CN101655898A - 一种评估射频识别电子标签的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种评估射频识别电子标签的方法和系统，其中，方法包括：步骤A1，阅读器产生包括读操作指令的信号，所述读操作指令中包括存储区的大小和起始地址；步骤A2，将所述阅读器当前产生的包括读操作指令的信号发送到天线；步骤A3，所述天线向射频识别电子标签发送接收到的信号；步骤A4，判断读取数据是否成功，在判断出读取数据成功时，记录所述读操作指令中包括的存储区的大小和起始地址。本发明简单的实现了射频识别电子标签的存储性能的评估。

Description

一种评估射频识别电子标签的方法和系统

技术领域

本发明涉及射频识别的测试，具体地说，是一种评估射频识别电子标签的方法和系统。

背景技术

射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，能工作于各种恶劣环境。RFID技术被认为是21世纪最有发展前途的技术之一，应用于物流、制造、公共信息服务等行业可大幅提供管理与运作效率，降低成本。

RFID电子标签具有体积小、容量大、可重复使用等特点，支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别及长期跟踪管理。

RFID能够被广泛应用也决定了其本身是一门用户定制化程度高的技术，不同的应用系统需要不同的标签才能满足特定的要求。而目前市场上的标签种类繁多，不同厂家产品乃至同一厂家的不同产品，技术参数各不相同，性能也存在差异。当现有技术还没有一种评估RFID电子标签的方法能够对各式各样的标签进行筛选，找到最适合应用场景的标签，解决RFID系统集成过程中标签选型的问题，为系统的成功实施打下基础。

发明内容

本发明的目的是提供评估射频识别电子标签的方法和系统，实现简单的射频识别电子标签的存储区评测。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种评估射频识别电子标签的方法，包括：

步骤A1，阅读器产生包括读操作指令的信号，所述读操作指令中包括存储区的大小和起始地址；

步骤A2，将所述阅读器当前产生的包括读操作指令的信号发送到天线；

步骤A3，所述天线向射频识别电子标签发送接收到的信号；

步骤A4，判断读取数据是否成功，在判断出读取数据成功时，记录所述读操作指令中包括的存储区的大小和起始地址。

上述的方法，其中，还包括：

步骤A5，所述阅读器产生包括新的读操作指令的信号，新的读操作指令中的存储区起始地址为前一个所述读操作指令中的存储区的大小和起始地址的和，返回步骤A2。

上述的方法，其中，还包括：

步骤B1，阅读器产生包括第二指令的信号，所述第二指令为符合第一协议的指令；

步骤B2，将所述阅读器当前产生的包括所述第二指令的信号发送到天线；

步骤B3，所述天线向射频识别电子标签发射接收到的信号；

步骤B4，在所述阅读器不报错且通过验证时，对应保存所述第一协议和第二指令。

上述的方法，其中，还包括：

步骤B5，重复所述步骤B1到步骤B4，保存属于所述第一协议的使得所述阅读器不报错且通过验证时的所有指令。

上述的方法，其中，还包括：

步骤B6，重复所述步骤B1到步骤B5，保存每个协议下使得所述阅读器不报错且通过验证时的所有指令。

为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种评估射频识别电子标签的系统，包括：

阅读器，用于产生包括读操作指令的信号，所述读操作指令中包括存储区的大小和起始地址；

天线，用于向射频识别电子标签发送所述阅读器产生的信号；

判断器，用于判断读取数据是否成功，并获取一判断结果；

控制器，用于在所述判断结果指示读取数据不成功时，控制所述阅读器产生包括新读操作指令的信号，所述新读操作指令中的存储区起始地址为前一个读操作指令的存储区的大小和起始地址的和；

纪录器，用于在所述判断结果指示读取数据成功时，纪录当前指令中包括的存储区的大小和起始地址。

本发明实施例具有以下的有益效果：

本发明实施例中，阅读器产生包括读操作指令的信号，所述读操作指令中包括存储区的大小和起始地址，并由天线向射频识别电子标签发送，在判断出读取数据成功时，记录所述读操作指令中包括的存储区的大小和起始地址。本发明实施例简单的实现了对射频识别电子标签的存储区的评测。

附图说明

图1为射频识别电子标签工作频段的频点性能评估的流程示意图；

图2为利用本发明实施例的方法测量得到的射频识别电子标签在不同的频点处正常启动的最低功率的示意图；

图3为用于射频识别电子标签工作频段的频点性能评估的系统的结构示意图；

图4为射频识别电子标签协议依从性评估的流程示意图；

图5为射频识别电子标签存储区评估的流程示意图；

图6为射频识别电子标签清点性能评估的流程示意图；

图7为射频识别电子标签的方向敏感性评估的流程示意图；

图8为射频识别电子标签的读/写性能评估的流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例的评估射频识别电子标签的方法和系统，通过多个步骤分别测试射频识别电子标签的各种性能指标。

在本发明的评估射频识别电子标签的方法中，包括以下十个步骤，分别评射频识别电子标签的不同性能指标，其具体包括：

封装形式与外型评估，获取射频识别电子标签的外形尺寸和封装材料属性；

工作频段评估，获取射频识别电子标签在各个频段可以正常启动时的最低功率值；

协议依从性评估，获取射频识别电子标签在正常响应时所能支持的协议和指令集；

存储区容量评估，获取射频识别电子标签在正常响应时存储区信息；

清点性能评估，获取射频识别电子标签的最远可靠清点距离和最远清点距离；

依附材料属性评估，获取射频识别电子标签附着于不同材料时的最远可靠清点距离和最远清点距离；

方向敏感性评估，获取射频识别电子标签与天线在各种不同夹角下正常启动时的最低功率值；

读操作性能评估，获取射频识别电子标签的最远可靠读操作距离和最远读操作距离；

写操作性能评估，获取射频识别电子标签的最远可靠写操作距离和最远写操作距离；

成本评估，获取射频识别电子标签在各种制作数量下的制作成本。

下面分别对上述的步骤进行详细描述。

<封装形式与外型评估>

射频识别电子标签要附着在物品上面，不同的系统的对标签的外形尺寸(长、宽、厚度)、柔韧性、可靠性(工作温度、工作湿度)要求不同，而这些指标都是由标签的外型和封装形式来决定，因此标签封装形式与外型评估具体包括：

获取射频识别电子标签的外形尺寸和封装材料属性，其可以通过测量或验证来获取；

保存射频识别电子标签的外形尺寸和封装材料属性在数据库。

在系统对标签封装形式与外型有明确的要求时，则根据数据库中的数据直接可以进行筛选。

<工作频段评估>

标签工作频段评估需要获取射频识别电子标签在各个频段可以正常启动时的最低功率值。

射频识别电子标签一般都会工作在一个较宽的频段内，但并不是在频段内所有的频点性能都一样。

如图1所示，标签工作频段评估需要在每个频点进行测量，在任意一个频点都包括如下步骤：

步骤11，阅读器在第一工作频点和第一输出功率产生包括指令的信号，所述第一输出功率为阅读器的最大输出功率，如有效全向发射功率(EffectiveIsotropic Radiated Power，EIRP)为2W；

步骤12，将阅读器当前产生的包括指令的信号发送到天线；

步骤13，天线发射接收到的信号；

步骤14，判断与所述天线间隔预定距离的射频识别电子标签是否能够正常响应所述指令，如果是进入步骤15，否则进入步骤16；

步骤15，所述阅读器在第一工作频点和低于所述第一输出功率预定数值的第二输出功率产生包括所述指令的信号，返回步骤12；

步骤16，将所述阅读器上一次的输出功率纪录为所述射频识别电子标签在第一频点正常启动的最低功率；

步骤17(图中未示出)，更改第一频点，重复步骤11到步骤16，获取所述射频识别电子标签在各个频点正常启动的最低功率。

假定射频识别电子标签的工作频段为A MHz～B MHz，考虑到不可能测试射频识别在电子标签工作频段内的每个频点正常启动时的最低功率，此时，可以测试在AMHz、A+(B-A)/n MHz、A+2(B-A)/n MHz、...、A+n(B-A)/nMHz这n+1个频点时射频识别电子标签正常启动的最低功率，当然，该n可以根据用户需求进行设置。对于每一个频点的测试，都执行步骤11到步骤16即可得到射频识别电子标签在每个频点正常启动的最低功率。

第一次执行的所述步骤11中的第一工作频点的值为所述射频识别电子标签在能够工作的频段内的最小值(A MHz)，第一次执行之后执行的所述步骤11中的第一工作频点的值为上一次的第一工作频点的值增加预设步长((B-A)/n MHz)后得到的值。

在上述的步骤中，在射频识别电子标签能够正常响应指令时，所述阅读器降低当前的输出功率，该降低的幅度可以根据不同的需求设置，如要求测量精度高，则该降低幅度可以小一些，否则可以大一些。

如图2所示，为利用本发明的方法测量得到的射频识别电子标签在不同的频点处正常启动的最低功率的示意图，图3是标签工作频段评估后的折线示意图，评估中重点考察了标签在840～960MHz频段内启动时，阅读器需要发送的最低功率值。

由图2可知，射频识别电子标签在920MHz频点左右的正常启动的最低功率最小。

本发明实施例的评估射频识别电子标签的系统，用于射频识别电子标签的工作频段评估，如图3所示，包括：

阅读器，用于产生包括指令的信号；

耦合器，用于接收所述包括指令的信号，并将所述信号分为第一信号和第二信号；

天线，用于获取所述第一信号后发射；

测量仪，与耦合器连接，用于根据所述第二信号获取所述阅读器当前的工作频率和发射功率；

响应判断器，用于获取射频识别电子标签对所述第一信号中的指令的响应，判断所述响应是否为正常响应，获取一判断结果；

控制器，用于在所述判断结果指示响应为正常响应时，控制所述阅读器的当前发射功率降低预定幅度，直至所述判断结果指示响应不是正常响应；

纪录器，用于在所述判断结果指示响应不是正常响应时，保存前一次功率测量仪测量到的工作频率和发射功率。

<协议依从性评估>

协议依从性评估需要获取射频识别电子标签所能支持的协议以及指令集，如图4所示，协议依从性评估包括如下步骤：

步骤41，阅读器产生包括指令的信号，所述指令为符合第一协议的指令；

步骤42，将阅读器当前产生的包括指令的信号发送到天线；

步骤43，天线向射频识别电子标签发射接收到的信号；

步骤44，判断阅读器是否报错，如果是进入步骤47，否则进入步骤45；

步骤45，判断阅读器是否通过验证，如果是，进入步骤46，否则进入步骤47；

步骤46，纪录当前指令，进入步骤47；

步骤47，判断第一协议的所有指令是否都验证完毕，如果是，进入步骤49，否则进入步骤48；

步骤48，阅读器产生包括符合第一协议的其他指令的信号，返回步骤42；

步骤49，结束对第一协议的验证；

更改第一协议，重复步骤41到步骤49，即可获取射频识别电子标签能够支持的所有协议及对应的指令集。

本发明实施例的评估射频识别电子标签的系统，用于协议依从性评估，包括：

阅读器，用于产生包括第一指令的信号，所述指令符合第一协议；

天线，用于向射频识别电子标签发送所述阅读器产生的信号；

判断器，用于判断所述阅读器是否报错，且判断所述阅读器是否通过验证，并获取一判断结果；

控制器，用于在所述判断结果指示阅读器报错或验证没有通过时，控制所述阅读器产生第一指令之外的符合第一协议的其他指令；

纪录器，用于在所述判断结果指示阅读器没有报错，且验证通过时，纪录当前指令。

其中，该指令包括各个强制指令和可选指令。

<存储区评估>

存储区评估主要获取射频识别电子标签的存储区容量大小。

大多数射频识别系统不仅需要射频识别电子标签能够存储一个标识码，还要能够存储一定量的其他信息，不同的系统方案和扩展能力所要求的射频识别电子标签存储区的容量各不相同。

如图5所示，本发明实施例的存储区评估包括如下步骤：

步骤51，阅读器产生包括读操作指令的信号，所述读操作指令中包括存储区的大小和起始地址；

步骤52，将阅读器当前产生的包括读操作指令的信号发送到天线；

步骤53，天线向射频识别电子标签发射接收到的信号；

步骤54，阅读器判断读取数据是否成功，如果是进入步骤55，否则进入步骤57；

步骤55，记录当前发送信号中的读操作指令中包括的存储区的大小和起始地址，进入步骤56；

步骤56，阅读器产生包括新的读操作指令的信号，新的读操作指令中的存储区起始地址为前一个读操作指令的存储区的大小和起始地址的和，返回步骤52；

步骤57，结束测试操作。

本发明实施例的评估射频识别电子标签的系统，用于存储区评估，包括：

阅读器，用于产生包括读操作指令的信号，所述读操作指令中包括存储区的大小和起始地址；

天线，用于向射频识别电子标签发送所述阅读器产生的信号；

判断器，用于判断读取数据是否成功，并获取一判断结果；

控制器，用于在所述判断结果指示读取数据不成功时，控制所述阅读器产生包括新读操作指令的信号，所述新读操作指令中的存储区起始地址为前一个读操作指令的存储区的大小和起始地址的和；

纪录器，用于在所述判断结果指示读取数据成功时，纪录当前指令中包括的存储区的大小和起始地址。

<清点性能评估>

清点性能评估是评估射频识别电子标签的清点性能。

本发明实施例的清点性能评估需要测试天线与射频识别电子标签之间的各种距离的清点性能，由于在各个距离的测试流程完全相同，下面以天线与射频识别电子标签之间的距离为第一距离为例进行详细说明。

如图6所示，本发明实施例的清点性能评估包括如下步骤：

步骤61，阅读器在天线与射频识别电子标签之间的距离为第一距离时产生包括清点指令的信号，发起连续清点操作；

步骤62，将阅读器当前产生的包括清点指令的信号发送到天线；

步骤63，天线向射频识别电子标签发射接收到的信号；

步骤64，记录天线与射频识别电子标签之间的距离为第一距离时的清点成功率值和清点速率；

步骤65，循环执行步骤61到步骤64，获取对应于各个天线与射频识别电子标签之间的各种距离下的清点成功率值和清点速率；

步骤66，获取最远可靠清点距离和最远清点距离，所述最远清点距离为清点成功率大于0的天线与射频识别电子标签之间的距离集合中的最大值，所述最远可靠清点距离为清点成功率大于预设值的天线与射频识别电子标签之间的距离集合中的最大值。

本发明实施例的评估射频识别电子标签的系统，用于清点性能评估，包括：

阅读器，用于产生包括用于发起连续清点操作的指令的信号；

天线，用于向不同距离的射频识别电子标签发送所述阅读器产生的信号；

纪录器，用于记录天线与射频识别电子标签之间各种距离对应的清点成功率值和清点速率，还用于记录获取最远可靠清点距离和最远清点距离，所述最远清点距离为清点成功率大于0的天线与射频识别电子标签之间的距离集合中的最大值，所述最远可靠清点距离为清点成功率大于预设值的天线与射频识别电子标签之间的距离集合中的最大值。

<方向敏感性评估>

射频识别电子标签与阅读器天线成不同角度时性能的变化程度，判断其方向的敏感性。一般来说，由于射频识别电子标签与天线在不同角度时的增益不同，性能也会有较大差异。但大部分射频识别系统都不能满足完全固定物品的位置与角度，因此标签的方向敏感性会对系统性能造成影响。

本发明的具体实施例的方向敏感性评估以射频识别电子标签与天线在预定距离(如1m)时，射频识别电子标签与天线成不同角度时的，在预设频点正常启动的最低功率，如图7所示，包括：

步骤71，阅读器在第一工作频点和第一输出功率产生包括指令的信号，所述第一输出功率为阅读器的最大输出功率，如有效全向发射功率(EffectiveIsotropic Radiated Power，EIRP)为2W；

步骤72，将阅读器当前产生的包括指令的信号发送到天线；

步骤73，天线向与所述天线间隔预定距离，且与所述天线夹角为第一角度的射频识别电子标签发送接收到的信号；

步骤74，判断所述射频识别电子标签是否能够正常响应所述指令，如果是进入步骤75，否则进入步骤76；

步骤75，所述阅读器在第一工作频点和低于所述第一输出功率预定数值的第二输出功率产生包括所述指令的信号，返回步骤72；

步骤76，将所述阅读器上一次的输出功率纪录为所述射频识别电子标签在第一角度正常启动的最低功率；

步骤77(图中未示出)，重复步骤71到步骤76，获取所述射频识别电子标签与所述天线在各个角度正常启动的最低功率。

本发明实施例的评估射频识别电子标签的系统，用于射频识别电子标签的方向敏感性评估，包括：

阅读器，用于产生包括指令的信号；

耦合器，用于接收所述包括指令的信号，并将所述信号分为第一信号和第二信号；

天线，用于向间隔预定距离，且成第一角度的射频识别电子标签发送接收到的第一信号；

测量仪，与耦合器连接，用于根据所述第二信号获取所述阅读器当前的工作频率和发射功率；

响应判断器，用于获取射频识别电子标签对所述第一信号中的指令的响应，判断所述响应是否为正常响应，获取一判断结果；

控制器，用于在所述判断结果指示响应为正常响应时，控制所述阅读器的当前发射功率降低预定幅度；

纪录器，用于在所述判断结果指示响应不是正常响应时，保存前一次功率测量仪测量到的发射功率作为所述射频识别电子标签在与天线呈第一角度时正常启动的最低功率。

<读/写性能评估>

本步骤主要评估标签的读/写操作性能，对于频繁使用读/写操作的射频识别系统，该性能的优劣会影响整个系统的性能。

如图8所示，本发明实施例的射频识别电子标签的读/写性能评估方法包括：

步骤81，阅读器在天线与射频识别电子标签之间的距离为第一距离时产生包括读/写指令的信号，发起连续读/写操作；

步骤82，将阅读器当前产生的包括读/写指令的信号发送到天线；

步骤83，天线向射频识别电子标签发射接收到的信号；

步骤84，记录天线与射频识别电子标签之间的距离为第一距离时的读/写成功率值；

步骤85，循环执行步骤81到步骤84，获取对应于各个天线与射频识别电子标签之间的各种距离下的读/写成功率值；

步骤86，获取最远可靠读/写距离和最远读/写距离，所述最远读/写距离为读/写成功率大于0的天线与射频识别电子标签之间的距离集合中的最大值，所述最远可靠读/写距离为读/写成功率大于预设值的天线与射频识别电子标签之间的距离集合中的最大值。

本发明实施例的评估射频识别电子标签的系统，用于读写评估，包括：

阅读器，用于产生包括用于发起连续读/写操作的指令的信号；

天线，用于向不同距离的射频识别电子标签发送所述阅读器产生的信号；

纪录器，用于记录天线与射频识别电子标签之间各种距离对应的读/写成功率值，还用于记录获取最远可靠读/写距离和最远读/写距离，所述最远读/写距离为读/写成功率大于0的天线与射频识别电子标签之间的距离集合中的最大值，所述最远可靠读/写距离为读/写成功率大于预设值的天线与射频识别电子标签之间的距离集合中的最大值。

对于上述的处理流程，在具体操作时，可以设置第一距离为0.5m，然后逐渐增加，如每次增加0.1m，直至读/写成功率为0，当然，该步进的选择可以根据不同的需求进行设置，如要求高时，可以设置为0.01m，其区别仅在于重复次数的不同。

<附着材料属性评估>

在上述的各种评估中，射频识别电子标签的性能在附着到一定的材料后可能发生变化，如读/写性能评估、清点性能评估、方向敏感性评估等，因此，将标签附着到材料后，根据本发明实施例的上面所说的各种评估方法可以获得不同附着材料下的射频识别电子标签的性能，进而选择最合适的附着材料。举例说明如下。

将射频识别电子标签附着在某一种材料上，按照图6所示的流程，得到射频识别电子标签对应于该附着材料的清点成功率、最远清点距离、最远可靠清点距离等数据。更换材料重复流程，直到得到射频识别电子标签对应于每一种感兴趣的材料的数据。

最后，清点距离较远且清点成功率值较稳定的数据对应的材料，就是标签支持的附着材料。

对于其他性能的测试也是如此，在此不再进行详细说明。

<成本评估>

对于上规模的射频识别系统，射频识别电子标签的成本决定了整个系统的成本和利润，而且大部分情况下，标签成本不是随着数量的增加线性地增加。因此，可以用一个折线图来表示不同标签数量时标签的成本，再结合其各种性能指标，衡量其性价比。

通过上述的不同性能的评估，能够完成对一款射频识别电子标签的评估，针对于应用的射频识别电子标签信息就都确定了。实际的RFID应用系统一般会关注某一部分的标签性能和技术指标，通过评估结果，可以很好地对各种标签产品进行筛选，最终选择出最适合应用的标签。

同时，应当了解的是，上述都是针对不同性能分别进行的评估，当然，也可以结合其中的两个或两个以上的流程对标签进行多种性能的同时评估，由于其处理过程与分别进行评估基本相似，在此不再详细描述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种评估射频识别电子标签的方法，其特征在于，包括：

步骤A1，阅读器产生包括读操作指令的信号，所述读操作指令中包括存储区的大小和起始地址；

步骤A2，将所述阅读器当前产生的包括读操作指令的信号发送到天线；

步骤A3，所述天线向射频识别电子标签发送接收到的信号；

步骤A4，判断读取数据是否成功，在判断出读取数据成功时，记录所述读操作指令中包括的存储区的大小和起始地址。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

步骤A5，所述阅读器产生包括新的读操作指令的信号，新的读操作指令中的存储区起始地址为前一个所述读操作指令中的存储区的大小和起始地址的和，返回步骤A2。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

步骤B1，阅读器产生包括第二指令的信号，所述第二指令为符合第一协议的指令；

步骤B2，将所述阅读器当前产生的包括所述第二指令的信号发送到天线；

步骤B3，所述天线向射频识别电子标签发射接收到的信号；

步骤B4，在所述阅读器不报错且通过验证时，对应保存所述第一协议和第二指令。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

步骤B5，重复所述步骤B1到步骤B4，保存属于所述第一协议的使得所述阅读器不报错且通过验证时的所有指令。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

步骤B6，重复所述步骤B1到步骤B5，保存每个协议下使得所述阅读器不报错且通过验证时的所有指令。

6.一种评估射频识别电子标签的系统，其特征在于，包括：

阅读器，用于产生包括读操作指令的信号，所述读操作指令中包括存储区的大小和起始地址；

天线，用于向射频识别电子标签发送所述阅读器产生的信号；

判断器，用于判断读取数据是否成功，并获取一判断结果；

控制器，用于在所述判断结果指示读取数据不成功时，控制所述阅读器产生包括新读操作指令的信号，所述新读操作指令中的存储区起始地址为前一个读操作指令的存储区的大小和起始地址的和；

纪录器，用于在所述判断结果指示读取数据成功时，纪录当前指令中包括的存储区的大小和起始地址。

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