射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)是一种具有巨大发展前景的新兴自动识别技术,能够远距离、大批量、快速、非接触的对目标对象进行识读,在商品零售、交通物流、自动化等许多领域都有着广泛应用。在实际应用中,RFID往往面临着复杂环境下多种因素的干扰,识读性能、读取速度等常常受到影响。研究多标签的分布对识读性能的影响,利用天线选择技术提高系统的信道容量,以及通过光电传感实现RFID标签识读距离和识读率的全自动测量,对研究RFID具有非常重要的实际应用价值。论文主要研究内容如下:首先,介绍了物联网的组成以及物联网获取外界信息的重要媒介——光电传感器,从几个不同的方面分别介绍了光电传感器在物联网中的不同应用,同时介绍了物联网的关键技术——RFID技术,并从RFID系统与RFID系统防碰撞技术两个方面分析了RFID多标签通信理论。然后,基于RFID多标签多读写器防碰撞机理对RFID-MIMO系统进行建模与信道仿真,提出了一种基于CRB计算RFID-MIMO系统多标签分布对识别性能影响的方法。而且对RFID-MIMO系统中不同标签数的CRB进行计算机仿真,仿真结果表明,基于CRB计算的RFID-MIMO系统中多标签分布对识别性能具有较大的影响;随后对RFID-MIMO系统的天线选择技术进行研究,并且通过对最优与次优天线选择技术分别进行仿真与对比,结果表明,该方法用于优化RFID-MIMO系统是切实可行的。最后,在光电传感器、多标签防碰撞、多标签分布与RFID-MIMO系统的相关理论基础上,结合激光测距传感器与RFID相关设备,设计并搭建了基于光电传感的RFID识读性能半物理平台,对单标签和多标签系统进行动态性能测试,完成了相关理论的实验验证。本文的研究结果为光电传感器在RFID中的应用以及RFID系统识读性能的优化提供了参考。