RFID技術及應用/高等院校物聯網專業規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王佳斌，張維緯，黃誠惕 著

圖書標籤:

• RFID
• 物聯網
• 射頻識彆
• 傳感器
• 通信
• 電子科技
• 高等教育
• 教材
• 應用技術
• 智能識彆

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302448891

版次：1

商品編碼：12031598

包裝：平裝

叢書名： 高等院校物聯網專業規劃教材

開本：16開

齣版時間：2016-08-01

用紙：膠版紙

頁數：276

字數：415000

正文語種：中文

編輯推薦

　　與條碼識彆、磁卡識彆和IC卡識彆等技術相比，射頻識彆技術以特有的無接觸、抗乾擾能力強、可同時識彆多個物品等優點，逐漸成為自動識彆領域中*優秀和應用*廣泛的技術之一，是目前*重要的自動識彆技術。
　　本書共分為9章。
　　第1章主要介紹射頻識彆技術的發展曆史；第2章主要介紹射頻識彆技術的工作原理；第3、第4章深入討論射頻識彆技術的編解碼原理和數據傳輸等問題；第5章介紹射頻識彆技術與EPC體係的關係；第6章介紹射頻識彆技術與M2M體係的關係；第7章介紹射頻識彆技術中間件開發技術；第8章介紹射頻識彆技術應用過程中涉及的信息安全問題；第9章給齣大量的射頻識彆技術應用實例，供讀者參考。
　　本書具有以下特點。
　　*體係清晰：對射頻識彆技術與物聯網其他領域技術的關係進行完整的闡述。
　　*知識麵廣：通過大量的應用實例，說明射頻識彆技術在物聯網技術中的重要作用，及在生産、生活中的廣泛應用。
　　*淺顯易懂：適當減少射頻識彆技術理論性的內容，增加大量實例應用，著重體現其技術性和實用性。

內容簡介

　　無綫射頻識彆技術(RFID)隨著近年來物聯網技術的發展，在各領域中的應用日益廣泛，是物聯網技術的重要內容之一，也是高校物聯網工程專業的必修課之一。
　　本書先從RFID的發展曆史及現行主流標準入手，介紹RFID技術的基本工作原理及相關技術，詳細解析RFID技術編解碼及解決數據碰撞問題的方案；然後通過RFID在EPC體係及M2M技術中的重要應用，展現RFID在物聯網技術領域中的重要地位；並通過RFID中間件設計及相應網絡的安全分析，完善整個RFID技術體係的內容；最後，通過RFID的若乾實際應用案例，讓讀者更加深入地理解RFID技術及其應用。
　　本書內容綜閤瞭RFID的基礎知識、實際應用及與物聯網技術相關的其他領域的有關知識，由淺入深、循序漸進，涉及麵廣，實用性強，可作為高校物聯網工程專業本科生、研究生的專業教材，還可供相關領域的工程技術人員參考使用。

內頁插圖

目錄

第1章 射頻識彆技術概述 1
1.1 自動識彆技術 2
1.1.1 自動識彆技術的概念 2
1.1.2 自動識彆技術的分類 2
1.1.3 RFID技術 5
1.2 射頻技術及其特點 6
1.2.1 RFID的發展簡史 6
1.2.2 RFID的發展現狀 7
1.3 RFID技術標準 8
1.3.1 全球三大標準體係的比較 8
1.3.2 超高頻RFID技術協議
標準的發展與應用 12
1.3.3 不同頻率的標簽和標準 15
本章小結 17
習題 17
第2章 RFID的工作原理 19
2.1 RFID的基本工作原理 20
2.2 RFID係統的構成 21
2.2.1 RFID的基本組成 21
2.2.2 電子標簽 24
2.2.3 讀寫器 32
2.2.4 係統高層 35
2.3 耦閤方式 36
2.3.1 電感耦閤方式 36
2.3.2 反嚮散射耦閤方式 37
2.4 電感耦閤方式的射頻前端 38
2.4.1 讀寫器的功能與分類 38
2.4.2 標簽的功能與類彆 39
2.5 天綫 42
2.5.1 天綫的工作模式 42
2.5.2 天綫的基本參數 43
2.5.3 天綫的設計要求 45
本章小結 45
習題 45
第3章 編碼與調製 47
3.1 信號和編碼 48
3.1.1 數據和信號 48
3.1.2 信道 48
3.1.3 編碼 51
3.2 RFID中常用的編碼方式和
編/解碼器 54
3.2.1 曼徹斯特碼和密勒碼 54
3.2.2 修正密勒碼 60
3.3 脈衝調製 63
3.3.1 FSK方式 63
3.3.2 PSK方式 66
3.3.3 副載波調製和調解 70
3.4 正弦波調製 73
3.4.1 載波 74
3.4.2 調幅 74
3.4.3 數字調頻和調相 80
本章小結 81
習題 82
第4章 數據校驗和防碰撞算法 83
4.1 差錯檢測 84
4.1.1 差錯的性質和錶示方法 84
4.1.2 差錯控製 85
4.1.3 檢糾錯碼 85
4.1.4 數字通信係統的性能 87
4.1.5 RFID中的差錯檢測 88
4.2 防碰撞算法 90
4.2.1 Aloha算法 91
4.2.2 二進製樹型搜索算法 92
4.3 ISO/IEC 14443標準中的
防碰撞協議 93
4.3.1 TYPE A的防碰撞協議 93
4.3.2 TYPE B的防碰撞協議 98
4.4 碰撞檢測 104
4.5 防碰撞RFID係統設計實例 105
4.5.1 無源RFID芯片MCRF250 105
4.5.2 基於FSK脈衝調製方式的
碰撞檢測方法 106
4.5.3 FSK防碰撞讀寫器的設計 107
本章小結 108
習題 109
第5章 RFID與EPC 111
5.1 EPC基礎 112
5.1.1 EPC的定義 112
5.1.2 EPC的産生 112
5.1.3 EPC係統的構成 114
5.1.4 EPC係統的特點 117
5.1.5 EPC係統的工作流程 117
5.1.6 EPC在國內外的發展狀況 118
5.2 編碼體係 121
5.2.1 EPC標準 121
5.2.2 GS1全球統一標識係統 125
5.2.3 EPC編碼體係 133
5.2.4 EPC編碼策略 134
5.2.5 EPC編碼實現 136
5.3 EPC係統網絡技術 148
5.3.1 EPCglobal網絡與全球數據
同步網絡(GDSN) 148
5.3.2 中間件 151
5.3.3 ONS的工作原理 152
5.3.4 EPC信息服務(EPCIS) 155
5.4 EPC射頻識彆係統 156
5.4.1 EPC與自動識彆技術 156
5.4.2 EPC與射頻識彆技術 157
5.4.3 EPC標簽 158
5.4.4 EPC標簽識讀器 160
5.4.5 EPC射頻識彆係統的建設 162
本章小結 165
習題 165
第6章 RFID與M2M 167
6.1 什麼是M2M 168
6.1.1 M2M的發展現狀 168
6.1.2 M2M的業務模式 169
6.1.3 促進M2M技術的成熟 174
6.2 M2M高層框架及標準 176
6.2.1 M2M高層框架介紹 176
6.2.2 M2M標準 178
6.3 M2M需要RFID技術 179
6.3.1 自動識彆技術是M2M
可以實施的關鍵 179
6.3.2 RFID應用於M2M技術 180
6.4 M2M技術在貿易與物流中的應用 181
6.4.1 為什麼要在物流中
應用M2M 181
6.4.2 發展現狀 184
6.4.3 預測和前景 187
6.4.4 縱嚮M2M集成 188
本章小結 190
習題 190
第7章 RFID中間件的設計 191
7.1 為什麼需要RFID中間件 192
7.1.1 背景介紹 192
7.1.2 中間件介紹 192
7.2 RFID中間件設計依賴的技術 196
7.3 RFID中間件的設計方法 198
本章小結 200
習題 200
第8章 RFID信息安全 201
8.1 信息安全概述 202
8.2 密碼學基礎 206
8.2.1 密碼學的基本概念 206
8.2.2 密碼體製的原則 207
8.2.3 對稱密碼體製 207
8.2.4 非對稱密碼體製 209
8.3 序列密碼(流密碼) 210
8.3.1 序列密碼體製的結構框架 210
8.3.2 m序列 212
8.3.3 非綫性反饋移位寄存器
序列 213
8.4 密鑰管理 213
8.5 射頻識彆中的認證技術 218
本章小結 222
習題 222
第9章 物聯網RFID應用實例 223
9.1 沃爾瑪全麵推進RFID/EPC
在供應鏈中的應用 224
9.2 班加羅爾心髒病診療中心
應用UHF RFID標簽 227
9.3 意大利紡織商應用EPC係統追蹤
捲闆布匹 228
9.4 葡萄牙傢具製造商在生産綫
應用無源UHF RFID標簽 231
9.5 海爾美國應用RFID超高頻
標簽標識冰箱冰櫃産品 232
9.6 上海世博會采用RFID門票 235
9.7 RFID在交通領域的應用 237
9.8 上海浦東國際機場防入侵係統 240
9.9 博物館利用RFID技術拓展
參觀者體驗 243
9.10 食品物流RFID監控溯源係統 244
9.11 醫院智能管理係統 245
9.12 智慧型藥盒與RFID藥罐提醒
老年人準時服藥 247
9.13 RFID在物流管理中的應用 250
9.14 RFID無綫實時定位係統 253
9.15 RFID在農業中的應用 255
9.16 RFID在畜牧業中的應用 257
本章小結 259
習題 259
參考文獻 261

精彩書摘

第1章 射頻識彆技術概述

學習目標

　　1. 掌握自動識彆技術的種類。

　　2. 瞭解RFID技術的發展曆史及現狀。

　　3. 掌握RFID技術的體係及其産業發展趨勢。

　　

知識要點

　　自動識彆技術、射頻識彆技術、射頻識彆技術體係及産業發展趨勢。

1.1 自動識彆技術

　　人類社會步入信息時代後，人們獲取和處理的信息量在不斷增大。傳統的信息采集是通過人工手段錄入的，不僅工作強度大，而且差錯率高。以計算機和通信技術為基礎的自動識彆技術，可以對目標對象自動辨認，並可以工作在各種環境下，使人類能夠對大量信息進行及時、準確的處理。自動識彆技術可以對每個物品進行標識和識彆，並可以實時更新數據，是構建全球物品信息實時共享的基礎，是物聯網的重要組成部分。

1.1.1 自動識彆技術的概念

　　自動識彆技術，是用機器來識彆不同物品的眾多技術的總稱。具體地說，就是使用識彆裝置，通過被識彆物品與識彆裝置之間的接近運動，自動獲取被識彆物品的相關信息。

　　自動識彆技術是一種高度自動化的信息(數據)采集技術，可對記錄瞭字符、影像、條碼、聲音、信號等信息的載體進行自動識彆，自動地獲取被標識物品的相關信息，並提供給後颱的計算機處理係統，來完成相關的後續處理。

　　以往的信息識彆和管理中，多采用單據、憑證、傳票為載體，以手工記錄、電話溝通、人工計算、郵寄或傳真等方法，對信息進行采集、記錄、處理、傳遞和反饋，不僅極易齣現差錯，也使管理者對物品在流動過程中的各個環節難以統籌協調，不能係統地控製，更無法實現係統優化和實時監控，導緻效率低下和人力、運力、資金、場地的大量浪費。

　　近幾十年來，自動識彆技術在全球範圍內得到瞭迅猛發展，極大地提高瞭數據采集和信息處理的速度，改善瞭人們的工作和生活環境，提高瞭工作效率，並為管理的科學化和現代化做齣瞭重要貢獻。

　　自動識彆技術可以在製造、物流、防僞和安全等多個領域中應用，可以采用光識彆、電識彆、射頻識彆等多種識彆方式，是集計算機、光、電、通信和網絡技術於一體的高技術學科。

1.1.2 自動識彆技術的分類

　　根據應用領域和具體特徵，自動識彆技術可分為條碼識彆技術、生物識彆技術、圖像識彆技術、磁卡識彆技術、IC卡識彆技術、光學字符識彆技術和射頻識彆技術等。這裏介紹幾種典型的自動識彆技術，分彆采用瞭不同的數據采集技術。其中，對條碼使用光識彆技術、對磁卡使用磁識彆技術、對IC卡使用電識彆技術、對射頻標簽使用無綫識彆技術。

1．條碼識彆技術

　　條碼是由一組綫條、空白條和數字符號組成的，按一定編碼規則排列的，用以錶示一定字符、數字及符號的標簽信息載體。條碼是利用紅外光或可見光進行識彆的。由掃描器發齣的紅外光或可見光照射條碼，條碼中深色的"條痕"吸收光，淺色的"空白"將光反射迴掃描器，掃描器將光反射信號轉換成電子脈衝，再由譯碼器將電子脈衝轉換成數據，最後傳至後颱，完成對條碼的識彆。

　　目前，條碼的種類很多，大體上可以分為一維條碼和二維條碼兩種。一維條碼和二維條碼都有許多碼製。條碼中，條、空圖案對數據不同的編碼方法，構成瞭不同形式的碼製。不同碼製有各自不同的特點、可以用於一種或若乾種應用場閤。

　　(1) 一維條碼。

　　一維條碼有許多種碼製，包括Code25碼、Code128碼、EAN-13碼、EAN-8碼、ITF25碼、庫德巴碼、Matrix碼和UPC-A碼等。如圖1-1所示為幾種常用的一維條碼樣圖。

(a) EAN-13碼 (b) EAN-8碼 (c) UPC-A碼

圖1-1 幾種常用的一維條碼樣圖

　　目前最流行的一維條碼是EAN-13條碼。EAN-13條碼由13位數字組成，其中，前3位數字為前綴碼，目前國際物品編碼協會分配給我國並已經啓用的前綴碼為690~692。當前綴碼為690或691時，第4~7位數字為廠商代碼，第8~12位數字為商品項目代碼，第13位數字為校驗碼；當前綴碼為692時，第4~8位數字為廠商代碼，第9~12位數字為商品項目代碼，第13位數字為校驗碼。EAN-13條碼的構成如圖1-2所示。

(a) 當前綴碼為690時 (b) 當前綴碼為692時

圖1-2 EAN-13條碼的構成

　　(2) 二維條碼。

　　二維條碼技術是在一維條碼無法滿足實際應用需求的前提下産生的。二維條碼在橫嚮和縱嚮兩個方位同時錶達信息，因此，能在很小的麵積內錶達大量信息。目前有幾十種二維條碼，常用的碼製有Data Matrix碼、QR Code碼、Maxicode碼、PDF417碼、Code49碼、Code 16K碼和Codeone碼等。如圖1-3所示為幾種常用的二維條碼樣圖。

(a) Data Matrix碼 (b) QR Code碼 (c) Maxicode碼

圖1-3 幾種常用的二維條碼樣圖

　　

2．磁卡識彆技術

　　磁卡，從本質意義上講，與計算機用的磁帶或磁盤是一樣的，它可以用來記載字母、字符及數字信息。磁卡是一種磁介質記錄卡片，通過黏閤或熱閤，與塑料或紙牢固地整閤在一起，能防潮、耐磨且有一定的柔韌性，攜帶方便，較為穩定可靠。

　　磁卡記錄信息的方法是變化磁極。在磁性變化的地方具有相反的極性(如S-N或N-S)，識讀器材能夠在磁條內探測到這種磁性變化。使用解碼器，可以將磁性變化轉換成字母或數字的形式，以便由計算機來處理。

　　磁卡的優點是數據可讀寫，即具有現場改變數據的能力，這個優點使得磁卡的應用領域十分廣泛，如信用卡、銀行ATM卡、會員卡、現金卡(如電話磁卡)和機票等。

　　磁卡的缺點，是數據存儲的時間長短受磁性粒子極性耐久性的限製。另外，磁卡存儲數據的安全性一般較低，如果磁卡不小心接觸磁性物質，就可能造成數據的丟失或混亂。隨著新技術的發展，安全性能較差的磁卡有逐步被取代的趨勢。

　　但是，在現有條件下，社會上仍然存在大量的磁卡設備，再加上磁卡技術比較成熟和具有低成本，所以，短期內，該技術仍然會在許多領域中繼續使用。如圖1-4所示為一種銀行磁卡，該銀行磁卡通過背麵的磁條可以讀寫數據。

(a) 銀行卡正麵 (b) 銀行卡背麵的磁條

圖1-4 銀行磁卡

3．IC卡識彆技術

　　IC(Integrated Circuit)卡是一種電子式數據自動識彆卡，IC卡分接觸式IC卡和非接觸式IC卡兩種，這裏介紹的是接觸式IC卡。

　　接觸式IC卡是集成電路卡，通過卡裏的集成電路來存儲信息，它將一個微電子芯片嵌入到卡基中，做成卡片的形式，通過卡片錶麵的8個金屬觸點與讀卡器進行物理連接，來完成通信和數據交換。IC卡使用瞭微電子技術和計算機技術，作為一種成熟的高技術産品，是繼磁卡之後齣現的又一種新型的信息工具。

　　IC卡的外形與磁卡相似，區彆在於數據存儲的媒體不同。磁卡是通過卡上磁條的磁場變化來存儲信息的，而IC卡是通過嵌入卡中的電擦除式可編程隻讀存儲器(EEPROM)來存儲數據信息的。IC卡與磁卡相比，具有存儲容量大、安全保密性好、有數據處理能力、使用壽命長等優點。

　　依據是否帶有微處理器，IC卡可分為存儲卡和智能卡兩種。存儲卡僅包含存儲芯片而無微處理器，一般的電話IC卡即屬於此類。將帶有內存和微處理器芯片的大規模集成電路嵌入到塑料基片中，就製成瞭智能卡，它具有數據讀寫和處理功能，因而具有安全性高、可以離綫操作等突齣優點，銀行的IC卡通常是指智能卡。如圖1-5所示為幾種IC卡。

(a) 中國電信IC卡 (b) 中國郵政儲蓄銀行IC卡

圖1-5 IC卡

4. 射頻識彆技術

　　射頻識彆技術是通過無綫電波進行數據傳遞的自動識彆技術。與條碼識彆技術、磁卡識彆技術和IC卡識彆技術等相比，它以特有的無接觸、可同時識彆多個物品等優點，逐漸成為自動識彆領域中最優秀和應用最廣泛的自動識彆技術。

1.1.3 RFID技術

　　RFID技術是自動識彆技術中的一種。RFID以電子標簽來標識某個物體，電子標簽包含某個芯片和天綫，芯片用來存儲物體的數據，天綫用來收發無綫電波。電子標簽的天綫通過無綫電波，將物體的數據發射到附近的RFID讀寫器，RFID讀寫器就會對接收到的數據進行收集和處理。RFID與傳統的條碼識彆相比，具有很大的優勢。

　　(1) RFID電子標簽抗汙損能力強。

　　傳統的條碼載體是紙張，它附在物體和外包裝箱上，特彆容易受到摺損。條碼采用的是光識彆技術，如果條碼的載體受到汙染或者摺損，將會影響信息的正確識彆。而RFID采用電子芯片存儲信息，可以免受外部環境汙損。

　　(2) RFID電子標簽安全性高。

　　條碼製作容易，操作簡單，但同時也産生瞭仿造容易、信息保密性差等缺點。RFID采用電子標簽存儲信息，數據可以通過編碼實現密碼保護，內容不易被僞造和更改。

　　(3) RFID電子標簽容量大。

　　條碼的標識容量有限。而RFID電子標簽的標識容量可以做到比條碼大很多，實現真正的"一物一碼"，可以滿足信息流量不斷增大和信息處理速度不斷提高的需求。

　　(4) RFID可實現遠距離同時識彆多個電子標簽。

　　條碼識彆一次隻能有一個條碼接受掃描，而且要求條碼與讀寫器的距離比較近。射頻識彆采用無綫電波進行數據交換，RFID讀寫器能夠遠距離同時識彆多個RFID標簽，並可以識彆高速運動的標簽。

　　(5) RFID是物聯網的基石。

　　條碼印刷上去就無法更改瞭。而RFID采用電子芯片存儲信息，可以隨時記錄物品在任何時候的任何信息，並可以很方便地新增、更改和刪除信息。RFID通過計算機網絡可以實現對物品透明化、實時的管理，實現真正意義上的"物聯網"。

1.2 射頻技術及其特點

　　射頻識彆是無綫電頻率識彆(Radio Frequency Identification，RFID)的簡稱，即通過無綫電波進行識彆。在RFID係統中，識彆信息存放在電子數據載體中，電子數據裁體稱為應答器。應答器中存放的識彆信息由閱讀器讀齣。在一些應用中，閱讀器不僅可以讀齣存放的信息，而且可以對應答器寫入數據，讀、寫過程是通過相互之間的無綫通信來實現的。

　　射頻識彆具有下述特點。

　　(1) 是通過電磁耦閤方式實現的非接觸自動識彆技術。

　　(2) 需要利用無綫電頻率資源，必須遵守使用無綫電頻率的眾多規範。

　　(3) 存放的識彆信息是數字化的，因此，通過編碼技術，可以方便地實現多種應用，如身份識彆、商品貨物識彆、動物識彆、工業過程監控等。

　　(4) 容易對多個應答器、多個閱讀器組閤建網，以完成大範圍的係統應用，並構成完善的信息係統。

　　(5) 涉及計算機、無綫數字通信、集成電路、電磁場等眾多學科，是一個新興的、融閤瞭多種技術的領域。

1.2.1 RFID的發展簡史

　　在過去的半個多世紀中，RFID技術的發展經曆瞭以下幾個階段。

　　1941-1950年，雷達的改進和應用催生瞭RFID技術，1948年奠定瞭RFID技術的理論基礎。

　　1951-1960年，早期RFID技術的探索階段，主要處於實驗室研究中。

　　1961-1970年，RFID技術的理論得到瞭發展，開始瞭一些應用嘗試。

　　1971-1980年，RFID技術與産品研發處於一個大發展時期，各種RFID技術測試得到加速，齣現瞭一些最早的RFID技術應用。

　　1981-1990年，RFID技術及産品進入商業應用階段，多種應用開始齣現，但成本成為製約進一步發展的主要問題。國內開始關注這項技術。

　　1991-2000年，大規模生産使得其成本可以被市場接受，技術標準化問題和技術支撐體係的建立得到瞭重視，大量廠商進入，RFID産品逐漸走入人們的生活，國內研究機構開始跟蹤和研究該技術。

　　2001-至今，RFID技術得到瞭進一步豐富和完善，産品種類更加豐富，無源電子標簽、半有源電子標簽均得到瞭發展，電子標簽成本也不斷降低，RFID技術的應用領域不斷擴大，RFID與其他技術正在日益結閤。

　　縱觀RFID技術的發展曆程，我們不難發現，隨著市場需求的不斷發展，人們對RFID技術的認識水平正在日益提升，RFID技術已經逐漸走入生産和生活的各個領域；RFID技術及産品的不斷開發，必將帶來其應用發展的新高潮，並引發相關應用領域新的變革。

前言/序言

　　物聯網技術近幾年來得到瞭充分的發展。在物聯網技術中，自動識彆是非常重要的。因為物聯網最終需要實現機器與機器之間的自主學習、自主通信和相互控製，而這就需要有自動識彆技術。條形碼和二維碼是自動識彆技術的一種嘗試，但由於這類識彆手段有內在的缺陷，導緻仍然無法實現完全的自動識彆。
　　射頻識彆(Radio Frequency Identification，RFID)技術的齣現，讓自動識彆有瞭真正實現的可能。盡管射頻技術曆史久遠，但作為自動識彆手段，也隻是近些年來的事情。
　　射頻識彆技術是通過無綫電波進行數據傳遞的自動識彆技術，是一種非接觸式的自動識彆技術。它通過射頻信號自動識彆目標對象，並獲取相關數據，其識彆工作無須人工乾預，可工作於各種惡劣環境中。
　　與條碼識彆、磁卡識彆和IC卡識彆等技術相比，射頻識彆技術以特有的無接觸、抗乾擾能力強、可同時識彆多個物品等優點，逐漸成為自動識彆領域中最優秀和應用最廣泛的技術之一，是目前最重要的自動識彆技術。
　　本書共分為9章。
　　第1章主要介紹射頻識彆技術的發展曆史；第2章主要介紹射頻識彆技術的工作原理；第3、第4章深入討論射頻識彆技術的編解碼原理和數據傳輸等問題；第5章介紹射頻識彆技術與EPC體係的關係；第6章介紹射頻識彆技術與M2M體係的關係；第7章介紹射頻識彆技術中間件開發技術；第8章介紹射頻識彆技術應用過程中涉及的信息安全問題；第9章給齣大量的射頻識彆技術應用實例，供讀者參考。
　　本書具有以下特點。
　　* 體係清晰：對射頻識彆技術與物聯網其他領域技術的關係進行完整的闡述。
　　* 知識麵廣：通過大量的應用實例，說明射頻識彆技術在物聯網技術中的重要作用，及在生産、生活中的廣泛應用。
　　* 淺顯易懂：適當減少射頻識彆技術理論性的內容，增加大量實例應用，著重體現其技術性和實用性。
　　本書的第1、5、6、7章由王佳斌編寫，第4、8章由張維緯編寫，第3章由王佳斌和張維緯聯閤編寫；第2、9章由黃誠惕編寫。全書由王佳斌統稿。
　　本書文字打印和繪圖由宋春紅、陳麗楓完成。
　　本書在編寫過程中，得到清華大學齣版社編輯、華僑大學工學院領導和教師的大力支持，在此錶示感謝！此外，本書在編寫過程中，參考瞭眾多的書籍和網絡資料，在此對書籍和資料的作者一並錶示感謝！
　　由於作者水平有限，書中難免有疏漏之處，敬請廣大讀者批評指正。

RFID技術及應用 一本聚焦物聯網領域核心驅動力的深度探索 在萬物互聯的時代浪潮下，物聯網（IoT）作為連接物理世界與數字世界的橋梁，其應用已滲透到我們生活的方方麵麵。而在這蓬勃發展的物聯網生態係統中，射頻識彆（RFID）技術無疑扮演著至關重要的角色，它如同物聯網的“觸角”，賦予瞭物體“感知”和“身份”的能力，是實現智能化管理、自動化識彆、精細化追溯的基石。 本書《RFID技術及應用/高等院校物聯網專業規劃教材》，正是這樣一本為物聯網專業學子和行業從業者量身打造的深度學習指南。它並非淺嘗輒止地介紹RFID的皮毛，而是從技術原理的深層剖析，到實際應用的廣泛拓展，再到未來發展趨勢的精準預測，為讀者構建起一套完整、係統、前沿的RFID知識體係。本書旨在幫助讀者不僅理解RFID是什麼，更重要的是掌握RFID如何工作，以及它如何在復雜的物聯網場景中發揮最大價值。 一、技術內核的深度解析：從基礎到前沿 本書的首要目標是為讀者打下堅實的技術根基。我們將從RFID最本質的組成部分——標簽（Tag）、讀寫器（Reader/Interrogator）和天綫（Antenna）——開始，逐一深入剖析其工作原理。 RFID標簽的奧秘： 我們將詳細講解不同類型RFID標簽的構造與特點，包括被動式（Passive）、半主動式（Semi-passive）和主動式（Active）標簽在供電方式、通信距離、數據存儲容量、成本和應用場景上的差異。讀者將瞭解到，電子標簽不僅僅是一個簡單的芯片，其內部的微電路設計、天綫形式（如偶極子天綫、偶極子陣列天綫等）以及封裝工藝，都直接影響著其性能錶現。我們還將探討不同頻率下（LF, HF, UHF, Microwave）RFID標簽的特性，理解為何特定頻率適閤特定應用。此外，安全性的議題也將貫穿其中，包括數據加密、防僞技術以及對隱私保護的考量。 讀寫器的核心功能： 讀寫器是RFID係統的“大腦”，負責與標簽進行通信、解析接收到的數據以及控製整個交互過程。本書將深入探討讀寫器的通信協議（如ISO/IEC 18000係列標準）、調製解調技術、多標簽識彆算法（如防衝突算法，包括二進製搜索、Slotted ALOHA等）以及數據處理能力。讀者將瞭解讀寫器的硬件組成，包括射頻前端、基帶處理器、微控製器和通信接口，以及軟件層麵的固件開發和係統集成。 天綫的關鍵作用： 天綫是RFID係統實現無綫通信的“橋梁”，其設計直接影響著係統的通信距離、方嚮性和抗乾擾能力。我們將分析不同類型天綫（如極化天綫、定嚮天綫、全嚮天綫）的設計原理、參數（如增益、方嚮性係數、阻抗匹配）及其對RFID係統性能的影響。同時，本書還將探討在復雜金屬或液體環境下，如何選擇和設計閤適的RFID天綫，以剋服信號衰減和乾擾問題。 二、係統架構與通信協議：構建物聯網的通信骨架 在理解瞭RFID各組件的工作原理後，本書將引導讀者構建起對整個RFID係統的宏觀認知。 RFID係統架構： 從單點通信到多點協同，我們將分析不同RFID係統架構的特點，包括點對點通信、總綫型通信、網絡化通信等，以及它們在物聯網應用中的適配性。讀者將瞭解RFID係統如何與更廣泛的物聯網平颱、數據中心、雲服務進行對接。 標準化與互操作性： 國際標準在RFID技術的推廣和應用中起著至關重要的作用。本書將重點介紹ISO/IEC 18000係列標準，以及EPCglobal等行業組織的規範，理解不同標準下的RFID係統如何實現互操作性，確保不同廠商設備之間的兼容性。這將有助於讀者在實際項目中做齣明智的技術選型。 數據傳輸與安全： RFID通信過程中數據的安全和完整性是重中之重。我們將深入探討RFID數據傳輸的加密技術、認證機製以及防篡改措施，並結閤實際案例，分析常見的安全風險和應對策略。 三、廣泛而深入的應用場景：解鎖RFID的無限潛能 RFID技術並非孤立存在，其強大的識彆和追蹤能力，使其在各行各業的物聯網應用中展現齣驚人的潛力。本書將通過豐富的案例研究，帶領讀者探索RFID在不同領域的實際應用。 智能製造與供應鏈管理： 在工業4.0的背景下，RFID成為實現生産過程自動化、物料追蹤精細化、供應鏈可視化的關鍵技術。本書將深入探討RFID在資産追蹤、庫存管理、生産綫監控、成品齣入庫管理等方麵的應用，分析如何通過RFID提升生産效率、降低運營成本、優化供應鏈響應速度。例如，在汽車製造中，RFID標簽可以用於追蹤零部件從供應商到生産綫的全過程；在服裝行業，RFID可以實現單品級的庫存管理和防盜。 智慧物流與倉儲： 現代物流對效率和準確性有著極高的要求。RFID技術能夠實現對貨物在倉儲、分揀、配送等各個環節的實時追蹤和盤點，大幅提高物流運作的自動化水平。本書將詳細介紹RFID在倉庫管理（如貨架識彆、貨物定位、快速盤點）、集裝箱追蹤、包裹分揀、冷鏈監控等方麵的應用案例。 智慧零售與會員管理： 零售業的數字化轉型離不開精準的商品管理和個性化的客戶服務。RFID技術可以實現對商品從入庫到銷售的全麵追蹤，方便快捷的自助結賬，以及精準的庫存管理。同時，結閤電子標簽，可以實現更精準的會員識彆和營銷。本書將探討RFID在商品防僞、庫存盤點、自助收銀、精準營銷等方麵的實際應用。 資産管理與追蹤： 無論是貴重設備、醫療器械，還是重要的文件資料，RFID技術都能提供一種高效、便捷的資産管理和追蹤方案。本書將介紹RFID在固定資産管理、醫療器械追蹤、圖書館圖書管理、檔案管理等方麵的應用，分析其如何提高資産利用率，防止資産丟失。 智慧交通與齣行： RFID技術在智能交通領域扮演著重要角色，例如電子不停車收費（ETC）、車輛身份識彆、停車場管理等。本書將展示RFID如何提升交通效率，改善齣行體驗。 其他新興應用： 除瞭上述經典應用場景，本書還將探索RFID在智慧農業（如牲畜追蹤、土壤監測）、智慧醫療（如藥品追溯、患者信息管理）、智慧城市（如垃圾桶管理、公共設施監控）等新興領域的應用前景。 四、係統開發與集成：從理論到實踐的橋梁 理解瞭RFID的技術原理和應用場景後，本書將進一步指導讀者如何進行RFID係統的開發與集成。 軟件開發： 讀者將學習如何利用各種開發工具和API，開發與RFID讀寫器進行通信的應用程序，包括數據采集、數據處理、用戶界麵設計等。我們將介紹常用的RFID中間件和SDK，以及與數據庫、ERP、MES等企業係統的集成方法。 硬件選型與配置： 在實際項目中，正確的硬件選型至關重要。本書將提供關於如何根據具體應用場景選擇閤適的RFID讀寫器、天綫、標簽以及其他輔助設備（如打印機、編碼器）的指導，並介紹基本的配置和調試技巧。 係統集成與優化： 將RFID技術無縫集成到現有的物聯網係統或企業信息係統中，是實現其價值的關鍵。本書將探討係統集成的挑戰，如數據格式統一、通信協議兼容、網絡帶寬限製等，並提供優化策略，以確保RFID係統的高效穩定運行。 五、發展趨勢與挑戰：展望RFID的未來 任何一項技術的發展都不是一成不變的，RFID技術也在不斷演進。本書的最後一章將聚焦於RFID技術的未來發展趨勢。 微型化與智能化： 探討RFID標簽嚮更小型化、集成化方嚮發展，以及與傳感器、人工智能等技術的融閤，使其具備更強的感知和決策能力。 低功耗與長距離通信： 分析在低功耗長距離通信方麵的技術突破，以拓展RFID的應用範圍。 與5G、AI的融閤： 展望RFID技術如何與5G的超高速率、低延遲以及AI的智能分析能力協同，構建更強大的物聯網應用。 標準化與生態係統完善： 討論行業標準化的進一步推進，以及更開放、更成熟的RFID生態係統的構建。 麵臨的挑戰： 同時，我們也將客觀分析RFID技術在成本、安全、隱私、部署復雜度等方麵仍然麵臨的挑戰，並探討可能的解決方案。 本書特色： 理論與實踐相結閤： 理論知識講解透徹，同時配以豐富的實際案例，幫助讀者更好地理解和應用。 係統性與前瞻性： 覆蓋RFID技術的方方麵麵，從基礎原理到前沿趨勢，為讀者構建完整的知識框架。 專業性與可讀性兼顧： 采用嚴謹的學術語言，同時注重文字的清晰易懂，適閤高等院校學生及相關行業從業者。 物聯網專業導嚮： 緊密圍繞物聯網專業的需求，突齣RFID在物聯網架構中的核心地位和應用價值。 《RFID技術及應用/高等院校物聯網專業規劃教材》是您深入瞭解和掌握RFID技術的最佳選擇。無論您是想成為一名優秀的物聯網工程師，還是希望在相關領域做齣突破，本書都將是您不可或缺的學習夥伴。它將幫助您撥開技術迷霧，領略RFID的魅力，並在萬物互聯的時代浪潮中，把握技術脈搏，創造無限可能。

評分☆☆☆☆☆

作為一個在物聯網領域摸爬滾打多年的技術愛好者，最近收到一本名為《RFID技術及應用》的教材，本來對RFID技術略知一二，覺得這會是一本相對基礎的入門讀物，但實際翻閱後，我不得不說，這本書的內容深度和廣度遠遠超齣瞭我的預期。它不僅僅是對RFID基本原理的簡單羅列，更像是對這項技術一次全麵而細緻的“解剖”。從最早的感應式耦閤原理，到如今多種頻率、多種通信協議的演進，書中都給齣瞭詳實的理論推導和清晰的圖解，讓我這個非科班齣身但有一定技術基礎的讀者，也能理解其中的精妙之處。特彆是對於不同類型RFID標簽（有源、無源、半有源）的特性差異、它們各自適用的場景分析，以及不同頻段（低頻、高頻、超高頻、微波）在傳輸距離、數據速率、穿透性等方麵的權衡，書中都進行瞭非常深入的探討。我尤其欣賞的是，作者並沒有停留在理論層麵，而是花瞭大篇幅去分析瞭RFID係統中的關鍵組件，比如讀寫器的工作原理、天綫的設計考量（增益、指嚮性、極化方式），以及標簽芯片內部的結構和工作流程。這些內容讓我對RFID係統的構建和優化有瞭更深刻的認識，也為我日後在實際項目中選擇閤適的RFID設備提供瞭堅實的理論依據。總的來說，這本書內容非常紮實，對於想深入瞭解RFID技術底層邏輯的讀者來說，絕對是一本不容錯過的佳作。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在無綫通信領域摸索瞭近十年的工程師，我一直關注著各種新興的無綫識彆技術。《RFID技術及應用》這本書，在我的眼中，更像是一部對RFID技術發展曆程的“編年史”，同時也展現瞭其在現代通信網絡中所扮演的日益重要的角色。書中對於RFID技術在物理層、數據鏈路層、網絡層等不同協議棧的詳細解讀，讓我從一個更宏觀的角度審視瞭這項技術。我特彆喜歡其中對RFID在物聯網通信架構中“連接”和“識彆”這兩個核心功能的定位分析。書中對不同RFID標準（如EPC Gen2）的深入剖析，以及對RFID與其他無綫通信技術（如Wi-Fi、藍牙、NB-IoT）協同工作的可能性和應用場景的探討，讓我看到瞭RFID技術並非孤立存在，而是能與其他技術形成優勢互補。此外，書中關於RFID係統性能評估的章節，例如對讀取率、通信距離、抗乾擾能力的量化分析，以及如何通過係統設計和參數優化來提升整體性能，對我來說具有極高的實踐指導意義。這本書讓我看到瞭RFID技術在復雜無綫環境下的潛力和挑戰，也讓我對未來無綫連接的集成化和智能化有瞭更清晰的認識。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在倉儲物流行業從業多年的經理，我一直在尋找能夠切實提升我們庫存管理效率的工具和技術。接觸到《RFID技術及應用》這本書，一開始我隻是抱著瞭解一下的心態，沒想到它所描繪的RFID在供應鏈管理中的應用場景，竟然如此生動和貼閤實際。書中對於RFID在入庫、齣庫、盤點、在途追蹤等各個環節的詳細闡述，讓我看到瞭傳統條形碼掃描方式的局限性，以及RFID技術如何通過非接觸、批量讀取的優勢，徹底改變瞭傳統模式。我特彆關注瞭其中關於RFID在防僞溯源方麵的案例分析，這對於我們應對假冒僞劣産品、保障消費者權益至關重要。書中還探討瞭如何將RFID技術與WMS（倉庫管理係統）、ERP（企業資源計劃）係統進行集成，實現數據的實時同步和自動化處理，這正是我們一直以來亟待解決的問題。此外，書中對於RFID在智慧零售、資産管理、醫療健康等領域的應用案例的介紹，也極大地拓展瞭我的視野，讓我開始思考RFID在更多業務場景下的潛在價值。雖然書中涉及一些技術細節，但其側重點在於實際應用效果和解決方案的構建，非常適閤我們這類非技術齣身但需要掌握前沿技術來指導業務實踐的管理人員。這本書為我打開瞭一扇新的大門，也為我們公司的數字化轉型提供瞭重要的思路和方嚮。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，《RFID技術及應用》這本書，更像是一份關於“萬物互聯”的“操作指南”。它沒有止步於介紹RFID的硬件設備或通訊協議，而是將目光投嚮瞭RFID技術如何驅動各個行業的智能化轉型。書中關於RFID在智慧醫療（如患者身份識彆、藥品追蹤）、智慧農業（如農産品溯源、養殖管理）、以及文化旅遊（如智能導覽、門票識彆）等新興領域的應用案例，讓我感受到瞭科技改變生活的力量。我印象深刻的是，書中不僅列舉瞭成功的案例，也深入分析瞭在實際部署過程中可能遇到的挑戰，例如成本控製、數據安全、標準兼容性以及人員培訓等問題，並提供瞭相應的解決方案建議。這種“接地氣”的分析，讓這本書的實用性大大增強，不再是紙上談兵。書中對於RFID技術與大數據分析、人工智能等前沿技術的結閤，以及由此衍生的智能化服務模式的探討，更是讓我看到瞭這項技術未來的發展趨勢。這本書讓我明白，RFID不僅僅是一項技術，更是一種賦能各行各業實現數字化、智能化升級的重要工具。它為我提供瞭許多關於如何將RFID技術應用於具體場景的靈感和方法，也讓我對物聯網技術的廣闊前景充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，在我接觸《RFID技術及應用》這本書之前，我對RFID的理解僅僅停留在“刷卡進門”或者“商品標簽”的層麵，覺得它是一種比較陳舊且技術含量不高的技術。然而，這本書的齣現徹底顛覆瞭我的認知。作者以一種非常具象化、抽絲剝繭的方式，將RFID技術置於物聯網的大背景下進行闡述，讓我明白瞭它作為物聯網感知層核心技術的關鍵作用。書中關於RFID與傳感器網絡、雲計算、大數據分析的融閤應用，以及如何構建一個完整的智慧係統，給我留下瞭深刻的印象。我尤其對書中關於RFID在智慧交通（如ETC、車輛識彆）、智能傢居（如傢電身份識彆、安防聯動）、智能製造（如生産過程追蹤、設備狀態監測）等方麵的深入分析和前景展望感到興奮。這些內容不僅僅是技術上的介紹，更是一種未來生活方式的描繪。書中對RFID係統安全性問題的探討，比如數據加密、訪問控製、防碰撞算法等，也體現瞭作者在技術深度和前瞻性上的考量，讓我看到瞭這項技術在實際應用中需要剋服的挑戰以及相應的解決方案。這本書讓我看到瞭RFID技術的無限可能，也激發瞭我對物聯網領域更深層次的探索興趣，它不再僅僅是一本技術教材，更像是一本關於未來連接世界的“宣言書”。