RFID已經成為IT領域的熱點，許多國家都在不遺余力地推廣這種技術。然而，盡管RFID技術在各行各業(yè)中正逐步為人們所認識和重視，但它還是未能走向大規(guī)模應用，仍局限于小范圍的示范應用。造成這種現(xiàn)狀的根本原因在于，無論RFID技術本身還是基于這項技術所衍生出的各種應用系統(tǒng)都還存在著尚未解決的問題。這些棘手的問題制約了RFID技術在眾多行業(yè)中應用的全面展開。因此，在實際應用前對RFID系統(tǒng)和應用環(huán)境進行測試，就會降低RFID在企業(yè)中部署和應用的困難，從而有助于促進整個RFID產業(yè)鏈的形成和發(fā)展。

RFID系統(tǒng)測試通過模擬應用環(huán)境，對國際、國內的RFID設備進行統(tǒng)一環(huán)境的測試，目的是為企業(yè)實施RFID技術提供參考依據，并為RFID產品和方案的設計提供指導，方便RFID生產和科研單位加速RFID科技成果的轉化進程，完善我國已初步形成的RFID產業(yè)鏈，推動RFID技術、產業(yè)和應用的發(fā)展。

RFID系統(tǒng)測試通過提出RFID技術的系列測試方法，建立開放式RFID軟硬件產品的聯(lián)合測試平臺，制定系列RFID軟硬件產品測試標準與規(guī)范，形成RFID技術的測試標準體系，滿足RFID技術研究測試、應用測試等公共服務需求。

從國際國內RFID測試技術發(fā)展的動向來看，RFID測試技術將由功能測試向性能測試發(fā)展。性能測試如: 測試標簽的一致性、物理特性、讀取距離、讀取角度、動態(tài)讀取率、調制深度、可靠性、貼附強度、材料特性（阻燃性、扭曲特性、變形特性、溫度穩(wěn)定性、濕度等）、環(huán)境適應性（抗磁場、抗靜電、抗紫外線、抗X射線、抗靜電、交變磁場、交變電場、振動、波形失真）、使用壽命等; 測試讀寫器的覆蓋范圍、發(fā)射功率、發(fā)射頻譜、協(xié)議符合性、抗干擾特性、外觀結構、電源適應能力、噪聲、安全、EMC無線電干擾、可靠性、工作溫度、EMS輻射敏感度、環(huán)境適應性（振動、沖擊、碰撞、耐電強度等）、對標簽的適應性、使用壽命等; 測試讀寫器空間布局的合理性、系統(tǒng)動態(tài)性能（如傳送帶，分揀系統(tǒng)），特殊環(huán)境（金屬，液體）下系統(tǒng)性能，系統(tǒng)安全性，可靠性等。

RFID系統(tǒng)測試的流程、規(guī)范和方法

研究RFID測試技術，最重要的是研究RFID系統(tǒng)測試的流程、規(guī)范及其方法。根據國內外最新研究進展，我們總結了測試流程及方法的總體結構圖，如圖1所示。

根據總體結構圖，設計流程及方法具體如下:

在每個托盤上貼上具有惟一編碼的射頻標簽，用讀寫器識別各個托盤。三種閱讀模式如圖2所示。需要說明的是: 在端口閱讀模式中，靜態(tài)閱讀方式是指端口天線固定，由遠及近調整托盤到端口的距離，在某一位置上端口天線可以識別出射頻標簽時，端口天線到托盤的距離即為端口天線的閱讀距離（Read Range）; 而動態(tài)閱讀方式則是指端口天線固定，以人工步行速度或者傳送帶上可調速度通過端口時，端口天線對托盤的識別性能（是否可讀？如果可讀，Read Range的變化）。

包裝箱級識別（case level）

1．單個包裝箱識別

包裝箱貼上具有惟一編碼的射頻標簽，放置于托盤上面，用讀寫器識別包裝箱。三種閱讀模式均與托盤級識別相同。

每個包裝箱貼上具有惟一編碼的射頻標簽，將多個包裝箱同時放置于托盤上面，用讀寫器識別各個包裝箱。可以識別出的包裝箱的數目占所有包裝箱數目的百分數稱為閱讀率。三種閱讀模式中通過測試包裝箱的閱讀率衡量其性能。需要注意的是: 每種閱讀模式下，通過改變各個包裝箱的擺放位置，調整各個標簽的擺放位置，觀測性能的變化，如圖3～5所示各種情況: 圖3與圖4相比，標簽離托盤外沿的平均距離較遠，圖5中，兩個包裝箱上的標簽相鄰。而在端口識別模式的靜態(tài)識別中，端口天線固定，由遠及近調整托盤到端口的距離，在某一位置上端口天線對射頻標簽有100%的閱讀率時，端口天線到托盤的距離即為端口天線的閱讀距離。

單品級識別（item level）

托盤上有三種貨品排列形式，均勻的貨品排列、復合的貨品排列、異質的貨品排列。這三種貨品排列形式互補而又呈現(xiàn)復雜度上的遞增，比較它們在下述各種測試情況下讀

1．均勻的貨品排列

包裝箱中的各個單品上貼上具有惟一編碼的射頻標簽，用讀寫器識別單品。可以識別出單品的數目占所有單品數目的百分數稱為閱讀率。分別在三種閱讀模式閱讀中通過測試單品的閱讀率衡量其性能。需要注意的是: 每種閱讀模式下，通過使用不同材料和包裝的單品，觀測讀寫器性能的變化; 通過改變標簽的放置，觀測讀寫器性能的變化。

2．復合的貨品排列

同均勻的貨品排列。

3．異質的貨品排列

同均勻的貨品排列。

RFID測試規(guī)范

測試中需要對標簽測試、讀寫器測試、空中接口一致性測試、協(xié)議一致性測試、中間件測試等進行規(guī)范。

對于標準符合性測試，測試待測目標是否符合某項國內或國際標準（例如ISO18000標準）定義的空中接口協(xié)議。具體內容包括讀寫器功能測試（讀寫器調制方式測試、讀寫器解調方式和返回時間測試、讀寫器指令測試）和標簽功能測試（包括標簽解調方式和返回時間測試，標簽反應時間測試，標簽反向散射測試，標簽返回位準確率測試，標簽返回速率測試等）。

對于可互操作性測試，測試待測設備與其他設備的協(xié)同工作能力。例如: 待測品牌的讀寫器對其他電子標簽的讀寫能力，待測品牌的電子標簽在其他讀寫器的有效工作距離范圍內的讀寫特性，待測品牌的讀寫器讀取其他讀寫器寫入標簽的數據等等。測試又可分為單讀寫器對單標簽，單讀寫器對多標簽，多讀寫器對單標簽，多讀寫器對多標簽等不同的環(huán)境。

對于性能測試具體內容有RFID標簽測試、RFID讀寫器測試和RFID系統(tǒng)測試。RFID標簽測試包括工作距離測試、標簽天線方向性測試、標簽最小工作場強測試、標簽返回信號強度測試、抗噪聲測試、頻帶寬度測試、各種環(huán)境下標簽讀取率測試、標簽讀取速度測試等; RFID讀寫器測試包括靈敏度測試，發(fā)射頻譜測試等; RFID系統(tǒng)測試包括電子標簽和讀寫器，測試不同參數（改變標簽的移動速度、附著材質、數量、環(huán)境、方向、操作數據小、以及多標簽的空間組合方案等）的系統(tǒng)通信距離、系統(tǒng)通信速率。

測試數據分析

RFID系統(tǒng)性能指標評價體系系統(tǒng)性能指標包括以下幾種:

Identification range（確認范圍）

Identification rate（確認率）

Read range（讀取范圍）

Read rate（讀取率）

Write range（寫入范圍）

Write rate（寫入率）

tag population（標簽數量）

tags per second（指每秒可讀出標簽的數目）

對于測試數據的分析，可以通過采用軟件如Matlab進行繪制圖表進行分析，找出雜亂的數據中的規(guī)律性。比如在單品級標簽性能測試中，對于標簽貼在不同單品上其性能的對比，可以通過先分別對標簽在各種單品進行測試，最后用軟件繪圖進行對比。

RFID設備部署方案與系統(tǒng)架構的仿真

隨著RFID系統(tǒng)的深入應用，對于RFID設備部署方案和系統(tǒng)架構的測試驗證已成為重要需求。RFID系統(tǒng)一般由兩級網絡組成，由標簽、讀寫器組成的無線

仿真測試平臺提供圖形化的組件，提供虛擬讀寫器、標簽、TCP/IP連接等各種組件，生成RFID部署方案和網絡系統(tǒng)架構，通過內置的RFID協(xié)議、無線組網和網絡仿真功能，對RFID設備部署方案測試其部署可行性，主要從RFID性能和約束兩方面進行分析。對RFID網絡系統(tǒng)架構分析其服務性能，主要是采用負載測試的方法。在虛擬測試的基礎上，對關鍵性能結點再進行場景實物測試，以保證測試結果的可信度。

仿真測試平臺內容包括: RFID讀寫器、天線、標簽及網絡節(jié)點的仿真模型，圖形化設備部署組態(tài)界面的開發(fā)，虛擬RFID環(huán)境的開發(fā)，RFID協(xié)議仿真的開發(fā)，RFID與傳感網絡，無線網絡的仿真開發(fā)。

仿真的基本步驟如下:

第一步，采用RFID標簽建模工具，對電子標簽單獨建模，分析標簽的各種屬性（回波損耗、方向性等），選擇部分最優(yōu)設計待用;

第二步，對RFID讀寫器和天線建模，分析讀寫器和天線的各種屬性（讀取范圍、最快響應時間等），選擇部分最優(yōu)設計待用;

第三步，建立RFID應用環(huán)境的仿真，通過測試和經驗數據給出該環(huán)境下多種材質的電磁反射與吸收情況，給出應用所能使用的部分最佳布局;

第四步，使用第三步所選擇的布局在應用環(huán)境中部署第一、二步所選擇出的RFID讀寫器、天線和定義標簽的參數(運動方向、速度、數量等);

第五步，建立網絡模型和通信協(xié)議，使得設備與設備之間、設備與業(yè)務邏輯模塊之間、業(yè)務邏輯模塊與上層應用系統(tǒng)之間交互，完成對整個應用的仿真;

第六步，對仿真進行分析，評價該應用模型的性能、效果、可能產生的瓶頸。

參數可控、可重構現(xiàn)場物理應用的測試環(huán)境

客觀性、可控性、可重構、靈活性是建設可模擬現(xiàn)場物理應用的測試環(huán)境的關鍵需求，配置先進的測試儀器、輔助設備可在一定程度上保證測試結果的客觀性，通

實驗環(huán)境的基本單元包括:

門禁單元: 門禁單元由RFID讀寫器，可調整天線位置的門架等組成，可模擬物流的進庫，出庫，人員進出控制等場景。

傳送帶綜合測試單元: 傳送帶綜合測試單元由可調速傳送帶，傳送帶附屬天線架，天線架屏蔽罩，配套控制軟件系統(tǒng)等組成，可模擬生產領域的流水線，郵政的郵包分揀等所有涉及傳送帶的應用場景。

機械手測試單元: 機械手測試單元主要由四自由度機械手組成，可模擬各種標簽在一定空間范圍內的移動。

高速測試單元: 高速測試單元主要由高速滑車組成，用于測試高速運動標簽的讀取性能，可模擬高速公路上的不停車收費等應用。

復雜網絡測試單元: 復雜網絡測試單元主要由服務器、路由器、無線AP等網絡設備組成，通過在這些設備的不同組合和設置，可模擬多種網絡環(huán)境，以驗證實際網絡是否可以承受RFID的海量數據。

智能貨架測試單元: 智能貨架測試單元主要由貨架、RFID設備、智能終端等組成，可測試倉庫中貨物的定位技術，零售業(yè)商品的自動補貨、智能導購系統(tǒng)。

集裝箱貨柜測試單元: 集裝箱貨柜測試單元由溫濕度可調的集裝箱、傳感器、GPRS、智能終端等組成，用于測試供應鏈可視化系統(tǒng)，模擬監(jiān)測陸運，海運過程中運用RFID技術對集裝箱內貨物的監(jiān)控。

例如在基本的供應鏈場景下，運用門禁測試單元、傳送帶綜合測試單元、復雜網絡單元和機械手單元組合成一個完整的測試場景，如圖7所示。