引 言
隨著國家第三產業的發展，旅游經濟快速增長，為提高旅游服務質量，實現智慧旅游，旅游業大力引入物聯網產品， 如RFID 系統在景區、酒店和餐飲等方面的投入等，游客不僅沉浸在祖國壯麗山河中，還贊嘆信息科技給大家帶來的便利。而 RFID 產品是否達標，可靠性是否令人滿意，直接影響對游客的服務質量。因此本文提出RFID 通用射頻測試系統研究， 分析整體設計、研究硬件和軟件部分的測試功能，在 RFID 產品投入使用前，快捷、準確地測試其指標是否在旅游業誤差允許范圍之內，助力信息科技產品在旅游業中迅速普及，為旅游業經濟發展帶來一定幫助。
1 RFID測試技術簡介
RFID 系統是一種無線通信技術，主要體現在讀寫器和標簽之間的無線信息傳送，UHF RFID 利用電磁波反向散射原理，完成二者間的信息傳送。RFID 測試是指系統在研發后期或產品樣品出來時，通過合適的測試方法，依據相應的測試標準和行業規范，對系統相關指標進行測試，判斷其是否在行業允許范圍誤差之內。通過科學分析，對 RFID 系統進行改進，提高其可靠性。
2 總體設計
整個測試系統包含上位機計算機、矢量信號發生器、矢量信號分析儀、射頻信號處理單元和軌道控制器等，系統構架如圖 1 所示。系統采用三相電源輸入，降壓、整流和濾波，輸出兩路電源，一路正常給機柜內儀器供電，另一路備用。系統支持射頻信號、電源信號和 TTL 信號，通過不同的電平控制微波開關，多路電源供不同測試模塊引腳加電使用，系統機箱內置示波器、信號發生器和萬用表等模塊化儀表。配置矩陣開關模塊，目的是靈活輸出射頻信號。待測設備模塊被測試前，先檢查電源電阻、電壓和電流等參數，確認其對地不短路，能夠正常加壓。適配器接口輸出留有 30% 的余量，采用VPC 公司的 18 槽接口 G18，電源信號和射頻信號各有 3 個槽位。
3 硬件部分
硬件主要由測量儀器構成，如矢量信號源，干擾信號源等。為測試系統的測試工具，儀器根據測試方案的檔次，選用不同的數量，可雙向兼容。采用的儀器名稱見表 1 所列。硬件系統在測試前，要完成自檢，測試過程中的誤差處理方式如下：
(1) 測量儀器產生的誤差由系統自動處理 ；
(2) 被測設備與系統連接、測量時產生的誤差，直接在測試端口通過校正模式處理。
4 軟件部分
軟件部分是測試系統的核心，完成整個儀器系統的連接管理、數據交換和信令流控制，以及儀器總線結構的流程仲裁和測試項目管理，支持測試序列定制功能，通過一次性配置測試計劃，實現多次長期統計報告功能。本軟件基于TM STUDIO，屬于綜合平臺，能測試標簽性能、射頻一致性認證和協議一致性，進行層次建模，把不同系統分成 3 層，抽象出底層、中間層和頂層，底層封裝儀器和硬件驅動，頂層根據功能劃分用戶界面，三個系統的區別在于中間層的執行邏輯， 中間層用動態方式調用，形成類似腳本程序的執行流，執行流形成一個多線程實體，調度系統中各邏輯模塊，如圖 2 所示。
(1) 測試序列模塊：根據測試內容的需要，配置測試功能，布置測試作業內容。
(2) DEMO模塊 ：便于研發人員進行離線調試，展現軟件的兼容性和易用性，在此模式下，使用用戶無需輸入授權號。
(3) LOG記憶模塊 ：記憶所有測試中出現的中間狀態以供工程和質量分析研發人員分析和調試，從而進行檢查、對比以及定義問題的原因。
(4) 自動打印報告模塊 ：為用戶提供測試結果輸出。
圖 2 軟件結構框圖
5 系統性能評估分析
對景區某型號門禁 RFID 系統進行測試，其特點是讀寫器固定，標簽跟隨游客移動，但 UHF RFID 系統的識別范圍具有不穩定性和不連續性。對測試系統采用的評估方法包括最大識別距離法、最大識別區域法和基于目標區域識別率的識別方法。標簽諧振頻率為 1 100 MHz，增益為 2.2 dB，駐波比小于1.6。將門禁系統的標簽放置在暗室內，實驗環境為7 m×4 m×3.8 m 的實驗室，目標區域由 57 個測試點構成，分別位于距離地面 1.2 m 和 1.7 m 的水平面內。每個平面測試點為 6×8 設置，測試點的 X，Y，Z 方向距離為 40 cm，系統工作頻率為 1 100 MHz。測試結果表明，閱讀器的天線朝向標簽所在測試點的集合中心時，高度范圍為 2 m，目標區域識別率達標。
6 結 語
RFID 測試系統是基于軟件無線電和測試儀器的系統，由上位機、矢量信號發生器、矢量信號分析儀、射頻信號處理單元和軌道控制器等組成，分為硬件和軟件部分。本文利用RFID 測試系統，分析并測試了閱讀器和標簽天線的連接管理、數據交換和信令流控制，測試標簽性能、射頻一致性認證和協議一致性，進行層次建模。該測試系統的研究為 RFID 技術的研發及用戶快速應用 RFID 產品提供了理論指導和參考依據，為物聯網產品應用與景區智能化奠定了良好的基礎。
