射頻識(shí)別標(biāo)簽如何進(jìn)行性能測(cè)試？

在實(shí)際應(yīng)用中，RFID系統(tǒng)的應(yīng)用要綜合考慮位置、距離、溫度、濕度、干擾等諸多影響系統(tǒng)性能的因素。未經(jīng)過(guò)測(cè)試的RFID系統(tǒng)，系統(tǒng)整體性能不明確，可能會(huì)影響實(shí)際應(yīng)用效果，甚至打擊最終用戶(hù)對(duì)RFID技術(shù)本身的信心。不同的無(wú)線(xiàn)信號(hào)傳播方式需要不同的測(cè)試設(shè)備支持，并且要采用不同的方法。ISO/IEC 18047-3定義了用于物品管理的RFID標(biāo)簽的性能特性的測(cè)試方法，規(guī)定了標(biāo)簽性能的一般性要求和測(cè)試要求。下面對(duì)各個(gè)具體測(cè)試內(nèi)容進(jìn)行分析。

閱讀器性能測(cè)試，閱讀器的核心指標(biāo)是靈敏度(包含載波抵消)和輸出功率，當(dāng)大家選型時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，閱讀器供應(yīng)商的射頻參數(shù)都差不多，那么怎么樣才能知道閱讀器的性能好壞呢?閱讀器的輸出功率在符合射頻指標(biāo)認(rèn)證規(guī)范的前提下，需要對(duì)其輸出功率的大小、精度以及工作頻率的精度進(jìn)行測(cè)試。這些參數(shù)的測(cè)量需要一臺(tái)專(zhuān)用設(shè)備—頻譜分析儀。

頻譜分析儀是研究電信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)的儀器，用于信號(hào)失真度、調(diào)制度、譜純度、頻率穩(wěn)定度和交調(diào)失真等信號(hào)參數(shù)的測(cè)量，可用以測(cè)量放大器和濾波器等電路系統(tǒng)的某些參數(shù)，是一種多用途的電子測(cè)量?jī)x器。它又可稱(chēng)為頻域示波器、跟蹤示波器、分析示波器、諧波分析器、頻率特性分析儀或傅里葉分析儀等。測(cè)試結(jié)果需要關(guān)注的主要有三個(gè)參數(shù)，分別是：輸出的最大功率，一般情況下輸出功率越大工作距離越遠(yuǎn);功率精度，實(shí)測(cè)功率與設(shè)置功率差值越小越好;頻率精度，實(shí)測(cè)頻率與設(shè)置頻率差值越小越好。

閱讀器的靈敏度測(cè)試，超高頻RFID系統(tǒng)中的閱讀器靈敏度與載波泄漏關(guān)系很大，單純的通過(guò)閱讀器讀取標(biāo)簽的距離無(wú)法評(píng)測(cè)閱讀器的靈敏度，因?yàn)橄到y(tǒng)中一般情況下為標(biāo)簽?zāi)芰渴芟?，?duì)于閱讀器的靈敏度沒(méi)有指導(dǎo)意義。實(shí)際上閱讀器的靈敏度對(duì)比是與其載波抵消能力的對(duì)比，需要充分考慮不同載波泄漏下的靈敏度。市面上有一些閱讀器測(cè)試靈敏度測(cè)試的專(zhuān)用設(shè)備，其方法為虛擬一個(gè)電子標(biāo)簽改變負(fù)載調(diào)制的強(qiáng)度，從而測(cè)試閱讀器的靈敏度。然而閱讀器靈敏度的關(guān)鍵點(diǎn)在于載波抵消功能，當(dāng)配套性能良好的閱讀器天線(xiàn)時(shí)，其靈敏度一定非常好，即使專(zhuān)用設(shè)備測(cè)試出靈敏度數(shù)值也沒(méi)有意義，因?yàn)閷?duì)于整個(gè)系統(tǒng)的工作距離沒(méi)有任何影響。該測(cè)試的重點(diǎn)是構(gòu)造一個(gè)不同載波泄漏的環(huán)境，在此環(huán)境下測(cè)試靈敏度。

多標(biāo)簽性能測(cè)試，多標(biāo)簽性能是閱讀器的重要指標(biāo)，但如何評(píng)測(cè)多標(biāo)簽效果在行業(yè)中一直缺乏有效的方式，許多銷(xiāo)售人員口中鼓吹的多標(biāo)簽性能已經(jīng)成為一門(mén)玄學(xué)。多標(biāo)簽性能主要是由閱讀器的靈敏度和多標(biāo)簽算法決定。主要評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)為兩項(xiàng)，對(duì)于大量標(biāo)簽場(chǎng)景的讀全率以及讀全標(biāo)簽所需要的時(shí)間。

多標(biāo)簽測(cè)試最大的缺點(diǎn)是沒(méi)有一套測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，不同的用戶(hù)無(wú)法重現(xiàn)測(cè)試結(jié)果。只有在一些多標(biāo)簽的應(yīng)用中，幾家閱讀器廠(chǎng)商進(jìn)行PK的時(shí)候會(huì)在固定的場(chǎng)景中反復(fù)測(cè)試。當(dāng)這個(gè)場(chǎng)景中的標(biāo)簽或擺放位置發(fā)生變化時(shí)，之前的測(cè)試數(shù)據(jù)就沒(méi)有參考價(jià)值了，必須重新開(kāi)始測(cè)試。因此提出兩種測(cè)試方法，第一種是利用標(biāo)簽板的測(cè)試環(huán)境，測(cè)試環(huán)境單一，對(duì)于實(shí)際場(chǎng)景的重現(xiàn)性較弱;第二種PCB板測(cè)試環(huán)境，可以做多種設(shè)置，對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景的重現(xiàn)性較好。

標(biāo)簽性能測(cè)試，在超高頻RFID領(lǐng)域，標(biāo)簽的測(cè)試內(nèi)容非常多，包括Inlay芯片的推力測(cè)試，標(biāo)簽的防水防潮測(cè)試，高低溫沖擊測(cè)試等，其中最受關(guān)注的是標(biāo)簽的性能測(cè)試。標(biāo)簽的性能最簡(jiǎn)單的體現(xiàn)是標(biāo)簽?zāi)茏x多遠(yuǎn)，深層次的理解是這個(gè)標(biāo)簽使用在不同物體上時(shí)，其靈敏度的頻率曲線(xiàn)是怎么樣的(靈敏度可以換算讀取距離)。為了能夠更準(zhǔn)確的測(cè)試標(biāo)簽的性能，需要在特定的環(huán)境中使用專(zhuān)用設(shè)備對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)還需要具備對(duì)批量的標(biāo)簽進(jìn)行性能篩選的功能，因此出現(xiàn)了微波暗室和標(biāo)簽性能測(cè)試儀。標(biāo)簽的性能測(cè)試是為了了解標(biāo)簽?zāi)芄ぷ鞫噙h(yuǎn)，憑直覺(jué)這個(gè)參數(shù)應(yīng)該與標(biāo)簽芯片選型、標(biāo)簽天線(xiàn)設(shè)計(jì)、閱讀器天線(xiàn)增益、工作頻率等有關(guān)系。標(biāo)簽的性能一般指標(biāo)簽的靈敏度和反向散射的調(diào)制深度，其中最重要的是靈敏度。標(biāo)簽性能的參數(shù)都無(wú)法通過(guò)設(shè)備直接獲取，需要配合閱讀器設(shè)備通過(guò)間接計(jì)算獲得。

標(biāo)簽性能測(cè)試設(shè)備Voyantic，基于普通閱讀器開(kāi)發(fā)的標(biāo)簽性能測(cè)試設(shè)備具有幾個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題：普通閱讀器的工作頻率受限，一般不支持800MHz到1000MHz的全頻帶工作。普通閱讀器并非寬帶匹配，其靈敏度在全頻帶不均勻。普通閱讀器的輸出功率一般步進(jìn)為1dB，且誤差1dB，無(wú)法作為測(cè)試設(shè)備的級(jí)別。閱讀器天線(xiàn)在全頻段的增益并不固定，且不具有每個(gè)頻點(diǎn)的天線(xiàn)增益參數(shù)(靈敏度計(jì)算需要)。

標(biāo)簽一致性測(cè)試，Tagformance設(shè)備是應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的，主要用于開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證標(biāo)簽的性能。當(dāng)大批量標(biāo)簽需要出貨時(shí)，就需要標(biāo)簽一致性測(cè)試設(shè)備和方法。標(biāo)簽的一致性其實(shí)說(shuō)的是標(biāo)簽的性能一致性，需要篩選符合要求的標(biāo)簽，濾除掉不符合要求的標(biāo)簽。一致性測(cè)試與標(biāo)簽性能研發(fā)測(cè)試的要求不同，它不需要獲得標(biāo)簽具體的靈敏度數(shù)值，只關(guān)心標(biāo)簽的是否符合要求;一致性測(cè)試要求快速的測(cè)試，一般測(cè)試時(shí)間小于1s，而性能研發(fā)測(cè)試對(duì)于測(cè)試時(shí)間不關(guān)心，一般為幾十秒或幾分鐘。