星级酒店RFID系统射频一致性测试仿真研究

引 言

随着国内供给侧结构性改革，旅游业蓬勃发展，旅游景点和星级酒店等纷纷使用物联网设备，来提高服务效率和质量但物联网设备如 RFID 读写器和标签等基本功能指标的快捷测试，并未跟上行业发展。因此，提出一种 RFID 标签射频一致性仿真分析方法，通过软件仿真，判断设备是否满足使用要求，节省资源，为旅游业的物联网设备应用奠定了坚实的基础

1 RFID简介

RFID系统包含读写器和电子标签，电子标签用来储存物体的数据，通过天线将内部数据发送到附近RFID 读写器上 [1-4]，RFID读写器处理数据后，将其传送到与之相连接的电脑或手机上，便于远程联网提取和分析数据。其优点包括电子标签抗污损能力强，安全性高，容量大，读写器可远距离识别多个电子标签

2 RFID系统结构

不同的RFID 系统外形不同，但内部结构大体一致，由读写器、电子标签和系统高层构成，如图 1 所示。读写器与外部主机连接，首先向电子标签发送一个询问信号，电子标签由芯片和天线构成，芯片储存物体数据具有唯一的编码，天线把应答信号发送给读写器。读写器将接收的信号加工处理传送给计算机网络系统高层 [5-7]

3 射频一致性仿真

3.1 射频一致性测试标准

测试是RFID 系统开发中重要的一环，如 ISO/IECRFID标准体系中包括设备性能测试方法和一致性测试方法 [8-9] ；如ISO/IEC18046 射频识别设备性能检测方法，主要内容包括标签性能参数及其检测方法 ：标签检测参数、检测速度、标签形状、标签检测方向、单个标签检测及多个标签检测等 ；读写器性能参数及其检测方法 ：读写器检测参数、识别范围识读速度、读数据速率、写数据速率等。RFID 系统结构如图 1 所示

3.2 虚拟仿真技术

利用个人计算机，通过软件完成用户需要实现的测试指标，并提供可视化的测试结果，如图形、图像等。优点包括可扩展性强，成本低，仪器性能高和易于无缝集成等。仿真技术中虚拟仪器的功能由软件编程实现，随着用户的需求改变而提高。仿真技术结合计算机网络，将会有更大的发展空间

3.3 仿真结果分析

针对某星级酒店 RFID 系统信号工作于 UHF 频段测试仿真研究，该频段信号分布密集，为保证 RFID 信号泄露，不对其它制式的信号产生干扰，要求其满足《800/900 MHz 频段射频识别（RFID）设备要求及检测技术规范》。进入仿真分析环境，搭建虚拟测试环境，对发射功率、邻近频道泄露比和占用带宽等指标进行仿真分析，具体操作方式为 ：测试 RFID 读写器的发射信号功率 ERP 是否在允许的范围之内，将被测设备设置为固定平点，连续发射询问的模式，测试链路为发射机把信号发射到衰减器，经过模拟一定比值的衰减后（衰减器加上线路衰减）；频谱仪设置为标准状态，中心频点为固定频点，参考电平为 37 dBm，分辨率带宽为10 kHz，检波方式为RMS。记录频谱仪上的数据，分析波形，要求大功率设备不超过 2 W，微功率设备在 10 mW 范围内。从频谱仪 FSV 上读取占用带宽数据，要求在允许的范围内 ；测试邻近频道泄露比时，对虚拟频谱仪测试的中间信道外加几个邻近频道，共实现 6 个信道，记录邻近信道信号泄露。仿真测试结果，如图 2 所示[10]。图中包含了4 个窗口，主要显示 3 个测试指标发射功率、邻近频道泄露比和占用带宽，分析仿真结果，满足指标要求

图 2 多窗口显示 RFID 射频一致性仿真测试

4 结 语

随着信息技术飞速发展，星级酒店为提高服务质量，纷纷使用物联网设备RFID 系统，RFID 系统的射频一致性指标是否满足要求，可影响酒店的服务质量和效率。虚拟环境中使用虚拟仪器对 RFID 系统射频一致性的各个参数，如发射功率、邻近频道泄露比和占用带宽，进行仿真分析要求，并对仿真图形、曲线进行研究，结果表明符合星级酒店对该系统的使用要求。该仿真测试方式，能够快速满足酒店业对物联网设备 RFID 的使用需求，为提高酒店服务质量，提升盈利能力具有一定借鉴意义