一种便携式RFID现场测试仪制造技术

本申请公开了一种便携式RFID现场测试仪，包括控制终端、阅读器和天线；控制终端为含有应用软件的计算机或嵌入式主板，控制测试仪各部件之间的工作；阅读器为用于读取标签信息的设备，包含一个控制单元和一个射频模块；所述射频模块包含发射器与接收器，发射器用于向标签发送无线电信号，接收器用于接收标签的无线电信号；天线是标签与阅读器之间传输数据的发射、接收装置；控制终端控制阅读器通过天线发送电磁波，标签进入该电磁波磁场后，其内部的线圈会产生感应电流，标签开始工作并接收阅读器发出的射频信号；如果是有源标签，将会主动发送某一频率的射频信号，阅读器通过天线获取该信号，解码后送至阅读器的控制单元进行有关数据处理。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式RFID现场测试仪
本专利技术属电子测量
，涉及一种便携式RFID现场测试仪。
技术介绍
在无线电通信技术中，RFID技术，即射频识别技术是一种非视觉、无机械或光接触的双向通信自动识别技术，具有高灵敏、高速度、抗干扰能力强、信息丰富可加密和寿命长等优点，以至于在标签识别、阅读器、RFID产品的测试与性能评估等方面的应用相当广泛。RFID技术研究意义重大，它与雷达工作机理相似，雷达通过处理物体反射的无线电波或者微波来确定物体对象的位置、形状、状态等特性，RFID亦是如此。早在第二次世界大战时，军方就开始使用，自二十世纪九十年代以来发展迅猛，到目前为止，各种RFID产品纷至沓来。在RFID行业高速发展的今天，对RFID产品的质量要求就更加严格，因此，检测RFID产品性能的RFID检测仪应运而生。但是RFID检测面临诸多困难，如标准多、性能要求高、笨重的大型检测系统设备又太不方便等。因此便携式RFID检测仪的设计与实现变得非常有必要，相关RFID电子标签和阅读器的设计也变得多样化。
技术实现思路
为解决现有技术中的不足，本申请提供一种便携式RFID现场测试仪，能够发射、采集和记录超高频和微波频段RFID标准射频信号，并依据相关自主标准对被测信号进行射频参数、协议参数和信令数据的分析。具有设计巧妙，操作方便，测量准确性高的特点，具有良好的应用前景。为了实现上述目标，本申请采用如下技术方案：一种便携式RFID现场测试仪，所述测试仪用于与RFID标签配合使用，所述标签是RFID现场测试仪的识别对象，由耦合元件和射频芯片组成，存储有用户信息，安装在被识别物体的表面，所述测试仪包括控制终端、阅读器和天线；所述控制终端为含有应用软件的计算机或嵌入式主板，控制测试仪各部件之间的工作；所述阅读器为用于读取标签信息的设备，包含一个控制单元和一个射频模块；所述射频模块包含发射器与接收器，发射器用于向标签发送无线电信号，接收器用于接收标签的无线电信号；所述天线是标签与阅读器之间传输数据的发射、接收装置；所述控制终端控制阅读器通过天线发送电磁波，标签进入该电磁波磁场后，其内部的线圈会产生感应电流，标签开始工作并接收阅读器发出的射频信号；如果是无源标签，将会发送出存储在芯片中的产品信息；如果是有源标签，将会主动发送某一频率的射频信号，阅读器通过天线获取该信号，解码后送至阅读器的控制单元进行有关数据处理，并最终反馈至控制终端实现数据的交互。本专利技术进一步包括以下优选方案：优选地，所述测试仪的控制终端和阅读器的控制单元集合在以可编程嵌入式双核处理器为中心芯片的主板上，所述可编程嵌入式双核处理器外围连接有电源管理模块、按键功能模块、电容触摸模块、异步收发器模块和阅读器的射频单元；所述射频单元为RF捷变收发器；所述按键功能模块与电容触摸模块用于实现与用户进行数据交互；所述异步收发器用于实现检测仪的通信接口功能；所述电源管理模块用于实现外、内部供电模式转换。优选地，所述测试仪用于RFID部署过程中的信号监测和阅读器和标签的性能评估；所述RFID部署过程中的信号监测包括对RFID部署环境探测、RFID射频通信信令分析和基于参考标签的性能评估；所述阅读器和标签的性能评估分为对标签符合性检测和阅读器符合性检测。优选地，所述对RFID部署环境探测运行过程为：在RFID部署过程中，将便携式RFID现场测试仪及其天线放置于RFID部署环境中，使用测试仪记录各个信道的信号强度；根据设置的频率在实时频谱分析带宽内实时显示最新的频谱扫描数据，实现对现场环境进行评估。优选地，所述RFID射频通信信令分析运行过程为：在被测RFID处于工作状态的情况下，将便携式RFID现场测试仪及其天线放置于被测RFID的工作范围内，使用测试仪分析阅读器和标签的通信情况，记录工作过程中的信令、时序参数，通过对信令、时序参数的分析实现对RFID射频通信信令分析功能。优选地，所述基于参考标签的性能评估运行过程为：在被测RFID未处于工作状态的情况下，将便携式RFID现场测试仪及配套设备放置于被测RFID的工作范围以内，所述配套设备包括检测天线、参考标签套件；参考标签与被测的阅读器进行通信，使用测试仪采集被测产品的射频信号进行时域和频域的分析，得出射频性能的主要参数，所述主要参数包括工作频率、带内功率、读取距离和写入距离；当被测RFID出现异常工作状态时，还可以采用参考标签替代射频性能参数下降的失效产品进行验证，对系统故障进行辅助定位和诊断。优选地，所述标签符合性检测过程为：通过给被测标签发送指令信号，采集并分析返回的响应信号；对返回的响应信号进行调制深度、脉冲宽度、欠调制或过调制，以及频域分析；所述调制深度指的是被调制波的幅度与载波幅度的比值；所述脉冲宽度为脉冲所能达到幅值所持续的周期；所述欠调制是指调制信号波峰的峰值低于正常调制幅值的时间与脉冲宽度时间的比值；所述过调制是指调制信号的某些峰值超过正常调制幅值的时间与脉冲宽度的比值；所述频域分析包括对被测信号的中心频率、频率漂移、邻道泄漏比以及相位进行分析；中心频率是被测信号理论中心频率，用fo表示；频率漂移是指射频设备长时间连续工作时，其输出频率值随着时间单方向变化的情况，频率漂移fΔ用被测信号中心频率的实际检测值fmea与理论中心频率fo的差值表示为：fΔ＝fmea-fo邻道泄漏比是用来衡量射频设备工作时对主工作频率外信道的影响特性，用被测标签在发射信道R的功率P(R)和其他信道S的功率P(S)的比值表示为：所述阅读器符合性检测包括对阅读器发出的信号进行时域信号分析和阅读器检测频率分析；所述时域信号分析显示被测信号变频后的时域波形及基于时域波形所分析出来的各项参数；所述阅读器检测频率分析包括对被测信号的中心频率、频率漂移、邻道泄漏比和相位分析。本申请所达到的有益效果：本申请通过对RFID现场测试仪的针对性设计，实现了集成化、小体积、便携的RFID现场测试仪，可以在标签的安装点对标签及阅读器进行性能测试，实现了对RFID相关设备的即时、可靠检测，使得RFID产品获得了更好的性能，更加可靠的产品的保障，更加人性化的技术支持。附图说明图1为本申请一种便携式RFID现场测试仪的系统架构示意图；图2为本申请一种便携式RFID现场测试仪的硬件架构示意图；图3为本申请一种便携式RFID现场测试仪的符合性测试软件架构示意图。具体实施方式下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。如图1所示，本申请的一种便携式RFID现场测试仪，所述测试仪用于与RFID标签配合使用，所述标签是RFID现场测试仪的识别对象，由耦合元件和射频芯片组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式RFID现场测试仪，所述测试仪用于与RFID标签配合使用，所述标签是RFID现场测试仪的识别对象，由耦合元件和射频芯片组成，存储有用户信息，安装在被识别物体的表面，其特征在于：/n所述测试仪包括控制终端、阅读器和天线；/n所述控制终端控制测试仪各部件之间的工作；/n所述阅读器为用于读取标签信息的设备，包含一个控制单元和一个射频模块；所述射频模块包含发射器与接收器，发射器用于向标签发送无线电信号，接收器用于接收标签的无线电信号；/n所述天线是标签与阅读器之间传输数据的发射、接收装置；/n所述控制终端控制阅读器通过天线发送电磁波，标签进入该电磁波磁场后，其内部的线圈会产生感应电流，标签开始工作并接收阅读器发出的射频信号；当为无源标签，将会发送出存储在芯片中的产品信息；当为有源标签，将会主动发送某一频率的射频信号，阅读器通过天线获取该信号，解码后送至阅读器的控制单元进行有关数据处理，并最终反馈至控制终端实现数据的交互。/n

【技术特征摘要】
1.一种便携式RFID现场测试仪，所述测试仪用于与RFID标签配合使用，所述标签是RFID现场测试仪的识别对象，由耦合元件和射频芯片组成，存储有用户信息，安装在被识别物体的表面，其特征在于：
所述测试仪包括控制终端、阅读器和天线；
所述控制终端控制测试仪各部件之间的工作；
所述阅读器为用于读取标签信息的设备，包含一个控制单元和一个射频模块；所述射频模块包含发射器与接收器，发射器用于向标签发送无线电信号，接收器用于接收标签的无线电信号；
所述天线是标签与阅读器之间传输数据的发射、接收装置；
所述控制终端控制阅读器通过天线发送电磁波，标签进入该电磁波磁场后，其内部的线圈会产生感应电流，标签开始工作并接收阅读器发出的射频信号；当为无源标签，将会发送出存储在芯片中的产品信息；当为有源标签，将会主动发送某一频率的射频信号，阅读器通过天线获取该信号，解码后送至阅读器的控制单元进行有关数据处理，并最终反馈至控制终端实现数据的交互。


2.根据权利要求1所述的一种便携式RFID现场测试仪，其特征在于：
所述测试仪的控制终端和阅读器的控制单元集合在以可编程嵌入式双核处理器为中心芯片的主板上，所述可编程嵌入式双核处理器外围连接有电源管理模块、按键功能模块、电容触摸模块、异步收发器模块和阅读器的射频单元；所述射频单元为RF捷变收发器；
所述按键功能模块与电容触摸模块用于实现与用户进行数据交互；
所述异步收发器用于实现检测仪的通信接口功能；
所述电源管理模块用于实现外、内部供电模式转换。


3.根据权利要求1所述的一种便携式RFID现场测试仪，其特征在于：
所述测试仪用于RFID部署过程中的信号监测以及阅读器和标签的性能评估；
所述RFID部署过程中的信号监测包括对RFID部署环境探测、RFID射频通信信令分析和基于参考标签的性能评估；
所述阅读器和标签的性能评估分为对标签符合性检测和阅读器符合性检测。


4.根据权利要求3所述的一种便携式RFID现场测试仪，其特征在于：
所述对RFID部署环境探测运行过程为：
在RFID部署过程中，将便携式RFID现场测试仪及其天线放置于RFID部署环境中，使用测试仪记录各个信道的信号强度；根据设置的频率在实时频谱分析带宽内实时显示最新的频谱扫描数据，实现对现场环境进行评估。


5.根据权利要求3所述的一种便携式RFID现场测试仪，其特征在于：
所述RFID射频通信信令分析运行过程为：
在被...

【专利技术属性】
技术研发人员：田正其，段梅梅，卢树峰，徐晴，欧阳曾恺，夏国芳，穆小星，龚丹，周超，袁晓冬，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司营销服务中心，国网江苏省电力有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32