RFID 技術應用

本書選取物聯網工程應用中較為典型的RFID應用場景作為項目案例，將RFID技術、RFID系統、RFID通信協議、RFID系統關鍵技術等方面的基本知識和從事RFID技術相關崗位必備的知識點有機融入項目開發過程中，幫助讀者建立RFID技術應用的工程意識；引入開源電子原型平臺Arduino，完成RFID實驗，激發讀者的學習興趣，增強讀者的感性認識，有助於讀者理解抽象性、理論性的問題。同時本書呈現形式多樣，支持讀者線上、線下混合式學習。 本書共有5個專題，分為13個任務和5個實驗，主要內容包括RFID系統的基礎知識、RFID門禁系統、RFID智能安全管理系統、RFID智能交通管理系統和Arduino實驗。 本書可作為高等職業院校電子信息類專業的教材，也可作為從事電子信息等領域相關人員的參考用書，並且有在線開放課程“RFID技術應用”作為支撐。本書封面貼有清華大學出版社防偽標簽，無標簽者不得銷售。

 

專題 1 RFID系統的基礎知識 ………………………………………1任務 1.1認識 RFID系統的組成與工作原理 …………………11.1.1認識物聯網 …………………………………………1

1.1.2認識 RFID系統 ……………………………………5習題 ………………………………………………………………10任務 1.2瞭解 RFID的標準與規範 …………………………11

1.2.1

RFID技術標準 ……………………………………11

 

1.2.2

ISO/IEC標準 ……………………………………12

 

 

1.2.31.2.41.2.51.2.6

EPCglobal標準 …………………………………16UbiquitousID標準 ………………………………17NFCForum………………………………………17RFID中國標準 ……………………………………18

習題 ………………………………………………………………19專題 2 RFID門禁系統 ………………………………………………21任務 2.1認識電子標簽 ………………………………………21

2.1.1 電子標簽的基本組成及功能 ……………………22 

2.1.2 電子標簽的分類 …………………………………22 

2.1.3 電子標簽的工作原理 ……………………………26 

2.1.4 電子標簽的封裝形式 ……………………………27 

2.1.5 電子標簽的發展趨勢 ……………………………29 

 

習題 ………………………………………………………………31任務 2.2認識 RFID讀寫器 …………………………………32

2.2.1 讀寫器的基本組成  ……………………………… 32 

2.2.2 讀寫器的結構形式  ……………………………… 32 

2.2.3 讀寫器的工作特點  ……………………………… 35 

2.2.4 讀寫器的技術參數  ……………………………… 35 

2.2.5 讀寫器的功能模塊  ……………………………… 36 

2.2.6 讀寫器的發展趨勢  ……………………………… 37 

 

習題 ………………………………………………………………38

 

Ⅳ 

任務 2.3數據編碼、調制與解調 ………………………………………………………39

2.3.1信號與通道 ………………………………………………………………39

2.3.2

RFID系統通信模型 ………………………………………………………432.3.3編碼與調制 ………………………………………………………………45

 

2.3.4

RFID常用的編碼方法 ……………………………………………………46

 

 

2.3.5RFID常用的調制方法 ……………………………………………………50習題 ………………………………………………………………………………………52任務 2.4RFID門禁系統的設計與實現 ………………………………………………542.4.1項目背景 …………………………………………………………………542.4.2需求分析 …………………………………………………………………552.4.3系統設計 …………………………………………………………………552.4.4系統實現 …………………………………………………………………57習題 ………………………………………………………………………………………59專題 3 RFID智能安全管理系統 ……………………………………………………………60任務 3.1數據校驗 ……………………………………………………………………603.1.1差錯控制編碼 ……………………………………………………………603.1.2常規校驗 …………………………………………………………………63習題 ………………………………………………………………………………………66

任務 3.2通信接口 ……………………………………………………………………673.2.1通信接口概述 ……………………………………………………………673.2.2RS-232串行通信接口 ……………………………………………………703.2.3RS-485總線 ………………………………………………………………72

3.2.4CAN總線 …………………………………………………………………75習題 ………………………………………………………………………………………78任務 3.3系統隱私與安全防範 ………………………………………………………79

3.3.1RFID的安全與隱私問題 …………………………………………………793.3.2安全的解決方案 …………………………………………………………81習題 ………………………………………………………………………………………86任務 3.4RFID智能安全管理系統的設計與實現 ……………………………………873.4.1項目背景 …………………………………………………………………873.4.2需求分析 …………………………………………………………………873.4.3系統設計 …………………………………………………………………893.4.4系統實現 …………………………………………………………………90習題 ………………………………………………………………………………………92專題 4 RFID智能交通管理系統 ……………………………………………………………93

任務 4.1RFID防碰撞 …………………………………………………………………934.1.1碰撞產生的原因 …………………………………………………………934.1.2碰撞產生的類型 …………………………………………………………94

 

Ⅴ 

4.1.3防碰撞的主要方法 ………………………………………………………95

4.1.4ALOHA的防碰撞技術 …………………………………………………96

4.1.5讀寫器的防碰撞技術 ……………………………………………………99習題 ………………………………………………………………………………………103任務 4.2RFID系統測試與優化 ……………………………………………………104

4.2.1

RFID系統測試概述 ……………………………………………………104

 

4.2.2

RFID系統測試的流程、規範和方法 ……………………………………105

 

 

4.2.3RFID測試中心 …………………………………………………………109習題 ………………………………………………………………………………………110任務 4.3RFID智能交通管理系統設計與實現 ……………………………………1114.3.1項目背景 …………………………………………………………………1114.3.2需求分析 …………………………………………………………………1114.3.3系統設計 …………………………………………………………………1134.3.4系統實現 …………………………………………………………………114習題 ………………………………………………………………………………………116專題 5 Arduino實驗 ………………………………………………………………………117實驗 5.1莫爾斯碼 ……………………………………………………………………1175.1.1任務要求 …………………………………………………………………1175.1.2任務分析 …………………………………………………………………1175.1.3任務實施 …………………………………………………………………118習題 ………………………………………………………………………………………121實驗 5.2智能路燈 ……………………………………………………………………1225.2.1任務要求 …………………………………………………………………1225.2.2任務分析 …………………………………………………………………1225.2.3任務實施 …………………………………………………………………122習題 ………………………………………………………………………………………124實驗 5.3智能安防之動作感應報警器 ………………………………………………1255.3.1任務要求 …………………………………………………………………1255.3.2任務分析 …………………………………………………………………1255.3.3任務實施 …………………………………………………………………125習題 ………………………………………………………………………………………127實驗 5.4RFID門禁 …………………………………………………………………1285.4.1任務要求 …………………………………………………………………1285.4.2任務分析 …………………………………………………………………1285.4.3任務實施 …………………………………………………………………129

習題 ………………………………………………………………………………………133實驗 5.5小型氣象站 …………………………………………………………………1345.5.1任務要求 …………………………………………………………………1345.5.2任務分析 …………………………………………………………………1345.5.3任務實施 …………………………………………………………………134習題 ………………………………………………………………………………………135

 

參考文獻 ………………………………………………………………………………………137