Uhf型rfid的通信记录分析及rfid模拟实现方法
Uhf型rfid的通信记录分析及rfid模拟实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种UHF型RFID的通信记录分析及RFID模拟实现方法，属于射频识别技术领域。
【背景技术】
[0002]RFID即Rad1 Frequency Identif icat1n (射频识别)，是一种非接触式的自动识别技术，可以通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。UHF型RFID是指工作频率在860-960MHZ的超高频电子识别标签，由于其感应距离远、成本低等特点，被广泛应用于生产、物流、交通运输、定位跟踪等领域。特别是随着物联网的发展，RFID在人们的生产生活中发挥了越来越重要的作用。
[0003]目前针对RFID与应用终端交互数据进行记录分析的手段，多是采用频谱分析仪、超高频示波器和场强仪等高速采样器检测天线电平信号或电磁场信号。采用这些方法所记录的是模拟电平信号或电磁场信号而非数字信息，且信号量较大时无法记录全部信息。因而，需要针对现有的RFID应用系统，设计出能够可靠稳定地记录分析命令和数据的装置与系统，以便为开发和检测RFID应用系统提供一种有利工具。
[0004]现有的方案均未涉及符合EPC Class-1 Generat1n-2协议的UHF型RFID通信记录或模拟实现。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是:提供一种UHF型RFID的通信记录分析及RFID模拟实现方法。
[0006]解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下:
[0007]一种UHF型RFID的通信记录分析及RFID模拟实现方法，所述UHF型RFID为符合EPC Class-1 Generat1n-2协议的无源UHF型RFID电子标签，其能够被RFID应用终端发出的命令及命令数据激活，发出应答及应答数据，其特征在于:
[0008]所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法基于通信记录分析系统实施，该通信记录分析系统包括通信侦听模拟装置，通信侦听模拟装置包括天线、应用终端发射信号接收模块、RFID返回信号接收模块、CPU控制模块和存储模块；
[0009]所述CPU控制模块能够受控将通信侦听模拟装置设置为记录模式，在记录模式下，所述CPU控制模块按以下步骤对UHF型RFID与RFID应用终端之间的交互数据进行侦听，包括:
[0010]步骤S1.1，CPU控制模块控制所述应用终端发射信号接收模块使能，以使得所述应用终端发射信号接收模块通过所述天线接收UHF型RFID应用场景中的超高频无线电信号并按照所述协议将该超高频无线电信号转换成逻辑信号，该应用终端发射信号接收模块接收到的超高频无线电信号即为所述RFID应用终端发出的命令及命令数据；
[0011]步骤S1.2，CPU控制模块接收所述应用终端发射信号接收模块输出的逻辑信号，在接收后控制所述RFID返回信号接收模块使能，以使得所述RFID返回信号接收模块通过所述天线接收UHF型RFID应用场景中的超高频无线电信号并按照所述协议将该超高频无线电信号转换成逻辑信号，该RFID返回信号接收模块接收到的超高频无线电信号即为所述UHF型RFID发出的对应于所述命令及命令数据的应答及应答数据，CPU控制模块接收所述RFID返回信号接收模块输出的逻辑信号；
[0012]步骤S1.3，CPU控制模块将所述步骤S1.2接收到的逻辑信号成对保存在所述存储模块中，作为一组所述UHF型RFID发出的命令及命令数据和RFID应用终端发出的应答及应答数据的数据对；
[0013]步骤S1.4，CPU控制模块每记录下一组所述数据对，则重复所述步骤S1.1至步骤S1.3ο
[0014]作为本发明的一种改进，所述的通信侦听模拟装置还包括RFID模拟信号发射模块，并且，所述CPU控制模块记录有符合所述协议的命令及命令数据与应答及应答数据的对应关系数据；
[0015]所述CPU控制模块能够受控将通信侦听模拟装置设置为模拟模式，在模拟模式下，所述CPU控制模块按以下步骤对UHF型RFID进行功能模拟，包括:
[0016]步骤S2.1，CPU控制模块控制所述应用终端发射信号接收模块使能，以使得所述应用终端发射信号接收模块通过所述天线接收UHF型RFID应用场景中的超高频无线电信号并按照所述协议将该超高频无线电信号转换成逻辑信号，该应用终端发射信号接收模块接收到的超高频无线电信号即为所述RFID应用终端发出的命令及命令数据；
[0017]步骤S2.2，CPU控制模块接收所述应用终端发射信号接收模块输出的逻辑信号，在接收后依据所述对应关系数据提取出与接收到的命令及命令数据对应的应答及应答数据；
[0018]步骤S2.3，CPU控制模块将提取出的应答及应答数据输出给所述RFID模拟信号发射模块，通过所述RFID模拟信号发射模块将该应答及应答数据转换成相应的超高频无线电信号，并将该超高频无线电信号通过所述天线发射给RFID应用终端；
[0019]步骤S2.4，CPU控制模块在所述RFID模拟信号发射模块每完成一次应答及应答数据超高频无线电信号的发射时，重复所述步骤S2.1至步骤S2.3。
[0020]作为本发明的一种改进，所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法还包括计算机，所述的通信侦听模拟装置还包括通信模块，所述CPU控制模块通过通信模块与计算机通信连接；所述计算机能够向CPU控制模块发出将通信侦听模拟装置设置为记录模式和模拟模式的控制信号、并能够将所述命令及命令数据与应答及应答数据的对应关系数据通过CPU控制模块下载到存储模块，所述CPU控制模块能够受计算机控制将所述命令及命令数据和应答及应答数据的数据对发送给计算机。
[0021]作为本发明的一种改进，所述的计算机按以下步骤对接收到的命令及命令数据和应答及应答数据的数据对进行分析处理，包括:
[0022]步骤S3，对接收到的数据对进行逐条判断，即:判断一条命令及命令数据和应答及应答数据的数据对是否符合EPC Class-1 Generat1n-2协议，如是则转到下一步，如否则对该条数据对进行标示以备人工编辑，并对下一条命令及命令数据和应答及应答数据的数据对进行判断；
[0023]步骤S4，对符合 EPC Class-1 Generat1n-2 协议的数据对，按照 EPC Class-1Generat1n-2协议分析UHF型RFID中的数据。
[0024]作为本发明的一种改进，所述的计算机对接收到的命令及命令数据和应答及应答数据的数据对进行分析处理的步骤，还包括:
[0025]步骤S5，对符合 EPC Class-1 Generat1n-2 协议的数据对，按照 EPC Class-1Generat1n-2协议分析UHF型RFID中的密码。
[0026]作为本发明的一种改进，所述的步骤S3中，判断一条命令及命令数据和应答及应答数据的数据对是否符合EPC Class-1 Generat1n-2协议的步骤包括:
[0027]步骤S3.1，校验该条数据对中的命令及命令数据的CRC字节是否正确、校验该条数据对中的命令是否属于命令集、校验该条数据对中的命令及命令数据字节长度是否正确，如都正确则转到 步骤3.2，否则判断该条数据对不符合EPC Class-1 Generat1n-2协议；
[0028]步骤S3.2，校验该条数据对中的应答及应答数据的CRC字节是否正确、校验该条数据对中的应答及应答数据与命令是否相对应、校验该条数据对中的应答及应答数据字节长度是否正确，如都正确则判断该条数据对符合EPC Class-1 Generat1n-2协议，否则判断该条数据对不符合EPC Class-1 Generat1n-2协议。
[0029]作为本发明的一种实施方式，所述应用终端发射信号接收模块、RFID返回信号接收模块和RFID模拟信号发射模块分别设有一根独立的天线，或者，应用终端发射信号接收模块、RFID返回信号接收模块和RFID模拟信号发射模块共用一根天线。
[0030]作为本发明的一种实施方式，所述通信模块与计算机之间以网线、光缆、红外线、蓝牙、WiFi和Zigbee中任意一种方式进行通信。
[0031]作为本发明的一种实施方式，通信侦听模拟装置采用有源或无源的电源模式供电。
[0032]作为本发明的一种实施方式，所述的计算机为电脑、手持终端和掌上电脑中的任意一种。
[0033]其中，上述通信侦听模拟装置可以按不同国家UHF型RFID的频段范围调整对应参数。上述通信侦听模拟装置可以设置RFID模拟信号发射模块的发信功率。
[0034]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0035]本发明能够通过控制通信侦听模拟装置进入记录模式，侦听UHF型RFID在使用过程中与RFID应用终端之间的交互数据，从而实时记录、存储和传送数据；
[0036]本发明能够通过控制通信侦听模拟装置进入模拟模式，模拟UHF型RFID所能实现的功能；
[0037]本发明能够通过计算机软件进行数据分析、修改、编辑和下载，使之按照设定好的信息应答应用终端，模拟UHF型RFID进行工作；
[0038]从而本发明能够方便的对RFID系统进行调试以及测试RFID系统的安全性。
【附图说明】
[0039]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明:
[0040]图1为本发明中通信记录分析系统的电路原理框图；
[0041]图2-1为本发明中CPU控制模块的电路原理图；
[0042]图2-2为本发明中通信模块的电路原理图；
[0043]图2-3为本发明中电源的电路原理图；
[0044]图2-4为本发明中存储模块的电路原理图；
[0045]图3-1为本发明中应用终端发射信号接收模块的电路原理图；
[0046]图3-2为本发明中RFID返回信号接收模块的电路原理图；
[0047]图4为本发明中RFID模拟信号发射模块的电路原理图；
[0048]图5为本发明的通信记录分析及RFID模拟实现方法的流程框图之一；
[0049]图6为本发明中计算机的数据处理软件的总功能示意图；
[0050]图7为本发明的通信记录分析及RFID模拟实现方法的流程框图之二。
【具体实施方式】
[0051]本发明的UHF型RFID的通信记录分析及RFID模拟实现方法，基于通信记录分析系统实施，其中，UHF型RFID是指为符合EPC Class-1 Generat1n-2协议的无源UHF型RFID电子标签，其能够被RFID应用终端发出的命令及命令数据激活，发出应答及应答数据。
[0052]参见图1，上述通信记录分析系统包括通信侦听模拟装置和计算机；其中，通信侦听模拟装置包括天线、应用终端发射信号接收模块、RFID返回信号接收模块、RFID模拟信号发射模块、CPU控制模块、存储模块和通信模块，CPU控制模块通过通信模块与计算机通信连接。
[0053]由于发射和接收并不是同时进行的，上述应用终端发射信号接收模块、RFID返回信号接收模块和RFID模拟信号发射模块分别设有一根独立的天线，或者，应用终端发射信号接收模块、RFID返回信号接收模块和RFID模拟信号发射模块共用一根天线。
[0054]上述通信侦听模拟装置可采用有源或无源的电源模式供电。上述RFID模拟信号发射模块可以按不同国家UHF型RFID的频段范围调整对应参数，并可以设置不同的发信功率。上述通信模块与计算机之间以网线、光缆、红外线、蓝牙、WiFi和Zigbee中任意一种方式进行通信。
[0055]上述计算机是指安装有专用数据处理软件(参见图6)的计算机，可对通信侦听模拟装置中记录的数据进行上传、分析、修改、编辑和下载，其包括但不限于个人计算机，还可以是其它微处理器系统，这样可以制作成一体化的手持式记录分析模拟系统装置，例如可以选用电脑、手持终端和掌上电脑中的任意一种实现。
[0056]下面具体说明本发明的通信侦听模拟装置的具体电路构成:
[0057]如图2-1至图2-4所示，包含电源模块、CPU控制模块、存储模块和通信模块。为方便实施，本实施例采用外接电源方式供电。实际应用中，还可以通过电池供电、天线电磁场取电等方式供电。ICl为CPU控制模块主芯片，采用Cortex-M3内核STM32系列芯片，内部工作频率达72MHz，能够快速响应载波信号；IC4作为存储模块，存储空间达1Mbit，用以存储命令和数据；IC1内部集成了 UART和USB等功能，连接UUJBl作串口接口，连接J2作USB接口，组成通信模块，用以和计算机进行串口或USB通信。
[0058]如图3-1和图3-2所示，包括应用终端发射信号接收模块和RFID返回信号接收模块。两个模块原理相同。IC5和IC9为带使能控制的超高频信号放大器；IC6和IClO也是超高频信号放大器，其最大输出幅度大于IC5 ;IC8和IC511是超高频比较器。下面以包括应用终端发射信号接收模块来说明工作过程。CPU控制模块通过控制IC5使能端来控制是否接受信号。当IC5使能，ANTl接收到的应用终端发射的信号经IC5、IC6进行两级放大，再经C30、D5、D6倍压检波信号送至IC8，I CS及外围器件组成迟滞比较器，再经IC7双反相施密特触发器进行整形，获得较理想的逻辑信号后传送至CPU。CPU控制模块将按照协议对逻辑信号进行处理，如本装置已被设置成记录模式则将得到的命令和数据送存储模块保存；如本装置已被设置成模拟模式则按照命令和数据给出相应的应答和数据送RFID模拟信号发射模块。
[0059]RFID返回信号接收模块的信号处理过程与上述过程基本相同。
[0060]如图4所示，为RFID模拟信号发射模块，IC13为超高频信号发射器，IC14?IC18组成一个硬件定时器，定时时间由CPU按照所设定的频率范围计算得出。当装置处于模拟模式，当需要发射RFID应答和数据信号时，CPU将使IC13使能，并按照定时时间通过控制Tl实现对超高频信号的幅度调制；超高频信号通过ANT3对外发射。
[0061]本实施例中，Y3选用14.4M的石英晶体，IC13的CLK为14.4M的4分频，可用于同步定时；IC13的超高频信号为14.4M的64倍频(921.6M)，恰好可作为超高频基波源。对于不同的超高频频率要求，只需切换或更换Y3即可。
[006 2]由于RFID应用终端在与RFID通信时，无论是应用终端发射命令数据到RFID还是RFID返回响应数据给应用终端，都必然通过电磁波来传递信息，因此本发明的通信侦听模拟装置可以按照EPC Class-1 Generat1n-2协议来截获到相应的通信数据并记录，再通过网线、光缆、红外线、蓝牙、WiFi或Zigbee方式的通信网络上传计算机，具体方法如下。
[0063]如图5所示，本发明的CPU控制模块能够受控将通信侦听模拟装置设置为记录模式，在记录模式下，CPU控制模块按以下步骤对UHF型RFID与RFID应用终端之间的交互数据进行侦听，包括:
[0064]步骤S1.1，CPU控制模块控制所述应用终端发射信号接收模块使能，以使得所述应用终端发射信号接收模块通过所述天线接收UHF型RFID应用场景中的超高频无线电信号并按照所述协议将该超高频无线电信号转换成逻辑信号，该应用终端发射信号接收模块接收到的超高频无线电信号即为所述RFID应用终端发出的命令及命令数据；
[0065]步骤S1.2，CPU控制模块接收所述应用终端发射信号接收模块输出的逻辑信号，在接收后控制所述RFID返回信号接收模块使能，以使得所述RFID返回信号接收模块通过所述天线接收UHF型RFID应用场景中的超高频无线电信号并按照所述协议将该超高频无线电信号转换成逻辑信号，该RFID返回信号接收模块接收到的超高频无线电信号即为所述UHF型RFID发出的对应于所述命令及命令数据的应答及应答数据，CPU控制模块接收RFID返回信号接收模块输出的逻辑信号；
[0066]步骤S1.3，CPU控制模块将所述步骤S1.2接收到的逻辑信号成对保存在所述存储模块中，作为一组所述UHF型RFID发出的命令及命令数据和RFID应用终端发出的应答及应答数据的数据对；
[0067]步骤S1.4，CPU控制模块每记录下一组所述数据对，则重复所述步骤S1.1至步骤S1.3o
[0068]上述步骤实现了本发明的通信侦听模拟装置的记录分析功能，可以指示出所接收的应用终端和RFID的超高频无线电磁波的强度。
[0069]如图5所示，本发明的CPU控制模块能够受控将通信侦听模拟装置设置为模拟模式，在模拟模式下，CPU控制模块按以下步骤对UHF型RFID进行功能模拟，包括:
[0070]步骤S2.1，CPU控制模块控制所述应用终端发射信号接收模块使能，以使得所述应用终端发射信号接收模块通过所述天线接收UHF型RFID应用场景中的超高频无线电信号并按照所述协议将该超高频无线电信号转换成逻辑信号，该应用终端发射信号接收模块接收到的超高频无线电信号即为所述RFID应用终端发出的命令及命令数据；
[0071]步骤S2.2，CPU控制模块接收所述应用终端发射信号接收模块输出的逻辑信号，在接收后依据所述对应关系数据提取出与接收到的命令及命令数据对应的应答及应答数据；
[0072]步骤S2.3，CPU控制模块将提取出的应答及应答数据输出给所述RFID模拟信号发射模块，通过所述RFID模拟信号发射模块将该应答及应答数据转换成相应的超高频无线电信号，并将该超高频无线电信号通过所述天线发射给RFID应用终端；
[0073]步骤S2.4，CPU控制模块在所述RFID模拟信号发射模块每完成一次应答及应答数据超高频无线电信号的发射时，重复所述步骤S2.1至步骤S2.3。
[0074]本发明的计算机能够向CPU控制模块发出将通信侦听模拟装置设置为记录模式和模拟模式的控制信号、并能够将命令及命令数据与应答及应答数据的对应关系数据通过CPU控制模块下载到存储模块，CPU控制模块能够受计算机控制将命令及命令数据和应答及应答数据的数据对发送给计算机。上述通信侦听模拟装置可以按照要求实时或事后将所记录的数据经通信模块传送给计算机。
[0075]如图6所示，为计算机所安装的专用数据处理软件的总功能图。可对通信侦听模拟装置中的数据进行上传、分析、修改、编辑和下载，并可对通信侦听模拟装置的工作模式进行设置。借助软件，我们可以实时或事后将通信侦听模拟装置中的数据上传，对所截获的命令、应答和数据自动分析，可以按照需要对命令、应答和数据进行编辑、修改、保存，并可以下载至通信侦听模拟装置。特别是可以任意设置各种命令、应答、密码、数据(含EPC和TID)，为系统测试带来方便。
[0076]如图7所示，本发明计算机按以下步骤对接收到的命令及命令数据和应答及应答数据的数据对进行分析处理，包括:
[0077]步骤S3，对接收到的数据对进行逐条判断，即:判断一条命令及命令数据和应答及应答数据的数据对是否符合EPC Class-1 Generat1n-2协议，如是则转到下一步，如否则对该条数据对进行标示以备人工编辑，并对下一条命令及命令数据和应答及应答数据的数据对进行判断；在人工编辑功能中，可以对所有的命令、数据和UID进行编辑修改，并可以下载至通信侦听模拟装置。
[0078]其中，判断一条命令及命令数据和应答及应答数据的数据对是否符合EPCClass-1 Generat1n-2协议的步骤包括:
[0079]步骤S3.1，校验该条数据对中的命令及命令数据的CRC字节是否正确、校验该条数据对中的命令是否属于命令集、校验该条数据对中的命令及命令数据字节长度是否正确，如都正确则转到步骤3.2，否则判断该条数据对不符合EPC Class-1 Generat1n-2协议；
[0080]步骤S3.2，校验该条数据对中的应答及应答数据的CRC字节是否正确、校验该条数据对中的应答及应答数据与命令是否相对应、校验该条数据对中的应答及应答数据字节长度是否正确，如都正确则判断该条数据对符合EPC Class-1 Generat1n-2协议，否则判断该条数据对不符合EPC Class-1 Generat1n-2协议。
[0081]步骤S4，对符合 EPC Class-1 Generat1n-2 协议的数据对，按照 EPC Class-1Generat1n-2协议分析UHF型RFID中的数据。
[0082]步骤S5，对符合 EPC Class-1 Generat1n-2 协议的数据对，按照 EPC Class-1Generat1n-2协议分析UHF型RFID中的密码。
[0083]本发明不局限与上述【具体实施方式】，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。
【主权项】
1.一种UHF型RFID的通信记录分析及RFID模拟实现方法，所述UHF型RFID为符合EPC Class-lGenerat1n-2协议的无源UHF型RFID电子标签，其能够响应RFID应用终端发出的命令及命令数据，发出应答及应答数据，其特征在于: 所述的通信记录分析方法基于通信记录分析系统实施，该通信记录分析系统包括通信侦听模拟装置，通信侦听模拟装置包括天线、应用终端发射信号接收模块、RFID返回信号接收模块、CPU控制模块和存储模块； 所述CPU控制模块能够受控将通信侦听模拟装置设置为记录模式，在记录模式下，所述CPU控制模块按以下步骤对UHF型RFID与RFI D应用终端之间的交互数据进行侦听，包括: 步骤S1.1，CPU控制模块控制所述应用终端发射信号接收模块使能，以使得所述应用终端发射信号接收模块通过所述天线接收UHF型RFID应用场景中的超高频无线电信号并按照所述协议将该超高频无线电信号转换成逻辑信号，该应用终端发射信号接收模块接收到的超高频无线电信号即为所述RFID应用终端发出的命令及命令数据； 步骤S1.2，CPU控制模块接收所述应用终端发射信号接收模块输出的逻辑信号，在接收后控制所述RFID返回信号接收模块使能，以使得所述RFID返回信号接收模块通过所述天线接收UHF型RFID应用场景中的超高频无线电信号并按照所述协议将该超高频无线电信号转换成逻辑信号，该RFID返回信号接收模块接收到的超高频无线电信号即为所述UHF型RFID发出的对应于所述命令及命令数据的应答及应答数据，CPU控制模块接收所述RFID返回信号接收模块输出的逻辑信号； 步骤S1.3，CPU控制模块将所述步骤S1.2接收到的逻辑信号成对保存在所述存储模块中，作为一组所述UHF型RFID发出的命令及命令数据和RFID应用终端发出的应答及应答数据的数据对； 步骤S1.4，CPU控制模块每记录下一组所述数据对，则重复所述步骤S1.1至步骤S1.3。2.根据权利要求1所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法，其特征在于:所述的通信侦听模拟装置还包括RFID模拟信号发射模块，并且，所述CPU控制模块保存有符合所述协议的命令及命令数据与应答及应答数据的对应关系数据； 所述CPU控制模块能够受控将通信侦听模拟装置设置为模拟模式，在模拟模式下，所述CPU控制模块按以下步骤对UHF型RFID进行功能模拟，包括: 步骤S2.1，CPU控制模块控制所述应用终端发射信号接收模块使能，以使得所述应用终端发射信号接收模块通过所述天线接收UHF型RFID应用场景中的超高频无线电信号并按照所述协议将该超高频无线电信号转换成逻辑信号，该应用终端发射信号接收模块接收到的超高频无线电信号即为所述RFID应用终端发出的命令及命令数据； 步骤S2.2，CPU控制模块接收所述应用终端发射信号接收模块输出的逻辑信号，在接收后依据所述对应关系数据提取出与接收到的命令及命令数据对应的应答及应答数据；步骤S2.3，CPU控制模块将提取出的应答及应答数据输出给所述RFID模拟信号发射模块，通过所述RFID模拟信号发射模块将该应答及应答数据转换成相应的超高频无线电信号，并将该超高频无线电信号通过所述天线发射给RFID应用终端； 步骤S2.4，CPU控制模块在所述RFID模拟信号发射模块每完成一次应答及应答数据超高频无线电信号的发射时，重复所述步骤S2.1至步骤S2.3。3.根据权利要求2所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法，其特征在于:所述的通信记录分析系统还包括计算机，所述的通信侦听模拟装置还包括通信模块，所述CPU控制模块通过通信模块与计算机通信连接；所述计算机能够向CPU控制模块发出将通信侦听模拟装置设置为记录模式和模拟模式的控制信号、并能够将所述命令及命令数据与应答及应答数据的对应关系数据通过CPU控制模块下载到存储模块，所述CPU控制模块能够受计算机控制将所述命令及命令数据和应答及应答数据的数据对发送给计算机。4.根据权利要求3所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法，其特征在于:所述的计算机按以下步骤对接收到的命令及命令数据和应答及应答数据的数据对进行分析处理，包括: 步骤S3，对接收到的数据对进行逐条判断，即:判断一条命令及命令数据和应答及应答数据的数据对是否符合EPC Class-lGenerat1n-2协议，如是则转到下一步，如否则对该条数据对进行标示以备人工编辑，并对下一条命令及命令数据和应答及应答数据的数据对进行判断； 步骤S4，对符合EPC Class-lGenerat1n-2协议的数据对，按照EPC Class-1Generat1n-2协议分析UHF型RFID中的数据。5.根据权利要求4所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法，其特征在于:所述的计算机对接收到的命令及命令数据和应答及应答数据的数据对进行分析处理的步骤，还包括: 步骤S5，对符合EPC Class-lGenerat1n-2协议的数据对，按照EPC Class-1Generat1n-2协议分析UHF型RFID中的密码。6.根据权利要求4所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法，其特征在于:所述的步骤S3中，判断一条命令及命令数据和应答及应答数据的数据对是否符合EPCClass-1Generat1n-2协议的步骤包括: 步骤S3.1，校验该条数据对中的命令及命令数据的CRC字节是否正确、校验该条数据对中的命令是否属于命令集、校验该条数据对中的命令及命令数据字节长度是否正确，如都正确则转到步骤3.2，否则判断该条数据对不符合EPC Class-1 Generat1n-2协议； 步骤S3.2，校验该条数据对中的应答及应答数据的CRC字节是否正确、校验该条数据对中的应答及应答数据与命令是否相对应、校验该条数据对中的应答及应答数据字节长度是否正确，如都正确则判断该条数据对符合EPC Class-1 Generat1n-2协议，否则判断该条数据对不符合EPC Class-1 Generat1n-2协议。7.根据权利要求2所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法，其特征在于:所述应用终端发射信号接收模块、RFID返回信号接收模块和RFID模拟信号发射模块分别设有一根独立的天线，或者，应用终端发射信号接收模块、RFID返回信号接收模块和RFID模拟信号发射模块共用一根天线。8.根据权利要求3所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法，其特征在于:所述通信模块与计算机之间以网线、光缆、红外线、蓝牙、WiFi和Zigbee中任意一种方式进行通信。9.根据权利要求3所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法，其特征在于:通信侦听模拟装置采用有源或无源的电源模式供电。10.根据权利要求3所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法，其特征在于:所述的计算机为电脑、手持终端、掌上电脑或自制的微计算机系统中的任意一种。
【专利摘要】本发明公开了一种UHF型RFID的通信记录分析及RFID模拟实现方法，其基于通信记录分析系统实施，该通信记录分析系统包括通信侦听模拟装置，通信侦听模拟装置包括天线、应用终端发射信号接收模块、RFID返回信号接收模块、RFID模拟信号发射模块、CPU控制模块、通信模块和存储模块；CPU控制模块能够受控将通信侦听模拟装置设置为记录模式，对UHF型RFID与RFID应用终端之间的交互数据进行侦听；CPU控制模块能够受控将通信侦听模拟装置设置为模拟模式，对UHF型RFID进行功能模拟；计算机能够对接收到的数据对进行分析处理。本发明能够侦听UHF型RFID在使用过程中与RFID应用终端之间的交互数据，从而实时记录、存储和传送数据，并能够模拟UHF型RFID所能实现的功能。
【IPC分类】H04B17/00, H04B17/391
【公开号】CN104901748
【申请号】CN201510184766
【发明人】杨振野, 赵慧民, 吴达义, 梁鹏鸿, 魏文国, 姚济明
【申请人】广东技术师范学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月17日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种UHF型RFID的通信记录分析及RFID模拟实现方法，属于射频识别技术领域。
【背景技术】
[0002]RFID即Rad1 Frequency Identif icat1n (射频识别)，是一种非接触式的自动识别技术，可以通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。UHF型RFID是指工作频率在860-960MHZ的超高频电子识别标签，由于其感应距离远、成本低等特点，被广泛应用于生产、物流、交通运输、定位跟踪等领域。特别是随着物联网的发展，RFID在人们的生产生活中发挥了越来越重要的作用。
[0003]目前针对RFID与应用终端交互数据进行记录分析的手段，多是采用频谱分析仪、超高频示波器和场强仪等高速采样器检测天线电平信号或电磁场信号。采用这些方法所记录的是模拟电平信号或电磁场信号而非数字信息，且信号量较大时无法记录全部信息。因而，需要针对现有的RFID应用系统，设计出能够可靠稳定地记录分析命令和数据的装置与系统，以便为开发和检测RFID应用系统提供一种有利工具。
[0004]现有的方案均未涉及符合EPC Class-1 Generat1n-2协议的UHF型RFID通信记录或模拟实现。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是:提供一种UHF型RFID的通信记录分析及RFID模拟实现方法。
[0006]解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下:
[0007]一种UHF型RFID的通信记录分析及RFID模拟实现方法，所述UHF型RFID为符合EPC Class-1 Generat1n-2协议的无源UHF型RFID电子标签，其能够被RFID应用终端发出的命令及命令数据激活，发出应答及应答数据，其特征在于:
[0008]所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法基于通信记录分析系统实施，该通信记录分析系统包括通信侦听模拟装置，通信侦听模拟装置包括天线、应用终端发射信号接收模块、RFID返回信号接收模块、CPU控制模块和存储模块；
[0009]所述CPU控制模块能够受控将通信侦听模拟装置设置为记录模式，在记录模式下，所述CPU控制模块按以下步骤对UHF型RFID与RFID应用终端之间的交互数据进行侦听，包括:
[0010]步骤S1.1，CPU控制模块控制所述应用终端发射信号接收模块使能，以使得所述应用终端发射信号接收模块通过所述天线接收UHF型RFID应用场景中的超高频无线电信号并按照所述协议将该超高频无线电信号转换成逻辑信号，该应用终端发射信号接收模块接收到的超高频无线电信号即为所述RFID应用终端发出的命令及命令数据；
[0011]步骤S1.2，CPU控制模块接收所述应用终端发射信号接收模块输出的逻辑信号，在接收后控制所述RFID返回信号接收模块使能，以使得所述RFID返回信号接收模块通过所述天线接收UHF型RFID应用场景中的超高频无线电信号并按照所述协议将该超高频无线电信号转换成逻辑信号，该RFID返回信号接收模块接收到的超高频无线电信号即为所述UHF型RFID发出的对应于所述命令及命令数据的应答及应答数据，CPU控制模块接收所述RFID返回信号接收模块输出的逻辑信号；
[0012]步骤S1.3，CPU控制模块将所述步骤S1.2接收到的逻辑信号成对保存在所述存储模块中，作为一组所述UHF型RFID发出的命令及命令数据和RFID应用终端发出的应答及应答数据的数据对；
[0013]步骤S1.4，CPU控制模块每记录下一组所述数据对，则重复所述步骤S1.1至步骤S1.3ο
[0014]作为本发明的一种改进，所述的通信侦听模拟装置还包括RFID模拟信号发射模块，并且，所述CPU控制模块记录有符合所述协议的命令及命令数据与应答及应答数据的对应关系数据；
[0015]所述CPU控制模块能够受控将通信侦听模拟装置设置为模拟模式，在模拟模式下，所述CPU控制模块按以下步骤对UHF型RFID进行功能模拟，包括:
[0016]步骤S2.1，CPU控制模块控制所述应用终端发射信号接收模块使能，以使得所述应用终端发射信号接收模块通过所述天线接收UHF型RFID应用场景中的超高频无线电信号并按照所述协议将该超高频无线电信号转换成逻辑信号，该应用终端发射信号接收模块接收到的超高频无线电信号即为所述RFID应用终端发出的命令及命令数据；
[0017]步骤S2.2，CPU控制模块接收所述应用终端发射信号接收模块输出的逻辑信号，在接收后依据所述对应关系数据提取出与接收到的命令及命令数据对应的应答及应答数据；
[0018]步骤S2.3，CPU控制模块将提取出的应答及应答数据输出给所述RFID模拟信号发射模块，通过所述RFID模拟信号发射模块将该应答及应答数据转换成相应的超高频无线电信号，并将该超高频无线电信号通过所述天线发射给RFID应用终端；
[0019]步骤S2.4，CPU控制模块在所述RFID模拟信号发射模块每完成一次应答及应答数据超高频无线电信号的发射时，重复所述步骤S2.1至步骤S2.3。
[0020]作为本发明的一种改进，所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法还包括计算机，所述的通信侦听模拟装置还包括通信模块，所述CPU控制模块通过通信模块与计算机通信连接；所述计算机能够向CPU控制模块发出将通信侦听模拟装置设置为记录模式和模拟模式的控制信号、并能够将所述命令及命令数据与应答及应答数据的对应关系数据通过CPU控制模块下载到存储模块，所述CPU控制模块能够受计算机控制将所述命令及命令数据和应答及应答数据的数据对发送给计算机。
[0021]作为本发明的一种改进，所述的计算机按以下步骤对接收到的命令及命令数据和应答及应答数据的数据对进行分析处理，包括:
[0022]步骤S3，对接收到的数据对进行逐条判断，即:判断一条命令及命令数据和应答及应答数据的数据对是否符合EPC Class-1 Generat1n-2协议，如是则转到下一步，如否则对该条数据对进行标示以备人工编辑，并对下一条命令及命令数据和应答及应答数据的数据对进行判断；
[0023]步骤S4，对符合 EPC Class-1 Generat1n-2 协议的数据对，按照 EPC Class-1Generat1n-2协议分析UHF型RFID中的数据。
[0024]作为本发明的一种改进，所述的计算机对接收到的命令及命令数据和应答及应答数据的数据对进行分析处理的步骤，还包括:
[0025]步骤S5，对符合 EPC Class-1 Generat1n-2 协议的数据对，按照 EPC Class-1Generat1n-2协议分析UHF型RFID中的密码。
[0026]作为本发明的一种改进，所述的步骤S3中，判断一条命令及命令数据和应答及应答数据的数据对是否符合EPC Class-1 Generat1n-2协议的步骤包括:
[0027]步骤S3.1，校验该条数据对中的命令及命令数据的CRC字节是否正确、校验该条数据对中的命令是否属于命令集、校验该条数据对中的命令及命令数据字节长度是否正确，如都正确则转到 步骤3.2，否则判断该条数据对不符合EPC Class-1 Generat1n-2协议；
[0028]步骤S3.2，校验该条数据对中的应答及应答数据的CRC字节是否正确、校验该条数据对中的应答及应答数据与命令是否相对应、校验该条数据对中的应答及应答数据字节长度是否正确，如都正确则判断该条数据对符合EPC Class-1 Generat1n-2协议，否则判断该条数据对不符合EPC Class-1 Generat1n-2协议。
[0029]作为本发明的一种实施方式，所述应用终端发射信号接收模块、RFID返回信号接收模块和RFID模拟信号发射模块分别设有一根独立的天线，或者，应用终端发射信号接收模块、RFID返回信号接收模块和RFID模拟信号发射模块共用一根天线。
[0030]作为本发明的一种实施方式，所述通信模块与计算机之间以网线、光缆、红外线、蓝牙、WiFi和Zigbee中任意一种方式进行通信。
[0031]作为本发明的一种实施方式，通信侦听模拟装置采用有源或无源的电源模式供电。
[0032]作为本发明的一种实施方式，所述的计算机为电脑、手持终端和掌上电脑中的任意一种。
[0033]其中，上述通信侦听模拟装置可以按不同国家UHF型RFID的频段范围调整对应参数。上述通信侦听模拟装置可以设置RFID模拟信号发射模块的发信功率。
[0034]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0035]本发明能够通过控制通信侦听模拟装置进入记录模式，侦听UHF型RFID在使用过程中与RFID应用终端之间的交互数据，从而实时记录、存储和传送数据；
[0036]本发明能够通过控制通信侦听模拟装置进入模拟模式，模拟UHF型RFID所能实现的功能；
[0037]本发明能够通过计算机软件进行数据分析、修改、编辑和下载，使之按照设定好的信息应答应用终端，模拟UHF型RFID进行工作；
[0038]从而本发明能够方便的对RFID系统进行调试以及测试RFID系统的安全性。
【附图说明】
[0039]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明:
[0040]图1为本发明中通信记录分析系统的电路原理框图；
[0041]图2-1为本发明中CPU控制模块的电路原理图；
[0042]图2-2为本发明中通信模块的电路原理图；
[0043]图2-3为本发明中电源的电路原理图；
[0044]图2-4为本发明中存储模块的电路原理图；
[0045]图3-1为本发明中应用终端发射信号接收模块的电路原理图；
[0046]图3-2为本发明中RFID返回信号接收模块的电路原理图；
[0047]图4为本发明中RFID模拟信号发射模块的电路原理图；
[0048]图5为本发明的通信记录分析及RFID模拟实现方法的流程框图之一；
[0049]图6为本发明中计算机的数据处理软件的总功能示意图；
[0050]图7为本发明的通信记录分析及RFID模拟实现方法的流程框图之二。
【具体实施方式】
[0051]本发明的UHF型RFID的通信记录分析及RFID模拟实现方法，基于通信记录分析系统实施，其中，UHF型RFID是指为符合EPC Class-1 Generat1n-2协议的无源UHF型RFID电子标签，其能够被RFID应用终端发出的命令及命令数据激活，发出应答及应答数据。
[0052]参见图1，上述通信记录分析系统包括通信侦听模拟装置和计算机；其中，通信侦听模拟装置包括天线、应用终端发射信号接收模块、RFID返回信号接收模块、RFID模拟信号发射模块、CPU控制模块、存储模块和通信模块，CPU控制模块通过通信模块与计算机通信连接。
[0053]由于发射和接收并不是同时进行的，上述应用终端发射信号接收模块、RFID返回信号接收模块和RFID模拟信号发射模块分别设有一根独立的天线，或者，应用终端发射信号接收模块、RFID返回信号接收模块和RFID模拟信号发射模块共用一根天线。
[0054]上述通信侦听模拟装置可采用有源或无源的电源模式供电。上述RFID模拟信号发射模块可以按不同国家UHF型RFID的频段范围调整对应参数，并可以设置不同的发信功率。上述通信模块与计算机之间以网线、光缆、红外线、蓝牙、WiFi和Zigbee中任意一种方式进行通信。
[0055]上述计算机是指安装有专用数据处理软件(参见图6)的计算机，可对通信侦听模拟装置中记录的数据进行上传、分析、修改、编辑和下载，其包括但不限于个人计算机，还可以是其它微处理器系统，这样可以制作成一体化的手持式记录分析模拟系统装置，例如可以选用电脑、手持终端和掌上电脑中的任意一种实现。
[0056]下面具体说明本发明的通信侦听模拟装置的具体电路构成:
[0057]如图2-1至图2-4所示，包含电源模块、CPU控制模块、存储模块和通信模块。为方便实施，本实施例采用外接电源方式供电。实际应用中，还可以通过电池供电、天线电磁场取电等方式供电。ICl为CPU控制模块主芯片，采用Cortex-M3内核STM32系列芯片，内部工作频率达72MHz，能够快速响应载波信号；IC4作为存储模块，存储空间达1Mbit，用以存储命令和数据；IC1内部集成了 UART和USB等功能，连接UUJBl作串口接口，连接J2作USB接口，组成通信模块，用以和计算机进行串口或USB通信。
[0058]如图3-1和图3-2所示，包括应用终端发射信号接收模块和RFID返回信号接收模块。两个模块原理相同。IC5和IC9为带使能控制的超高频信号放大器；IC6和IClO也是超高频信号放大器，其最大输出幅度大于IC5 ;IC8和IC511是超高频比较器。下面以包括应用终端发射信号接收模块来说明工作过程。CPU控制模块通过控制IC5使能端来控制是否接受信号。当IC5使能，ANTl接收到的应用终端发射的信号经IC5、IC6进行两级放大，再经C30、D5、D6倍压检波信号送至IC8，I CS及外围器件组成迟滞比较器，再经IC7双反相施密特触发器进行整形，获得较理想的逻辑信号后传送至CPU。CPU控制模块将按照协议对逻辑信号进行处理，如本装置已被设置成记录模式则将得到的命令和数据送存储模块保存；如本装置已被设置成模拟模式则按照命令和数据给出相应的应答和数据送RFID模拟信号发射模块。
[0059]RFID返回信号接收模块的信号处理过程与上述过程基本相同。
[0060]如图4所示，为RFID模拟信号发射模块，IC13为超高频信号发射器，IC14?IC18组成一个硬件定时器，定时时间由CPU按照所设定的频率范围计算得出。当装置处于模拟模式，当需要发射RFID应答和数据信号时，CPU将使IC13使能，并按照定时时间通过控制Tl实现对超高频信号的幅度调制；超高频信号通过ANT3对外发射。
[0061]本实施例中，Y3选用14.4M的石英晶体，IC13的CLK为14.4M的4分频，可用于同步定时；IC13的超高频信号为14.4M的64倍频(921.6M)，恰好可作为超高频基波源。对于不同的超高频频率要求，只需切换或更换Y3即可。
[006 2]由于RFID应用终端在与RFID通信时，无论是应用终端发射命令数据到RFID还是RFID返回响应数据给应用终端，都必然通过电磁波来传递信息，因此本发明的通信侦听模拟装置可以按照EPC Class-1 Generat1n-2协议来截获到相应的通信数据并记录，再通过网线、光缆、红外线、蓝牙、WiFi或Zigbee方式的通信网络上传计算机，具体方法如下。
[0063]如图5所示，本发明的CPU控制模块能够受控将通信侦听模拟装置设置为记录模式，在记录模式下，CPU控制模块按以下步骤对UHF型RFID与RFID应用终端之间的交互数据进行侦听，包括:
[0064]步骤S1.1，CPU控制模块控制所述应用终端发射信号接收模块使能，以使得所述应用终端发射信号接收模块通过所述天线接收UHF型RFID应用场景中的超高频无线电信号并按照所述协议将该超高频无线电信号转换成逻辑信号，该应用终端发射信号接收模块接收到的超高频无线电信号即为所述RFID应用终端发出的命令及命令数据；
[0065]步骤S1.2，CPU控制模块接收所述应用终端发射信号接收模块输出的逻辑信号，在接收后控制所述RFID返回信号接收模块使能，以使得所述RFID返回信号接收模块通过所述天线接收UHF型RFID应用场景中的超高频无线电信号并按照所述协议将该超高频无线电信号转换成逻辑信号，该RFID返回信号接收模块接收到的超高频无线电信号即为所述UHF型RFID发出的对应于所述命令及命令数据的应答及应答数据，CPU控制模块接收RFID返回信号接收模块输出的逻辑信号；
[0066]步骤S1.3，CPU控制模块将所述步骤S1.2接收到的逻辑信号成对保存在所述存储模块中，作为一组所述UHF型RFID发出的命令及命令数据和RFID应用终端发出的应答及应答数据的数据对；
[0067]步骤S1.4，CPU控制模块每记录下一组所述数据对，则重复所述步骤S1.1至步骤S1.3o
[0068]上述步骤实现了本发明的通信侦听模拟装置的记录分析功能，可以指示出所接收的应用终端和RFID的超高频无线电磁波的强度。
[0069]如图5所示，本发明的CPU控制模块能够受控将通信侦听模拟装置设置为模拟模式，在模拟模式下，CPU控制模块按以下步骤对UHF型RFID进行功能模拟，包括:
[0070]步骤S2.1，CPU控制模块控制所述应用终端发射信号接收模块使能，以使得所述应用终端发射信号接收模块通过所述天线接收UHF型RFID应用场景中的超高频无线电信号并按照所述协议将该超高频无线电信号转换成逻辑信号，该应用终端发射信号接收模块接收到的超高频无线电信号即为所述RFID应用终端发出的命令及命令数据；
[0071]步骤S2.2，CPU控制模块接收所述应用终端发射信号接收模块输出的逻辑信号，在接收后依据所述对应关系数据提取出与接收到的命令及命令数据对应的应答及应答数据；
[0072]步骤S2.3，CPU控制模块将提取出的应答及应答数据输出给所述RFID模拟信号发射模块，通过所述RFID模拟信号发射模块将该应答及应答数据转换成相应的超高频无线电信号，并将该超高频无线电信号通过所述天线发射给RFID应用终端；
[0073]步骤S2.4，CPU控制模块在所述RFID模拟信号发射模块每完成一次应答及应答数据超高频无线电信号的发射时，重复所述步骤S2.1至步骤S2.3。
[0074]本发明的计算机能够向CPU控制模块发出将通信侦听模拟装置设置为记录模式和模拟模式的控制信号、并能够将命令及命令数据与应答及应答数据的对应关系数据通过CPU控制模块下载到存储模块，CPU控制模块能够受计算机控制将命令及命令数据和应答及应答数据的数据对发送给计算机。上述通信侦听模拟装置可以按照要求实时或事后将所记录的数据经通信模块传送给计算机。
[0075]如图6所示，为计算机所安装的专用数据处理软件的总功能图。可对通信侦听模拟装置中的数据进行上传、分析、修改、编辑和下载，并可对通信侦听模拟装置的工作模式进行设置。借助软件，我们可以实时或事后将通信侦听模拟装置中的数据上传，对所截获的命令、应答和数据自动分析，可以按照需要对命令、应答和数据进行编辑、修改、保存，并可以下载至通信侦听模拟装置。特别是可以任意设置各种命令、应答、密码、数据(含EPC和TID)，为系统测试带来方便。
[0076]如图7所示，本发明计算机按以下步骤对接收到的命令及命令数据和应答及应答数据的数据对进行分析处理，包括:
[0077]步骤S3，对接收到的数据对进行逐条判断，即:判断一条命令及命令数据和应答及应答数据的数据对是否符合EPC Class-1 Generat1n-2协议，如是则转到下一步，如否则对该条数据对进行标示以备人工编辑，并对下一条命令及命令数据和应答及应答数据的数据对进行判断；在人工编辑功能中，可以对所有的命令、数据和UID进行编辑修改，并可以下载至通信侦听模拟装置。
[0078]其中，判断一条命令及命令数据和应答及应答数据的数据对是否符合EPCClass-1 Generat1n-2协议的步骤包括:
[0079]步骤S3.1，校验该条数据对中的命令及命令数据的CRC字节是否正确、校验该条数据对中的命令是否属于命令集、校验该条数据对中的命令及命令数据字节长度是否正确，如都正确则转到步骤3.2，否则判断该条数据对不符合EPC Class-1 Generat1n-2协议；
[0080]步骤S3.2，校验该条数据对中的应答及应答数据的CRC字节是否正确、校验该条数据对中的应答及应答数据与命令是否相对应、校验该条数据对中的应答及应答数据字节长度是否正确，如都正确则判断该条数据对符合EPC Class-1 Generat1n-2协议，否则判断该条数据对不符合EPC Class-1 Generat1n-2协议。
[0081]步骤S4，对符合 EPC Class-1 Generat1n-2 协议的数据对，按照 EPC Class-1Generat1n-2协议分析UHF型RFID中的数据。
[0082]步骤S5，对符合 EPC Class-1 Generat1n-2 协议的数据对，按照 EPC Class-1Generat1n-2协议分析UHF型RFID中的密码。
[0083]本发明不局限与上述【具体实施方式】，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。
【主权项】
1.一种UHF型RFID的通信记录分析及RFID模拟实现方法，所述UHF型RFID为符合EPC Class-lGenerat1n-2协议的无源UHF型RFID电子标签，其能够响应RFID应用终端发出的命令及命令数据，发出应答及应答数据，其特征在于: 所述的通信记录分析方法基于通信记录分析系统实施，该通信记录分析系统包括通信侦听模拟装置，通信侦听模拟装置包括天线、应用终端发射信号接收模块、RFID返回信号接收模块、CPU控制模块和存储模块； 所述CPU控制模块能够受控将通信侦听模拟装置设置为记录模式，在记录模式下，所述CPU控制模块按以下步骤对UHF型RFID与RFI D应用终端之间的交互数据进行侦听，包括: 步骤S1.1，CPU控制模块控制所述应用终端发射信号接收模块使能，以使得所述应用终端发射信号接收模块通过所述天线接收UHF型RFID应用场景中的超高频无线电信号并按照所述协议将该超高频无线电信号转换成逻辑信号，该应用终端发射信号接收模块接收到的超高频无线电信号即为所述RFID应用终端发出的命令及命令数据； 步骤S1.2，CPU控制模块接收所述应用终端发射信号接收模块输出的逻辑信号，在接收后控制所述RFID返回信号接收模块使能，以使得所述RFID返回信号接收模块通过所述天线接收UHF型RFID应用场景中的超高频无线电信号并按照所述协议将该超高频无线电信号转换成逻辑信号，该RFID返回信号接收模块接收到的超高频无线电信号即为所述UHF型RFID发出的对应于所述命令及命令数据的应答及应答数据，CPU控制模块接收所述RFID返回信号接收模块输出的逻辑信号； 步骤S1.3，CPU控制模块将所述步骤S1.2接收到的逻辑信号成对保存在所述存储模块中，作为一组所述UHF型RFID发出的命令及命令数据和RFID应用终端发出的应答及应答数据的数据对； 步骤S1.4，CPU控制模块每记录下一组所述数据对，则重复所述步骤S1.1至步骤S1.3。2.根据权利要求1所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法，其特征在于:所述的通信侦听模拟装置还包括RFID模拟信号发射模块，并且，所述CPU控制模块保存有符合所述协议的命令及命令数据与应答及应答数据的对应关系数据； 所述CPU控制模块能够受控将通信侦听模拟装置设置为模拟模式，在模拟模式下，所述CPU控制模块按以下步骤对UHF型RFID进行功能模拟，包括: 步骤S2.1，CPU控制模块控制所述应用终端发射信号接收模块使能，以使得所述应用终端发射信号接收模块通过所述天线接收UHF型RFID应用场景中的超高频无线电信号并按照所述协议将该超高频无线电信号转换成逻辑信号，该应用终端发射信号接收模块接收到的超高频无线电信号即为所述RFID应用终端发出的命令及命令数据； 步骤S2.2，CPU控制模块接收所述应用终端发射信号接收模块输出的逻辑信号，在接收后依据所述对应关系数据提取出与接收到的命令及命令数据对应的应答及应答数据；步骤S2.3，CPU控制模块将提取出的应答及应答数据输出给所述RFID模拟信号发射模块，通过所述RFID模拟信号发射模块将该应答及应答数据转换成相应的超高频无线电信号，并将该超高频无线电信号通过所述天线发射给RFID应用终端； 步骤S2.4，CPU控制模块在所述RFID模拟信号发射模块每完成一次应答及应答数据超高频无线电信号的发射时，重复所述步骤S2.1至步骤S2.3。3.根据权利要求2所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法，其特征在于:所述的通信记录分析系统还包括计算机，所述的通信侦听模拟装置还包括通信模块，所述CPU控制模块通过通信模块与计算机通信连接；所述计算机能够向CPU控制模块发出将通信侦听模拟装置设置为记录模式和模拟模式的控制信号、并能够将所述命令及命令数据与应答及应答数据的对应关系数据通过CPU控制模块下载到存储模块，所述CPU控制模块能够受计算机控制将所述命令及命令数据和应答及应答数据的数据对发送给计算机。4.根据权利要求3所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法，其特征在于:所述的计算机按以下步骤对接收到的命令及命令数据和应答及应答数据的数据对进行分析处理，包括: 步骤S3，对接收到的数据对进行逐条判断，即:判断一条命令及命令数据和应答及应答数据的数据对是否符合EPC Class-lGenerat1n-2协议，如是则转到下一步，如否则对该条数据对进行标示以备人工编辑，并对下一条命令及命令数据和应答及应答数据的数据对进行判断； 步骤S4，对符合EPC Class-lGenerat1n-2协议的数据对，按照EPC Class-1Generat1n-2协议分析UHF型RFID中的数据。5.根据权利要求4所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法，其特征在于:所述的计算机对接收到的命令及命令数据和应答及应答数据的数据对进行分析处理的步骤，还包括: 步骤S5，对符合EPC Class-lGenerat1n-2协议的数据对，按照EPC Class-1Generat1n-2协议分析UHF型RFID中的密码。6.根据权利要求4所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法，其特征在于:所述的步骤S3中，判断一条命令及命令数据和应答及应答数据的数据对是否符合EPCClass-1Generat1n-2协议的步骤包括: 步骤S3.1，校验该条数据对中的命令及命令数据的CRC字节是否正确、校验该条数据对中的命令是否属于命令集、校验该条数据对中的命令及命令数据字节长度是否正确，如都正确则转到步骤3.2，否则判断该条数据对不符合EPC Class-1 Generat1n-2协议； 步骤S3.2，校验该条数据对中的应答及应答数据的CRC字节是否正确、校验该条数据对中的应答及应答数据与命令是否相对应、校验该条数据对中的应答及应答数据字节长度是否正确，如都正确则判断该条数据对符合EPC Class-1 Generat1n-2协议，否则判断该条数据对不符合EPC Class-1 Generat1n-2协议。7.根据权利要求2所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法，其特征在于:所述应用终端发射信号接收模块、RFID返回信号接收模块和RFID模拟信号发射模块分别设有一根独立的天线，或者，应用终端发射信号接收模块、RFID返回信号接收模块和RFID模拟信号发射模块共用一根天线。8.根据权利要求3所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法，其特征在于:所述通信模块与计算机之间以网线、光缆、红外线、蓝牙、WiFi和Zigbee中任意一种方式进行通信。9.根据权利要求3所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法，其特征在于:通信侦听模拟装置采用有源或无源的电源模式供电。10.根据权利要求3所述的通信记录分析及RFID模拟实现方法，其特征在于:所述的计算机为电脑、手持终端、掌上电脑或自制的微计算机系统中的任意一种。
【专利摘要】本发明公开了一种UHF型RFID的通信记录分析及RFID模拟实现方法，其基于通信记录分析系统实施，该通信记录分析系统包括通信侦听模拟装置，通信侦听模拟装置包括天线、应用终端发射信号接收模块、RFID返回信号接收模块、RFID模拟信号发射模块、CPU控制模块、通信模块和存储模块；CPU控制模块能够受控将通信侦听模拟装置设置为记录模式，对UHF型RFID与RFID应用终端之间的交互数据进行侦听；CPU控制模块能够受控将通信侦听模拟装置设置为模拟模式，对UHF型RFID进行功能模拟；计算机能够对接收到的数据对进行分析处理。本发明能够侦听UHF型RFID在使用过程中与RFID应用终端之间的交互数据，从而实时记录、存储和传送数据，并能够模拟UHF型RFID所能实现的功能。
【IPC分类】H04B17/00, H04B17/391
【公开号】CN104901748
【申请号】CN201510184766
【发明人】杨振野, 赵慧民, 吴达义, 梁鹏鸿, 魏文国, 姚济明
【申请人】广东技术师范学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月17日
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