测试技术学报

期刊导读

无线射频识别技术测试项目设计以中国传媒大学

来源:测试技术学报 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-05-11

通过对进行中国传媒大学图书馆RFID设备的测试项目,公正地为设备进行打分,为RFID设备采购、部署提供参考依据。

一、RFID技术简介

(一)RFID发展历程

无线射频识别(Radio Frequency Identification,简称RFID)技术是一种基于无线电通讯机制的自动化非接触识别技术。随着几十年发展,技术不断进步,由最初的电子管设备,逐步演化成微型集成电路,从有源装置发展为无源标签,体积越来越小,功耗越来越少,成本也越来越低。直至20世纪末,逐渐开始在物流运输、食品安全、药品管理、动物追踪等多个领域大规模应用。21世纪初,物联网(The Internet of Things,简称IOT)概念被提出,万物互联被认为是智慧地球(Smarter Planet)最重要的基础感知层技术。

(二)RFID工作频段

RFID是一个比较宽泛的技术概念,根据应用场景的不同,RFID设备工作的无线电频段、工作机制、有源无源等方面都具有很大区别。首先就是频段的划分,无线电通信频率从9KHz~24.25GHz,每个频段的特性不同,具体应用行业也有所区分,如表1所示。

表1 无线电频段与其对应的RFID专业领域①频率范围 适用通信及RFID领域9-135 KHz 航空、航海无线电导航、动物跟踪6.78 MHz 气象、广播、航空13.56 MHz 遥控、传呼机、HF RFID 27.125 MHz 民用无线电台、医疗、遥控40.680 MHz 遥测遥控、VHF广播电视433.920 MHz 卫星、步话机、业余无线电通信869.0 MHz RFID、通信915.0 MHz UHF RFID、手机通信2.45 GHz RFID、PC无线设备、遥测5.8 GHz 无线电定位、RFID 24.125 GHz 卫星、无线电定位

(三)RFID在图书馆中的应用

目前图书馆行业主要使用HF高频13.56MHz和UHF超高频900MHz两个频段。HF高频应用开发较早,广泛应用于身份证、公交卡、银行卡、购物卡、手机NFC-SIM卡等。在图书馆行业应用也比较早,1998年新加坡国立大学图书馆就已经开始规模化应用HF频段的标签。HF标签频率单一,矩形标签面积较大,一般在4×4cm,读取距离15cm左右,优点是标签与设备兼容性很强,缺点是面积大,容易相互屏蔽,贴标签时不能贴在等高位置,价格较贵,防盗性差,容易被恶意损坏。

图1 HF高频标签

UHF超高频标签在铁路运输、商超零售、物流、ETC等行业应用较早,但因为频率范围大,标签编码方案不统一,因此在图书馆行业未能快速得到应用,但2006年EPC Class 1Generation 2获得ISO/IEC批准正式成为国际标准后,图书馆行业开始逐步出现UHF超高频应用方案。UHF标签频率不统一,读取距离可大于1米,优点是体积较小,价格便宜,可隐藏在书脊内部,不易被屏蔽,也不易被恶意破坏,缺点是标签与设备厂商之间兼容性较差,容易导致误读,造成数据错误。

图2 UHF超高频标签

目前,国内已有上千家公共图书馆和高校图书馆引入了RFID技术,使用HF和UHF标签的图书馆数量基本相当。2008年,北京农学院图书馆成为北京市首家应用RFID技术的高校图书馆。随后陆续在北京各高校得到广泛应用。截至2019年7月,北京市已有37所高校图书馆引入RFID技术,但使用HF高频技术的有31个,远远超过使用UHF超高频技术的6个。

虽然RFID技术在图书馆应用已经超过20年,但技术的成熟度还未达到尽善尽美,因此在图书馆引入此项技术前,有必要进行实地测试,对HF频段和UHF频段以及设备厂商选型,通过测试数据作为选型的参考,根据测试结果,结合实际需求,实现定制化设备,以适合本馆的技术方案。

二、RFID测试人员组成

测试组成员组成,分为ABC三组:A组为厂家技术人员;B组为图书馆馆员、学生和教师志愿者、外包服务工作人员;C组为项目协调服务组。

分组的目的,是为了明确测试职能。A组定位为测试支援服务组,B组定位为测试组,C组定位为项目协调服务组。

A组主要负责测试中出现问题的解决,不参与最终结果评定。B组人员由图书馆选调,为最终测试结果进行打分评定。C组人员负责培训B组人员使用测试设备和打分表的填写规则,并对项目中整体出现问题进行协调解决,收集整理最终打分结果,但不参与最终测试结果的评定。

三、测试流程和策略

(一)测试流程

(1)厂商对设备进行测试人员培训和讲解,并进行实操演示。

(2)启动测试,由测试人员进行功能测试。

(3)参测人员对照测试功能表进行相关功能记录。

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