专利名称：一种高速运动状态下电子标签的性能测试方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线技术测试领域，尤其涉及一种高速运动状态下电子标签的性能测
试系统及方法
背景技术：
随着射频识别系统的大规模使用，人们对电子标签的要求也随着应用行业的不同而有所不同。 对于铁路系统和公交系统，因为电子标签的使用对象(火车或公交车)往往需要在不停车的情况下，完成电子标签的识读过程。相比于其他行业的标签，这种电子标签必须满足在高速行驶的情况下，也要有高超的接收和发送射频信号的性能，完成与读写器直接的信息交互。 对于电子标签该项性能的测试，一般是采用直线高速模拟的方法进行。
由于实验室的环境和场面限制，电子标签的高速性能往往无法在实验室进行。而
对于电子标签生产厂家在研发产品过程中，迫切需要经常性地进行高速性能测试，如果每
次测试都需要在场外进行，对于电子标签研发单位来说既耗时又费钱，因而是不现实的。
发明内容
本发明其目的针对高速运动标签性能测试这一特殊要求，在实验室环境下，测试
高速运动状态下电子标签的性能，观察电子标签和读写器，在高速运动状态下能否实现信
息交互，为此本发明提供一种高速运动状态下电子标签的性能测试方法。 为实现以上目的，本发明的第一方面，是提供一种高速运动状态下电子标签的性
能测试方法，该测试方法包括以下步骤 步骤A:首先按照将待测电子标签放入转盘的凹槽中，固定好凹槽外侧的卡子；初始化整个系统设备； 步骤B :利用读写器控制程序向待测电子标签发送查询指令； 步骤C:读写器检测待测电子标签的响应指令，所述的待测电子标签的响应指令是读写器控制和分析软件能够解析出待测电子标签反馈的射频信号中包含的电子产品码信息，若不能正确检测，则停止测试； 步骤D :利用控制器控制软件启动电机旋转，第一次速度为50转/分，以后速度为当前速度+步长为50转/分； 步骤E :判断电机当前转速，是否已达到电机最大转速，若是，则停止测试；否则进行下面步骤； 步骤F:重复步骤B E。 为实现以上目的，本发明的第二方面，是提供一种高速运动状态下电子标签的性能测试系统，提出的技术方案如下由待测电子标签、测试装置和测试设备组成，其中
所述测试装置包括转盘、屏蔽罩、电机、支撑台和控制器；电机安装在支撑台上，电机的转轴与转盘中心处固定连接；控制器的控制端与电机的控制端连接，电机执行控制器发出的控制命令而转动； 所述待测电子标签固接于转盘上；转盘和待测电子标签位于屏蔽罩内；
所述测试设备包括读写器、测试天线和计算机；计算机与控制器通过USB接口或RS232串口连接，计算机通过USB接口或RS232串口向控制器发生控制命令，从而改变与控制器相连的电机行为；计算机通过RS232串口或网口与读写器连接，通过串口或网口，计算机控制读写器发起查询指令；测试天线固接于紧固件上，紧固件是由对超高频射频信号不敏感的材质构成；测试天线与读写器通过串口连接连接；测试天线和待测电子标签通过空基以射频连接，读写器内含的控制程序可以对待测电子标签的响应指令作出分析。
本发明的有益效果是 该系统可以实现在实验室环境下，以圆周运动模拟直线运动，对高速运动标签进行测试，满足电子机构研发机构的研发需要。同时，该测试系统也可以实现对电子标签高速运动状态下性能指标的测试。利用实验室环境，而不是外场实际环境进行测试，可以节省电子标签研发机构的时间和费用，同时也便于实施。屏蔽罩主要是一方面用于通过增加或减少转盘暴露范围可以增加或减少待测电子接收读写器发送的射频信号的时间，提高测试结果的科学性；另一方面防止电子标签在测试过程中飞离转盘。
图1为本发明提供的高速运动状态下电子标签性能测试系统示意图。
图2是本发明方法的流程图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下参照附图，对本发明进一步详细说明。 如图1所示，图1为本发明提供的高速运动状态下电子标签性能测试系统示意图，由测试装置、待测电子标签和测试设备组成，其中 所述测试装置包括转盘101、屏蔽罩102、电机103、支撑台104和控制器105 ;电机103安装在支撑台104上，电机103的转轴与转盘101中心处固定连接；控制器105的控制端与电机103的控制端连接，电机103执行控制器105发出的控制命令而转动；
所述待测电子标签110固接于转盘101上；转盘101和待测电子标签110位于屏蔽罩102内； 所述测试设备包括读写器130、测试天线131和计算机120 ;计算机120与控制器105通过USB接口或RS232串口连接，计算机通过USB接口或RS232串口向控制器105发生控制命令，从而改变与控制器105相连的电机103行为；计算机120通过RS232串口或网口与读写器130连接，通过串口或网口 ，计算机120控制读写器130发起查询指令；测试天线131固接于紧固件132上，紧固件132是由对超高频射频信号不敏感的材质构成；测试天线131与读写器130通过串口连接连接；测试天线131和待测电子标签110通过空基以射频连接，读写器130内含的控制程序可以对待测电子标签110的响应指令作出分析。
其中，所述的转盘101是用高性能工程塑料制造，随着电机的控制，转盘101以不
5同转速进行旋转，在高速转动时，转盘101边缘线速度和待测电子标签110转速最高可以达到62.5米/秒。其中，所述转盘101，其上表面刻有凹槽，凹槽外侧具用可滑动的卡子，负责嵌住放置在凹槽中的待测电子标签110。 其中，所述屏蔽罩102为一长方体罩体，在长方体罩体的前面板上设有半方形空洞，使得屏蔽罩体102内的转盘101有一个半圆面暴露。另外，屏蔽罩102还配备若干铁条，铁条长度与罩体长度一致，宽带4厘米，铁条可以沿着罩体前面板两侧的滑槽安装到前面板，随着增加铁条数目的增加，屏蔽罩102前面板半方形的空洞体积减少，使得转盘101暴露面积减少。 其中，所述电机103，其最高转速可达到500转/分钟，电机103的驱动器具有过
压、欠压、过流、相间短路、过热保护、档位可调功能。 其中，所述支撑台104和屏蔽罩102以非金属材质制造。 其中，所述控制器105，其选用直流电源、端子台接线方式、继电器输出的PLC可编程控制器，具有USB标准接口 ，同时配有触摸屏一块进行人机交互、设置转速及控制信息。
其中，所述待测电子标签IIO，其工作频率为860 960MHz，读写器130与待测电子标签110之间的空中接口协议符合IS0/IEC18000-6，所述读写器130为超高频读写器。其中，所述的待测电子标签110的响应指令是读写器130控制和分析软件能够解析出待测电子标签110反馈的射频信号中包含的电子产品码(EPC)信息。 其中，所述计算机120是装有控制器105控制软件、读写器130控制软件和分析软件的个人计算机。 其中，所述读写器130控制软件和分析软件是能够对待测电子标签110的响应指令作出分析的软件。 在本发明的一个实施例中，电机103采用读写器130系列两相步进电机，控制器105采用松下PLC可编程控制器AFPX-C30T+AFPX-C0M1。读写器130系列两相步进电机采用ThingmagicMercury 4。屏蔽罩102为屏蔽玻璃罩。读写器130选择超高频读写器。
当电机103带动转盘101旋转时，按照运动学原理，转盘101圆周的速度(线速度)等于转盘101旋转的速度(角速度)乘以转盘101的半径。适当选取转盘101转速和半径，就可以得到不同的转盘101线速度。 待测电子标签IIO放置在转盘101周边的凹槽中，它的瞬时速度近似等于圆周的线速度，这样我们将外场测试所需的直线运动，转换为实验室中的圆周运动，同时待测电子标签110的运动速度两者却一样，从而实现在实验室里，高速测试待测电子标签110的性能。 通过改变电机103的转速，可以得到在不同速度下待测电子标签110的性能。
如图2所示，图2为本发明提供的高速运动状态下电子标签性能测试方法流程图，包括以下步骤 201 :初始化整个系统设备，安装待测电子标签110到转盘101的凹槽上；
202 :启动读写器130向待测电子标签110发送查询(Query)指令，读写器检测待测电子标签的响应指令；观察在目前距离下，个人计算机120上的分析软件能否正确解析出待测电子标签110的电子产品码EPC信息； 203 :如果读写器130分析软件不能解析出待测电子标签110的EPC信息，减少读写器130与转盘101的距离，直至分析软件能否正确解析出待测电子标签110的EPC信息；
204 :利用控制器控制软件启动电机103旋转，按照初始转速50转/分，步长为50转/分增加电机103转速。 205:判断电机103当前转速，是否已达到电机103最大转速。如果为是则转向步骤209 ;如果为否则转向步骤206 206 :启动读写器130连续向待测电子标签110发送查询(Query)指令。 207 :判断读写器130分析软件是否能解析出待测电子标签110的电子产品码EPC
信息。如果为是，则转向步骤208 ;如果为否，则转向步骤209。 208 :增加电机103转速，新的转速=当前转速+20转/分，重复步骤205 步骤207。 209 :结束测试。 上面描述是用于实现本发明的具体实施方式
，本发明的保护范围不应由该描述来限定，本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的任何修改或局部替换，均属于本发明权利要求来限定的范围。因此，本发明的保护范围应该以权力要求书的保护范围为准。
权利要求
一种高速运动状态下电子标签测试系统，其特征在于，由待测电子标签、测试装置和测试设备组成，其中所述测试装置包括转盘、屏蔽罩、电机、支撑台和控制器；电机安装在支撑台上，电机的转轴与转盘中心处固定连接；控制器的控制端与电机的控制端连接，电机执行控制器发出的控制命令而转动；所述待测电子标签固接于转盘上；转盘和待测电子标签位于屏蔽罩内；所述测试设备包括读写器、测试天线和计算机；计算机与控制器通过USB接口或RS232串口连接，计算机通过USB接口或RS232串口向控制器发生控制命令，从而改变与控制器相连的电机行为；计算机通过RS232串口或网口与读写器连接，通过串口或网口，计算机控制读写器发起查询指令；测试天线固接于紧固件上，紧固件是由对超高频射频信号不敏感的材质构成；测试天线与读写器通过串口连接连接；测试天线和待测电子标签通过空基以射频连接，读写器内含的控制程序可以对待测电子标签的响应指令作出分析。
2. 根据权利要求1所述的高速运动状态下电子标签测试系统，其特征在于所述待测 电子标签，其工作频率为860 960MHz，读写器与待测电子标签之间的空中接口协议符合 ISO/IEC 18000-6，所述读写器为超高频读写器。
3. 根据权利要求1所述的高速运动状态下电子标签测试系统，其特征在于所述的转 盘是用高性能工程塑料制造，随着电机的控制，转盘以不同转速进行旋转，在高速转动时， 转盘边缘线速度和待测电子标签转速最高可以达到62. 5米/秒；转盘，其上表面刻有凹槽， 凹槽外侧具用可滑动的卡子，负责嵌住放置在凹槽中的待测电子标签。
4. 根据权利要求l所述的高速运动状态下电子标签测试系统，其特征在于所述电机，其最高转速可达到500转/分钟，电机的驱动器具有过压、欠压、过流、相间短路、过热保护、 档位可调功能。
5. 根据权利要求1所述的高速运动状态下电子标签测试系统，其特征在于所述控制器，其选用直流电源、端子台接线方式、继电器输出的PLC可编程控制器，具有USB标准接 口 ，同时配有触摸屏一块进行人机交互、设置转速及控制信息。
6. 根据权利要求1所述的高速运动状态下电子标签测试系统，其特征在于所述支撑台和屏蔽罩以非金属材质制造。
7. 根据权利要求1所述的高速运动状态下电子标签测试系统，其特征在于所述屏蔽罩为一长方体罩体，在长方体罩体的前面板上设有半方形空洞，使得屏蔽罩体内的转盘有一个半圆面暴露；另外，屏蔽罩还配备若干铁条，铁条长度与罩体长度一致，宽带4厘米，铁 条可以沿着罩体前面板两侧的滑槽安装到前面板，随着增加铁条数目的增加，屏蔽罩前面 板半方形的空洞体积减少，使得转盘暴露面积减少。
8. 根据权利要求1所述的高速运动状态下电子标签测试系统，其特征在于所述计算 机是装有控制器控制软件、读写器控制软件和分析软件的个人计算机。
9. 根据权利要求8所述的高速运动状态下电子标签测试系统，其特征在于所述读写 器控制软件和分析软件是能够对待测电子标签的响应指令作出分析的软件。
10. —种如权利要求1所述系统的高速运动状态下电子标签性能测试方法，其特征在 于，利用高速运动状态下电子标签性能测试装置实现该测试方法的步骤如下步骤A:首先按照将待测电子标签放入转盘的凹槽中，固定好凹槽外侧的卡子；初始化整个系统设备；步骤B :利用读写器控制程序向待测电子标签发送查询指令；步骤C:读写器检测待测电子标签的响应指令，所述的待测电子标签的响应指令是读 写器控制和分析软件能够解析出待测电子标签反馈的射频信号中包含的电子产品码信息， 若不能正确检测，则停止测试；步骤D :利用控制器控制软件启动电机旋转，第一次速度为50转/分，以后速度为当前 速度+步长为50转/分；步骤E :判断电机当前转速，是否已达到电机最大转速，若是，则停止测试；否则进行下 面步骤；步骤F:重复步骤B E。
全文摘要
本发明公开一种高速运动状态下的电子标签性能测试方法及系统，该系统由待测电子标签，测试装置，测试设备组成，利用上述系统实现的方法包括首先将待测电子标签放置在高速电子标签测试装置的转盘上，利用测试装置上的软件控制系统和电器系统，高速转动转盘，模拟电子标签高速运动，同时读写器向运动中的待测电子标签发送查询指令，观察电子标签对指令的响应情况，从而得出高速运动状态下的标签性能指标。通过该测试系统，提供在实验室环境下测试高速运动电子标签性能的方法，对标签的生产、使用起到关键指导作用。测试装置上的屏蔽罩用于增加或减少转盘暴露范围，有助于提高测试结果的正确性和测试过程的安全性。
文档编号G06K17/00GK101777136SQ20091024234
公开日2010年7月14日 申请日期2009年12月9日 优先权日2009年12月9日
发明者朱智源, 谭杰, 赵红胜 申请人:中国科学院自动化研究所