随着5G技术的不断成熟与发展,物联网(IOT)必将在5G时代大放异彩。随着物联网技术的快速发展,射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术凭借其多目标准确快速识别的优势已得到越来越广泛的应用。随着无源超高频(Ultra-High Frequency,UHF)RFID系统应用领域的不断扩大,市场对长距离可靠通信、大规模标签无漏识别提出了迫切的需求,而限制通信距离的主要因素为前向链路,即受限于无源标签灵敏度。本文针对传统无源UHF RFID标签识别距离不远的问题,在分析了系统能量传输过程后,分别从系统架构的创新、各模块硬件电路设计、软件设计三个方面展开了研究工作。本论文的主要研究工作及贡献如下:1.基于目前UHF RFID系统识别距离受限于标签芯片灵敏度这一现状,提出了读写器-转发器-标签三点式UHF RFID系统架构。解除了传统读写器-标签两点式架构中能量供给对距离的限制,将标签与读写器之间的通信距离提升了3倍,达到了70 m。2.通过前向链路与反向链路通信不同频,消除了传统读写器电路中存在的同频自干扰信号,提升了读写器的接收灵敏度。3.通过多中继组网、多天线协同覆盖,将大容量RFID标签蜂窝化,结合空分、时分、频分等信道利用资源利用效率提升技术,将单个读写器对标签的接入能力大幅提升。4.在硬件电路实现方面,设计了满足ISO/IEC18000-6C协议要求下的高性能的读写器和转发器硬件电路。5.在软件设计方面,完成了多转发器协同工作的自定义组网协议设计,以及读写器侧与转发器侧的嵌入式软件实现。本论文研究成果为长距离RFID系统实现提供了经济有效的解决方案,同时能满足大容量标签无漏识别的需求,有助于推动UHF RFID技术和蜂窝物联网的应用与发展。