:1.不同的标准使用不同的频段(LF,HF,UHF,2.4GHz,5.8GHz等);2.采用不同的调制方式,如ASK,BPSK,FSK等;3.不同标准有着不同的编码方式如NRZ,Miller,FM0,PIE等。

  “目前被较多厂商支持的RFID常见标准包括ISO15693(邻近式非接触)、ISO14443(接近式非接触)、以及EPC Class1 Generation2(新一代超高频RFID无线接口标准,等同于ISO18000-6C),在中国还制定了针对交通运输应用的‘免停车自动收费系统’标准——ETC China。”曾志介绍说,“这些标准的载波频段、RF接口参数各不相同,而且EPC Class1 Generation2的900MHz UHF 频段的频率范围还由各国政府部门制定。”
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跨越RFID测试挑战“三重门” 加速物联网产业发展


图2:EPC Class1 G2的900MHz UHF 频段范围在各国的分配情况不一。

  另外,由于RFID采用无线传输方式,再加上实际工作环境复杂,存在竞争、冲突和干扰问题。因此,RFID信号测试项目很多:包括许多和时间相关的参数,如读写器和标签发射机响应时间参数、跳频时间、码元周期等,还包括频域指标、调制域指标等。

  曾志总结了RFID测试面临的主要挑战:
1.读写器测试
- 需要能够准确、快速地捕获RFID的间歇性突发信号;
- 需要兼容多种调制和解码方式及标准;
- 需要时域频域和调制域的联合分析,时间相关测量 (如标签读取的时序);
- 需要强大的频域触发功能,捕获频域上的特定信号(如干扰);
- 跳频信号捕获(触发)和解调分析 。
2.标签测试
- 需要对微弱信号的测量和分析能力;
- 需要兼容多种调制和解码方式,自动解调和解码
3.系统测试
- 密集环境下的交互和抗干扰测试;
- 一致性(互通性)测试;
- 系统读写周期分析;
- 解码和信令测试;
- 需要长存储,存储多个完整的读写周期,便于对读写状态分析。

  ?“能实时、准确捕获RFID间歇性信号,支持多标准、多域分析功能等,这是相应信号分析设备应对上述三个方面测试挑战所要具备的特性。”曾志指出,“泰克基于DPX专利技术的实时信号分析仪(RTSA)系列以及最新推出的集成频谱分析仪的混合域示波器MDO4000系列为RFID研发、现场和认证测试提供了强大的解决方案平台。”?
图3: 实时频谱分析仪和传统频谱分析仪的区别。

跨越RFID测试挑战“三重门” 加速物联网产业发展

  跨越研发、现场、认证测试“三重门”

  RFID的测试分为研发测试(读写器实验室研发、系统开发和验证)、现场测试(系统调试、电磁环境评估、干扰查找和定位、数据采集)和认证测试(RFID标准一致性测试、系统互通


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