外文翻译--无芯片标签，下一个RFID前沿 中文版.doc

毕业设计(论文)外文资料翻译系别：电子信息系专业：通信工程班级：姓名：学号：外文出处：中国电子商情（RFID技术与应用）附件：1.原文；2.译文2013年03月无芯片标签，下一个RFID前沿1引言射频识别（RFID）的概念在十年前已被引入了许多1，但在长期的RD和新的应用程序2中，它仍然非常具有吸引力。今天，RFID被看作是一项非常有利的技术，它根据考虑成千上万的应用程序而涵盖了种类繁多的领域，其中包括：身份证明文件，安全性，访问控制，公路收费，售票，制药，物流，制造，赌博等。由于其相对较低的成本和大通讯距离，被动（即无电池）UHF标签变的非常有前途。世界各地都在考虑成本，效率，可靠性，安全性，和标准这几组3关键问题。为了保证互操作性、低成本和数据安全的要求，研究无源标签特别是UHF标签，已经迫在眉睫。因为有三个全球频带，互操作性变的非常必要。粗略地说，操作系统频段：欧洲865-869MHz，美洲和美国902-928MHz，中国，日本和亚洲大部分地区952-954MHz4。互操作性要求发展高效率的小型化天线能够覆盖三个RFIDUHF频段。隐私高度依赖于包含在RFID芯片中的数据安全性。今天，不同的微电子技术可用于制造RFID芯片：CMOS，ASIC和EEPROM是最著名的例子4，5。在第二次世界大战期间，IFF6（识别朋友或敌人），就是盟军使用的密码系统上的敌我识别应答器，是第一个RFID的应用。在今天的RFID芯片上标签的加密技术通常是可取的，可以实现在许多应用程序中。然而，标签上的加密费用仍然是高昂的，它违反了应用程序的要求，如电力或成本限制7。第三个问题涉及到标签的成本。除了RFIDIC和天线的成本，标签的成本将取决于制造工艺之间的连接天线和IC的RFID芯片。即使在天线降低成本、使用成本低的基材和至少一部分的天线的油墨印刷8方面已经取得了很大的进展，天线和RFID芯片之间的互连端口仍然需要更好的可靠性9，10。为实现更好的数据安全性和低成本目标，一种解决方案就是考虑无芯片。最近有很多无芯片RFID的设计在微波地区的文献报道。微波标签与RF标签光学条形码相比，在较长的范围内具有明显的优势，并且容易通过常规的光刻技术来制造。许多实验室正在开发中，这是一个非常有趣的方法。在这篇文章中，我们讨论了不同的方法及几款UHF标签的设计。第2节讨论传统的基于RFID芯片的标签。第3节是专门介绍和讨论RF和太赫兹无芯片的可能性。某些新提出的结构的仿真结果也将被报道。2传统的RFID标签如今，超高频射频识别（RFID）技术由于其巨大的潜力，使得工业和学术机构对其产生了很大的兴趣而在跟踪研究。这就是为什么UHFRFID标签的高性能、低成本的设计是一个非常活跃的研究领域。在过去的10年中，UHF标签成本一直相对较低。然而，这项技术在高容量的部署方面，标签成本仍相对较高。这是一部分的情况，但它不是唯一的的原因。事实上，如果我们在考虑的情况下，HFRFID，人们看到的这样的标签就制造工艺、技术和原材料，都比较接近UHF标签。这些标记也由硅芯片和金属带用于与读写器进行通信，并且因此，这些标签的（UH和UHF）的成本是可比。HF标签用于短程应用程序。但是，如果我们考虑大众市场，尽管这是真实障碍（维修或处理的原因，一般是能够更好地在一个特定的区域参与远程读取所有标签），HF标签在这个部门仍然是最复杂的。除了技术，这样做的原因是不经济的（标签的价格是可比的）。事实上，在现实情况中，HF标签比UHF标签更强大。这对最终用户具有极其重要的影响：没有初步测试，独特的高频标签可以使用一个非常了不起的数字对象。例如，在实践中，不管对象包不包含金属，只要其被放置标记，在RFID系统的操作就不被干扰。在超高频的情况下，环境（被放置标记的对象，相当于紧闭的环境）中标签的特性将受到很大的影响。特别地,当标记被放置在为它专门设计的不同的环境中，该系统的性能将迅速损坏，因而这种技术的潜力是有限的。一般的观察可能会导致一个跟踪对象既没有相同的电磁特性，也不在相同的几何尺寸内。此外，考虑到新的应用程序的趋势，预期的标签将被直接集成在对象本身。事实上，有趣的是，在其不同的制造工序，而且在整个供应链，它都是效仿的对象。基于折叠偶极子天线和电流环（匹配和近场的考虑），天线的设计方案停留在纯粹的经验设计方法的基础上。我们开发了一种新的设计方法，在其中，用户要求参加天线的设计。在古典方法中，该天线拓扑还没有被定义。原始拓扑结构的天线是根据限制条件自动生成并选择的。图1给出了一些示例。这种做法并不能简单的由已经选择的拓扑结构优化，也要从头到尾考虑天线的设计。我们的方法结合了通用软件（例如，MATLAB）的专用软件EM模拟（例如，ANSOFTDESIGNERR）。这两种类型软件整合的主要动机受益于数据处理非常广泛的面板功能（例如功能优化），以及强大且非常通用电磁仿真器。所有的命令都受控于MATLAB，这使得这种方法非常灵活。因此，设计人员可以避免繁琐的参数化这些手动重复的任务。基于遗传算法的概念，我们使用一个优化的过程（GA），以满足在设计过程中受设置的限制。优化包括一个迭代过程，根据所施加的限制，其中首先生成该天线的形状，然后模拟和精细评估其性能。因此，在迭代过程中，天线的形状变化遵循一个渐进的原则。一直重复直到满足天线设计，做到项目规范（尽可能地好）。这种非常灵活的方式使人们在整个过程中，通过考虑不同的问题在特殊的物理环境中设计标签变为可能11。图1自动天线设计的实例：（1）不对称（2）对称（3）扇区化方法（虚线蜿蜒区）3无芯片解决方案针对于超低成本的RFID应用程序，无芯片RFID是RFID技术的一个新领域。然而，它目前受限于未经授权的无线电频带。在本节中，我们提出了不同无芯片的解决方案，包括考虑更高的频率这种非比寻常的方案，即太赫兹领域。3.1无芯片方法市场上最热门（同样也最畅销）的是无源标签。该系列标签已经取得了巨大的增长，但单位成本仍然很高，阻碍了它们的发展1。这就是为什么无芯片标签（无芯片）会出现，且使得大规模降低成本与自动识别中心的建议并存成为可能。除了芯片价格之外，该方法还可以降低芯片组装成本。这些元素占传统标签价格的一半以上12。无芯片标签，也称为“RF条形码”，通常用具有低成本的电磁反射或吸收的材料制造。无芯片标签相比于被动式标签一般具有以下特点：(1)低成本，小于5美分量；(2)非接触式，短距离小于1米；(3)更高的可靠性：热学和力学行为。然而，这些优点应该平衡于有限的存储容量（几十位）和这些设备的非可重写特性（只读标签）。另一个缺点是阅读器的成本，相比之下，可能高于以芯片为基础的阅读器的成本。无芯片标签是根据不同的途径由不同的家庭组成。最有希望的是基于：(1)声光性能的材料，对表面声波（SAW）更精确13。这种方法已经商业化，是目前为止最成熟的无芯片RFID技术；(2)印刷有机晶体管。这项前瞻性的做法，主要是基于相同原则的无源RFID14；