發布時間：2014-06-18所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 論文摘要：建筑物具有大量的分隔體和阻擋物。家用房屋中使用木框與石灰板分隔構成內墻，樓層間為木質或非強化混凝土。另一方面，辦公室建筑通常有較大的面積，使用可移動的分隔，以使空間容易劃分。 關鍵詞：RFID,超高頻,室內傳播模型 引言 RFID系統的所有信
論文摘要：建筑物具有大量的分隔體和阻擋物。家用房屋中使用木框與石灰板分隔構成內墻，樓層間為木質或非強化混凝土。另一方面，辦公室建筑通常有較大的面積，使用可移動的分隔，以使空間容易劃分。
關鍵詞：RFID,超高頻,室內傳播模型
引言
RFID系統的所有信息在信道中的傳輸特性與環境密切相關——氣候特征、電磁干擾情況和使用頻段等，它們直接影響到RFID系統設備要采用的傳輸技術、通信能力以及服務質量。RFID系統室內傳播信道的特征，對于保證通信系統得到令人滿意的性能是非常重要的，但每個系統的位置測量是非常繁雜且代價高昂的。因此，總結近似的傳播模型有助于系統方案的選擇研究。
RFID射頻識別技術，俗稱電子標簽，由標簽(Tag，即射頻卡)、閱讀器和天線三個基本部分組成。RFID系統的電子標簽與讀寫器之間是按電磁耦合的原理，利用電磁場或電磁波作為傳輸手段，完成非接觸雙向通信，獲取相關數據。電磁波在空間中的傳播有4種情況：直射、反射、繞射和散射。
直射：自由空間傳播。反射：當在電磁波傳播的路徑上有一個體積遠大于電磁波波長的物體時，電磁波不能繞射過該物體，在不同介質交界處會發生反射。在理想介質表面，一部分能量進入新介質中繼續傳播，一部分能量則反射回原介質中。繞射：在發射與接收之間有邊緣光滑且不規則的阻擋物體時，該物體的尺寸與電磁波波長接近，電磁波可以從該物體的邊緣繞射過去。電磁波的繞射能力與電波的波長有關，波長越長，繞射能力越強。散射：當電磁波的傳播路徑上存在小于波長的物體。并且單位體積內這種障礙物體的數目非常巨大時，發生散射，散射發生在粗糙表面、小物體或其他不規則物體處，如吊扇、燈等。超高頻RFID系統指電磁波頻率超高頻或微波段：300MHz—3GHz，根據Rayleigh標準，絕大部分室內物體表面可視為平坦，散射等可忽略不計。在室內環境下，由于墻壁、門窗和其他物體的存在，電磁波傳播有直射波與多重反射波、透射波，還有物體棱角邊緣的繞射產生的繞射波。這就造成室內電波傳播的多樣性和復雜性，也就增大了對室內傳播研究的難度。室內信道有兩個主要的特征：覆蓋面小，環境變動大。建筑物內傳播受到諸如建筑物布置、材料結構和建筑物類型等因素的強烈影響，室內傳播的機理仍然是：反射、繞射和散射。但是，條件卻不同。例如，信號電平很大程度上依賴于建筑物內是開是關。天線安裝在何處也影響大尺度傳播。同樣，較小的傳播距離也使天線的遠場條件難以滿足。
一般來說，室內信道分為視距(LOS)或阻擋(OBS)兩種，并隨著環境雜亂程序而變化。超高頻RFID的室內傳播模型主要有以下幾種：
1 同樓層的分隔損耗模型
建筑物具有大量的分隔體和阻擋物。家用房屋中使用木框與石灰板分隔構成內墻，樓層間為木質或非強化混凝土。另一方面，辦公室建筑通常有較大的面積，使用可移動的分隔，以使空間容易劃分。樓層間使用金屬加強混凝土，作為建筑物結構一部分的分隔，稱為硬分隔�？梢苿拥牟⑶椅囱诱沟教旎ò宓姆指舴Q為軟分隔。分隔的物理和電特性變化范圍非常廣泛，應用通用模型特定室內情況是非常困難的。因此表1，分別總結列出了不同分隔的平均信號損耗。
2 樓層間的分隔損耗模型
建筑物樓層間損耗由建筑物外部面積和材料以及建筑物類型決定。實際經驗證明，建筑物一層的衰減比其他層數的衰減要大很多，在5層以上，只有非常小的路徑損耗。
3 對數距離損耗模型
超高頻RFID室內路徑損耗模型遵從下式：
PL(dB)=PL(d0)+10nlog(dd0)+Xσ
其中，n依賴于周圍環境和建筑物類型，范圍在1.6~6之間，Xσ表示偏差為σ的正態隨機變量。表2列出了不同建筑物的典型n和Xσ值，這個模型簡單有效，適合于用計算機實現，但由于是經驗數據，精度相對較低。
4 Ericsson無線系統多層斷點模型
通過測試多層辦公室建筑，獲得了Ericsson無線系統模型。模型有4個斷點并考慮了路徑損耗的上下邊界。模型假定d=1m處衰減為30dB，這對于頻率f=900Hz單位增益天線是準確的。Ericsson模型提供特定地形路徑損耗范圍的確定限度。右圖是基于Ericsson模型的室內路徑損耗圖。
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