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RFID原理及應(yīng)用復(fù)習(xí)(附答案)RFID原理及應(yīng)用復(fù)習(xí)(附答案)RFID原理及應(yīng)用復(fù)習(xí)(附答案)RFID原理及應(yīng)用復(fù)習(xí)(附答案)編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址:電話:傳真:郵編:RFID原理及應(yīng)用復(fù)習(xí)一、判斷1.RFID是RadioFrequencyIdentification的縮寫(xiě),即無(wú)線射頻識(shí)別。(yes)2.物聯(lián)網(wǎng)的感知層主要包括:二維碼標(biāo)簽、讀寫(xiě)器、RFD標(biāo)簽、攝像頭、GPS傳感器、M-M終端。(no)3.,125kHz,433MHz都是RFID系統(tǒng)典型的工作頻率(yes)4.在物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)之間做通信的時(shí)候,通信頻率越高,意味著傳輸距離越遠(yuǎn)。(no)5.物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系可以根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系的框架進(jìn)行劃分,即分為感知延伸層標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)層標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)和共性支撐標(biāo)準(zhǔn)。(yes)6.在物聯(lián)網(wǎng)中,系統(tǒng)可以自動(dòng)的、實(shí)時(shí)的對(duì)物體進(jìn)行識(shí)別、追蹤和監(jiān)控,但不可以觸發(fā)相應(yīng)的事件。(no)7.物聯(lián)網(wǎng)共性支撐技術(shù)是不屬于網(wǎng)絡(luò)某個(gè)特定的層面,而是與網(wǎng)絡(luò)的每層都有關(guān)系,主要包括:網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、標(biāo)識(shí)解析、網(wǎng)絡(luò)管理、安全、QoS等。(yes)8.物聯(lián)網(wǎng)中間件平臺(tái):用于支撐泛在應(yīng)用的其他平臺(tái),例如封裝和抽象網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)能力,向應(yīng)用提供統(tǒng)一開(kāi)放的接口等。(yes)9.RFID擁有耐環(huán)境性,穿透性,形狀容易小型化和多樣化等特性(yes)10.物聯(lián)網(wǎng)信息開(kāi)放平臺(tái):將各種信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一匯聚、整合、分類(lèi)和交換,并在安全范圍內(nèi)開(kāi)放給各種應(yīng)用服務(wù)。(yes)二、不定項(xiàng)選擇題1.物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)不包括(CD)。A、感知層B、傳輸層C、數(shù)據(jù)層D、會(huì)話層2.物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)之間的無(wú)線通信,一般不會(huì)受到下列因素的影響。(D)A、節(jié)點(diǎn)能量B、障礙物C、天氣D、時(shí)間3.下列哪項(xiàng)不是物聯(lián)網(wǎng)的組成系統(tǒng)(B)。A、EPC編碼體系B、EPC解碼體系C、射頻識(shí)別技術(shù)D、EPC信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)4.利用RFID、傳感器、二維碼等隨時(shí)隨地獲取物體的信息,指的是(B)。A、可靠傳遞B、全面感知C、智能處理D、互聯(lián)網(wǎng)5.RFID卡(C)可分為:主動(dòng)式標(biāo)簽(TTF)和被動(dòng)式標(biāo)簽(RTF)。A、按供電方式分B、按工作頻率分C、按通信方式分D、按標(biāo)簽芯片分6.下列物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中那一個(gè)由中國(guó)提出的。(C)A、B、C、D、7.在我們現(xiàn)實(shí)生活中,下列公共服務(wù)有哪一項(xiàng)還沒(méi)有用到物聯(lián)網(wǎng)(C)。A、公交卡B、安全門(mén)禁C、手機(jī)通信D、水電費(fèi)繳費(fèi)卡8.(C)是負(fù)責(zé)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)收集到的信息進(jìn)行處理、管理、決策的后臺(tái)計(jì)算處理平臺(tái)。A、感知層B、網(wǎng)絡(luò)層C、云計(jì)算平臺(tái)D、物理層9.利用云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘以及模糊識(shí)別等人工智能技術(shù),對(duì)海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理,對(duì)物體實(shí)施智能化的控制,指的(C)。A、可靠傳遞B、全面感知C、智能處理D、互聯(lián)網(wǎng)10.?dāng)?shù)據(jù)采集和感知用于采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù),主要(ABCD)。A、傳感器B、RFIDC、二維碼D、多媒體信息采集11.RFID標(biāo)簽的分類(lèi)按標(biāo)簽芯片分(ABD)。A、只讀(R/O)標(biāo)簽B、CPU標(biāo)簽C、被動(dòng)式標(biāo)簽(RTF)D、讀寫(xiě)(R/W)標(biāo)簽7.移動(dòng)通信系統(tǒng)包括(ABCD)。A.無(wú)繩電話

B.無(wú)線尋呼

C.陸地蜂窩移動(dòng)通信

D.衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中信道的頻率間隔是(B)。A.

B.200kHz

C.400kHz

D.100kHz9.移動(dòng)通信中電波的傳播方式主要有(ABC)。A.直射波B.反射波C.地表面波D.水平面波10.RFID屬于物聯(lián)網(wǎng)的哪個(gè)層AA感知層B網(wǎng)絡(luò)層C業(yè)務(wù)層D應(yīng)用層11.智能物流系統(tǒng)是建立在哪幾個(gè)系統(tǒng)基礎(chǔ)之上的ADA智能交通系統(tǒng)B智能辦公系統(tǒng)C自動(dòng)化控制系統(tǒng)D電子商務(wù)系統(tǒng)12.物聯(lián)網(wǎng)跟人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相似,通過(guò)各種信息傳感設(shè)備,把物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái),進(jìn)行信息交換和通訊,下面哪些是物聯(lián)網(wǎng)的信息傳感設(shè)備:ABCDA射頻識(shí)別(RFID)芯片B紅外感應(yīng)器C全球定位系統(tǒng)D激光掃描器13.分集信號(hào)的合并技術(shù)有(ABC)。A.選擇式合并B.最大比合并C.等增益合并D.隨機(jī)合并14物聯(lián)網(wǎng)是把下面哪些技術(shù)融為一體,實(shí)現(xiàn)全面感知、可靠傳送、智能處理為特征的、連接物理世界的網(wǎng)絡(luò)。ABCDA傳感器及RFID等感知技術(shù)B通信網(wǎng)技術(shù)C互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)D智能運(yùn)算技術(shù)15.下面哪一選項(xiàng)描述的不是智能電網(wǎng)CA發(fā)展智能電網(wǎng),更多地使用電力代替其他能源,是一種“低碳”的表現(xiàn)B將家中的整個(gè)用電系統(tǒng)連成一體,一個(gè)普通的家庭就能用上“自家產(chǎn)的電”C家中空調(diào)能夠感應(yīng)外部溫度自動(dòng)開(kāi)關(guān),并能在自動(dòng)調(diào)整室內(nèi)溫度D通過(guò)先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)16.GSM系統(tǒng)中廣播信道包括(ABC)A.FCCH17.常用的路測(cè)工具及輔助工具有(ABCD)A.測(cè)試手機(jī)B.數(shù)字地圖C.GPSD.專用測(cè)試軟件12.物聯(lián)網(wǎng)是在計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,利用____________、_______________等技術(shù),構(gòu)造一個(gè)覆蓋萬(wàn)物的網(wǎng)絡(luò)。RFID無(wú)線識(shí)別、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、能量供給模塊和納米技術(shù)列為物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)。(BD)A、傳感器B、RFIDC、二維碼D、無(wú)線通信技術(shù)13.ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類(lèi)型包括(BCD)。A、交換機(jī)B、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器C、全功能設(shè)備(FFD)D、精簡(jiǎn)功能設(shè)備(RFD):14.云計(jì)算的服務(wù)模式(ABD)。A、IaaSB、SaaSC、QaaSD、PaaS15.下列哪項(xiàng)不是傳感器的組成元件(D)。A、敏感元件B、轉(zhuǎn)換元件C、變換電路D、電阻電路三、簡(jiǎn)答題1.什么是EPC,EPC編碼有何特點(diǎn),簡(jiǎn)述EPC的好處(1)EPC的全稱是ElectronicProductCode,中文稱為產(chǎn)品電子代碼。EPC的載體是RFID電子標(biāo)簽,并借助互聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。EPC旨在為每一件單品建立全球的、開(kāi)放的標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)對(duì)單件產(chǎn)品的跟蹤與追溯,從而有效提高供應(yīng)鏈管理水平、降低物流成本。EPC是一個(gè)完整的、復(fù)雜的、綜合的系統(tǒng)。(2)編碼容量大、兼容性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛、具有合理性、國(guó)際性(3)EPC電子標(biāo)簽技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化庫(kù)房管理;并配合使用EPC編碼,使得庫(kù)存貨品真正實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理。2.全球產(chǎn)品電子代碼編碼體系如圖3-1所示,請(qǐng)完成圖中數(shù)字(1)-(5)所標(biāo)明的部件。ONSPMLServer本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)閱讀器電子標(biāo)簽3.調(diào)制技術(shù)的優(yōu)略往往影響到RFID系統(tǒng)功能的穩(wěn)定,如圖3-2所示,請(qǐng)指出分別屬于哪種調(diào)制方式,ASK,FSK,還是PSK,簡(jiǎn)要說(shuō)說(shuō)這三種調(diào)制方式的特點(diǎn)。ASK:即按載波的幅度受到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的調(diào)制而取不同的值,例如對(duì)應(yīng)二進(jìn)制0,載波振幅為0;對(duì)應(yīng)二進(jìn)制1,載波振幅為1。調(diào)幅技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來(lái)簡(jiǎn)單,但容易受增益變化的影響,是一種低效的調(diào)制技術(shù)。FSK:即按數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的值(0或1)調(diào)制載波的頻率。例如對(duì)應(yīng)二進(jìn)制0的載波頻率為F1,而對(duì)應(yīng)二進(jìn)制1的載波頻率為F2。該技術(shù)抗干擾性能好,但占用帶寬較大。在電話線路上,使用FSK可以實(shí)現(xiàn)全雙工操作,通??蛇_(dá)到1200bps的速率。PSK:即按數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的值調(diào)制載波相位。例如用180相移表示1,用0相移表示0。這種調(diào)制技術(shù)抗干擾性能最好,且相位的變化也可以作為定時(shí)信息來(lái)同步發(fā)送機(jī)和接收機(jī)的時(shí)鐘,并對(duì)傳輸速率起到加倍的作用。4.RFID系統(tǒng)主要由哪幾部分組成RFID工作原理是什么。(1)電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器、RFID中間件、應(yīng)用系統(tǒng)(2)標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后,如果接收到閱讀器發(fā)出的特殊射頻信號(hào),就能憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息(即PassiveTag,無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽),或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)(即ActiveTag,有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽),閱讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。編碼是RFID系統(tǒng)的重要組成部分,通常RFID系統(tǒng)的編碼有四中方式,分別為單極性歸零編碼,單極性不歸零編碼,雙極性不歸零編碼,曼徹斯特編碼。如圖4-1所示,請(qǐng)標(biāo)明對(duì)應(yīng)的編碼方式,并說(shuō)明每一種編碼方式的特點(diǎn)。C單極性歸零碼(RZ)即是以高電平和零電平分別表示二進(jìn)制碼1和0,而且在發(fā)送碼1時(shí)高電平在整個(gè)碼元期間T只持續(xù)一段時(shí)間τ,其余時(shí)間返回零電平.在單極性歸零碼中,τ/T稱為占空比.單極性歸零碼的主要優(yōu)點(diǎn)是可以直接提取同步信號(hào),因此單極性歸零碼常常用作其他碼型提取同步信號(hào)時(shí)的過(guò)渡碼型.也就是說(shuō)其他適合信道傳輸?shù)荒苤苯犹崛⊥叫盘?hào)的碼型,可先變換為單極性歸零碼,然后再提取同步信號(hào).A極性不歸零碼,無(wú)電壓(也就是元電流)用來(lái)表示"0",而恒定的正電壓用來(lái)表示"1"。每一個(gè)碼元時(shí)間的中間點(diǎn)是采樣時(shí)間,判決門(mén)限為半幅度電平(即。也就是說(shuō)接收信號(hào)的值在與之間,就判為"1"碼,如果在O與之間就判為"0"碼。每秒鐘發(fā)送的二進(jìn)制碼元數(shù)稱為"碼速"。B雙極性不歸零碼,"1"碼和"0"碼都有電流,但是"1"碼是正電流,"0"碼是負(fù)電流,正和負(fù)的幅度相等,故稱為雙極性碼。此時(shí)的判決門(mén)限為零電平,接收端使用零判決器或正負(fù)判決器,接收信號(hào)的值若在零電平以上為正,判為"1"碼;若在零電平以下為負(fù),判為"0"碼。D曼徹斯特編碼,常用于局域網(wǎng)傳輸。曼徹斯特編碼將時(shí)鐘和數(shù)據(jù)包含在數(shù)據(jù)流中,在傳輸代碼信息的同時(shí),也將信號(hào)一起傳輸?shù)綄?duì)方,每位編碼中有一跳變,不存在直流分量,因此具有自同步能力和良好的性能。但每一個(gè)碼都被調(diào)成兩個(gè)電平,所以只有調(diào)制速率的1/2。填空題1、自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是應(yīng)用一定的識(shí)別裝置,通過(guò)被識(shí)別物品和識(shí)別裝置之間的接近活動(dòng),自動(dòng)地獲取被識(shí)別物品的相關(guān)信息,常見(jiàn)的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)有語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、圖像識(shí)別技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、條碼識(shí)別技術(shù)(至少列出四種)。2、RFID的英文縮寫(xiě)是RadioFrequencyIdentification。3、RFID系統(tǒng)通常由電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器和計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)三部分組成。4、在RFID系統(tǒng)工作的信道中存在有三種事件模型:①以能量提供為基礎(chǔ)的事件模型、②以時(shí)序方式提供數(shù)據(jù)交換的事件模型、③以數(shù)據(jù)交換為目的的事件模型。5、時(shí)序指的是讀寫(xiě)器和電子標(biāo)簽的工作次序。通常有兩種時(shí)序:一種是TTF;另一種是RTF。6、讀寫(xiě)器和電子標(biāo)簽通過(guò)各自的天線構(gòu)建了二者之間的非接觸信息傳輸通道。根據(jù)觀測(cè)點(diǎn)與天線之間的距離由近及遠(yuǎn)可以將天線周?chē)膱?chǎng)劃分為三個(gè)區(qū)域:非輻射場(chǎng)區(qū)、輻射近場(chǎng)區(qū)、輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)。7、上一題中第二個(gè)場(chǎng)區(qū)與第三個(gè)場(chǎng)區(qū)的分界距離R為。(已知天線直徑為D,天線波長(zhǎng)為。)8、在RFID系統(tǒng)中,讀寫(xiě)器與電子標(biāo)簽之間能量與數(shù)據(jù)的傳遞都是利用耦合元件實(shí)現(xiàn)的,RFID系統(tǒng)中的耦合方式有兩種:電感耦合式、電磁反向散射耦合式。9、讀寫(xiě)器和電子標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)交換方式也可以劃分為兩種,分別是負(fù)載調(diào)制、反向散射調(diào)制。10、按照射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本工作方式來(lái)劃分,可以將射頻識(shí)別系統(tǒng)分為全雙工、半雙工、時(shí)序系統(tǒng)。11、讀寫(xiě)器天線發(fā)射出去的電磁波是以球面波的形式向外空間傳播的,所以距離讀寫(xiě)器R處的電子標(biāo)簽的功率密度S為:。(已知讀寫(xiě)器的發(fā)射功率為PTx,讀寫(xiě)器發(fā)射天線的增益為GTx,電子標(biāo)簽與讀寫(xiě)器之間的距離為R)12、按照讀寫(xiě)器和電子標(biāo)簽之間的作用距離可以將射頻識(shí)別系統(tǒng)劃分為三類(lèi):密耦合系統(tǒng)、遠(yuǎn)耦合系統(tǒng)、遠(yuǎn)距離系統(tǒng)。13、典型的讀寫(xiě)器終端一般由天線、射頻模塊、邏輯控制模塊三部分構(gòu)成。14、控制系統(tǒng)和應(yīng)用軟件之間的數(shù)據(jù)交換主要通過(guò)讀寫(xiě)器的接口來(lái)完成。一般讀寫(xiě)器的I/O接口形式主要有:USB、WLAN、以太網(wǎng)接口、RS-232串行接口、RS-485串行接口。15、隨著RFID技術(shù)的不斷發(fā)展,越來(lái)越多的應(yīng)用對(duì)RFID系統(tǒng)的讀寫(xiě)器也提出了更高的要求,未來(lái)的讀寫(xiě)器也將朝著多功能、小型化、便攜式、嵌入式、模塊化(至少列出5種)的方向發(fā)展。16、從功能上來(lái)說(shuō),電子標(biāo)簽一般由天線、調(diào)制器、編碼發(fā)生器、時(shí)鐘、存儲(chǔ)電路組成。17、讀寫(xiě)器之所以非常重要,這是由它的功能所決定的,它的主要功能有與電子標(biāo)簽通信、標(biāo)簽供能、多標(biāo)簽識(shí)別、移動(dòng)目標(biāo)識(shí)別(至少列出4種)。18、根據(jù)電子標(biāo)簽工作時(shí)所需的能量來(lái)源,可以將電子標(biāo)簽分為有源標(biāo)簽、無(wú)源標(biāo)簽兩種。19、按照不同的封裝材質(zhì),可以將電子標(biāo)簽分為紙標(biāo)簽、塑料標(biāo)簽、玻璃標(biāo)簽。20、電子標(biāo)簽的技術(shù)參數(shù)主要有能量需求、傳輸速率、讀寫(xiě)速度、工作頻率、(列出四種即可)。21、未來(lái)的電子標(biāo)簽將有以下的發(fā)展趨勢(shì):標(biāo)簽成本低、工作距離更遠(yuǎn)、體積更小、無(wú)線可讀性性能更完善、標(biāo)簽附屬功能更多、快速多標(biāo)簽讀寫(xiě)功能更加完善、標(biāo)簽存儲(chǔ)量更大。22、完整性是指信息未經(jīng)授權(quán)不能進(jìn)行改變的特性,保證信息完整性的主要方法包括以下幾種:協(xié)議、糾錯(cuò)編碼方法、密碼校驗(yàn)和方法、數(shù)字簽名、公證。(列出4種即可)23、常用的差錯(cuò)控制方式主要有檢錯(cuò)重發(fā)、前向糾錯(cuò)、混合糾錯(cuò)。24、差錯(cuò)控制時(shí)所使用的編碼,常稱為糾錯(cuò)編碼。根據(jù)碼的用途,可分為檢錯(cuò)碼和糾錯(cuò)碼。25、在發(fā)送端需要在信息碼元序列中增加一些差錯(cuò)控制碼元,它們稱為監(jiān)督碼元。26、設(shè)信息位的個(gè)數(shù)為k,監(jiān)督位的個(gè)數(shù)為r,碼長(zhǎng)為n=k+r,則漢明不等式為:或。27、兩個(gè)碼組中對(duì)應(yīng)位上數(shù)字不同的位數(shù)稱為碼距,又稱漢明距離,用符號(hào)D(a,b)表示,如兩個(gè)二元序列a=111001,b=101101,則D(a,b)=2。28、最常用的差錯(cuò)控制方法有奇偶校驗(yàn)、循環(huán)冗余校驗(yàn)、漢明碼。29、在偶校驗(yàn)法中,無(wú)論信息位多少,監(jiān)督位只有1位,它使碼組中“1”的數(shù)目為偶數(shù)。30、常用的奇偶檢驗(yàn)法為垂直奇偶校驗(yàn)、水平奇偶校驗(yàn)、水平垂直奇偶校驗(yàn)。31、RFID系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸也分為兩種方式:閱讀器向電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)傳輸,稱為下行鏈路傳輸;電子標(biāo)簽向閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸,稱為上行鏈路傳輸。32、電感耦合式系統(tǒng)的工作模型類(lèi)似于變壓器模型。其中變壓器的初級(jí)和次級(jí)線圈分別是閱讀器的天線線圈和電子標(biāo)簽的天線線圈。33、電子標(biāo)簽按照天線的類(lèi)型不同可以劃分為線圈型、微帶貼片型、偶極子型三種。34、隨著RFID技術(shù)的進(jìn)一步推廣,一些問(wèn)題也相應(yīng)出現(xiàn),這些問(wèn)題制約著它的發(fā)展,其中最為顯著的是數(shù)據(jù)安全問(wèn)題。數(shù)據(jù)安全主要解決數(shù)據(jù)保密和認(rèn)證的問(wèn)題。35、常見(jiàn)的密碼算法體制有對(duì)稱密碼體制和非對(duì)稱密碼體制兩種。36、根據(jù)是否破壞智能卡芯片的物理封裝,可以將智能卡的攻擊技術(shù)分為破壞性攻擊和非破壞性攻擊兩類(lèi)。37、RFID系統(tǒng)中有兩種類(lèi)型的通信碰撞存在,一種是閱讀器碰撞,另一種是電子標(biāo)簽碰撞。38、為了防止碰撞的發(fā)生,射頻識(shí)別系統(tǒng)中需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的防碰撞技術(shù),在通信中這種技術(shù)也稱為多址技術(shù),多址技術(shù)主要分為以下四種:空分多址法、頻分多址法、碼分多址法、時(shí)分多址法。39、TDMA算法又可以分為基于概率的ALOHA算法和確定的二進(jìn)制算法兩種。40、上述兩種TDMA算法中,會(huì)出現(xiàn)“餓死”現(xiàn)象的算法是基于概率的ALOHA算法。物聯(lián)網(wǎng)(Internetofthings)被稱為是信息技術(shù)的一次革命性創(chuàng)新,成為國(guó)內(nèi)外IT業(yè)界和社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)之一。它可以分為標(biāo)識(shí)、感知、處理、信息傳送四個(gè)環(huán)節(jié)。上述物聯(lián)網(wǎng)四個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)分別為RFID、傳感器、智能芯片、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)。RFID系統(tǒng)按照工作頻率分類(lèi),可以分為低頻、高頻、超高頻、微波四類(lèi)。高頻RFID系統(tǒng)典型的工作頻率是。超高頻RFID系統(tǒng)遵循的通信協(xié)議一般是ISO18000-7、ISO18000-6、EPCGlobalc0,c1,Gren2。目前國(guó)際上與RFID相關(guān)的通信標(biāo)準(zhǔn)主要有:ISO/IEC18000標(biāo)準(zhǔn)、EPCGlobal標(biāo)準(zhǔn)。基于概率的ALOHA算法又可以分為純ALOHA算法、時(shí)隙ALOHA算法、幀時(shí)隙ALOHA算法等。8.電子標(biāo)簽含有物品唯一標(biāo)識(shí)體系的編碼,其中電子產(chǎn)品代碼是全球產(chǎn)品代碼的一個(gè)分支,它包含著一系列的數(shù)據(jù)和信息,如產(chǎn)地、日期代碼和其他關(guān)鍵的供應(yīng)信息。9.超高頻RFID系統(tǒng)的識(shí)別距離一般為1~10m。10.超高頻RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率高,可達(dá)1kb/s。二、選擇題1、B是電子標(biāo)簽的一個(gè)重要組成部分,它主要負(fù)責(zé)存儲(chǔ)標(biāo)簽內(nèi)部信息,還負(fù)責(zé)對(duì)標(biāo)簽接收到的信號(hào)以及發(fā)送出去的信號(hào)做一些必要的處理。A、天線B、電子標(biāo)簽芯片C、射頻接口D、讀寫(xiě)模塊2、絕大多數(shù)射頻識(shí)別系統(tǒng)的耦合方式是A。A、電感耦合式B、電磁反向散射耦合式C、負(fù)載耦合式D、反向散射調(diào)制式3、在RFID系統(tǒng)中,電子標(biāo)簽的天線必須滿足一些性能要求。下列幾項(xiàng)要求中哪一項(xiàng)不需要滿足D。A、體積要足夠小B、要具有魯棒性C、價(jià)格不應(yīng)過(guò)高D、阻抗要足夠大4、讀寫(xiě)器中負(fù)責(zé)將讀寫(xiě)器中的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻載波信號(hào)并發(fā)送給電子標(biāo)簽,或者接收標(biāo)簽發(fā)送過(guò)來(lái)的射頻載波信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)的設(shè)備是B。A、射頻模塊B、天線C、讀寫(xiě)模塊D、控制模塊5、若對(duì)下列數(shù)字采用垂直奇校驗(yàn)法,則最后一行的監(jiān)督碼元為C。位/數(shù)字0123456789C10101010101C20011001100C30000111100C40000000011C51111111111C61111111111C70000000000奇校驗(yàn)A、00B、01C、01D、016、任意一個(gè)由二進(jìn)制位串組成的代碼都可以和一個(gè)系數(shù)僅為‘0’和‘1’取值的多項(xiàng)式一一對(duì)應(yīng)。則二進(jìn)制代碼10111對(duì)應(yīng)的多項(xiàng)式為A。A、x4+x2+x+1B、x6+x4+x2+x+1C、x5+x3+x2+x+1D、x5+x3+x+17、在射頻識(shí)別系統(tǒng)中,識(shí)讀率和誤碼率是用戶最為關(guān)心的問(wèn)題。已知待識(shí)讀標(biāo)簽數(shù)為NA,正確識(shí)讀的標(biāo)簽數(shù)為NR,每個(gè)標(biāo)簽的碼元數(shù)為NL,讀寫(xiě)器識(shí)讀出發(fā)生錯(cuò)誤的碼元總數(shù)為NE,則識(shí)讀率為C。A、B、C、D、8、在射頻識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)上主要采用三種傳輸信息保護(hù)方式,下列哪一種不是射頻識(shí)別應(yīng)用系統(tǒng)采用的傳輸信息保護(hù)方式:D。A、認(rèn)證傳輸方式B、加密傳輸方式C、混合傳輸方式D、分組傳輸方式9、電子標(biāo)簽正常工作所需要的能量全部是由閱讀器供給的,這一類(lèi)電子標(biāo)簽稱為B。A、有源標(biāo)簽B、無(wú)源標(biāo)簽C、半有源標(biāo)簽D、半無(wú)源標(biāo)簽10、在天線周?chē)膱?chǎng)區(qū)中有一類(lèi)場(chǎng)區(qū),在該區(qū)域里輻射場(chǎng)的角度分布與距天線口徑的距離遠(yuǎn)近是不相關(guān)的。這一類(lèi)場(chǎng)區(qū)稱為A。A、輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)B、輻射近場(chǎng)區(qū)C、非輻射場(chǎng)區(qū)D、無(wú)功近場(chǎng)區(qū)11、在射頻識(shí)別系統(tǒng)中,最常用的防碰撞算法是C。A、空分多址法B、頻分多址法C、時(shí)分多址法D、碼分多址法。12、在純ALOHA算法中,假設(shè)電子標(biāo)簽在t時(shí)刻向閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù),與閱讀器的通信時(shí)間為T(mén)o,則碰撞時(shí)間為A。A、2ToB、ToC、t+ToD、13、在基本二進(jìn)制算法中,為了從N個(gè)標(biāo)簽中找出唯一一個(gè)標(biāo)簽,需要進(jìn)行多次請(qǐng)求,其平均次數(shù)L為:B。A、B、C、D、14、RFID信息系統(tǒng)可能受到的威脅有兩類(lèi):一類(lèi)是物理環(huán)境威脅,一類(lèi)是人員威脅,下列哪一項(xiàng)屬于人員威脅:D。A、電磁干擾B、斷電C、設(shè)備故障D、重放攻擊15、RFID系統(tǒng)面臨的攻擊手段主要有主動(dòng)攻擊和被動(dòng)攻擊兩種。下列哪一項(xiàng)屬于被動(dòng)攻擊:C。A、獲得RFID標(biāo)簽的實(shí)體,通過(guò)物理手段進(jìn)行目標(biāo)標(biāo)簽的重構(gòu)。B、用軟件利用微處理器的通用接口,尋求安全協(xié)議加密算法及其實(shí)現(xiàn)弱點(diǎn),從而刪除或篡改標(biāo)簽內(nèi)容。C、采用竊聽(tīng)技術(shù),分析微處理器正常工作過(guò)程中產(chǎn)生的各種電磁特征,獲得RFID標(biāo)簽和閱讀器之間的通信數(shù)據(jù)。D、通過(guò)干擾廣播或其他手段,產(chǎn)生異常的應(yīng)用環(huán)境,使合法處理器產(chǎn)生故障,拒絕服務(wù)器攻擊等。16、通信雙方都擁有一個(gè)相同的保密的密鑰來(lái)進(jìn)行加密、解密,即使二者不同,也能夠由其中一個(gè)很容易的推導(dǎo)出另外一個(gè)。該類(lèi)密碼體制稱為B。A、非對(duì)稱密碼體制B、對(duì)稱密碼體制C、RSA算法D、私人密碼體制17、射頻識(shí)別系統(tǒng)中的加密數(shù)據(jù)傳輸所采用的密碼體制是D。A、非對(duì)稱密碼體制B、RSA算法C、DES算法D、序列密碼體制18、當(dāng)讀寫(xiě)器發(fā)出的命令以及數(shù)據(jù)信息發(fā)生傳輸錯(cuò)誤時(shí),如果被電子標(biāo)簽接收到,那么不會(huì)導(dǎo)致以下哪項(xiàng)結(jié)果:A。A、讀寫(xiě)器將一個(gè)電子標(biāo)簽判別為另一個(gè)電子標(biāo)簽,造成識(shí)別錯(cuò)誤;B、電子標(biāo)簽錯(cuò)誤的響應(yīng)讀寫(xiě)器的命令;C、電子標(biāo)簽的工作狀態(tài)發(fā)生混亂;D、電子標(biāo)簽錯(cuò)誤的進(jìn)入休眠狀態(tài)。19、設(shè)編碼序列中信息碼元數(shù)量為k,總碼元數(shù)量為n,則比值k/n就是D。A、多余度B、冗余度C、監(jiān)督碼元D、編碼效率20、射頻識(shí)別系統(tǒng)中的哪一個(gè)器件的工作頻率決定了整個(gè)射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作頻率,功率大小決定了整個(gè)射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作距離:C。A、電子標(biāo)簽B、上位機(jī)C、讀寫(xiě)器D、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)1、下列哪一項(xiàng)不是低頻RFID系統(tǒng)的特點(diǎn)AA、它遵循的通信協(xié)議是ISO18000-3B、它采用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝,技術(shù)簡(jiǎn)單C、它的通信速度低D、它的識(shí)別距離短(<10cm)2、下列哪一項(xiàng)是超高頻RFID系統(tǒng)的工作頻率范圍BA、<150KHzB、和860~960MHzC、D、~3、ISO18000-3、ISO14443和ISO15693這三項(xiàng)通信協(xié)議針對(duì)的是哪一類(lèi)RFID系統(tǒng)BA、低頻系統(tǒng)B、高頻系統(tǒng)C、超高頻系統(tǒng)D、微波系統(tǒng)4、未來(lái)RFID的發(fā)展趨勢(shì)是C。A低頻RFIDB、高頻RFIDC、超高頻RFIDD、微波RFID5、中國(guó)政府在2007年發(fā)布了《關(guān)于發(fā)布D頻段射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)應(yīng)用試行規(guī)定的通知》A、<150KHzB、C、~D、800/900MHz6、上述通知規(guī)定了中國(guó)UHFRFID技術(shù)的試用頻率為C。A、125KHzB、C、840-845MHz和920-925MHzD、7、下列哪一個(gè)載波頻段的RFID系統(tǒng)擁有最高的帶寬和通信速率、最長(zhǎng)的識(shí)別距離和最小的天線尺寸DA、<150KHzB、和860~960MHzC、D、~8、在一個(gè)RFID系統(tǒng)中,下列哪一個(gè)部件一般占總投資的60%至70%AA、電子標(biāo)簽B、讀寫(xiě)器C、天線D、應(yīng)用軟件9、工作在頻段的RFID系統(tǒng)其識(shí)別距離一般為C。A、<1cmB、<10cmC、<75cmD、10m10、DSRC標(biāo)準(zhǔn)適用的頻段是D。A、<150KHzB、和860~960MHzC、D、~簡(jiǎn)述無(wú)源RFID系統(tǒng)的工作過(guò)程。RFID無(wú)源系統(tǒng)是指RFID電子標(biāo)簽不帶電池的又RFID讀寫(xiě)器和RFID無(wú)源電子標(biāo)簽組成的識(shí)別系統(tǒng)。一套完整RFID系統(tǒng)由讀寫(xiě)器(Reader)與電子標(biāo)簽(Transponder)兩部份組成,其工作原理為由讀寫(xiě)器(Reader)發(fā)射一特定頻率之無(wú)線電波能量給電子標(biāo)簽(Transponder),用以驅(qū)動(dòng)電子標(biāo)簽(Transponder)電路將內(nèi)部之IDCode(即全球唯一編號(hào)和數(shù)據(jù))送出,此時(shí)讀寫(xiě)器(Reader)便接收此IDCode。2、簡(jiǎn)述對(duì)稱加密算法和非對(duì)稱加密算法的區(qū)別。對(duì)稱加密的加密和解密密鑰都是一樣的。而非對(duì)稱加密的加密和解密密鑰是不一樣的。它們的算法也是不同的3、簡(jiǎn)述與條形碼相比RFID技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)(1)可識(shí)別單個(gè)非常具體的物體。(2)采用無(wú)線電射頻,可以隔箱掃描(3)可以同時(shí)對(duì)多個(gè)物體進(jìn)行讀識(shí),可以整箱掃描。(4)存儲(chǔ)信息量大可以重復(fù)擦寫(xiě)。(5)易于構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境。4、簡(jiǎn)述RFID系統(tǒng)中高層的作用。(1)對(duì)于獨(dú)立應(yīng)用,閱讀器可以可以完成應(yīng)用需求。(2)對(duì)于多閱讀器構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的信息系統(tǒng),高層是必不可少的。(3)針對(duì)FRID的具體應(yīng)用,需要在高層將多閱讀器獲取的數(shù)據(jù)有效地整合起來(lái),提供查詢、歷史檔案等相關(guān)管理和服務(wù)。(4)更進(jìn)一步,通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的加工、分析和挖掘,為正確決策提供依據(jù)。5、簡(jiǎn)述電感耦合方式下閱讀器向應(yīng)答器提供能量的過(guò)程。當(dāng)時(shí)變磁場(chǎng)通過(guò)閱讀器線圈時(shí),在線圈上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓,并在線圈中產(chǎn)生電流,當(dāng)應(yīng)答器進(jìn)入閱讀器產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)時(shí),應(yīng)答器的電感線圈上就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓,從而獲得閱讀器提供能量。6、簡(jiǎn)述RFID系統(tǒng)在進(jìn)行無(wú)線傳輸時(shí)為什么必須經(jīng)過(guò)編碼和調(diào)制。無(wú)線電傳輸?shù)氖请娦盘?hào),RFID技術(shù)傳送的是數(shù)字信號(hào)0和1,如何用電信號(hào)表示數(shù)字信號(hào)0和1,這就是編碼的原因;如果直接發(fā)送編碼后的無(wú)線信號(hào),由于空間中同頻的無(wú)線信號(hào)有很多,會(huì)造成同頻干擾。所以無(wú)線傳輸一般都是將有用信號(hào)調(diào)制在某一頻率的載波上發(fā)送,接收端解調(diào)得到有用信號(hào)。7、簡(jiǎn)述微波RFID與高頻、低頻RFID技術(shù)的差異。(1)工作在微波頻段的應(yīng)答器應(yīng)具有較遠(yuǎn)的讀、寫(xiě)距離距離。(2)在微波頻段,閱讀器和應(yīng)答器的耦合多采用反向散射方式而不是電感耦合方式。(3)在微波頻段,應(yīng)答器的天線較小。(4)在微波頻段,閱讀器必須有較快的、有效的處理碰撞能力。(5)應(yīng)答器出存儲(chǔ)有哦識(shí)別數(shù)據(jù)外,還可能會(huì)集成有傳感器。簡(jiǎn)述射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作流程。識(shí)讀器經(jīng)過(guò)發(fā)射天線向外發(fā)射無(wú)線電載波信號(hào)。當(dāng)射頻標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線的工作區(qū)時(shí),射頻標(biāo)簽被激活將自身信息經(jīng)天線發(fā)射出去。(3)系統(tǒng)的接收天線接收到射頻標(biāo)簽發(fā)出的載波信號(hào),經(jīng)天線的調(diào)節(jié)器傳給識(shí)讀器。識(shí)讀器對(duì)接到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)解碼,送后臺(tái)計(jì)算機(jī)控制器。(4)計(jì)算機(jī)控制器根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷射頻標(biāo)簽的合法性,針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制,發(fā)出指令信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。執(zhí)行機(jī)構(gòu)按計(jì)算機(jī)的指令動(dòng)作。(6)通過(guò)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)連接起來(lái),構(gòu)成總控信息平臺(tái)。根據(jù)不同的項(xiàng)目可以設(shè)計(jì)不同的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的功能。在建立射頻識(shí)別系統(tǒng)時(shí),要注意解決哪些問(wèn)題(1)避免沖突:避免兩個(gè)識(shí)讀器之間的沖突,避免多個(gè)標(biāo)簽之間的信號(hào)與識(shí)讀器產(chǎn)生沖突。(2)識(shí)讀距離:識(shí)讀器讀取信息的距離取決于識(shí)讀器的能量和使用頻率,高頻率的標(biāo)簽有更大的讀取距離,但需要識(shí)讀器輸出的電磁波能量也更大。(3)安全要求:對(duì)一個(gè)計(jì)劃中的射頻識(shí)別應(yīng)用所提出的安全要求,即加密和身份認(rèn)證,應(yīng)該做出非常精確的評(píng)估,以便從一開(kāi)始就排除掉在應(yīng)用階段可能會(huì)出現(xiàn)的各種危險(xiǎn)的攻擊。請(qǐng)畫(huà)出RFID讀寫(xiě)器的組成框圖,并分別描述各部分功能天線:發(fā)射和接收射頻載波信號(hào)將讀寫(xiě)器中的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻載波信號(hào)并發(fā)送給電子標(biāo)簽,或者接收標(biāo)簽發(fā)送過(guò)來(lái)的射頻載波信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為電流信號(hào);無(wú)源標(biāo)簽?zāi)芰抗┙o射頻接口模塊包括發(fā)射器、射頻接收器、時(shí)鐘發(fā)生器和電壓調(diào)節(jié)器等。該模塊是讀寫(xiě)器的射頻前端,負(fù)責(zé)射頻信號(hào)的發(fā)射及接收。調(diào)制電路負(fù)責(zé)將需要發(fā)送給電子標(biāo)簽的信號(hào)加以調(diào)制,然后再發(fā)送;解調(diào)電路負(fù)責(zé)將解調(diào)標(biāo)簽送過(guò)來(lái)的信號(hào)并進(jìn)行放大;物聯(lián)網(wǎng)Internetofthings分為標(biāo)識(shí)、感知、處理和信息傳送四個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)為RFID、傳感器、智能芯片和無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)。中國(guó)——感知中國(guó)美國(guó)“智能電網(wǎng)”和“智慧地球”歐洲“物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃”日韓“U-Japan”和“U-Korea”戰(zhàn)略新加坡“智慧國(guó)2015”發(fā)展藍(lán)圖第二章RFID系統(tǒng)概論一、RFID——RadioFrequencyIdentificationRFID利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞達(dá)到識(shí)別目標(biāo)的技術(shù)。系統(tǒng)通常讀寫(xiě)器、電子標(biāo)簽及應(yīng)用軟件組成。可用于物流,電子票證,動(dòng)物或資產(chǎn)追蹤管理,供應(yīng)冷鏈,高速公路智能收費(fèi)等領(lǐng)域。二、工作原理:讀寫(xiě)器控制射頻模塊發(fā)出射頻信號(hào),電子標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)送(有源標(biāo)簽)或者憑借感應(yīng)電流所獲得的能量(無(wú)源標(biāo)簽)發(fā)送出芯片中的存儲(chǔ)信息,接收標(biāo)簽的應(yīng)答,讀寫(xiě)器對(duì)標(biāo)簽的傳遞過(guò)來(lái)的信息進(jìn)行解碼,并傳輸?shù)街鳈C(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。1)在低頻段(100MHz以下)基于電感耦合(近距)2)在高頻段(400MHz以上)基于電磁反向散射耦合(雷達(dá),遠(yuǎn)距)三、按工作頻段分類(lèi):工作頻段通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)低頻(LF)<125KHzISO18000-2ISO11785標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝技術(shù)簡(jiǎn)單可靠成熟無(wú)頻率限制通信速度低識(shí)別距離短(<10cm)天線尺寸大高頻(HF)ISO18000-3ISO14443ISO15693與標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝兼容技術(shù)可靠成熟在交通智能卡等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛距離不夠遠(yuǎn)(<75cm)天線尺寸大,受金屬材料等影響大超高頻(UHF)840-845MHz和920-925MHzISO18000-6ISO18000-7長(zhǎng)距離定向識(shí)別天線尺寸小,可繞射,無(wú)需可視距離,發(fā)展?jié)摿薮蟾鲊?guó)有不同的頻段管制,受金屬和液體等材料影響較大對(duì)人體有傷害,限制發(fā)射功率微波~I(xiàn)SO18000-4DSRC除了UHF特性外更高的帶寬和通信速率更長(zhǎng)識(shí)別距離,更小的天線尺寸ISM頻段共享產(chǎn)品多易受干擾,技術(shù)相對(duì)復(fù)雜對(duì)人體有傷害,限制發(fā)射功率第三章RFID的工作原理一、RFID工作原理閱讀器通過(guò)天線向周?chē)臻g發(fā)送一定頻率的射頻信號(hào);標(biāo)簽一旦進(jìn)入閱讀器天線的作用區(qū)域?qū)a(chǎn)生感應(yīng)電流,獲得能量被激活;激活標(biāo)簽將自身信息編碼后經(jīng)天線發(fā)送出去;閱讀器接收該信息,經(jīng)過(guò)解碼后必要時(shí)送至后臺(tái)網(wǎng)絡(luò);后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)鑒定標(biāo)簽身份的合法性,只對(duì)合法標(biāo)簽進(jìn)行相關(guān)處理,通過(guò)向前端發(fā)送指令信號(hào)控制閱讀器對(duì)標(biāo)簽的讀寫(xiě)操作;二、RFID的三種工作模型1)以能量供給為基礎(chǔ)的工作模型無(wú)源電子標(biāo)簽:當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入閱讀器的工作范圍內(nèi)以后,標(biāo)簽收到閱讀器發(fā)送的信號(hào),產(chǎn)生感應(yīng)電流從而激活內(nèi)部的電路,內(nèi)部整流電路將射頻能量轉(zhuǎn)化為電能,將該能量存儲(chǔ)在標(biāo)簽內(nèi)部的大電容里,進(jìn)而為其正常工作提供了所需的能量。半有源電子標(biāo)簽:閱讀器發(fā)送的射頻信號(hào)只用來(lái)激活標(biāo)簽。有源電子標(biāo)簽:只要標(biāo)簽處于閱讀器的工作范圍以內(nèi),就可以主動(dòng)向閱讀器發(fā)送信號(hào)。2)以時(shí)序方式完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ髂P烷喿x器先發(fā)言模式(RTF,ReaderTalkFirst)如果閱讀器不主動(dòng)激活電子標(biāo)簽的話,電子標(biāo)簽不會(huì)向閱讀器發(fā)送信號(hào),通常用于無(wú)源標(biāo)簽。電子標(biāo)簽先發(fā)言模式(TTF,TagTalkFirst)就算閱讀器不激活標(biāo)簽,標(biāo)簽也會(huì)主動(dòng)向閱讀器發(fā)送信號(hào)3)以數(shù)據(jù)傳輸為目的的工作模型上行鏈路傳輸電子標(biāo)簽向閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸。下行鏈路傳輸閱讀器向電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)傳輸。離線寫(xiě)入:無(wú)論是哪一類(lèi)電子標(biāo)簽都有離線寫(xiě)入這種情況。所有電子標(biāo)簽在出廠之前都要由生產(chǎn)廠家將標(biāo)簽的ID號(hào)(EPC)固化寫(xiě)入,該ID號(hào)是標(biāo)簽的身份標(biāo)識(shí),是唯一的,一旦寫(xiě)入以后將永遠(yuǎn)不能修改。在線寫(xiě)入:拓展高級(jí)功能,可寫(xiě)標(biāo)簽,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高。RFID防碰撞理論1)碰撞的種類(lèi)閱讀器碰撞:多個(gè)閱讀器同時(shí)與一個(gè)標(biāo)簽通信,致使標(biāo)簽無(wú)法區(qū)分閱讀器的信號(hào)。電子標(biāo)簽碰撞:多個(gè)標(biāo)簽同時(shí)響應(yīng)閱讀器的命令而發(fā)送信息,使閱讀器無(wú)法識(shí)別標(biāo)簽。2)傳統(tǒng)解決方案1)空分多址(SDMA)2)頻分多址(FDMA)3)碼分多址(CDMA)4)時(shí)分多址(TDMA)應(yīng)用最廣泛,又可以分為基于概率的ALOHA算法(餓死)和確定的二進(jìn)制算法兩種。3)ALOHA反碰撞算法1、純ALOHA算法主要采用標(biāo)簽先發(fā)言(Tag-Talk-First)的方式,即電子標(biāo)簽一旦進(jìn)入閱讀器的工作范圍獲得能量后,便向閱讀器主動(dòng)發(fā)送自身的序列號(hào)。在某個(gè)電子標(biāo)簽向閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程中,如果有其它電子標(biāo)簽也同時(shí)向該閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù),此時(shí)閱讀器接收到的信號(hào)就會(huì)產(chǎn)生重疊,導(dǎo)致閱讀器無(wú)法正確識(shí)別和讀取數(shù)據(jù)。閱讀器通過(guò)檢測(cè)并判斷接收到的信號(hào)是否發(fā)生碰撞,一旦發(fā)生碰撞,閱讀器則向標(biāo)簽發(fā)送指令使電子標(biāo)簽停止數(shù)據(jù)的傳送,電子標(biāo)簽接到閱讀器的指令后,便隨機(jī)的延遲一段時(shí)間再重新發(fā)送數(shù)據(jù)。在純ALOHA算法中,假設(shè)電子標(biāo)簽在t時(shí)刻向閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù),與閱讀器的通信時(shí)間為T(mén)o,則碰撞時(shí)間為2T0。G為數(shù)據(jù)包交換量,S為吞吐率。2、SlottedALOHA算法:為提高RFID系統(tǒng)的吞吐率,可以把時(shí)間劃分為多段等長(zhǎng)的時(shí)隙,時(shí)隙的長(zhǎng)度由系統(tǒng)時(shí)鐘確定,并且規(guī)定電子標(biāo)簽只能在每個(gè)時(shí)隙的開(kāi)始時(shí)才能向閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)幀,這就是SlottedALOHA算法;根據(jù)上述規(guī)定可得,數(shù)據(jù)幀要么成功發(fā)送,要么完全碰撞,避免了純ALOHA算法中部分碰撞的發(fā)生,使碰撞周期變?yōu)門(mén)o;它是純ALOHA算法的簡(jiǎn)單改進(jìn),也屬于時(shí)分多址法,它的缺點(diǎn)是需要同步時(shí)鐘的控制;3、FrameSlottedALOHA算法(FSA):ALOHA的另一種改進(jìn)算法是幀時(shí)隙ALOHA算法(FSA)。它是在SlottedALOHA算法的基礎(chǔ)上把N個(gè)相同的時(shí)隙組成一幀,且在整個(gè)電子標(biāo)簽識(shí)別過(guò)程中,幀的大小是固定的,幀中的每個(gè)時(shí)隙足夠一個(gè)電子標(biāo)簽與閱讀器進(jìn)行完通信,該算法也稱為固定幀時(shí)隙ALOHA算法。該算法比較適用于傳輸信息量較大的場(chǎng)合,和SlottedALOHA算法一樣,幀時(shí)隙ALOHA算法同樣需要一個(gè)同步開(kāi)銷(xiāo)。步驟首先由閱讀器把幀長(zhǎng)度N發(fā)送給電子標(biāo)簽,電子標(biāo)簽則產(chǎn)生[1,N]之間的隨機(jī)數(shù),接下來(lái)各電子標(biāo)簽選擇相應(yīng)的時(shí)隙,與閱讀器進(jìn)行通信;如果當(dāng)前時(shí)隙與電子標(biāo)簽隨機(jī)產(chǎn)生的數(shù)相同,電子標(biāo)簽則響應(yīng)閱讀器的命令,若不同,標(biāo)簽則繼續(xù)等待。假如當(dāng)前時(shí)隙內(nèi)僅有一個(gè)電子標(biāo)簽響應(yīng),閱讀器就讀取該標(biāo)簽發(fā)送的數(shù)據(jù),讀取完了以后就使該標(biāo)簽處于“無(wú)聲”狀態(tài)。如果當(dāng)前時(shí)隙內(nèi)有多個(gè)標(biāo)簽響應(yīng),則該時(shí)隙內(nèi)的數(shù)據(jù)就出現(xiàn)了碰撞,此時(shí)閱讀器會(huì)通知該時(shí)隙內(nèi)的標(biāo)簽,讓它們?cè)谙乱惠啂h(huán)中重新產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)參與通信。逐幀循環(huán),直到識(shí)別出所有電子標(biāo)簽為止。4、DynamicFSA算法:該算法根據(jù)上一讀寫(xiě)周期中統(tǒng)計(jì)的成功識(shí)別的時(shí)隙數(shù)、發(fā)生碰撞的時(shí)隙數(shù)、空閑時(shí)隙數(shù)信息來(lái)調(diào)整下一讀寫(xiě)周期的幀長(zhǎng)度。具體調(diào)整方法有兩種。第一種:根據(jù)統(tǒng)計(jì)信息,當(dāng)碰撞時(shí)隙數(shù)達(dá)到規(guī)定的上限時(shí),讀寫(xiě)器增大下一幀的長(zhǎng)度;當(dāng)碰撞時(shí)隙數(shù)少于規(guī)定的下限時(shí),讀寫(xiě)器減少下一幀時(shí)隙數(shù)。使用該方法當(dāng)標(biāo)簽規(guī)模不大時(shí),讀寫(xiě)器使用較短的幀長(zhǎng)度就能快速識(shí)別標(biāo)簽,而當(dāng)標(biāo)簽數(shù)量很多時(shí),讀寫(xiě)器不得不增加幀長(zhǎng)度以減少碰撞次數(shù)。第二種:讀寫(xiě)器以2或4個(gè)時(shí)隙數(shù)為一幀開(kāi)始,如果沒(méi)有一個(gè)標(biāo)簽?zāi)軌虺晒ψR(shí)別,讀寫(xiě)器增加幀長(zhǎng)度開(kāi)始下一輪讀寫(xiě)周期。重復(fù)上述過(guò)程直到至少有一個(gè)標(biāo)簽被成功識(shí)別。當(dāng)有一個(gè)標(biāo)簽成功識(shí)別后,讀寫(xiě)器立刻停止當(dāng)前的讀寫(xiě)周期,然后讀寫(xiě)器再以開(kāi)始時(shí)最小的幀長(zhǎng)度開(kāi)始下一輪讀寫(xiě)識(shí)別。該算法通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整幀長(zhǎng)度,相比幀時(shí)隙算法在標(biāo)簽規(guī)模不大時(shí)能夠取得較理想的吞吐率。可是一旦標(biāo)簽個(gè)數(shù)很大時(shí),增大幀長(zhǎng)度就不是很好的解決方法,因?yàn)閹L(zhǎng)度不能無(wú)限制的增大。采用ALOHA系列算法,假設(shè)閱讀器射頻工作范圍內(nèi)存在n個(gè)標(biāo)簽,理論上閱讀器至少需要n個(gè)時(shí)隙的時(shí)間才能成功識(shí)別完,最壞的情況下,閱讀器經(jīng)過(guò)多次搜索也未能識(shí)別出某個(gè)標(biāo)簽,導(dǎo)致出現(xiàn)“餓死現(xiàn)象”。而B(niǎo)inary-Tree系列算法并不會(huì)采取退避原則,而是直接進(jìn)行解決。當(dāng)多標(biāo)簽同時(shí)發(fā)送信息而碰撞時(shí),讀寫(xiě)器利用碰撞位將碰撞的標(biāo)簽分為兩個(gè)或更多子集,對(duì)每個(gè)子集分別識(shí)別。如果存在碰撞則繼續(xù)再劃分,直到標(biāo)簽被完全識(shí)別為止。這樣則有效地避免了標(biāo)簽的“餓死現(xiàn)象”。四、RFID相關(guān)電磁場(chǎng)理論讀寫(xiě)器和電子標(biāo)簽通過(guò)各自的天線構(gòu)建了二者之間的非接觸信息傳輸通道。根據(jù)觀測(cè)點(diǎn)與天線之間的距離由近及遠(yuǎn)可以將天線周?chē)膱?chǎng)劃分為三個(gè)區(qū)域:非輻射場(chǎng)區(qū):場(chǎng)強(qiáng)與距離天線的遠(yuǎn)近有關(guān),電磁能量只在場(chǎng)源附近來(lái)回流動(dòng),隨著與天線的距離不斷增大,場(chǎng)強(qiáng)不斷減小。分界:R=λ/2π輻射近場(chǎng)區(qū):菲涅爾區(qū),電磁能量會(huì)脫離天線的束縛進(jìn)入到外空間。該區(qū)域里輻射場(chǎng)的角度分布與距天線口徑的距離遠(yuǎn)近有關(guān)。分界:R=2D2/λ(已知天線直徑為D,天線波長(zhǎng)為λ)輻射遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū):夫郎荷費(fèi)區(qū),該區(qū)域里輻射場(chǎng)的角度分布與距天線口徑的距離遠(yuǎn)近是不相關(guān)的。五、RFID的能量傳遞讀寫(xiě)器到電子標(biāo)簽的能量傳遞距離讀寫(xiě)器R處的電子標(biāo)簽的功率密度S為:電子標(biāo)簽所能接收到的最大功率Ptag:PTx讀寫(xiě)器的發(fā)射功率,GTx讀寫(xiě)器發(fā)射天線的增益,Gtag電子標(biāo)簽接收天線的增益,R電子標(biāo)簽與讀寫(xiě)器間距電子標(biāo)簽到讀寫(xiě)器的能量傳遞Pback電子標(biāo)簽反射出去的功率,σ雷達(dá)散射截面,Sback功率密度,PRx讀寫(xiě)器接收到的功率第四章RFID讀寫(xiě)器一、讀寫(xiě)器的功能①實(shí)現(xiàn)與電子標(biāo)簽的通訊:最常見(jiàn)的就是對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行讀數(shù),這項(xiàng)功能需要有一個(gè)可靠的軟件算法確保安全性、可靠性等。除了進(jìn)行讀數(shù)以外,有時(shí)還需要對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行寫(xiě)入,這樣就可以對(duì)標(biāo)簽批量生產(chǎn),由用戶按照自己需要對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行寫(xiě)入;②給標(biāo)簽供能:在標(biāo)簽是被動(dòng)式或者半被動(dòng)式的情況下,需要讀寫(xiě)器提供能量來(lái)激活射頻場(chǎng)周?chē)碾娮訕?biāo)簽;閱讀器射頻場(chǎng)所能達(dá)到的范圍主要由天線的大小以及閱讀器的輸出功率決定的。天線的大小主要是根據(jù)應(yīng)用要求來(lái)考慮的,而輸出功率在不同國(guó)家和地區(qū),都有不同的規(guī)定。③實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通訊④實(shí)現(xiàn)多標(biāo)簽識(shí)別⑤實(shí)現(xiàn)移動(dòng)目標(biāo)識(shí)別⑥實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤信息提示⑦有源標(biāo)簽的電池信息讀寫(xiě)器的組成天線:發(fā)射和接收射頻載波信號(hào)將讀寫(xiě)器中的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成射頻載波信號(hào)并發(fā)送給電子標(biāo)簽,或者接收標(biāo)簽發(fā)送過(guò)來(lái)的射頻載波信號(hào)并將其轉(zhuǎn)化為電流信號(hào);無(wú)源標(biāo)簽?zāi)芰抗┙o射頻接口模塊包括發(fā)射器、射頻接收器、時(shí)鐘發(fā)生器和電壓調(diào)節(jié)器等。該模塊是讀寫(xiě)器的射頻前端,負(fù)責(zé)射頻信號(hào)的發(fā)射及接收。調(diào)制電路負(fù)責(zé)將需要發(fā)送給電子標(biāo)簽的信號(hào)加以調(diào)制,然后再發(fā)送;解調(diào)電路負(fù)責(zé)將解調(diào)標(biāo)簽送過(guò)來(lái)的信號(hào)并進(jìn)行放大;時(shí)鐘發(fā)生器負(fù)責(zé)產(chǎn)生系統(tǒng)的正常工作時(shí)鐘。邏輯控制模塊讀寫(xiě)器的邏輯控制模塊是整個(gè)讀寫(xiě)器工作的控制中心、智能單元,是讀寫(xiě)器的“大腦”,讀寫(xiě)器在工作時(shí)由邏輯控制模塊發(fā)出指令,射頻接口模塊按照不同的指令做出不同的操作。包括微控制器、存儲(chǔ)單元和應(yīng)用接口驅(qū)動(dòng)電路等。微控制器可以完成信號(hào)的編解碼、數(shù)據(jù)的加解密以及執(zhí)行防碰撞算法;存儲(chǔ)單元負(fù)責(zé)存儲(chǔ)一些程序和數(shù)據(jù);應(yīng)用接口負(fù)責(zé)與上位機(jī)進(jìn)行輸入或輸出的通信。三、讀寫(xiě)器的IO接口①RS-232串行接口:計(jì)算機(jī)普遍適用的標(biāo)準(zhǔn)串行接口,能夠進(jìn)行雙向的數(shù)據(jù)信息傳遞。它的優(yōu)勢(shì)在于通用、標(biāo)準(zhǔn),缺點(diǎn)是傳輸距離不會(huì)達(dá)到很遠(yuǎn),傳輸速度也不會(huì)很快。②RS-485串行接口:也是一類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)串行通信接口,數(shù)據(jù)傳遞運(yùn)用差分模式,抵抗干擾能力較強(qiáng),傳輸距離比RS-232傳輸距離較遠(yuǎn),傳輸速度與RS-232差不多。③以太網(wǎng)接口:閱讀器可以通過(guò)該接口直接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。④USB接口:也是一類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)串行通信接口,傳輸距離較短,傳輸速度較高。四、讀寫(xiě)器的發(fā)展趨勢(shì)成本,多功能、多制式兼容、多頻段兼容、小型化、多數(shù)據(jù)接口、便攜式、多智能天線端口、嵌入式和模塊化。第五章RFID電子標(biāo)簽一、RFID電子標(biāo)簽的構(gòu)成①天線:主要的功能是接收閱讀器傳送過(guò)來(lái)的電磁信號(hào)或者將閱讀器所需要的數(shù)據(jù)傳回給閱讀器,也就是負(fù)責(zé)發(fā)射和接收電磁波。它是電子標(biāo)簽與讀寫(xiě)器之間聯(lián)系的重要一環(huán);天線的要求①體積要足夠小,因?yàn)樘炀€還要嵌入到體積很小的電子標(biāo)簽中②要具有全向性,或者覆蓋半球的方向性③要能夠?yàn)殡娮訕?biāo)簽當(dāng)中的芯片供給能量,并保證芯片獲得的信號(hào)最大化④要保證不管標(biāo)簽的位置在哪里,天線都能夠正常的與閱讀器進(jìn)行通信⑤要具有魯棒性。⑥考慮到電子標(biāo)簽的價(jià)格,天線的價(jià)格也不應(yīng)過(guò)高。天線的分類(lèi)(1)線圈型(2)微帶貼片天線(3)偶極子天線②射頻接口:電壓調(diào)節(jié)單元:主要用來(lái)把從讀寫(xiě)器接收過(guò)來(lái)的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為直流電源(DC),并且經(jīng)由其內(nèi)部的儲(chǔ)能裝置(大電容)將能量?jī)?chǔ)存起來(lái),再通過(guò)穩(wěn)壓電路,以確保穩(wěn)定的電源供應(yīng);調(diào)制解調(diào)單元:由控制單元傳出的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)調(diào)制單元的調(diào)制以后,才能加載到天線上,成為天線可以傳送的射頻信號(hào),再回傳給閱讀器;解調(diào)單元負(fù)責(zé)將經(jīng)過(guò)調(diào)制的信號(hào)加以解調(diào),將載波去除,以獲得最初的調(diào)制信號(hào)③芯片:存儲(chǔ)單元:主要用于存儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或者識(shí)別數(shù)據(jù)等。邏輯控制單元:負(fù)責(zé)對(duì)讀寫(xiě)器傳送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行譯碼,并且按照讀寫(xiě)器的要求回傳數(shù)據(jù)給讀寫(xiě)器二、電子標(biāo)簽的技術(shù)參數(shù)①能量需求②傳輸速率③讀寫(xiě)速度④工作頻率⑤容量⑥封裝形式三、電子標(biāo)簽的發(fā)展趨勢(shì)①工作距離更遠(yuǎn):②無(wú)線可讀寫(xiě)性能更加完善③更加適合高速移動(dòng)物體識(shí)別④快速多標(biāo)簽讀寫(xiě)功能更加完善⑤自我保護(hù)功能更加完善⑥標(biāo)簽附屬功能更多。⑦體積更?、喑杀靖偷诹律漕l數(shù)據(jù)的完整性一、射頻數(shù)據(jù)的完整性基本概念完整性:指信息未經(jīng)授權(quán)不能進(jìn)行改變的特性。即信息在存儲(chǔ)或傳輸過(guò)程中保持不被偶然或蓄意地刪除、修改、偽造、亂序、重放、插入等破壞和丟失的特性。影響信息完整性的主要因素有:設(shè)備故障、誤碼(傳輸、處理和存儲(chǔ)過(guò)程中產(chǎn)生的誤碼,定時(shí)的穩(wěn)定度和精度降低造成的誤碼,各種干擾源造成的誤碼)、人為攻擊、計(jì)算機(jī)病毒等。保證信息完整性:協(xié)議:通過(guò)各種安全協(xié)議可以有效地檢測(cè)出被復(fù)制的信息、被刪除的字段、失效的字段和被修改的字段。糾錯(cuò)編碼方法:由此完成檢錯(cuò)和糾錯(cuò)功能。最簡(jiǎn)單和常用的糾錯(cuò)編碼方法是奇偶校驗(yàn)法。密碼校驗(yàn)和方法:它是抗篡改和傳輸失敗的重要手段。數(shù)字簽名:保障信息的真實(shí)性。公證:請(qǐng)求網(wǎng)絡(luò)管理或中介機(jī)構(gòu)證明信息的真實(shí)性。二、RFID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸出錯(cuò)當(dāng)接收讀寫(xiě)器發(fā)出的命令以及數(shù)據(jù)信息發(fā)生傳輸錯(cuò)誤時(shí),如果被電子標(biāo)簽接收到,可能會(huì)導(dǎo)

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