RFID对CDMA技术的期待
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇RFID对CDMA技术的期待范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
【摘要】文章介绍了现行UHF rfid空中接口标准的瓶颈，和业界对RFID空中接口引人扩展频谱与码分接八技术的期盼，最后面对物联网需求的矛盾，对国内外UHF RFID空中接口研究的最新情况作了阐述。
【关键词】RFID cdma 标签 直接序列扩展频谱
1 前言
现行UHF RFID空中接口的最大瓶颈是单信道接入，以致碰撞仲裁成为通信协议的核心。防碰撞算法几经改进，始终没有根本突破，多读写器密集配置更添读写器碰撞麻烦。彻底突破UHF RFlD空中接口接入能力瓶颈的思路唯有多信道接入，即接入网接入，唯一可能的技术途径是在UHF RFID空中接口引入码分接入。
直接序列扩展频谱(DSSS)，提供了一种提高信号抗干扰能力的技术手段。正交序列编码调制，奠定了码分接入技术基础，其多信道共用载波、无需频道选择的特点更加适合于无源标签UHF RFID空中接口的应用环境。
对此有两种不同的认识：一种认为当今的直接序列扩展频谱和码分接入系统对于RFID空中接口而言，“复杂”、“困难”和“不可能”。另一种是探索适合于UHF RFID空中接口特定环境，寻找与移动通信不同的技术实现方法，力求实现UHF RFID应用条件下的码分接入。
2 UHF RFlD空中接口单信道接入体制
这是无可奈何的选择：
(1)受限于无源标签的工艺条件。无源标签不具备频道选择能力，不可能采用频分接入(FDMA)实现多用户接人。
(2)受限于无源标签的功耗条件。芯片的功耗与工作频率的平方成正比，时分接入(TDMA)的系统总速率等于各时分信道速率之和，无源标签不可能靠增大总工作速率来提高接入能力。Aloha算法和二叉树算法及其改进算法，本质上都属于时分接入，与移动通信不同点在于移动通信TDMA信道总速率等于用户速率与接入用户数的乘积，单信道射频识别信道速率保持单用户速率不变。
(3)受限于无源标签的复杂度。码分接入被认为“复杂”、“困难”和“不可能”，详见第4节。
3 ISO/IECl 8000标准的期待
ISO／IECl8000第一部分给出了ISO／IEC18000的一系列定义，包括DSSS占用信道带宽、扩展频谱序列、chip率、chip率精度等参数。在每一册分标准的协议参数部分，凡读写器到标签链路和标签到读写器链路参数表格中都留下了扩展频谱序列、chip率、chip率精度等条目，在子条款中则加注“不用”。甚至在135kHz以下的ISO／lECl8000-2和13 56MHz频段的ISO／lECl8000-3中也如法炮制，在相应章节保留条目，加注“不用”。
如此安排说明，标准编制者十分看重扩展频谱技术，为今后条件成熟时加入相关内容留足空间，而且历经十余年始终不舍弃，可见标准制定者期待之甚。
然而，CDMA不只是扩展频谱，扩展频谱技术本身只是做了把频谱资源转换为功率资源的工作，也就是改善了接收端信号接收能力。更重要的还需要再把获得的功率资源转化为系统工作能力，如移动通信所做的实现正交多信道接入，甚至码分组网。就这个层面而言，只预留扩展频谱参数尚显不够。
4 望而却步者所说
CDMA技术因其在移动通信中的成功应用，而使RFlD业界深受诱惑；同时又因其在移动通信中实现方案的复杂度，而令RFID业界望而生畏。望而却步者断定：在RFID空中接口引入CDMA技术，
复杂――在于cDMA系统通信组织中，多个逻辑信道，多种实体代码，所用多种序列的产生和相关检测，以及严格的系统同步需求；
困难――在于RFID的用户端设备是电子标签(以下简称“标签”)，要求低成本、无源(接收读写器射频能量对标签供电)；
不可能――无源标签只限于CMOS集成电路工艺，相当于直接序列扩展频谱系统，终端功能不可能在标签上实现。
5 努力追寻者所做
2009年波兰学者Gustaw Mazu rek发表了《应用扩展频谱发送的有源RFID系统》一文，文中给出了有源RFID空中接口的应用扩展频谱技术的计算机仿真结果。其特点是标签由电池供电，只发不收，使用16个127位GoId序列，实现有源标签码分多信道发射。其之所以针对有源标签，说明功耗问题没法解决；其之所以只发不收，是因为找不到适合于标签(甚至是有源标签)上实现的扩展频谱信号相干接收解扩方案；其之所以只做了仿真，说明这仅仅是一个关键课题，还没有形成完整的系统设计。
当然这项研究也说明，国外也在探索UHF RFlD空中接口新体制，包括RFlD空中接口引入CDMA技术。
台湾大学刘馨勤等曾使用霍夫曼(Huffman)序列作为RFID码分接入扩展频谱序列，但其异步互相关值较大，影响系统性能。
元智大学郭芷琮以相互正交格雷互补序列集合为RFID扩展频谱序列，以码分接入的方法处理RFID系统标签信号异步时碰撞的问题。若两标签使用不同的相互正交格雷互补集合扩展频谱，无论各标签间接收信号是否同步，相互都不会有任何干扰。若两标签使用同一组相互正交格雷互补集合扩展频谱，只要两标签传送的码元扩展频谱序列到达读写器时间不同，也可在没有相互干扰的情况下读取各标签传送资料，模拟结果比文献中使用霍夫曼序列的性能更好。但是正交格雷互补序列数不足，可能成为扩大系统功能的障碍。
本人从系统的角度出发，改变传统的雷达模型思维，以通信思维指导系统设计，从分析UHF RFID应用环境入手，通过合适的序列选择，利用移位m序列族内在关联特性处理多标签并行应答，采用多读写器正交码分组网方法，完成了系统架构和关键技术方案(见该系列后续论文)，预期可适应物联网发展的需求。
6 结束语
移动通信CDMA技术体制的成功应用给了RFID新体制研究以期待，移动通信CDMA技术思考也给了RFlD新体制研究以启迪。尽管移动通信实现CDMA技术的复杂性会给RFID新体制研究以担忧，但不应该使我们望而却步。
天无绝人之路，所谓“复杂”、“困难”和“不可能”都有其相对性。当我们仔细分析移动通信与射频识别的环境差异，再对序列编码方案重新审视之后，发现一项新的技术就要到来了。