1 引言

國發(fā)（2016）43號(hào)文，國務(wù)院發(fā)布的“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃，第一篇，第五章，構(gòu)建有國際競(jìng)爭(zhēng)力的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系之二項(xiàng)，發(fā)展新一代信息技術(shù)部分之7款稱：“7.物聯(lián)網(wǎng)。開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)、信息物理系統(tǒng)感知和控制等基礎(chǔ)理論研究，攻克智能硬件（硬件嵌入式智能）、物聯(lián)網(wǎng)低功耗可信泛在接入等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)共性技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)支撐平臺(tái)，事項(xiàng)智能感知芯片、軟件以及終端的產(chǎn)品化。”

按照規(guī)劃，碼分射頻識(shí)別與“物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)信息物理系統(tǒng)感知和控制等基礎(chǔ)理論研究”密切關(guān)聯(lián)；更可歸屬于“物聯(lián)網(wǎng)低功耗可信泛在接入等關(guān)鍵技術(shù)”，而“可信泛在接入”的需求正是現(xiàn)行UHFRFID的軟肋，卻是碼分射頻識(shí)別的強(qiáng)勢(shì)所在。

2 泛在接入需求

2.1 使用RFID的使能和接入

泛在接入是為了萬物互聯(lián)、萬物無所不在。除人類以外萬物本無自主通信能力，為能進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通，需要使能（Enable）和接入（Access），使能即賦予不具備通信能力的物體以數(shù)據(jù)應(yīng)答的方式參與通信的能力。使能是為了接入，有了接入才能實(shí)施通信。物聯(lián)網(wǎng)需要聯(lián)結(jié)萬物，接入需求量無限大，涉及面無限廣，要求有可信的泛在接入。傳感器使能，配以傳感器網(wǎng)接入是二者聯(lián)合實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)使能和接入。

RFID在物聯(lián)網(wǎng)中的作用是通過貼裝電子標(biāo)簽（簡(jiǎn)稱標(biāo)簽），同時(shí)實(shí)現(xiàn)使能和接入兩項(xiàng)功能。傳感器也可以與RFID結(jié)合，利用RFID實(shí)現(xiàn)其對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的接入。

如果根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域分類，泛在接入類別可能太多，很多應(yīng)用大同小異。因此，這里建議按使能對(duì)象分布和數(shù)據(jù)特征分類，以便按特征歸并需求提供使能接入，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)被使能對(duì)象的數(shù)據(jù)特征，可能有低數(shù)據(jù)率使能接入和高數(shù)據(jù)率使能接入。根據(jù)被使能對(duì)象的分布可能有單體分布，分散群體分布，集中群體分布和廣域覆蓋分布。因此，相應(yīng)地有個(gè)體使能接入、分散群體使能接入、集中群體使能接入、廣域覆蓋群體使能接入。根據(jù)被使能對(duì)象的活動(dòng)性，可能有移動(dòng)使能接入和固定使能接入。

究竟有多少類型，難于全面羅列。但是，以上概括分類基本適應(yīng)各類應(yīng)用需求。

早期的RFID使用高頻以下的頻段，感應(yīng)藕合，許可頻帶很窄，使用個(gè)體使能，固定接入，單件讀取，低數(shù)據(jù)速率，不能適應(yīng)移動(dòng)接入和群體接入需求。UHF RFID，輻射傳播機(jī)理，天線波束覆蓋區(qū)可容納多個(gè)甚至大量待使能對(duì)象，而且有足夠的頻譜資源。因此，具備實(shí)現(xiàn)多個(gè)甚至大量使能對(duì)象與閱讀器同時(shí)建立通信的條件?，F(xiàn)行UHFRFID利用了空間覆蓋優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了多標(biāo)簽串行應(yīng)答接入，移動(dòng)標(biāo)簽應(yīng)答接入。但是，苦于現(xiàn)行UHFRFID單信道體制，實(shí)際使用帶寬很窄，因此可實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸速率不高。由于存在標(biāo)簽碰撞，按照仲裁協(xié)議，任何時(shí)候只能有一個(gè)標(biāo)簽應(yīng)答被成功讀取，所以只能實(shí)現(xiàn)多標(biāo)簽串行接入，本質(zhì)上依然是個(gè)體使能接入。

由于存在閱讀器碰撞，實(shí)施多閱讀器密集應(yīng)用防碰撞協(xié)議，以載波偵聽/避免碰撞（Carrier Sense with CollisionAvoidance-CS-CA）為代表，屬于多閱讀器分時(shí)接入，任何時(shí)候，只能有一個(gè)閱讀器接受一個(gè)使能標(biāo)簽應(yīng)答。因此，本質(zhì)上依然是個(gè)體使能接入。

UHFRFID有更寬的天線波束覆蓋區(qū)，和更寬的許可頻譜寬度，潛在著實(shí)現(xiàn)更高數(shù)據(jù)速率使能接入和多標(biāo)簽群體使能接入，甚至實(shí)現(xiàn)了廣域覆蓋群體組網(wǎng)接入條件，實(shí)現(xiàn)了各類群體接入，正是物聯(lián)網(wǎng)泛在接入的需求，能擔(dān)當(dāng)此任的系統(tǒng)唯碼分射頻識(shí)別。

2.2 按照使能對(duì)象分布的使能接入分類

2.2.1 個(gè)體使能接入模式

個(gè)體使能接入有兩種情況：RFID及其以前的射頻識(shí)別，基于感應(yīng)藕合機(jī)理，只能是個(gè)體接入網(wǎng)絡(luò)；現(xiàn)行UHFRFID基于單信道體制，盡管采用輻射傳播機(jī)理，天線覆蓋區(qū)內(nèi)同時(shí)被激活的標(biāo)簽數(shù)是遠(yuǎn)大于1的群體，但由于單信道體制，當(dāng)出現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)標(biāo)簽應(yīng)答時(shí)間重疊時(shí)，便發(fā)生標(biāo)簽碰撞，招致應(yīng)答失敗，因此產(chǎn)生了基于概率性的Aloha和基于確定性的二叉樹兩類碰撞仲裁算法，這些算法的本質(zhì)是避開標(biāo)簽同時(shí)應(yīng)答，讓多標(biāo)簽按特定規(guī)則排序應(yīng)答，因此屬于變?nèi)后w接入為個(gè)體接入的設(shè)計(jì)。

2.2.2 群體使能接入模式

碼分射頻識(shí)別擁有多個(gè)可控參數(shù)：擴(kuò)展頻譜序列長(zhǎng)度、擴(kuò)展頻譜序列多進(jìn)制編碼、擴(kuò)展頻譜序列分組、蜂窩網(wǎng)小區(qū)結(jié)構(gòu)等，變換這些參數(shù)，可能構(gòu)建不同的應(yīng)用模式，實(shí)現(xiàn)不同類型的群體接入。碼分射頻識(shí)別群體接入為正交碼分多信道接入。單閱讀器應(yīng)用時(shí)，每個(gè)單閱讀器成為物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)接入網(wǎng)。多閱讀器組網(wǎng)應(yīng)用時(shí)，多閱讀器構(gòu)成地域覆蓋網(wǎng)，再成為物聯(lián)網(wǎng)的接入網(wǎng)。

2.2.2.1 碼分射頻識(shí)別單閱讀器單群體使能并行接入模式

UHFRFID具有寬達(dá)2或5MHz的許可帶寬，許可帶寬內(nèi)能容納多個(gè)標(biāo)簽應(yīng)答數(shù)據(jù)信道；廣闊的輻射覆蓋區(qū)內(nèi)可容納大量標(biāo)簽。碼分射頻識(shí)別可以利用這些條件，通過正交碼分支持多標(biāo)簽應(yīng)答信道并行接入。

2.2.2.2 碼分射頻識(shí)別單閱讀器多群體使能分區(qū)接入模式

當(dāng)標(biāo)簽群分散于多個(gè)不同空間時(shí)，碼分射頻識(shí)別依靠正交碼分機(jī)理，同一個(gè)閱讀器配置多天線，面對(duì)各自覆蓋區(qū)，在路徑時(shí)延差不超過0.5chip范圍內(nèi)，可由一臺(tái)閱讀器多天線實(shí)現(xiàn)多覆蓋區(qū)群體接入。

2.2.2.3 碼分射頻識(shí)別多閱讀器地域組網(wǎng)使能接入模式

碼分射頻識(shí)別多閱讀器采用正交序列分組配置，可以實(shí)現(xiàn)類似移動(dòng)通信的碼分接入（CDMA）蜂窩組網(wǎng)應(yīng)用，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)與序列分組相適應(yīng)，序列組可重復(fù)利用，實(shí)現(xiàn)地域覆蓋組網(wǎng)接入。

2.2.3 注重使能對(duì)象特定參數(shù)的使能接入模式

2.2.3.1 注重并行應(yīng)答標(biāo)簽數(shù)系統(tǒng)模式

射頻許可帶寬為5MHz，采用長(zhǎng)度為255位擴(kuò)展頻譜序列族，碼分射頻識(shí)別單閱讀器應(yīng)用可提供最高并行應(yīng)答標(biāo)簽數(shù)最高254個(gè)，每個(gè)標(biāo)簽應(yīng)答速率為19.6 kbit/s。每閱讀器接收數(shù)據(jù)速率趨近5Mbit/s。

2.2.3.2 注重應(yīng)答高速率系統(tǒng)模式

射頻許可帶寬為5MHz，采用長(zhǎng)度為15位擴(kuò)展頻譜序列族，碼分射頻識(shí)別單閱讀器應(yīng)用可提供最多并行應(yīng)答標(biāo)簽數(shù)為14個(gè)，每個(gè)標(biāo)簽應(yīng)答速率333Kbit/s。每閱讀器接收數(shù)據(jù)速率趨近5Mbit/s。

2.2.3.3 注重標(biāo)簽低功耗系統(tǒng)模式

碼分射頻識(shí)別單閱讀器應(yīng)用采用15位移位m序列族，2MHzchip率時(shí)鐘，二進(jìn)制擴(kuò)展頻譜編碼，標(biāo)簽芯片功耗最大的單元為下行鏈路相關(guān)解擴(kuò)電路，只需5個(gè)觸發(fā)器，4個(gè)模二加和為數(shù)不多的門電路，可實(shí)現(xiàn)最低功耗。

3 支持泛在接入模式構(gòu)成

3.1 CD-RFID應(yīng)用模式

3.1.1 單閱讀器應(yīng)用模式

碼分射頻識(shí)別單閱讀器應(yīng)用可構(gòu)建碼分多信道接入網(wǎng)，為單群體（使能標(biāo)簽）通過碼分多信道實(shí)現(xiàn)對(duì)閱讀器并行應(yīng)答。

單閱讀器應(yīng)用是硬件少，標(biāo)簽功耗低的模式，由于碼分射頻識(shí)別的標(biāo)簽應(yīng)答序列屬于同一移位m序列族，無論單覆蓋區(qū)或多覆蓋區(qū)均可適用。

碼分射頻識(shí)別單閱讀器應(yīng)用可以按照使能對(duì)象特定參數(shù)的需求構(gòu)建不同的系統(tǒng)模式。

3.1.1.1 單閱讀器應(yīng)用注重并行應(yīng)答信道數(shù)模式

當(dāng)每標(biāo)簽應(yīng)答數(shù)據(jù)量不很高而標(biāo)簽量特別大的時(shí)候，適用此模式。最大并行應(yīng)答信道數(shù)模式具有如下特點(diǎn)：

●5MHz射頻帶寬。我國政府規(guī)定的840MHz～845MHz、920MHz～925MHz可設(shè)計(jì)成A、B兩個(gè)系統(tǒng)。

●255位移位m序列族。存在8對(duì)互為鏡像的本原多項(xiàng)式，可構(gòu)建8個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，再加頻段因素，合計(jì)可建立16個(gè)不同的系統(tǒng)。

●因?yàn)橄滦墟溌饭氖菢?biāo)簽功耗的主要部分，為了降低下行鏈路功耗，下行鏈路采用8進(jìn)制擴(kuò)展頻譜編碼。

●上行鏈路2進(jìn)制擴(kuò)展頻譜編碼。共有255個(gè)碼分應(yīng)答信道，理論上可供254個(gè)標(biāo)簽同時(shí)使能接入，實(shí)現(xiàn)并行應(yīng)答，實(shí)際上可同時(shí)占用信道數(shù)取200個(gè)是可以期待的。

●應(yīng)答響應(yīng)每信道數(shù)據(jù)速率：22kbit/s。上行鏈路總數(shù)據(jù)速率接近5Mbit/s，頻譜效率接近100%。

●單閱讀器注重并行應(yīng)答信道數(shù)模式。標(biāo)簽功耗主要組成部分在下行鏈路的同步提取和應(yīng)答響應(yīng)信道相關(guān)接收功能塊。

●序列生成需要移位寄存器數(shù)為8，選擇反饋函數(shù)最簡(jiǎn)的本原多項(xiàng)式，反饋模二加數(shù)為3；同步捕獲需要雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1個(gè)，模二加數(shù)1個(gè)，同步提取門1個(gè)；8進(jìn)制序列相關(guān)比較需要模二加8個(gè)，和可逆計(jì)數(shù)據(jù)8個(gè)。

●電路單元總計(jì)：觸發(fā)器9個(gè)，模二加：12個(gè)，邏輯門1個(gè)，可逆計(jì)數(shù)器或隔直—積分電容組：8個(gè)（實(shí)現(xiàn)方法另作討論）。

3.1.1.2 單閱讀器應(yīng)用注重應(yīng)答數(shù)據(jù)率模式

當(dāng)每標(biāo)簽應(yīng)答數(shù)據(jù)量較高，而標(biāo)簽量不太大的時(shí)候，適用此模式。單標(biāo)簽應(yīng)答高數(shù)據(jù)率模式具有如下特點(diǎn)：

●5MHz射頻帶寬。我國政府規(guī)定的：840MHz～845MHz、920MHz～925MHz，可設(shè)計(jì)成A、B兩個(gè)系統(tǒng)。

●15位移位m序列族。存在1對(duì)互為鏡像的本原多項(xiàng)式，可構(gòu)建2個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，再加頻段因素，合計(jì)可建立4個(gè)同樣特性的系統(tǒng)。

●因?yàn)橄滦墟溌饭氖菢?biāo)簽功耗的主要部分，為了降低下行鏈路功耗，下行鏈路采用8進(jìn)制擴(kuò)展頻譜編碼。

●上行鏈路采用2進(jìn)制擴(kuò)展頻譜編碼。每個(gè)系統(tǒng)共有15個(gè)碼分信道，可供14個(gè)標(biāo)簽同時(shí)并行應(yīng)答，留下一個(gè)序列作同步/激活信道使用。

●每個(gè)應(yīng)答信道數(shù)據(jù)速率：333Kbit/s。上行鏈路總數(shù)據(jù)速率接近5Mbit/s，頻譜效率接近100%。

●單閱讀器注重并行應(yīng)答信道數(shù)據(jù)速率模式。標(biāo)簽功耗主要組成部分在下行鏈路的同步提取和應(yīng)答響應(yīng)信道相關(guān)接收功能塊。

●序列生成需要移位寄存器數(shù)為4，任選一個(gè)本原多項(xiàng)式，反饋模二加數(shù)為1；同步捕獲需要雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1個(gè)，模二加1個(gè)，同步提取門1個(gè)；2進(jìn)制擴(kuò)展頻譜序列相關(guān)比較需要模二加2個(gè)，和可逆計(jì)數(shù)器8個(gè)。

●電路單元總計(jì)：觸發(fā)器5個(gè)，模二加：12個(gè)，邏輯門1個(gè)，可逆計(jì)數(shù)器或隔直—積分電容組：8個(gè)（實(shí)現(xiàn)方法另作討論）。

3.1.1.3 性能折衷的單閱讀器模式

對(duì)于應(yīng)答標(biāo)簽數(shù)和標(biāo)簽應(yīng)答數(shù)據(jù)速率折衷的應(yīng)用需求，適合采用此折衷模式。折衷模式的序列長(zhǎng)度介于最高標(biāo)簽數(shù)與最高應(yīng)答速率模式中間，適當(dāng)?shù)倪x擇是31位移位m序列族。有3對(duì)互為鏡像的本原多項(xiàng)式，加上兩個(gè)頻段，因此可形成12個(gè)同性能系統(tǒng)設(shè)計(jì)。采用2MHz射頻帶寬，2MHz射頻帶寬為國際上普遍采用的許可頻譜寬度，1.92MHz為國際常用的標(biāo)簽芯片時(shí)鐘頻率，所以設(shè)計(jì)2MHz射頻帶寬的CD-RFID系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。上下行鏈路均采用2進(jìn)制擴(kuò)展頻譜編碼，同步序列捕獲與序列同步，數(shù)據(jù)時(shí)鐘同步合而為一，可以做到硬件數(shù)較少，功耗較低。單閱讀器并行應(yīng)答標(biāo)簽數(shù)為30個(gè)，單標(biāo)簽應(yīng)答數(shù)據(jù)速率為64Kbit/s。體現(xiàn)標(biāo)簽數(shù)與標(biāo)簽應(yīng)答數(shù)據(jù)速率的折衷選擇。每個(gè)應(yīng)答響應(yīng)信道數(shù)據(jù)速率：64Kbit/s。30個(gè)并行應(yīng)答行道，上行鏈路總數(shù)據(jù)速率接近2Mbit/s，頻譜效率接近100%。序列生成需要移位寄存器數(shù)為5，選擇反饋函數(shù)最簡(jiǎn)的本原多項(xiàng)式，反饋模二加數(shù)為1；同步捕獲需要雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1個(gè)，模二加1個(gè)，同步提取門1個(gè)；2進(jìn)制擴(kuò)展頻譜序列相關(guān)需要模二加2個(gè)，和可逆計(jì)數(shù)器2個(gè)。電路單元總計(jì)：觸發(fā)器6個(gè)，模二加：4個(gè)，邏輯門1個(gè)，可逆計(jì)數(shù)器或隔直—積分電容組：2個(gè)（實(shí)現(xiàn)方法另作討論）。

3.1.1.4 單閱讀器應(yīng)用注重低功耗的模式

當(dāng)每標(biāo)簽應(yīng)答數(shù)據(jù)量不高，而標(biāo)簽量也不大，特別希望低功耗時(shí)，適用此模式。低功耗模式具有如下特點(diǎn)：

●2MHz射頻帶寬。我國政府規(guī)定的840MHz～845MHz、920MHz～925MHz，可設(shè)計(jì)成 A、B 兩個(gè)系統(tǒng)。

●15位移位m序列族。存在1對(duì)互為鏡像的本原多項(xiàng)式，可構(gòu)建2個(gè)同性能的系統(tǒng)，再加頻段因素，合計(jì)可建立4個(gè)同性能的系統(tǒng)。

●因?yàn)橄滦墟溌饭氖菢?biāo)簽功耗的主要部分，為了簡(jiǎn)化電路，下行和上行鏈路均采用2進(jìn)制擴(kuò)展頻譜編碼。

●上行鏈路2進(jìn)制擴(kuò)展頻譜編碼。共有14個(gè)碼分應(yīng)答信道，可供14個(gè)標(biāo)簽同時(shí)并行應(yīng)答，留下一個(gè)序列供同步信道使用。

●每個(gè)應(yīng)答信道數(shù)據(jù)速率：133kbit/s。上行鏈路總數(shù)據(jù)速率接近2Mbit/s，對(duì)于2MHz射頻許可帶寬的國家，頻譜效率接近100%，對(duì)于我國5MHz射頻許可帶寬的情況，頻譜效率接近40%。

●單閱讀器低功耗模式。標(biāo)簽功耗主要組成部分在下行鏈路的同步提取和應(yīng)答響應(yīng)信道相關(guān)接收功能塊。

●序列生成需要移位寄存器數(shù)為4，任選一個(gè)本原多項(xiàng)式，反饋模二加數(shù)為1；同步捕獲需要雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器1個(gè)，模二加數(shù)1個(gè)，同步提取門1個(gè)；2進(jìn)制序列相關(guān)比較需要模二加2個(gè)，和可逆計(jì)數(shù)器2個(gè)。

●電路單元總計(jì)：觸發(fā)器5個(gè)，模二加4個(gè)，邏輯門1個(gè)，可逆計(jì)數(shù)器或隔直—積分電容組：2個(gè)（實(shí)現(xiàn)方法另作討論）。

3.1.1.5 單閱讀器多覆蓋區(qū)模式

上述3種模式均適用于單閱讀器多覆蓋區(qū)應(yīng)用，當(dāng)使能接入對(duì)象為分散分布于若干離散的小區(qū)時(shí)，可利用多天線，分別覆蓋各小區(qū)，共用一個(gè)閱讀器，序列無需分組，是同一個(gè)覆蓋區(qū)。

單閱讀器多覆蓋區(qū)應(yīng)用的條件是覆蓋區(qū)內(nèi)所有位置相互波程差時(shí)延不超過0.5chip。

3.1.2 閱讀器組網(wǎng)模式

抗閱讀器碰撞特性保證CD-RFID實(shí)現(xiàn)閱讀器組網(wǎng)應(yīng)用。突破UHFRFID組網(wǎng)應(yīng)用難題，一直是學(xué)說界的期待，碼分射頻識(shí)別依靠正交碼分接入技術(shù)借用移動(dòng)通信蜂窩結(jié)構(gòu)組網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)這一理想。由此，物聯(lián)網(wǎng)從單閱讀器接入網(wǎng)接入更進(jìn)一步推進(jìn)到多閱讀器接入網(wǎng)接入，甚至地域覆蓋網(wǎng)絡(luò)接入，大大擴(kuò)展了網(wǎng)絡(luò)泛在接入能力。

CD-RFID接入網(wǎng)接入有兩類追求，最大抗閱讀器碰撞，和最低標(biāo)簽功耗。由此形成兩種碼分射頻識(shí)別模式。

3.1.2.1 大量閱讀器地域組網(wǎng)模式

在適應(yīng)我國頻譜規(guī)定，取5MHz許可帶寬，下行鏈路仍然用8進(jìn)制擴(kuò)展頻譜編碼下，碼分射頻識(shí)別抗閱讀器碰撞系統(tǒng)設(shè)計(jì)有以下考慮：

●序列長(zhǎng)度選擇

擴(kuò)展頻譜增益是系統(tǒng)抗碰撞增益的重要組成部分，但是過高的擴(kuò)展頻譜增益需要更長(zhǎng)的擴(kuò)展頻譜序列，因此增大了標(biāo)簽相關(guān)接收單元功耗。折衷選擇是使用63位移位m序列族，

●序列數(shù)確定

碼分射頻識(shí)別采用同序列族分組序列配置，因此每小區(qū)序列數(shù)與小區(qū)數(shù)的乘積等于序列族的總序列數(shù)。為增大系統(tǒng)抗閱讀器碰撞增益，需加大同序列組配置小區(qū)空間距離，因此選擇7小區(qū)制。若選用63位序列族，則每小區(qū)有8個(gè)碼分信道。每個(gè)7小區(qū)單元仍然保有56個(gè)正交碼分信道，小區(qū)間標(biāo)簽應(yīng)答序列全部相互正交，以提供最好的抗標(biāo)簽碰撞能力。

●每應(yīng)答信道數(shù)據(jù)速率

每應(yīng)答信道79kbit/s，每小區(qū)應(yīng)答數(shù)據(jù)率：635 kbit/s，7小區(qū)單元總數(shù)據(jù)速率：4.44Mbit/s。系統(tǒng)頻譜效率：89%。

●小區(qū)制組網(wǎng)具有可擴(kuò)展性

碼分射頻識(shí)別借用蜂窩移動(dòng)通信組網(wǎng)原理，按照使用需求，可擴(kuò)展到所有需要覆蓋的全地域，接入應(yīng)答數(shù)據(jù)量可以累加。

3.1.2.2 小規(guī)模閱讀器網(wǎng)模式

2MHz射頻帶寬為過國際普遍采用的許可頻譜寬度，1.92MHz為國際常用的標(biāo)簽芯片時(shí)鐘頻率，所以設(shè)計(jì)2MHz射頻帶寬的CD-RFID系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。2MHzCD-RFID系統(tǒng)適合選用長(zhǎng)度為15位的移位m序列族作為擴(kuò)展頻譜和正交接入序列族，上、下行鏈路同取2進(jìn)制擴(kuò)展頻譜序列編碼，因此序列生成，同步提取簡(jiǎn)單，可以構(gòu)成最低功耗應(yīng)用模式。采用蜂窩移動(dòng)通信3小區(qū)組網(wǎng)方式，每小區(qū)配置4個(gè)碼分信道，一個(gè)3小區(qū)單元12個(gè)正交碼分信道，具有適當(dāng)?shù)目归喿x器碰撞能力，各閱讀器運(yùn)行中互不干擾。每應(yīng)答信道數(shù)據(jù)速率：133kbit/s，每小區(qū)應(yīng)答數(shù)據(jù)率：533kbit/s，一個(gè)3小區(qū)單元總數(shù)據(jù)速率：1.6Mbit/s。系統(tǒng)頻譜效率：80%。由于組網(wǎng)應(yīng)用中每個(gè)閱讀器有各自的序列組，同屬一個(gè)移位m序列族，各序列組之間移位等價(jià)，僅初始狀態(tài)有差異，所以不同閱讀器天線波束覆蓋區(qū)的標(biāo)簽需要按閱讀器代碼設(shè)定初始狀態(tài)，因此同步捕獲與本地序列生成器不能共用硬件，于是下行鏈路擴(kuò)展頻譜序列相關(guān)接收硬件數(shù)比單閱讀器應(yīng)用有所增加。標(biāo)簽單元電路數(shù)總計(jì)：觸發(fā)器9個(gè)，模二加：4個(gè)，邏輯門1個(gè)，可逆計(jì)數(shù)器或隔直—積分電容組：2個(gè)。在組網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)中.標(biāo)簽接收單元所用硬件單元數(shù)最少，因此具有最低功耗。

3.1.2.3 三小區(qū)高應(yīng)答速率組網(wǎng)模式

為獲得最高應(yīng)答數(shù)據(jù)速率，采用我國頻譜規(guī)定，5MHz許可帶寬。用長(zhǎng)度為15位的移位m序列族作為擴(kuò)展頻譜和正交接入序列族，下行鏈路取8進(jìn)制擴(kuò)展頻譜序列編碼。序列生成，同步提取簡(jiǎn)單，由于組網(wǎng)閱讀器應(yīng)答響應(yīng)序列互為移位等價(jià)序列組，閱讀器序列組初始狀態(tài)不同，擴(kuò)展頻譜序列相關(guān)器不能與同步序列生成共用本地序列產(chǎn)生器，和8進(jìn)制擴(kuò)展頻譜序列相關(guān)器相對(duì)復(fù)雜，標(biāo)簽芯片功耗有所增大。

采用蜂窩移動(dòng)通信3小區(qū)組網(wǎng)方式，每小區(qū)配置4個(gè)碼分信道，一個(gè)3小區(qū)單元12個(gè)正交碼分信道，具有適當(dāng)?shù)目归喿x器碰撞能力，各閱讀器運(yùn)行中互不干擾。每應(yīng)答信道數(shù)據(jù)速率：333kbit/s，每小區(qū)應(yīng)答數(shù)據(jù)率：1.333Mbit/s，3小區(qū)單元總數(shù)據(jù)速率：4Mbit/s。系統(tǒng)頻譜效率：80%。標(biāo)簽單元電路數(shù)總計(jì)：觸發(fā)器：9個(gè)，模二加：13個(gè)，與門3個(gè)，或門1個(gè)，可逆計(jì)數(shù)器或隔直—積分電容組：8個(gè)。

4 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)成，簡(jiǎn)而言之，包括接入、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用3部分。網(wǎng)絡(luò)是借用互聯(lián)網(wǎng)和各種現(xiàn)成的異構(gòu)網(wǎng)，應(yīng)用有賴于接入，而越來越多的是群體使能接入需求，HF RFID及其以前的系統(tǒng)只能個(gè)體使能接入，現(xiàn)行UHF RFID也不能解決群體使能接入問題，唯有碼分射頻能夠以多種系統(tǒng)模式應(yīng)對(duì)不同的接入，適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的泛在接入需求。