國外一些大公司,如IBM、HP等都斥巨資建立了規(guī)模龐大的應用測試環(huán)境,為形成優(yōu)化的、可行的RFID解決方案做了大量工作。這種模式在國內(nèi)不可能復制,如果每家公司都建立這樣一個應用測試環(huán)境,會帶來整個社會資源的極大浪費。為此,建立一個具有公共服務(wù)功能的RFID應用解決方案測試與生成中心,或者將應用測試功能作為整個RFID測試平臺的組成部分是十分重要的。RFID應用系統(tǒng)測試的主要內(nèi)容RFID應用系統(tǒng)測試還處于初期的探索研究階段,一般主要內(nèi)容包括以下部分:●RFID應用中不同材質(zhì)對電磁信號的影響及其解決方法●RFID應用流程與解決方案的測試驗證●RFID設(shè)備部署方案的測試驗證●RFID系統(tǒng)架構(gòu)的測試驗證●參數(shù)可控、可模擬現(xiàn)場物理應用的測試平臺●RFID與無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的跨網(wǎng)組網(wǎng)測試RFID應用系統(tǒng)測試的一般方法在RFID的進一步深入應用中,不同材質(zhì)對系統(tǒng)性能的影響是必須解決的問題之一。首先,需要對應用環(huán)境中不同材質(zhì)對電磁信號的影響進行分析評估,基于天線以及標簽的仿真采用天線性能的測試方法,因為無論是從理論上分析還是體現(xiàn)在具體的測試結(jié)果中,不同材質(zhì)對RFID系統(tǒng)電磁信號的影響最直接的體現(xiàn)就是天線性能的下降,主要從以下四個方面進行測試分析:阻抗匹配:主要測試在不同的距離下不同的材質(zhì)對天線匹配特性所產(chǎn)生的影響,主要參數(shù)為天線的諧振頻率。方向特性:在無反射的環(huán)境中,測試在不同距離下不同材質(zhì)時天線返回信號的強度,從而獲得不同材質(zhì)的天線方位角輻射模式。魯棒性:測試在不同距離下不同材質(zhì)之間混合時天線的返回信號強度。讀取范圍測試:測試在不同的標準下,不同材質(zhì)所能達到的讀取距離。基于上述測試,給出不同材質(zhì)對電磁信號影響的測試分析報告。對介質(zhì)影響解決方案進行性能測試,給出測試分析報告和應用指導。如基于鐵氧體薄膜的射頻信號增強方法,由于其通過排除環(huán)形天線與金屬之間的干擾,增加了磁通量集中效果,可改進金屬介質(zhì)時的射頻性能。對此方法,可進行驗證測試,測試方向性能和讀取范圍等指標,并分析其性能裕度。此外,隨著應用領(lǐng)域不同,RFID應用模式和解決方案也會有所不同,但是從應用框架和設(shè)備層次上來看,這些解決方案還是有共同的模型特征,這一點正是構(gòu)建可重構(gòu)的RFID系統(tǒng)解決方案測試驗證平臺的基礎(chǔ)。首先,通過對各種應用模式的共性分析,對RFID應用流程與解決方案進行建模,建??梢詮脑O(shè)備實體和應用框架兩個層次來進行,如從設(shè)備實體級來看,系統(tǒng)由標簽、讀寫器、后端系統(tǒng)、標準、性能等實體所描述,而從應用框架級來看,可分為四個層次,如圖1所示。
環(huán)境層:RFID應用環(huán)境構(gòu)造,包括貼有電子標簽的物品、天線、讀寫器、傳感器、儀器儀表、計算機硬件、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、終端設(shè)備等。采集層:基于RFID的信息采集,通過讀寫器采集RFID電子標簽的信息,進行簡單的信息預處理(解碼、防碰撞、多通道信息去重、信息過濾、分類)后將信息傳送到集成層。集成層:RFID應用支撐平臺,支持RFID信息的輸入、獲得、傳輸、處理及協(xié)同。包括資源目錄服務(wù)、RFID中間件、集成平臺、信息系統(tǒng)及信息傳輸。應用層:RFID后端軟件系統(tǒng)及應用系統(tǒng)界面,形成可定制的應用系統(tǒng)。包括管理軟件,分析統(tǒng)計及報表生成;專用領(lǐng)域應用軟件,滿足行業(yè)應用的個性業(yè)務(wù)需求;網(wǎng)站平臺,方便供應鏈節(jié)點信息的注冊、查詢及交互等信息服務(wù);協(xié)同工作平臺,實現(xiàn)應用中RFID與其他系統(tǒng)的協(xié)同工作。在上述模型的基礎(chǔ)上,對RFID應用流程及解決方案進行工程化的測試驗證過程,對RFID應用解決方案進行分解,即按應用框架的采集層、集成層、應用層進行分解,得到若干RFID應用的關(guān)鍵場景。對各個關(guān)鍵場景進行需求分析,明確關(guān)鍵場景需要測試的性能指標,這需要結(jié)合應用領(lǐng)域?qū)<业闹R。分別對每個關(guān)鍵場景進行獨立性能測試,測試的標準是對應于每類關(guān)鍵場景的基準測試,這里,基準測試是RFID應用解決方案測試工作的基礎(chǔ),每一類基準測試都對應于某種關(guān)鍵場景,由基準行為目的和需考慮事項及假設(shè)組成,描述了這類關(guān)鍵場景的最基本性能標準。在每個關(guān)鍵場景均通過基準測試的前提下,進行集成測試,集成測試主要測試各場景之間的信息傳遞過程是否順暢。典型場景的測試在實際測試中,包括各種典型測試,如門禁單元、貨架單元、出入庫單元、生產(chǎn)線單元等的測試。下面以基于RFID技術(shù)的倉庫管理為例做簡述。基于RFID技術(shù)的倉庫管理首先要求實現(xiàn)對倉庫平面、倉庫貨位、托盤的定位、對托盤的跟蹤和對叉車的跟蹤,其空間定位原理圖見圖2。其次,要求對現(xiàn)有倉庫管理業(yè)務(wù)、供應鏈管理業(yè)務(wù)進行分析、業(yè)務(wù)流程再造(BPR)以及系統(tǒng)的開發(fā),主要業(yè)務(wù)改造內(nèi)容有:收貨業(yè)務(wù)、上架業(yè)務(wù)、分揀業(yè)務(wù)、發(fā)貨配送業(yè)務(wù)等等。為了構(gòu)建具有多種典型自動化設(shè)備的綜合測試環(huán)境平臺,結(jié)合已有的面向物流應用的測試平臺研究基礎(chǔ),在實驗室中使用包括倉儲設(shè)備、生產(chǎn)線傳送帶、裝配機器人和工業(yè)控制系統(tǒng)等設(shè)備建立測試場地和模擬環(huán)境,對集成方案測試方法進行研究。具體包括:倉庫出入庫環(huán)境建立讀取托盤經(jīng)過一個門口或入口時的情形及性能標準。1.托盤中有各種不同貨物以及不同擺放結(jié)構(gòu)的情形,例如全為紙或全為金屬,或裝在同一個托盤中的金屬產(chǎn)品和盛有液體的產(chǎn)品之間又有其他物品,圖中黑色標記為電子標簽粘貼位置。2.讀取托盤中所裝載的物品時達到使用者期望水平的讀取率。3.其他可發(fā)出電波設(shè)備的干擾。4.叉車通過的速度對性能的影響。
倉儲貨架環(huán)境在給定的情況和性能標準下,能夠測定堆放在倉庫貨架上貨盤中貨物的詳細狀況。1.在毗鄰的貨架中讀寫器的部署與其他設(shè)備的干擾。2.在貨架中各種類型的貨物,例如全為紙或全為金屬,或金屬物品之間有其他的物品情況下的讀取效果。3.區(qū)域內(nèi)其他來源的無線電設(shè)備與射頻干擾。4.不同的讀寫器部署形式引申的問題,如每個貨架都安裝讀寫器(可對貨架商品流通信息詳細記錄,但需要較多的讀寫器)、移動式讀寫器(較簡單且低成本實現(xiàn),但需要設(shè)計相應的行走機構(gòu))、倉庫地板標簽(存儲地理信息并驅(qū)動升降臂)等。生產(chǎn)線傳送帶環(huán)境能夠在傳送帶上動態(tài)讀取所有的貨物信息。1.傳送帶裝置參數(shù)的定義,如電機位置、傳送帶寬度、在傳送帶上方或側(cè)面的讀取范圍、傳送帶的速度等。2.在傳送帶上的物品的放置,如擺放一致、無間隔、方向不同、貨物重疊等。3.區(qū)域內(nèi)其他來源的無線電設(shè)備與射頻干擾。4.電力設(shè)備的干擾和噪音,特別是傳送帶電機發(fā)出的噪聲對射頻信號的影響。