新一代超高频RFID无线接口标准EPC CLASS-1/Gen-2研究

介绍了EPCCLASS-1/Gen-2RFID标准所采用的关键技术及其特点。作为第二代得到广泛厂商支持的RFID标准,Gen-2标准吸收了其他RFID相关标准的最新成果,在射频频段选择、物理层数据编码技术及调制方式、防冲突算法、标签访问控制和隐私保护等关键技术方面进行了改进,以适应标签低处理能力、低功耗和低成本的要求,使得Gen-2标准在性能上比第一代EPCRFID标准有了显著提高。

基于EPC Class-1 Gen-2标准的防冲突算法与改进

针对RFID读写器识别多标签过程中出现的冲突问题,研究并实现了EPC Class-1 Gen-2标准中的防冲突算法,即时隙随机算法(SR算法),同时针对SR算法的不足提出改进算法。改进算法采用不避让冲突时隙的处理方式,降低了由时隙的随机选取所导致的标签间冲突的概率。实验结果证明,改进后的算法在通信次数和吞吐率方面均优于原算法,有效提高标签识别效率。

RFID C1G2协议特性解析及在商品管理中的应用

EPCglobal推出的EPC Class-1 Gen-2接口协议,相对第一代协议,使超高频射频识别(UHF RFID)系统性能有了显著提高,适应标签低处理能力、低功耗和低成本的要求,并成为了ISO 18000-6C标准。对该协议特性进行了详细解析,并分析了其在商品管理中的应用,这些特点包括了标签存储空间、安全性、防冲突算法、读写器操作模式、通信方法及全球性等。

射频识别防碰撞Q算法的分析及改进

为了减少射频识别系统多个标签防碰撞过程中所消耗的动态功耗,通过对RFID领域超高频频段EPCglobal Class-1Gen-2标准中的标签识别层所采用的防碰撞技术及相关指令的分析,在其基础上对Q算法提出改进方案。该方案使用稳定缓变的帧长度来适应现场标签数量,使帧长度保持在最优值,减小标签内部门电路翻转频率,从而降低了标签防碰撞过程中总动态功耗81.8%。仿真实验结果表明,改进后的Q算法帧长度调整频率低于改进前的Q算法帧长度调整频率。

UHF RFID标签基带处理器的ASIC设计

提出了一款基于EPC Class1 Generation2协议的UHF RFID标签基带处理器。考虑到工作距离是无源标签的一个重要指标,要提高工作距离,就要降低标签功耗,采取了一系列低功耗措施,如2.56MHz和1.28MHz的双时钟策略、增加单元开关功能以及使用异步计数器等。设计采用TSMC 0.18μm工艺,工作电压为1.8V,功耗为6.4μW,版图尺寸为415μm×398μm。采用Xilinx的FPGA开发平台进行验证,测试结果满足C1G2协议要求。