无线射频识别技术基础（RFID 第2版）

　　无线射频识别（RFID）技术基础（第2版）无线射频标签识别技术（RFID）被誉为２１世纪zui有应用和市场前景的十大技术之一，是物联网技术中的核心和关键技术。本书从RFID技术的原理出发深入浅出地阐述电感耦合、电磁波、射频采样和编解码，进而介绍了天线、读卡器的原理，详细分析了RFID标准和体系结构。书中讨论了几种常用的射频技术在各种市民卡、社保卡、公交卡、身份证中的应用，也分析了常用的高频和超高频中的应用，讲述了应用时读卡器、应答器和天线的设计，并提供了软、硬件实现的方法，以及典型芯片的使用方法，为促进该技术快速进入生产、生活打下基础。本书不仅可以作为普通高校（本科、高职）物联网工程专业教材或物联网技术培训教材，也可以为物联网工程师在进行项目方案设计和项目实施时提供参考。

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第1章 射频识别技术概论……………………………………………………………………… 1 1.1 RFID技术及特点……………………………………………………………………… 1 1.2 RFID技术发展简史及现状…………………………………………………………… 1 1.3 RFID系统的基本组成………………………………………………………………… 3 1.4 RFID教学实验平台…………………………………………………………………… 6 习 题…………………………………………………………………………………………… 7 第2章 RFID 系统的基本原理………………………………………………………………… 8 2.1 基本工作原理…………………………………………………………………………… 8 2.2 耦合方式………………………………………………………………………………… 9 2.2.1 电感耦合方式……………………………………………………………………… 9 2.2.2 反向散射耦合方式………………………………………………………………… 10 2.3 电感耦合方式的射频前端……………………………………………………………… 11 2.3.1 读卡器的功能与分类……………………………………………………………… 11 2.3.2 标签的功能与类别………………………………………………………………… 12 2.4 天 线…………………………………………………………………………………… 14 2.4.1 天线的工作模式…………………………………………………………………… 14 2.4.2 天线基本参数……………………………………………………………………… 16 2.4.3 天线设计要求……………………………………………………………………… 17 2.5 谐振回路………………………………………………………………………………… 18 2.6 电磁波的传播…………………………………………………………………………… 19 2.6.1 电磁波的频谱……………………………………………………………………… 19 2.6.2 电磁波的自由空间传播…………………………………………………………… 20 2.6.3 电波的多径传播和衰落…………………………………………………………… 20 习 题………………………………………………………………………………………… 21 第3章 RFID 技术的标准协议……………………………………………………………… 22 3.1 全球三大标准体系比较………………………………………………………………… 22 3.2 全球RFID产业发展分析……………………………………………………………… 26 3.3 不同频率的标签与标准………………………………………………………………… 27 3.4 超高频RFID技术协议标准的发展与应用…………………………………………… 29 习 题………………………………………………………………………………………… 32 第4章 射频采样、编码和调制………………………………………………………………… 33 4.1 采 样…………………………………………………………………………………… 33 4.1.1 射频低通采样数字化结构………………………………………………………… 33 4.1.2 射频带通采样数字化结构………………………………………………………… 33 4.1.3 宽带中频带通采样数字化结构…………………………………………………… 34 4.1.4 信号采样理论……………………………………………………………………… 34 4.2 信 道…………………………………………………………………………………… 35
4.2.1 无线信道…………………………………………………………………………… 35 4.2.2 有线信道…………………………………………………………………………… 36 4.3 编码、调制与多路复用………………………………………………………………… 37 4.3.1 基带传输的常用码型……………………………………………………………… 38 4.3.2 数字调制技术……………………………………………………………………… 39 4.3.3 多路复用技术……………………………………………………………………… 47 4.4 超高频RFID的工作原理……………………………………………………………… 50 4.5 有源RFID标签………………………………………………………………………… 52 习 题………………………………………………………………………………………… 53 第5章 RFID 系统中的安全与隐私………………………………………………………… 54 5.1 概 述…………………………………………………………………………………… 54 5.2 目前主要面临的安全与隐私威胁……………………………………………………… 54 5.3 安全与隐私问题的解决方法…………………………………………………………… 55 5.3.1 物理方法…………………………………………………………………………… 55 5.3.2 逻辑方法…………………………………………………………………………… 56 5.4 RFID芯片的攻击技术分析及安全设计策略………………………………………… 58 5.4.1 RFID芯片攻击技术……………………………………………………………… 58 5.4.2 破坏性攻击及防范………………………………………………………………… 59 5.4.3 非破坏性攻击及其防范…………………………………………………………… 59 5.5 关于RFID系统安全方面的建议……………………………………………………… 59 习 题………………………………………………………………………………………… 60 第6章 RFID 技术应用……………………………………………………………………… 61 6.1 RFID技术与小区人员、车辆管理系统……………………………………………… 62 6.2 基于RFID技术的门禁系统设计……………………………………………………… 68 6.3 RFID技术与图书馆…………………………………………………………………… 71 6.4 RFID技术在仓库管理中的应用……………………………………………………… 78 6.5 RFID技术在医药方面的应用………………………………………………………… 81 6.6 RFID在冷链物流中的应用…………………………………………………………… 83 6.6.1 现状需求分析……………………………………………………………………… 83 6.6.2 项目研发内容……………………………………………………………………… 85 6.6.3 冷链系统基础硬件设计…………………………………………………………… 86 6.6.4 冷链系统顶层软件设计…………………………………………………………… 87 6.7 RFID在菜场跟踪溯源中的应用……………………………………………………… 90 6.7.1 现状需求分析……………………………………………………………………… 90 6.7.2 菜场跟踪溯源系统设计…………………………………………………………… 90 6.7.3 菜场跟踪溯源系统硬件设计……………………………………………………… 94 6.8 学校学生定位管理系统………………………………………………………………… 96 6.8.1 系统需求…………………………………………………………………………… 97 6.8.2 系统方案与实现…………………………………………………………………… 97
6.9 养老院老人看护系统………………………………………………………………… 102 6.10 RFID技术的发展趋势与面临的问题……………………………………………… 104 6.10.1 发展趋势………………………………………………………………………… 104 6.10.2 面临的问题……………………………………………………………………… 105 6.10.3 RFID技术的应用及展望……………………………………………………… 106 习 题………………………………………………………………………………………… 107 参考文献……………………………………………………………………………………… 108