星級酒店RFID系統射頻一致性測試仿真研究

王攀藻

摘 要：隨著旅游業蓬勃發展，越來越多的星級酒店使用RFID系統提高服務質量，若對RFID指標進行實測，費時費力，因此提出使用軟件仿真分析方案，降低測試指標成本。該方案使用虛擬儀器構建虛擬環境，對系統中重要指標發射功率、鄰近頻道泄露比和占用帶寬等指標進行仿真分析。仿真結果表明RFID系統的射頻一致性滿足指標要求。采用仿真測試分析，可快速滿足酒店業對物聯網設備使用和更新的需求，對整個行業的發展具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：RFID標簽；RFID讀寫器；仿真分析；虛擬儀器

中圖分類號：TP39；TN914 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2018）09-0-02

0 引 言

隨著國內供給側結構性改革，旅游業蓬勃發展，旅游景點和星級酒店等紛紛使用物聯網設備，來提高服務效率和質量，但物聯網設備如RFID讀寫器和標簽等基本功能指標的快捷測試，并未跟上行業發展。因此，提出一種RFID標簽射頻一致性仿真分析方法，通過軟件仿真，判斷設備是否滿足使用要求，節省資源，為旅游業的物聯網設備應用奠定了堅實的基礎。

1 RFID簡介

RFID系統包含讀寫器和電子標簽，電子標簽用來儲存物體的數據，通過天線將內部數據發送到附近RFID讀寫器

上[1-4]，RFID讀寫器處理數據后，將其傳送到與之相連接的電腦或手機上，便于遠程聯網提取和分析數據。其優點包括電子標簽抗污損能力強，安全性高，容量大，讀寫器可遠距離識別多個電子標簽。

2 RFID系統結構

不同的RFID系統外形不同，但內部結構大體一致，由讀寫器、電子標簽和系統高層構成，如圖1所示。讀寫器與外部主機連接，首先向電子標簽發送一個詢問信號，電子標簽由芯片和天線構成，芯片儲存物體數據具有唯一的編碼，天線把應答信號發送給讀寫器。讀寫器將接收的信號加工處理，傳送給計算機網絡系統高層[5-7]。

3 射頻一致性仿真

3.1 射頻一致性測試標準

測試是RFID系統開發中重要的一環，如ISO/IECRFID標準體系中包括設備性能測試方法和一致性測試方法[8-9]；如ISO/IEC18046射頻識別設備性能檢測方法，主要內容包括標簽性能參數及其檢測方法：標簽檢測參數、檢測速度、標簽形狀、標簽檢測方向、單個標簽檢測及多個標簽檢測等；讀寫器性能參數及其檢測方法：讀寫器檢測參數、識別范圍、識讀速度、讀數據速率、寫數據速率等。RFID系統結構如圖1所示。

3.2 虛擬仿真技術

利用個人計算機，通過軟件完成用戶需要實現的測試指標，并提供可視化的測試結果，如圖形、圖像等。優點包括可擴展性強，成本低，儀器性能高和易于無縫集成等。仿真技術中虛擬儀器的功能由軟件編程實現，隨著用戶的需求改變而提高。仿真技術結合計算機網絡，將會有更大的發展空間。

3.3 仿真結果分析

針對某星級酒店RFID系統信號工作于UHF頻段測試仿真研究，該頻段信號分布密集，為保證RFID信號泄露，不對其它制式的信號產生干擾，要求其滿足《800/900 MHz頻段射頻識別（RFID）設備要求及檢測技術規范》。進入仿真分析環境，搭建虛擬測試環境，對發射功率、鄰近頻道泄露比和占用帶寬等指標進行仿真分析，具體操作方式為：測試RFID讀寫器的發射信號功率ERP是否在允許的范圍之內，將被測設備設置為固定平點，連續發射詢問的模式，測試鏈路為發射機把信號發射到衰減器，經過模擬一定比值的衰減后（衰減器加上線路衰減）；頻譜儀設置為標準狀態，中心頻點為固定頻點，參考電平為37 dBm，分辨率帶寬為10 kHz，檢波方式為RMS。記錄頻譜儀上的數據，分析波形，要求大功率設備不超過2 W，微功率設備在10 mW范圍內。從頻譜儀FSV上讀取占用帶寬數據，要求在允許的范圍內；測試鄰近頻道泄露比時，對虛擬頻譜儀測試的中間信道外加幾個鄰近頻道，共實現6個信道，記錄鄰近信道信號泄露。仿真測試結果，如圖2所示[10]。圖中包含了4個窗口，主要顯示3個測試指標，發射功率、鄰近頻道泄露比和占用帶寬，分析仿真結果，滿足指標要求。

4 結 語

隨著信息技術飛速發展，星級酒店為提高服務質量，紛紛使用物聯網設備RFID系統，RFID系統的射頻一致性指標是否滿足要求，可影響酒店的服務質量和效率。虛擬環境中，使用虛擬儀器對RFID系統射頻一致性的各個參數，如發射功率、鄰近頻道泄露比和占用帶寬，進行仿真分析要求，并對仿真圖形、曲線進行研究，結果表明符合星級酒店對該系統的使用要求。該仿真測試方式，能夠快速滿足酒店業對物聯網設備RFID的使用需求，為提高酒店服務質量，提升盈利能力具有一定借鑒意義。

參考文獻

[1]劉化君.物聯網體系結構研究[J].中國新通信，2010（6）：17-21.

[2]張智文.射頻識別技術理論與實踐[M].北京：中國科學技術出版社，2008.

[3]李文清，郭宗良.物聯網的成長與發展綜述[J].網絡與信息，2012（5）：（27）.

[4]封松林.物聯網發展初探[J].后IP時代與物聯網，2010（1）：50-54.

[5]張應福.物聯網技術與應用[J].通信與信息技術，2010（2）：50-53

[6]任宗偉.物聯網基礎技術[M].北京：中國物資出版社，2011.

[7]張公忠.物聯網與智能建筑[J].清華大學學報，2011（12）：14-17.

[8]游占清，劉克勝.無線射頻識別（RFID）與條碼技術[M].北京：機械工業出版社，2006.

[9]黃玉蘭.物聯網標準體系構件與技術實現策略的探究[J].電信科學，2012，28（5）：130.

[10]周曉光，王曉華，王偉.射頻識別（RFID）系統設計仿真與應用[M].北京：人民郵電出版社，2008.