一种RFID标签介质影响的动态测试系统的制作方法

本实用新型涉及射频识别(RFID)技术及其测试技术领域，具体涉及对RFID标签介质影响进行移动测试技术。

背景技术：

从20世纪80年代兴起，RFID技术在国内外各行业应用范围正不断扩大。就中国而言，2014年RFID产业市场规模将达311亿元，并保持超过30％增长率的发展态势。随着国家物联网示范工程建设推进，RFID技术广泛应用于金融、物流、零售、交通、医疗、军事、图书、资产管理、公共安全等行业领域，其中RFID标签应用于电子不停车收费系统(ETC)、电子车牌识别、物流中自动化识别、分转运管理、生产线上自动化流水作业及人员出入自动识别管理等移动应用场景。

在移动应用场景中，RFID标签介质不同且处于运动状态下能够与读写器进行通讯。为了实现RFID典型成功应用案例在大规模的移动应用场景中规模化推广，需要对RFID标签介质影响的移动速度指标进行测试。

针对RFID标签的移动速度性能测试，一般有直线高速模拟的方法和高速旋转转速模拟的方法。针对RFID标签介质影响性能测试，一般有收发天线模拟信号的RFID介质基准测试系统。在现有的测试方法中，两个单项指标测试方法在标准RFID测试实验室中无法直接组合进行测试，移动速度测试结果一致性不可控，速度采用步长与实际应用中的速度值和GB/T 2927-2012中表2规定存在不可调的偏差。传统的操作方法导致测试的局限性大、不连续、不同步、可控性较低，应用场景模拟失真较大，且测试效率低，有此极大地制约了大地制约了RFID系统在典型移动应用场景中规模化应用的增长率。

技术实现要素：

针对现有RFID标签的移动速度性能测试技术所存在的问题，需要一种新的RFID标签介质影响的动态测试技术。

为此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种RFID标签介质影响的动态测试系统，能够综合测试移动状态RFID标签抗介质干扰性能，且可操作性强，检测效率高。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的一种RFID标签介质影响的动态测试系统，其包括：

控速轨道装置，所述控速轨道装置以设定速度且匀速运动，以模拟待测RFID标签应用时的移动状态；

标签固定托盘，所述标签固定托盘用于承载待测RFID标签，其安置在控速轨道装置上，并在控速轨道装置的驱动下沿控速轨道装置移动；

介质环境模拟装置，所述介质环境模拟装置罩设在标签固定托盘上，模拟待测RFID标签应用时的介质环境；

伸缩调节支架，所述伸缩调节支架对应的架设在控速轨道装置上；

标签信号识别装置，所述标签信号识别装置对应的安置在控速轨道装置和/或伸缩调节支架上；

总控制器，所述总控制器控制连接控速轨道装置以及标签信号识别装置。

在测试系统中，所述控速轨道装置包括若干运动轨道、若干驱动电机、若干移动平台以及调速单元，若干运动轨道间水平相对设置；若干移动平台分别对应安置在若干运动轨道上，以承载待驱动设备；若干驱动电机分别驱动对应的运动轨道带动其上的移动平台运动；调速单元控制连接若干驱动电机，根据设置的速度来控制若干驱动电机，以分别驱动若干运动轨道带动其上的移动台沿着轨道均匀速度地来回移动，并实时显示每个移动平台的状态及相对速度。

在测试系统中，所述调速单元为独立设置的调速控制器或为设置在总控制器中的调速控制模块。

在测试系统中，所述标签固定托盘包括塑料支撑平板和固定塑料夹具，固定塑料夹具用于固定不同规格的待测标签。

在测试系统中，所述介质环境模拟装置包括若干介质板以及介质板固定架，所述介质板固定架罩设在标签固定托盘上，若干介质板分布安插在介质板固定架上。

在测试系统中，所述的介质板为各种尺寸，不同等级厚度且带孔的一种或一种以上的金属板、玻璃板、塑料板、木材板和纸材板。

在测试系统中，所述介质板固定架为方形镂空框架，其上设置有用于安插介质板的固定机构以及与标签固定托盘固定连接且可调节的连接凹槽，所述固定机构以使介质板安插在方形镂空框架的各个面上；所述连接凹槽与标签固定托盘配合，以控制待测标签在介质板固定架内的位置，调整与介质板固定架上介质板的间距。

在测试系统中，所述伸缩调节支架包括可升降高度的竖向支架、可横向伸缩的横向支架以及多向调节固定机构；所述竖向支架相对于控速轨道装置安置在其两侧，所述横向支架安装于竖向支架上；所述多向调节固定机构安置在竖向支架和/或横向支架上。

在测试系统中，所述标签信号识别装置包括标准读写器和/或矢量信号发生器。

基于上述方案构成的移动状态下的RFID标签抗介质干扰性能测试方案够综合测试介质影响下的移动速度指标检测，自动控制检测过程，可控性高，可重复性强，介质多样可调、并极大地提高检测效率，从而提高RFID系统在典型应用场景中规模化应用的增长率，且针对的介质多样规格化，结构简单，实现方法简便，操作便捷。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型实例中移动状态下RFID标签抗介质干扰性能测试系统的结构示意图；

图2为本实用新型实例中移动平台的结构示意图；

图3为本实用新型实例中介质环境模拟装置的结构示意图；

图4为本实用新型实例中介质板的结构示意图；

图5为本实用新型实例中伸缩调节支架的结构示意图；

图6为本实用新型实例中四轨道测试系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1，其所示为本实例中移动状态下RFID标签抗介质干扰性能测试系统的组成结构图。

由图可知，该测试系统100主要包括控速轨道装置110、标签固定托盘120、介质环境模拟装置130、伸缩调节支架140、标签信号识别装置以及总控制器。

其中，控速轨道装置110用于模拟待测RFID标签应用时的移动状态，其以设定速度且匀速运动。

标签固定托盘120，用于承载待测RFID标签，其安置在控速轨道装置110上，并在控速轨道装置的驱动下带动待测RFID标签沿控速轨道装置移动，以便进行测试。

介质环境模拟装置130罩设在标签固定托盘上，用于模拟待测RFID标签应用时的介质环境。

伸缩调节支架140，其架设在控速轨道装置110上，用于固定标签信号识别装置，以模拟待测RFID标签不同应用场景中对应的标签信号识别装置的安装位置。

标签信号识别装置，其根据需要对应的安置在控速轨道装置110和/或伸缩调节支架140上，以模拟待测RFID标签不同应用场景中的信号识别装置。

总控制器，其控制连接控速轨道装置以及标签信号识别装置，协调它们之间配合工作，以实现对移动状态下RFID标签抗介质干扰性能的自动、快速测试。

基于上述的原理方案，本实例还进一步提供具体的实施方案，具体如下：

本测试系统中的控速轨道装置110，其包括接收端高速运动轨道111、发射端高速运动轨道112、驱动电机113、114、移动平台115、116以及调速单元。

驱动电机113、114分别驱动连接接收端高速运动轨道111、发射端高速运动轨道112，以驱动接收端高速运动轨道111、发射端高速运动轨道112按照设定速度进行高速且匀速运动。

移动平台115、116分别安置在接收端高速运动轨道111、发射端高速运动轨道112上，并在接收端高速运动轨道111、发射端高速运动轨道112的驱动下分别沿接收端高速运动轨道111、发射端高速运动轨道112来回移动。安置在接收端高速运动轨道111上的移动平台115用于承载安置有待测RFID标签的标签固定托盘120；而安置在发射端高速运动轨道112上的移动平台116用于安置相应的标签信号识别装置(如标准读写器或发射天线)。

参见图2，该移动平台的横截面呈C形，便于安置在运行轨道上，并在运行轨道的驱动下稳定运行。

接收端高速运动轨道111和发射端高速运动轨道112平行相对放置，使得其上的移动平台115、116互为反方向移动，用来模拟RFID标签相对读写器或发射天线的高速运动，从而实现模拟车辆行驶速度、流水线传输带和行旅包裹移动速度等运动速度。

这里的收端高速运动轨道111和发射端高速运动轨道112优选10m长的机械轨道。两个轨道的间距，可根据RFID系统的识别距离进行调整，优选为1.5m。

调速单元，其控制连接驱动电机113、114，通过控制驱动电机113、114的运行状态来控制接收端高速运动轨道111、发射端高速运动轨道112上的运行状态(速度和方向)，进一步控制移动平台115、116在相应的轨道上定速定向匀速移动。该调速单元可分开也可同时按照km/h或m/s为单位设置速度来控制两个轨道的移动台沿着机械轨道上均匀速度地来回移动，并实时显示两个移动台的情况及相对速度。

该调速单元可采用独立设置的调速控制器或为设置在总控制器中的调速控制模块。对于调速单元设置速度的具体数值，具体依据应用场景的速度单位不同而选择不同。根据GB/T 2927-2012中的表2速度初始值和步长值以m/s为单位的速度可设范围为0m/s～15m/s，且0.1m/s为间隔，从而实现最大相对速度为30m/s；以km/h为单位的速度可设范围为0km/h～60km/h，且5km/h为间隔，从而实现最大相对速度为120km/h。

本测试系统中的标签固定托盘120，其安装于接收端高速运动轨道111上的移动平台115上，用于固定不同结构、不同尺寸的RFID标签以及相应的介质环境模拟装置130。

该标签固定托盘120具体包括塑料支撑平板和固定塑料夹具，固定塑料夹具设置在塑料支撑平板上，用于固定不同结构不同尺寸的待测标签且其材质不影响标签工作；塑料支撑平板作为整个标签固定托盘120的连接基础，与移动平台115和介质环境模拟装置130进行连接配合，以保证嵌有介质板的介质板固定架(即介质环境模拟装置130)及标签固定托盘一体结构在轨道上不晃动。

对于该标签固定托盘120，其上的固定塑料夹具采用设置在塑料支撑平板上的标签安插槽来替代。

再者，该标签固定托盘优选聚氯乙烯材料制成，根据需要可在外侧外裹吸波材料层。

本测试系统中的介质环境模拟装置130(如图3所示)，其主要包括若干介质板131以及介质板固定架132，介质板固定架132，其整体罩设在标签固定托盘上，而若干介质板131根据需要安插在介质板固定架132上，与介质板固定架132配合覆盖住介质板固定架132内的待测RFID电子标签200，模拟待测RFID电子标签200应用时的介质环境。

该介质板固定架132优选为500mm×500mm×500mm的塑料材质的正方体镂空框架，用于安插固定选取的介质板131。为了便于安插固定介质板131，正方体镂空框架的每个面都设置有用于安插介质板的固定机构。在具体实现时，该固定机构采用如下两种方式：

在正方体镂空框架的每个面边缘处设计有相应的伸缩凹槽，用于嵌入不同厚度的介质板。

在正方体镂空框架的六个面的各个角处设置相应的固定夹具，用于夹持不同厚度的介质板，将其固定在正方体镂空框架相应的镂空面上。

在此基础上，在作为介质板固定架132的正方体镂空框架的固定面上设置有相应的连接凹槽机构或连接卡槽机构，以用于连接标签固定托盘120。该连接凹槽机构或连接卡槽机构与标签固定托盘配合，使得安置有待测RFID电子标签的标签固定托盘可随着连接凹槽机构或连接卡槽机构移动并固定，继而实现移动调节待测RFID标签在正方形介质板固定架132的位置，以调节待测RFID标签与介质板固定架132上介质板之间的距离，具体的可调间距范围为0cm～50cm。

另外，该连接凹槽机构或连接卡槽机构采用塑料材质制成，优选聚氯乙烯材料。

再者，上述正方形的介质板固定架132优选塑料或聚氯乙烯材料制成，根据需要可在外侧外裹吸波材料层，这样具有良好的穿透性且不影响标签的射频信号通信。

介质环境模拟装置130中的介质板131一般采用正方形结构(如图4所示)，材质包括钢材、塑料、玻璃、纸质、布质等多种类型，厚度及大小尺寸可根据需要设置不同规格。

具体的，介质板131优选尺寸统一为500mm×500mm的纸板、木材、玻璃、塑料、金属，并以空气作为参考，可直接嵌入到介质板固定框架的任意六个面上。再者介质板厚度的规格包括2mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、8mm、9mm、10mm。

另外，根据需要该介质板131上可开设有相应的通孔。

本测试系统中的伸缩调节支架140整体架设在高速运行轨道上，用于固定模拟不同应用场景中的安装位置的标签信号识别装置(如读写器或发射天线)。

如图5所示，该伸缩调节支架140主要包括可升降高度的竖向支架141、可横向伸缩的横向支架142以及多向调节固定机构143。

可升降高度的竖向支架141用于固定需要纵向安装的用于侧边识别的读写器或发射天线，竖直安装于高速运行轨道侧边。

可横向伸缩的横向支架142用于固定需要横向安装用于高处悬置识别的读写器或发射天线，安装于可升降高度的竖向支架141的顶端，垂直架设于高速运行轨道的上方。

多向调节固定机构143主要包括读写器或发射天线的固定夹具和上下左右旋转的转板。上下左右旋转的转板上设计有用于固定读写器或发射天线的卡扣及螺栓，具体用于读写器上、下90度和左、右90度旋转到特定角度识别移动的RFID标签，分别安装于可升降高度的支架上和可横向伸缩的支架上。

具体实现时，竖向支架141和横向支架142可由若干的套管构成，以实现升降和横向调节。但具体的伸缩结构并不限于此，根据需要还可采用其它的结构来替代。

本实例中，竖向支架141和横向支架142的长度范围为1m～2m，固定夹具可直接固定在支架杆上所设间距位置，初始状态下支架的长度为1m。转板可在固定夹具上左右转动角度范围为-90℃～90℃，转板自身可上下转动角度范围为-90℃～90℃，默认转动角度为0℃。转动角度的设置有利于读写器或发射天线根据移动应用场景中的状态来选择最佳角度接收RFID标签信号。

为了使测试结果具有可比性和重复性，测试系统需要在同一的标准测试环境中进行。所谓的标准测试环境可以全电波暗室、半电波暗室或开放空间。

再者，整个伸缩调节支架140优选聚氯乙烯材料制成，根据需要可在外侧外裹吸波材料层。

本测试系统中的标签信号识别装置具体包括标准读写器和/或矢量信号发生器。

当使用标准读写器时，通过安装于总控计算机的读写器管理模块读取读写器感应待测标签信息。

当使用矢量信号发生器时，发射天线与矢量信号发生器通过射线馈线连接，用于感应待测标签；接收电线与频谱分析仪通过射线馈线连接，用于接收并分析待测待测标签响应情况。

本测试系统中的总控制器优选总控计算机，具体控制连接标签信号识别装置，根据设置还控制连接控速轨道装置中驱动电机。

针对标准读写器，总控计算机通过内部安装的读写器管理模块读取读写器感应待测标签信息，以分析RFID标签抗介质干扰性能；

针对矢量信号发生器，总控计算机通过网络分别与矢量信号发生器、频谱分析仪相连，并通过安装于总控计算机上的系统控制模块发送测试命令、接收待测标签反向散射信号并分析RFID标签抗介质干扰性能。

基于上述方案构成的移动状态下RFID标签抗介质干扰性能测试系统，本实例能够实现RFID标签介质影响的动态指标的自动测试。

其在进行测试时，待测RFID标签在水平面固定时在读写器或发射天线的识别(或读取或写入)工作范围内，固定读写器的发射命令的射频信号或发射天线的模拟命令的射频信号，通过改变不同介质和不同空间位置部署的情况下待测RFID标签能被读写器或发射天线对应的接收天线识别(或读取或写入)的移动速度。

另外需要指出的，上述实例中提供的移动状态下的RFID标签抗介质干扰性能测试系统为双轨道结构。实际操作时并不限于此，根据需要还可以采用四轨道(如图6所示)、六轨道结构、八轨道结构等，由此可以实现多道同时测试。

由上实例可知，本实用新型提供的方案通过模拟RFID标签实际应用场景，整合涉车RFID电子标签、物流运输RFID电子标签、人员定位RFID电子标签等射频识别技术实际应用场景的共性特征，按照组件化、模块化形成相应的移动状态下的RFID标签抗介质干扰性能测试系统。

通过该测试系统，用户可以方便地控制待测RFID标签或标签群与不同材质的介质板及其介质固定框架的空间内位置部署，使待测RFID标签或标签群在识别范围(或读取范围或写入范围)内以规定角度和设定速度通过读写器或发射天线，进行移动状态下的RFID标签抗介质干扰性能检测，实现了涉车RFID电子标签、物流运输RFID电子标签、人员定位RFID电子标签等射频识别应用环境的移动状态RFID标签抗介质干扰性能实验室检测，并且环境的影响因素可控，试验参数条件可控性高，可重复性强，能极大地提高检测效率和检测范围。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。