[发明专利]一种RFID系统密集环境性能的测试装置及其工作方法

权利要求书

1.一种RFID系统密集环境性能的测试装置，其特征在于，包括设置在测试环境内的水平导轨、第一阅读器天线、第二阅读器天线、标签阵列和设置在测试环境外的计算机、交换机、第一待测阅读器、第二待测阅读器；第一阅读器天线和第二阅读器天线分别滑动设置在水平导轨上；第一阅读器天线依次通过第一待测阅读器、交换机与计算机连接；第二阅读器天线依次通过第二待测阅读器、交换机与计算机连接；标签阵列设置在水平导轨的正下方。

2.根据权利要求1所述的RFID系统密集环境性能的测试装置，其特征在于，所述测试环境为全电波暗室。

3.根据权利要求1所述的RFID系统密集环境性能的测试装置，其特征在于，第一阅读器天线和第二阅读器天线分别通过导轨滑块滑动设置在所述水平导轨上。

4.根据权利要求1所述的RFID系统密集环境性能的测试装置，其特征在于，标签阵列设置在标签托板上，标签阵列内的标签均匀分布；标签阵列为标准标签Tn组成的阵列。

5.根据权利要求1所述的RFID系统密集环境性能的测试装置，其特征在于，第一阅读器天线和第二阅读器天线距离标签阵列所在平面的距离为2米。

6.根据权利要求1所述的RFID系统密集环境性能的测试装置，其特征在于，计算机、交换机、第一待测阅读器之间通过网线连接；第一待测阅读器、第一阅读器天线之间通过射频线缆连接；计算机、交换机、第二待测阅读器之间通过网线连接；第二待测阅读器、第二阅读器天线之间通过射频线缆连接。

7.根据权利要求1所述的RFID系统密集环境性能的测试装置，其特征在于，所述第一阅读器天线和第二阅读器天线均为8.5dBiC的圆极化天线。

8.根据权利要求1所述的RFID系统密集环境性能的测试装置，其特征在于，标签阵列内的标签呈90°角排列；所述标签阵列采用间隔20cm、16*32或10cm、32*64的矩阵。

9.一种如权利要求1-8任意一项所述测试装置的工作方法，其特征在于，包括步骤如下：

A、单阅读器多标签防碰撞性能测试；

A1、将第一待测阅读器的IP地址设置为与计算机同一网段的预设IP地址，并初始化第一待测阅读器的工作状态；连接计算机与水平导轨；

A2、安置标签阵列；将第一阅读器天线移动至标签阵列中心的正上方；

A3、控制第一待测阅读器以最大发射功率进行3～5分钟的防碰撞模式读取，记录第一待测阅读器识读范围内第k个标签的吞吐率T_k，以及总标签吞吐率T_sum；

$T_k=\frac{N_k}{t}$

$T_{sum}=\underset{k=1}{\overset{n}{\Σ}}{T}_k$

其中，n为第一待测阅读器识读范围内的标签个数，N_k为第一待测阅读器识读范围内第k个标签的识读次数，t为测试时间；

A4、更换不同标签密度的标签阵列，重复步骤A1-A3；

A5、生成测试报告，所述测试报告包括第一待测阅读器在两种标签密度下的总标签吞吐率T_sum；

B、多阅读器单标签防碰撞性能测试；

B1、将第一待测阅读器的IP地址设置为与计算机同一网段的预设IP地址，并初始化阅读器的工作状态；连接计算机与水平导轨；

B2、安置单标签阵列；将第一阅读器天线移动至单标签阵列的正上方；

B3、控制第一待测阅读器以最大发射功率进行3～5分钟的防碰撞模式读取，记录此标签的吞吐率T₀；

$T_0=\frac{N_0}{t}$

其中，N₀为标签的识读次数，t为测试时间；

B4、将第二阅读器天线移动到水平导轨的最右端；

B5、同时打开第一待测阅读器和第二待测阅读器，进行3～5分钟防碰撞读取；记录D_i以及标签的归一化读取速率T_i；如果此时第二待测阅读器刚能读到标签，则记录D_th为此时对应的两个阅读器的距离；

$T_i=\frac{N_i}{{\mathrm{tT}}_0}$

其中，i表示步骤B3执行的次数，D_i表示第i次执行步骤B3时对应的两个阅读器的距离；N_i为第i次执行步骤B3时标签的识读次数，t为测试时间；

B6、如果D大于0.8m，缩小第一阅读器天线与第二阅读器天线之间的距离D，步进20cm，返回步骤B5；如果D小于等于0.8m则进入步骤B7；

B7、生成测试报告，测试报告应包括标签的吞吐率T₀，第二待测阅读器刚能读到标签时对应的两个阅读器的距离D_th以及D_i与T_i的关系图；

C、多阅读器多标签防碰撞性能测试；

C1、将第一待测阅读器和第二待测阅读器的IP地址设置为与计算机同一网段的预设IP地址，并重置阅读器工作状态；连接计算机与水平导轨；

C2、安置标签阵列；将第一阅读器天线移动至标签阵列中心的正上方，第二阅读器天线移动至水平导轨最右端；

C3、控制第一待测阅读器以最大发射功率进行3～5分钟的防碰撞模式读取，记录两个阅读器天线的初始距离D₀、第k个标签的吞吐率T_k0，以及总标签吞吐率T_sum0；如果此时第二阅读器刚能读到第k个标签，则记录D_thk为此时的两个阅读器的距离；

$T_{k0}=\frac{N_{k0}}{t}$

$T_{sum0}=\underset{k=1}{\overset{n}{\Σ}}{T}_{k0}$

其中，N_k0为第一待测阅读器识读范围内第k个标签的识读次数，t为测试时间；

C4、将第二阅读器天线移动到水平导轨的最右端；

C5、同时打开第一待测阅读器和第二待测阅读器，进行3～5分钟防碰撞读取；记录D_i、第k个标签的归一化吞吐率T_ki，以及总标签吞吐率T_sumi；

$T_{ki}=\frac{N_{ki}}{{\mathrm{tT}}_{k0}}$

$T_{sumi}=\underset{k=1}{\overset{n}{\Σ}}{T}_{ki}$

其中，n为第一待测阅读器识读范围内的标签数量，N_ki为第一待测阅读器识读范围内第k个标签的识读次数，t为总的测试时间；D_i为第i个标签对应的两个阅读器的距离；

C6：如果D大于0.8m，缩小第一阅读器天线与第二阅读器天线之间的距离D，步进20cm并回到步骤C5，直到D小于等于0.8m；

C7、生成测试报告，测试报告应包括每个标签的吞吐率T_k0，D_i与T_ki的关系图以及ΔD_i与T_ki的关系图；其中，ΔD_i＝D_thk-D_i。