畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯系別：電子信息系專(zhuān)業(yè)：通信工程班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：外文出處：中國(guó)電子商情（RFID技術(shù)與應(yīng)用）附件：1.原文；2.譯文2013年03月無(wú)芯片標(biāo)簽，下一個(gè)RFID前沿1引言射頻識(shí)別（RFID）的概念在十年前已被引入了許多1，但在長(zhǎng)期的RD和新的應(yīng)用程序2中，它仍然非常具有吸引力。今天，RFID被看作是一項(xiàng)非常有利的技術(shù)，它根據(jù)考慮成千上萬(wàn)的應(yīng)用程序而涵蓋了種類(lèi)繁多的領(lǐng)域，其中包括：身份證明文件，安全性，訪(fǎng)問(wèn)控制，公路收費(fèi)，售票，制藥，物流，制造，賭博等。由于其相對(duì)較低的成本和大通訊距離，被動(dòng)（即無(wú)電池）UHF標(biāo)簽變的非常有前途。世界各地都在考慮成本，效率，可靠性，安全性，和標(biāo)準(zhǔn)這幾組3關(guān)鍵問(wèn)題。為了保證互操作性、低成本和數(shù)據(jù)安全的要求，研究無(wú)源標(biāo)簽特別是UHF標(biāo)簽，已經(jīng)迫在眉睫。因?yàn)橛腥齻€(gè)全球頻帶，互操作性變的非常必要。粗略地說(shuō)，操作系統(tǒng)頻段：歐洲865-869MHz，美洲和美國(guó)902-928MHz，中國(guó)，日本和亞洲大部分地區(qū)952-954MHz4?；ゲ僮餍砸蟀l(fā)展高效率的小型化天線(xiàn)能夠覆蓋三個(gè)RFIDUHF頻段。隱私高度依賴(lài)于包含在RFID芯片中的數(shù)據(jù)安全性。今天，不同的微電子技術(shù)可用于制造RFID芯片：CMOS，ASIC和EEPROM是最著名的例子4，5。在第二次世界大戰(zhàn)期間，IFF6（識(shí)別朋友或敵人），就是盟軍使用的密碼系統(tǒng)上的敵我識(shí)別應(yīng)答器，是第一個(gè)RFID的應(yīng)用。在今天的RFID芯片上標(biāo)簽的加密技術(shù)通常是可取的，可以實(shí)現(xiàn)在許多應(yīng)用程序中。然而，標(biāo)簽上的加密費(fèi)用仍然是高昂的，它違反了應(yīng)用程序的要求，如電力或成本限制7。第三個(gè)問(wèn)題涉及到標(biāo)簽的成本。除了RFIDIC和天線(xiàn)的成本，標(biāo)簽的成本將取決于制造工藝之間的連接天線(xiàn)和IC的RFID芯片。即使在天線(xiàn)降低成本、使用成本低的基材和至少一部分的天線(xiàn)的油墨印刷8方面已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，天線(xiàn)和RFID芯片之間的互連端口仍然需要更好的可靠性9，10。為實(shí)現(xiàn)更好的數(shù)據(jù)安全性和低成本目標(biāo)，一種解決方案就是考慮無(wú)芯片。最近有很多無(wú)芯片RFID的設(shè)計(jì)在微波地區(qū)的文獻(xiàn)報(bào)道。微波標(biāo)簽與RF標(biāo)簽光學(xué)條形碼相比，在較長(zhǎng)的范圍內(nèi)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，并且容易通過(guò)常規(guī)的光刻技術(shù)來(lái)制造。許多實(shí)驗(yàn)室正在開(kāi)發(fā)中，這是一個(gè)非常有趣的方法。在這篇文章中，我們討論了不同的方法及幾款UHF標(biāo)簽的設(shè)計(jì)。第2節(jié)討論傳統(tǒng)的基于RFID芯片的標(biāo)簽。第3節(jié)是專(zhuān)門(mén)介紹和討論RF和太赫茲無(wú)芯片的可能性。某些新提出的結(jié)構(gòu)的仿真結(jié)果也將被報(bào)道。2傳統(tǒng)的RFID標(biāo)簽如今，超高頻射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)由于其巨大的潛力，使得工業(yè)和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)對(duì)其產(chǎn)生了很大的興趣而在跟蹤研究。這就是為什么UHFRFID標(biāo)簽的高性能、低成本的設(shè)計(jì)是一個(gè)非?；钴S的研究領(lǐng)域。在過(guò)去的10年中，UHF標(biāo)簽成本一直相對(duì)較低。然而，這項(xiàng)技術(shù)在高容量的部署方面，標(biāo)簽成本仍相對(duì)較高。這是一部分的情況，但它不是唯一的的原因。事實(shí)上，如果我們?cè)诳紤]的情況下，HFRFID，人們看到的這樣的標(biāo)簽就制造工藝、技術(shù)和原材料，都比較接近UHF標(biāo)簽。這些標(biāo)記也由硅芯片和金屬帶用于與讀寫(xiě)器進(jìn)行通信，并且因此，這些標(biāo)簽的（UH和UHF）的成本是可比。HF標(biāo)簽用于短程應(yīng)用程序。但是，如果我們考慮大眾市場(chǎng)，盡管這是真實(shí)障礙（維修或處理的原因，一般是能夠更好地在一個(gè)特定的區(qū)域參與遠(yuǎn)程讀取所有標(biāo)簽），HF標(biāo)簽在這個(gè)部門(mén)仍然是最復(fù)雜的。除了技術(shù)，這樣做的原因是不經(jīng)濟(jì)的（標(biāo)簽的價(jià)格是可比的）。事實(shí)上，在現(xiàn)實(shí)情況中，HF標(biāo)簽比UHF標(biāo)簽更強(qiáng)大。這對(duì)最終用戶(hù)具有極其重要的影響：沒(méi)有初步測(cè)試，獨(dú)特的高頻標(biāo)簽可以使用一個(gè)非常了不起的數(shù)字對(duì)象。例如，在實(shí)踐中，不管對(duì)象包不包含金屬，只要其被放置標(biāo)記，在RFID系統(tǒng)的操作就不被干擾。在超高頻的情況下，環(huán)境（被放置標(biāo)記的對(duì)象，相當(dāng)于緊閉的環(huán)境）中標(biāo)簽的特性將受到很大的影響。特別地,當(dāng)標(biāo)記被放置在為它專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的不同的環(huán)境中，該系統(tǒng)的性能將迅速損壞，因而這種技術(shù)的潛力是有限的。一般的觀(guān)察可能會(huì)導(dǎo)致一個(gè)跟蹤對(duì)象既沒(méi)有相同的電磁特性，也不在相同的幾何尺寸內(nèi)。此外，考慮到新的應(yīng)用程序的趨勢(shì)，預(yù)期的標(biāo)簽將被直接集成在對(duì)象本身。事實(shí)上，有趣的是，在其不同的制造工序，而且在整個(gè)供應(yīng)鏈，它都是效仿的對(duì)象?；谡郫B偶極子天線(xiàn)和電流環(huán)（匹配和近場(chǎng)的考慮），天線(xiàn)的設(shè)計(jì)方案停留在純粹的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上。我們開(kāi)發(fā)了一種新的設(shè)計(jì)方法，在其中，用戶(hù)要求參加天線(xiàn)的設(shè)計(jì)。在古典方法中，該天線(xiàn)拓?fù)溥€沒(méi)有被定義。原始拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的天線(xiàn)是根據(jù)限制條件自動(dòng)生成并選擇的。圖1給出了一些示例。這種做法并不能簡(jiǎn)單的由已經(jīng)選擇的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化，也要從頭到尾考慮天線(xiàn)的設(shè)計(jì)。我們的方法結(jié)合了通用軟件（例如，MATLAB）的專(zhuān)用軟件EM模擬（例如，ANSOFTDESIGNERR）。這兩種類(lèi)型軟件整合的主要?jiǎng)訖C(jī)受益于數(shù)據(jù)處理非常廣泛的面板功能（例如功能優(yōu)化），以及強(qiáng)大且非常通用電磁仿真器。所有的命令都受控于MATLAB，這使得這種方法非常靈活。因此，設(shè)計(jì)人員可以避免繁瑣的參數(shù)化這些手動(dòng)重復(fù)的任務(wù)?；谶z傳算法的概念，我們使用一個(gè)優(yōu)化的過(guò)程（GA），以滿(mǎn)足在設(shè)計(jì)過(guò)程中受設(shè)置的限制。優(yōu)化包括一個(gè)迭代過(guò)程，根據(jù)所施加的限制，其中首先生成該天線(xiàn)的形狀，然后模擬和精細(xì)評(píng)估其性能。因此，在迭代過(guò)程中，天線(xiàn)的形狀變化遵循一個(gè)漸進(jìn)的原則。一直重復(fù)直到滿(mǎn)足天線(xiàn)設(shè)計(jì)，做到項(xiàng)目規(guī)范（盡可能地好）。這種非常靈活的方式使人們?cè)谡麄€(gè)過(guò)程中，通過(guò)考慮不同的問(wèn)題在特殊的物理環(huán)境中設(shè)計(jì)標(biāo)簽變?yōu)榭赡?1。圖1自動(dòng)天線(xiàn)設(shè)計(jì)的實(shí)例：（1）不對(duì)稱(chēng)（2）對(duì)稱(chēng)（3）扇區(qū)化方法（虛線(xiàn)蜿蜒區(qū)）3無(wú)芯片解決方案針對(duì)于超低成本的RFID應(yīng)用程序，無(wú)芯片RFID是RFID技術(shù)的一個(gè)新領(lǐng)域。然而，它目前受限于未經(jīng)授權(quán)的無(wú)線(xiàn)電頻帶。在本節(jié)中，我們提出了不同無(wú)芯片的解決方案，包括考慮更高的頻率這種非比尋常的方案，即太赫茲領(lǐng)域。3.1無(wú)芯片方法市場(chǎng)上最熱門(mén)（同樣也最暢銷(xiāo)）的是無(wú)源標(biāo)簽。該系列標(biāo)簽已經(jīng)取得了巨大的增長(zhǎng)，但單位成本仍然很高，阻礙了它們的發(fā)展1。這就是為什么無(wú)芯片標(biāo)簽（無(wú)芯片）會(huì)出現(xiàn)，且使得大規(guī)模降低成本與自動(dòng)識(shí)別中心的建議并存成為可能。除了芯片價(jià)格之外，該方法還可以降低芯片組裝成本。這些元素占傳統(tǒng)標(biāo)簽價(jià)格的一半以上12。無(wú)芯片標(biāo)簽，也稱(chēng)為“RF條形碼”，通常用具有低成本的電磁反射或吸收的材料制造。無(wú)芯片標(biāo)簽相比于被動(dòng)式標(biāo)簽一般具有以下特點(diǎn)：(1)低成本，小于5美分量；(2)非接觸式，短距離小于1米；(3)更高的可靠性：熱學(xué)和力學(xué)行為。然而，這些優(yōu)點(diǎn)應(yīng)該平衡于有限的存儲(chǔ)容量（幾十位）和這些設(shè)備的非可重寫(xiě)特性（只讀標(biāo)簽）。另一個(gè)缺點(diǎn)是閱讀器的成本，相比之下