Performance evaluation of passive UHF RFID systems

Abstract

Tässä diplomityössä arvioitiin passiviisen, UHF-taajuusalueella toimivan RFID-järjestelmän suorituskykyä tutkimalla järjestelmän lukuvarmuutta. Työssä esiteltiin myös menetelmä, jolla pystytään arvioimaan lukuvarmuuteen liittyvien rajoituksien vaikutusta järjestelmän toimintaan. RFID-järjestelmien suunnitteluprosessi on erittäin monimutkainen siitä syystä, että yksityiskohtainen suunnittelu vaatii osaamista monilta eri osa-alueilta. Suunnitteluprosessin radiotekniset yksityiskohdat sivuutetaan usein liian nopeasti, jonka seurauksena järjestelmien suorituskyky kärsii. RFID-järjestelmien toteutus tehostuisi selvästi, jos järjestelmän radioteknisiin ominaisuuksiin kiinnitettäisiin enemmän huomiota jo suunnitteluvaiheessa.

Työn teoreettisessa osuudessa käsitellään lyhyesti RFID-järjestelmien perusominaisuuksia. UHF-taajuuksilla toimiviin järjestelmiin ja niiden rajoituksiin perehdytään hiukan syvällisemmin. Työn kokeellinen osuus koostuu sekä tagien suorituskyvyn mittauksista että lukuvarmuustesteistä. Suorituskykyä ja sen rajoituksia analysoidaan esitetyn teorian ja kokeellisten testien pohjalta.

Käytännön testeissä käytetyn passiivisen RFID-järjestelmän lukuvarmuus vaihteli 18 prosentista 90 prosenttiin. Testeissä havaittiin, että suurin lukuvarmuutta heikentävä tekijä oli liian pieni lukuetäisyyden maksimi. Testeissä käytettyjen kolmen etätunnisteen lukuetäisyys vaihteli 0.5 metrin ja 3.2 metrin välillä. Lukuetäisyyden ollessa riittävän suuri merkittävimmäksi rajoitukseksi nousi alustamateriaalin vaikutuksesta johtuva etätunnisteiden säteilyominaisuuksien muutos ja heikkeneminen.