RFID技術(shù)射頻識(shí)別教案

《RFID原理及應(yīng)用》教案

項(xiàng)目

第1章無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)介

（章節(jié)）班級(jí)物聯(lián)網(wǎng)工程2016級(jí)1、2、3班

紹

名稱

第1周星期二、五

課型綜合課總學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí)

第1-2,3-4節(jié)

素質(zhì)目標(biāo)掌握RFID的基本概念及主要應(yīng)用領(lǐng)域

教學(xué)

能力目標(biāo)能說(shuō)出幾種常用的RFID應(yīng)用

目標(biāo)

能掌握射頻、射頻識(shí)別技術(shù)概念

知識(shí)目標(biāo)

能掌握射頻識(shí)別技術(shù)的發(fā)展史

能力訓(xùn)練場(chǎng)地

多媒體計(jì)算機(jī)，投影，RFID設(shè)備

素材、器材

知識(shí)、能力重點(diǎn)射頻、射頻識(shí)別技術(shù)概念及應(yīng)月領(lǐng)域

知識(shí)、能力難點(diǎn)射頻、射頻識(shí)別技術(shù)概念及應(yīng)月領(lǐng)域

理論教學(xué)方法講授、PPT演示教學(xué)方法

考核標(biāo)準(zhǔn)及方式點(diǎn)名課堂考核與提問(wèn)回答考核

作業(yè)（或項(xiàng)目）將條碼技術(shù)與RFID技術(shù)進(jìn)行比較，分析RFID的優(yōu)勢(shì)。

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第1章RFID介紹

主要內(nèi)容：

一、什么是無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)

二、RFID的應(yīng)用實(shí)例

三、RFID的發(fā)展過(guò)程

課前思考題：

1、條碼主要有哪些應(yīng)用？

2、條碼有哪些優(yōu)勢(shì)？

3、條碼有哪些應(yīng)用缺陷？

(思考與討論)

一、什么是無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)

教學(xué)1、什么是射頻？

射頻是指可發(fā)射傳播的電磁波，RadioFrequency簡(jiǎn)稱RF射頻。每秒變

時(shí)間化小1000次的交流電稱為低頻電流，大于10000次的稱為高頻電流，而

射頻就是這樣一種高頻電流。醫(yī)學(xué)上把頻率0.5MHz一—8MHz的交流高頻

安排、電流稱為射頻電波。

2、無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)

步驟、無(wú)線射頻身份識(shí)別系統(tǒng)之英文名稱為

RadioFrequencyIdentificationSystem,簡(jiǎn)稱RFID。

內(nèi)容RFID是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別術(shù)，其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間(電

感或電磁耦合)傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別。

其它識(shí)別技術(shù)：

語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、生物識(shí)別技術(shù)、指紋識(shí)別技術(shù)、面部識(shí)別

技術(shù)

問(wèn)題：

1、RFID用什么來(lái)標(biāo)識(shí)一個(gè)物體？(P2)

2、RFID的特點(diǎn)？(P2)

3、RFID以無(wú)線方式進(jìn)行雙向通信，最大的優(yōu)點(diǎn)是？(P2)

二、RFTD的應(yīng)用實(shí)例

智能交通解決方案.swf

鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng).swf

集裝箱解決方案.swf

倉(cāng)儲(chǔ)物流解決方案.swf

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RFID在鐵路系統(tǒng)中的應(yīng)用.mpg

三、RFID的發(fā)展過(guò)程

射頻識(shí)別技術(shù)的發(fā)展可按十年期劃分如下：

1940-1950年：雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)用催生了射頻識(shí)別技術(shù)，1948年哈里斯托

克曼發(fā)表的〃利用反射功率的通信〃奠定了RFID的理論基礎(chǔ)。

1950T960年：期RFID的探索階段，主要處于實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)研究。

1960-1970年：RFID的理論得到了發(fā)展，開(kāi)始了一些應(yīng)用嘗試。

1970T980年：RF1D與產(chǎn)品研發(fā)處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期，各種RF1D測(cè)試得到

加速。出現(xiàn)了一些最早的RFID應(yīng)用。

1980-1990年：RFID及產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)應(yīng)月階段，各種規(guī)模應(yīng)用出現(xiàn)。

1990-2000年：RFID標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題日趨得到重視，RF1D產(chǎn)品得到廣泛采用，

RFID產(chǎn)品逐漸成為人們生活中的一部分。

2000年后：標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題日趨為人們所重視，RFID產(chǎn)品種類更加豐富，有

源電子標(biāo)簽、無(wú)源電子標(biāo)簽及半無(wú)源電子標(biāo)簽均得到發(fā)展，電子標(biāo)簽成本

不斷降低，規(guī)模應(yīng)用行業(yè)擴(kuò)大。

至今，RFID的理論得到豐富和完善。單芯片電子標(biāo)簽、多電子標(biāo)簽識(shí)讀、

無(wú)線可讀可寫、無(wú)源電子標(biāo)簽的遠(yuǎn)距離識(shí)別、適應(yīng)高速移動(dòng)物體的RFID

與產(chǎn)品正在成為現(xiàn)實(shí)并走向應(yīng)用。

RFID技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r

RFID技術(shù)在國(guó)外的發(fā)展較早也較快。尤其是在美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、瑞典、

瑞士、日本、南非目前均有較為成熟且先進(jìn)的RFID系統(tǒng)。

其中，低頻近距離RFID系統(tǒng)主要集中在125kHz、13.56MHz系統(tǒng)；高

頻遠(yuǎn)距離RFID系統(tǒng)主要集中在UHF頻段(902MHz—928MHz)915MHz.

2.45GHz、5.8GHzoUHF頻段的遠(yuǎn)距離RFID系統(tǒng)在北美得到了很好的發(fā)

展；歐洲的應(yīng)用則以有源2.45GHz系統(tǒng)得到了較多的應(yīng)用。5.8GHz系統(tǒng)

在日本和歐洲均有較為成熟的有源RFID系統(tǒng)。

在RF1D技術(shù)發(fā)展的前10年中，有關(guān)RFID技術(shù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的研討空前

熱烈，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織IS0/IEC聯(lián)合技術(shù)委員會(huì)JTC1下的SC31下級(jí)委

員會(huì)成立了RFID標(biāo)準(zhǔn)化研究工作組WG4。尤其是在1999年10月1日正

式成立的，由美國(guó)麻省理工學(xué)院MIT發(fā)起的Auto-IDCenter非盈利性組

織在規(guī)范RFID應(yīng)用方面所發(fā)揮的作用將越來(lái)越明顯。Auto-TDCenter

在對(duì)RFID理論、技術(shù)及應(yīng)用研究的基礎(chǔ)上，所作出的主要貢獻(xiàn)如下：

a.提出產(chǎn)品電子代碼EPC(ElectronicProductCode)概念及其格式規(guī)

劃。為減化電子標(biāo)簽芯片功能設(shè)計(jì)，降低電子標(biāo)簽成本，擴(kuò)大RFID應(yīng)用領(lǐng)

域奠定了基礎(chǔ)。

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b.提出了實(shí)物互聯(lián)網(wǎng)的概念及構(gòu)架，為EPC進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)搭建了橋梁。

C.建立了開(kāi)放性的國(guó)際自動(dòng)識(shí)別技犬應(yīng)用公用技術(shù)研究平臺(tái)，為推動(dòng)

低成本的RFII）標(biāo)簽和讀寫器的標(biāo)準(zhǔn)化研究開(kāi)創(chuàng)了條件。

我國(guó)在RFID技術(shù)的研究方面也發(fā)展很快，市場(chǎng)培育已初步開(kāi)花結(jié)果。

比較典型的是在中國(guó)鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)建設(shè)中，推出了完全擁有自主

知識(shí)產(chǎn)權(quán)的遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。

中國(guó)鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)研究正式起步階段可追溯到國(guó)家/k2/?

計(jì)劃。鐵道部曾將貨車自動(dòng)抄車號(hào)項(xiàng)目列為八五重點(diǎn)攻關(guān)技術(shù)研究課題。

在20世紀(jì)90年代中期，國(guó)內(nèi)有多家研究機(jī)構(gòu)參與了該項(xiàng)技術(shù)的研究，探

索了多種實(shí)現(xiàn)方案，最終確定了RFID技術(shù)為解決貨車自動(dòng)抄車號(hào)的最佳方

案。進(jìn)而，在RFID實(shí)現(xiàn)技術(shù)方面乂探索了有源標(biāo)簽方案、無(wú)源標(biāo)簽倍頻方

案等。最后選定了無(wú)源標(biāo)簽RFID方案。經(jīng)過(guò)多年的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行考驗(yàn)，鐵路車

號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)工程于1999年全面投入建設(shè)。經(jīng)過(guò)兩年左右的建設(shè)與試運(yùn)

行，目前鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)工程己發(fā)揮出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能，圓了鐵路

人的夢(mèng)想，并且其輻射與滲透到其他應(yīng)月方面的作用日漸明顯。

在近距離RFID應(yīng)用方面，許多城市已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了公交射頻卡作為預(yù)付費(fèi)

電子車票應(yīng)用，預(yù)付費(fèi)電子飯卡等。

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《RFID原理及應(yīng)用》教案

項(xiàng)目

第1章無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)介

（章節(jié)）班級(jí)物聯(lián)網(wǎng)工程2016級(jí)1、2、3班

紹（RFID案例介紹）

名稱

第1周星期二、五

課型綜合課總學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí)

第5-6節(jié)

素質(zhì)目標(biāo)掌握RFID的基本概念及主要應(yīng)用領(lǐng)域

教學(xué)

能力目標(biāo)掌握常用的RFID應(yīng)用領(lǐng)域

目標(biāo)

掌握射頻、射頻識(shí)別技術(shù)概念

知識(shí)目標(biāo)

掌握射頻識(shí)別技術(shù)的發(fā)展史以及以后的發(fā)展方向。

能力訓(xùn)練場(chǎng)地

多媒體計(jì)算機(jī)，投影，RFID設(shè)備

素材、器材

知識(shí)、能力重點(diǎn)射頻、射頻設(shè)別技術(shù)概念

知識(shí)、能力難點(diǎn)射頻、射頻識(shí)別技術(shù)概念

理論教學(xué)方法講授、PPT演示教學(xué)方法

考核標(biāo)準(zhǔn)及方式點(diǎn)名課堂考核與提問(wèn)回答考核

作業(yè)（或項(xiàng)目）知識(shí)拓展（RFID將還在哪些領(lǐng)域中會(huì)得到廣泛應(yīng)用）（討論思考）

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第1章RFID案例介紹

案例之一一沃爾瑪?shù)摹靶率轿淦鳌?/p>

2003年6月19日，在美國(guó)芝加哥召開(kāi)的“零售業(yè)系統(tǒng)展覽會(huì)”上，沃

爾瑪宣布將采用RFID的技術(shù)以最終取代目前廣泛使用的條形碼，成為第

一個(gè)公布正式采用該技術(shù)時(shí)間表的企業(yè)。如果供應(yīng)商們?cè)?008年還達(dá)不到

這一要求，就可能失去為沃爾瑪供貨的資格，而沃爾瑪?shù)墓?yīng)商大約有

70%來(lái)自于中國(guó)。

能坐上零售業(yè)的頭把交椅，沃爾瑪?shù)某晒毜渖蠈憹M了有關(guān)搭建高效

物流體系的密技，以保證競(jìng)爭(zhēng)中的成本優(yōu)勢(shì)。可以看出，所有技術(shù)無(wú)一例

外地都是圍繞著改善供應(yīng)鏈與物流管理這個(gè)核心競(jìng)爭(zhēng)能力展開(kāi)的。

作為沃爾瑪歷史上最年輕的CIO凱文?特納，曾說(shuō)服了公司創(chuàng)始人山

姆?沃頓建立了全球最大的移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，并推動(dòng)沃爾瑪引進(jìn)電子標(biāo)簽。

如果RFID計(jì)劃實(shí)施成功，沃爾瑪聞名于世的供應(yīng)鏈管理將又朝前領(lǐng)

教學(xué)

先一大步。一方面，可以即時(shí)獲得準(zhǔn)確的信息流，完善物流過(guò)程中的監(jiān)控,

減少物流過(guò)程中不必要的環(huán)節(jié)及損失，降低在供應(yīng)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)上的安全存

時(shí)間

貨量和運(yùn)營(yíng)資本；另一方面，通過(guò)對(duì)最終銷售實(shí)現(xiàn)的監(jiān)控，把消費(fèi)者的消

費(fèi)偏好及時(shí)地報(bào)告出來(lái)，以幫助沃爾瑪調(diào)整優(yōu)化商品結(jié)構(gòu)，進(jìn)而獲得更高

安排、

的顧客滿意度和忠誠(chéng)度。

步驟、

內(nèi)容

成功案例之二一鐵道部的調(diào)度利器

我國(guó)鐵路的車輛調(diào)度系統(tǒng)是應(yīng)用RFID最成功的案例。鐵道部在中國(guó)

鐵路車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)建設(shè)中，推出了完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的遠(yuǎn)距離自

動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。

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在20世紀(jì)90年代中期，國(guó)內(nèi)有多家研究機(jī)構(gòu)參與了該項(xiàng)技術(shù)的研究，

在多種實(shí)現(xiàn)方案中最終確定了RFID技術(shù)為解決“貨車自動(dòng)抄車號(hào)”的最佳

方案。

過(guò)去，國(guó)內(nèi)鐵路車頭的調(diào)度都是靠手工統(tǒng)計(jì)、手工進(jìn)行，費(fèi)人、費(fèi)時(shí)

還不夠準(zhǔn)確，造成資源極大浪費(fèi)。

鐵道部在采用RF1D技術(shù)以后，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)的實(shí)時(shí)化、自動(dòng)化，降低

了管理成本，提高了資源利用率°據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年的宜接經(jīng)濟(jì)效益可以達(dá)到

3億多元。

這是國(guó)內(nèi)采用RF1D惟一的一個(gè)全國(guó)性網(wǎng)絡(luò)，但是美中不足的是，這

個(gè)系統(tǒng)目前還是封閉的，無(wú)法和其它系統(tǒng)相連接。如果這個(gè)系統(tǒng)開(kāi)放，將

有利于推動(dòng)整個(gè)物流行業(yè)的信息化和標(biāo)準(zhǔn)化，有利于像RFID這樣的技術(shù)

得到更有效地應(yīng)用，有利于物流全流通的整合。

成功案例之三一NASA下屬機(jī)構(gòu)用RFID管理有害材料

NASA下屬機(jī)構(gòu)正在執(zhí)行QiemSecure項(xiàng)目，此項(xiàng)目是在美國(guó)國(guó)防部

基于Web的有害材料管理系統(tǒng)（HMMS）數(shù)據(jù)庫(kù)上集成了無(wú)線頻率識(shí)別

（RadioFrequencyIdentification,簡(jiǎn)稱RFID）和傳感器技術(shù)，自動(dòng)實(shí)時(shí)管

理有害材料，如有害材料的使用、運(yùn)送、跟蹤和儲(chǔ)存。NASA

Dryden在與美國(guó)國(guó)防部和Oracle、Intermec科技、EnvironMax^Patlite

（美國(guó)）等領(lǐng)先公司的緊密合作下開(kāi)發(fā)了ChemSecure項(xiàng)目，這是同類項(xiàng)

目的第一個(gè)。

成功案例之四一尋找遺失的物品

美國(guó)華盛頓大學(xué)的研究人員GaetanoBorricllo和他的同事們?nèi)涨盀樯?/p>

頻識(shí)別技術(shù)找到了一個(gè)新的用武之地一尋找遺失物品。

科研人員和工程師們已研制出了一種手表式的原型機(jī)：它能夠提醒主

人在出門時(shí)不要遺忘了重要的文件、鑰戰(zhàn)鏈、雨傘或是其他一些需要隨身

攜帶的物品。在工作時(shí)，這種手表還會(huì)監(jiān)視各種物品（如文件袋和試驗(yàn)材料）

的擺放是否正確以及它們?cè)诜课葜兴幍奈恢??？偠灾@種曾經(jīng)的間

諜專用設(shè)備現(xiàn)在已可用來(lái)提醒那些健忘的人，幫助他們規(guī)整自己物品的擺

放，指明所需物品當(dāng)前所處的位置等。研究人員介紹說(shuō)，將射頻識(shí)別技術(shù)

和其他一些產(chǎn)品有機(jī)地結(jié)合在一起，不但可以用來(lái)尋找遺失的物晶，而且

還可以追蹤它們?cè)谝惶飚?dāng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡。

成功案例之五一美將RFID用于醫(yī)院防止手術(shù)失誤

美國(guó)政府同意將無(wú)線射頻電子標(biāo)簽（RFID）像繃帶一樣貼到病人手術(shù)

處，以確保醫(yī)生對(duì)適當(dāng)?shù)牟∪诉M(jìn)行適當(dāng)?shù)氖中g(shù)。由SurgiChip公司生產(chǎn)的

這種標(biāo)簽，目的是為了防止出現(xiàn)失誤手術(shù)。據(jù)紀(jì)錄，美國(guó)每年因失誤手術(shù)

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而殺死數(shù)千病人。

病人的名字和手術(shù)位置被打印在SurgiChip的標(biāo)簽上。其內(nèi)置的芯片

還編碼紀(jì)錄了手術(shù)的類型、手術(shù)日期和手術(shù)的名稱。在實(shí)施手術(shù)之前，先

對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行掃描，然后對(duì)病人進(jìn)行詢問(wèn)來(lái)證實(shí)標(biāo)簽上的信息是否真實(shí)。到

了手術(shù)日，在對(duì)病人實(shí)施麻醉之前，再次對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行掃描，并再次對(duì)病人

進(jìn)行驗(yàn)證。通過(guò)一種粘合劑將標(biāo)簽貼到病人實(shí)施手術(shù)的附近處。醫(yī)院手術(shù)

室工作人員再次對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行掃描，并與病人名冊(cè)卜的信息進(jìn)行比較.在手

術(shù)前，該標(biāo)簽將被取下。SurgiChip估計(jì)，包括標(biāo)簽、掃描儀、打印機(jī)和每

個(gè)醫(yī)院都需下載的版權(quán)軟件在內(nèi)的這一套設(shè)備，可能得花幾千美金。

思考分析：

以上案例中：

1、為什么采用RFID能取得成功，取得成功的主要因素是什么？

2、如果采用條碼技術(shù)能否解決？

3、能否想出在新的應(yīng)用領(lǐng)域中應(yīng)用RFID技術(shù)？

4、在物流行業(yè)，RFID會(huì)有怎么的貢獻(xiàn)？

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《RFID原理及應(yīng)用》教案

項(xiàng)目

第2章無(wú)線射頻識(shí)別系統(tǒng)

（章節(jié)）班級(jí)物聯(lián)網(wǎng)工程2016級(jí)1、2、3班

的組成和原理

名稱

第2周星期二、五

課型綜合課總學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí)

第1-2,3-4節(jié)

素質(zhì)目標(biāo)掌握RFID的組成和原理。

教學(xué)

能力目標(biāo)能認(rèn)識(shí)幾種常用的RFID設(shè)備

目標(biāo)

能了解RFID的基本原理

知識(shí)目標(biāo)

能掌握RFID的硬件和軟件的系統(tǒng)組成

能力訓(xùn)練場(chǎng)地

多媒體計(jì)算機(jī)，投影，RFID設(shè)備

素材、器材

知識(shí)、能力重點(diǎn)掌握RFID的硬件和軟件的系統(tǒng)組成（原理）

知識(shí)、能力難點(diǎn)掌握RFID的硬件和軟件的系統(tǒng)組成（原理）

理論教學(xué)方法講授、PPT演示教學(xué)方法

考核標(biāo)準(zhǔn)及方式提問(wèn)、回答

作業(yè)（或項(xiàng)目）RFID分幾部分組成，其主要原理是什么？

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第2章RFID的組成與原理

主要內(nèi)容：

一、無(wú)線射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本原理

二、RFID系統(tǒng)中的硬件組件

1、RFID標(biāo)簽

2、識(shí)讀器

3、天線

4、主機(jī)

三、RFID系統(tǒng)中的軟件組件

1、RFID系統(tǒng)軟件

2、RFID中間件

3、主機(jī)應(yīng)用程序

4、EPCGlobal網(wǎng)絡(luò)

四、RFID識(shí)讀器簡(jiǎn)單應(yīng)用示例

的組成

時(shí)間RFID

硬件：

標(biāo)簽、識(shí)讀器、天線、主機(jī)

安排、RFID

軟件：

系統(tǒng)軟，‘牛、中間件、應(yīng)用軟件

步驟、RFID(P9)

一、RFTD基本原理

的實(shí)質(zhì)是借助無(wú)線射頻技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的身份和信息識(shí)

內(nèi)容RFID(RF)

別。物品的信息存儲(chǔ)在一張芯片上，通過(guò)與之配套的讀出器，就可以把

芯片內(nèi)的信息(數(shù)據(jù))讀取出來(lái)。

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問(wèn)題：

1、RFID中數(shù)據(jù)的傳輸以什么方式?(P10)

2、RFID標(biāo)簽與識(shí)讀器之間的數(shù)據(jù)交換稱之為什么？(P9)

二、RFID的硬件組件

1、RFID標(biāo)簽

RFID標(biāo)簽是一種微型的無(wú)線收發(fā)裝置，在標(biāo)簽內(nèi)保存數(shù)據(jù)，當(dāng)識(shí)

讀器查詢時(shí)它會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)給識(shí)讀器。

由耦合元件及芯片組成，標(biāo)簽含有內(nèi)置天線，用于和射頻天線間進(jìn)

行通信。

電子標(biāo)簽的優(yōu)點(diǎn)：

(1)非接觸性。無(wú)源射頻卡與讀寫設(shè)備之間沒(méi)有機(jī)械接觸，無(wú)機(jī)械

損傷。與讀寫設(shè)備也沒(méi)有插口(全密封)，能適應(yīng)多塵、潮濕等惡劣環(huán)境,

可靠性高，使用壽命長(zhǎng)。

(2)響應(yīng)速度快。普通磁卡的信息交換只有1?2kb/s,而射頻識(shí)

別卡信息交換速度為毫秒級(jí)，支持在高速移動(dòng)中讀卡。

(3)安全，呆密性好。普通磁卡受到強(qiáng)磁場(chǎng)干擾會(huì)丟失信息，信息易

被竊取、篡改或偽造。射頻識(shí)別卡利用存儲(chǔ)器記錄信息，不受磁場(chǎng)的干

擾，卡內(nèi)有專用的電路模塊，可作密碼運(yùn)算和雙向密碼鑒別，數(shù)據(jù)安全

性和保密性能好。

(4)體積小，方便各種封裝形式，價(jià)格比有源卡便宜許多。

*什么是電子產(chǎn)品代碼標(biāo)簽？

電子產(chǎn)品代碼是全球產(chǎn)品代碼的發(fā)展，可以識(shí)別視野之外的目標(biāo)。

電子產(chǎn)品代碼并不僅僅是一個(gè)無(wú)線電波條形碼，它包含著一系列的數(shù)據(jù)

和信息，象產(chǎn)地，日期代碼和其他關(guān)鍵的供應(yīng)信息，這些信息儲(chǔ)存在一

個(gè)小的硅片中，利用標(biāo)簽，解讀器和計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)，生產(chǎn)者和零售商就

可以隨時(shí)了解精確的產(chǎn)品和庫(kù)存信息。

*RFID標(biāo)簽的價(jià)格是多少？

射頻標(biāo)簽價(jià)格根據(jù)標(biāo)簽種類和應(yīng)用價(jià)格從30美分到50美元不等，

總的來(lái)說(shuō)，用在高檔產(chǎn)品中的智能標(biāo)簽在50美分以上，主動(dòng)標(biāo)簽要貴

的多，帶有復(fù)雜靈敏元件的價(jià)格在100美元以上。

大射頻標(biāo)簽?zāi)苡糜诮饘傥矬w嗎？能用于含水成分較高的物品嗎？

可以。無(wú)線電波會(huì)從金屬物體上反射回來(lái)，會(huì)被水吸收。這會(huì)使跟

蹤金屬物體或是含水較高的物體產(chǎn)生困難。但是精心設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能解決

這些問(wèn)題。

*只讀和讀寫標(biāo)簽有什么區(qū)別？

內(nèi)存有讀寫微芯片的標(biāo)簽，可以在現(xiàn)有信息的基礎(chǔ)上增加信息，應(yīng)

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用在某些專業(yè)領(lǐng)域，但是由於它比只讀芯片貴得多，對(duì)於價(jià)值不高的商

品來(lái)說(shuō)，就不太現(xiàn)實(shí)。一些只讀芯片在產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)就儲(chǔ)存有信息，不能

再做更改。

*什么叫標(biāo)簽沖突？

解讀器在同時(shí)讀取多個(gè)標(biāo)簽發(fā)射回來(lái)的信息會(huì)產(chǎn)生標(biāo)簽沖突的問(wèn)

題，商家采用不同的系統(tǒng)使得標(biāo)簽一次發(fā)回一個(gè)信息。解讀器又能同時(shí)

讀取多個(gè)標(biāo)簽，所以，所有的標(biāo)簽?zāi)芡瑫r(shí)被讀取。

火射頻標(biāo)簽?zāi)軆?chǔ)存多少信息？

標(biāo)簽根據(jù)商家種類的不同能儲(chǔ)存從512字節(jié)到4兆不等的數(shù)據(jù)。標(biāo)

簽中儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)是由系統(tǒng)的應(yīng)用和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)決定的。例如，標(biāo)簽?zāi)軌?/p>

提供產(chǎn)品生產(chǎn)，運(yùn)輸，存儲(chǔ)情況，也可以辨別機(jī)器，動(dòng)物和個(gè)體的身份。

這些類似于條形碼中存儲(chǔ)的信息。標(biāo)簽還可以連接到數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)產(chǎn)品

庫(kù)存編號(hào)，當(dāng)前位置，狀態(tài)，售價(jià)，批號(hào)的信息。相應(yīng)的，射頻標(biāo)簽在

讀取數(shù)據(jù)時(shí)不用參照數(shù)據(jù)庫(kù)可以直接確定代碼的含義。

*射頻標(biāo)簽可以和傳感器連接嗎？

可以，射頻標(biāo)簽已經(jīng)和許多傳感器連接了，包括能記錄溫度，濕度

的。當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生變化時(shí)，標(biāo)簽?zāi)軌虻玫教崾荆绕涫钱?dāng)變化對(duì)物品

的儲(chǔ)存和使用有重要影響時(shí)。

*應(yīng)答器，智能標(biāo)簽，射頻標(biāo)簽有什么區(qū)別？

最初在技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)答器是指能夠傳輸信息回復(fù)信息的電子模塊，

近些年，由於射頻技術(shù)發(fā)展迅猛，應(yīng)答器有了新的說(shuō)法和含義，又被叫

做智能標(biāo)簽或標(biāo)簽。智能標(biāo)簽確切的說(shuō)是射頻標(biāo)簽的--種創(chuàng)新，由具有

粘性的標(biāo)簽和超薄射頻標(biāo)簽組成。智能標(biāo)簽將射頻技術(shù)和方便靈活的標(biāo)

簽印刷優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，具有讀寫功能的智能標(biāo)簽?zāi)鼙欢啻尉幊?，遵循?biāo)

簽最初制作時(shí)的編碼規(guī)律。

*哪種標(biāo)簽適合我的客戶的產(chǎn)品？

標(biāo)簽?zāi)茉谟兴沫h(huán)境下正常工作嗎？金屬會(huì)破壞它的功能嗎？在

什么溫度下它能正常工作？含水量較高的產(chǎn)品，金屬物品，很高或是很

低的溫度對(duì)於標(biāo)簽的工作都會(huì)是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。但是經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能

克服這些缺點(diǎn)，因此根據(jù)應(yīng)用功能和對(duì)象的不同，標(biāo)簽的種類也大相徑

庭。射頻標(biāo)簽的目的是使用一種統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電子產(chǎn)品代碼，使產(chǎn)品在不

同領(lǐng)域都能被辨識(shí)。

讀寫器

無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(RadioFrequencyIdenfication,RFID)是

一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合

(電感或電磁耦合)或雷達(dá)反射的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)

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識(shí)別。

RFID系統(tǒng)至少包含電子標(biāo)簽和閱讀器兩部分。RFID閱讀器(讀寫

器)通過(guò)天線與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼

和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮鳌５湫偷拈喿x器包含有高頻模塊(發(fā)送器

和接收器)、左制單元以及閱讀器天線。

大閱讀器接收電波的有效范圍是什么？

閱讀器的接收范圍受到很多因素的影響，電波頻率，標(biāo)簽的尺寸形

狀，閱讀器的能量，金屬物體的干擾，和其他射頻裝置等?？偟恼f(shuō)來(lái)，

低頻被動(dòng)標(biāo)簽的接收距離在一英尺以內(nèi)，對(duì)於高頻被動(dòng)標(biāo)簽的接收距離

在三英尺左右，對(duì)於超高頻標(biāo)簽的接收距離在十到二十英尺。對(duì)於使用

電池的半主動(dòng)和主動(dòng)標(biāo)簽，閱讀器可以接收到三百英尺甚至更遠(yuǎn)的信

號(hào)。對(duì)於低頻和高頻射頻，如果標(biāo)簽和閱讀器天線的尺寸一樣，接收距

離可以用天線的直徑乘以1.4來(lái)計(jì)算。在直徑在三十厘米以內(nèi)，這條規(guī)

律都適用。

*LF,HF,UHF都分別代表什么?

和我們聽(tīng)的收音機(jī)道理一樣，射頻標(biāo)簽和閱讀器也要調(diào)制到相同的

頻率才能工作。IEHF,UHF就對(duì)應(yīng)著不同頻率的射頻。LF代表低頻射

頻，在125KHz左右,HF代表高頻射頻,在13.54MHz左右,UHF代表超

高頻射頻，在850至910MHz范圍之內(nèi)。

*為什么要使用不同的頻率？

在操作中有4種波段的頻率,低頻(125KIIZ),高頻(13.54MHz),

超高頻(850910MFz),微波(2.45GHz).每一種頻率都有它的特點(diǎn)，

被用在不同的領(lǐng)域，因此要正確使用就要先選擇合適的頻率。

*所有的國(guó)家都使用同一種頻率嗎？

不是，歐洲的超高頻是868MHz，美國(guó)的則是915MHz.日本目前不允

許將超高頻用到射頻技術(shù)中。政府也通過(guò)調(diào)整閱讀器的電源來(lái)限制它對(duì)

其他器械的影響。有些組織例如全球商務(wù)促進(jìn)委員會(huì)正鼓勵(lì)政府取消限

制。標(biāo)簽和閱讀器生產(chǎn)廠商也正在開(kāi)發(fā)能使用不同頻率系統(tǒng)避免這些問(wèn)

題。

*我們?nèi)绾沃滥膫€(gè)頻率適合于我們的產(chǎn)品？

不同的頻率有不同的特點(diǎn)，因此他們的用途也就形形色色。例如，

低頻標(biāo)簽比超高頻標(biāo)簽便宜，節(jié)省能量，穿透廢金屬物體力強(qiáng)，他們最

適合用于含水成分較高的物體，例如水果等。超高頻作用范圍廣，傳送

數(shù)據(jù)速度快，但是他們比較耗能，穿透力較弱，作業(yè)區(qū)域不能有太多干

擾，適合用于監(jiān)測(cè)從海港運(yùn)到倉(cāng)庫(kù)的物品。當(dāng)做選擇時(shí)，最好咨詢一下

相關(guān)的專家，供貨商，從而選擇正確的射頻。

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*我聽(tīng)說(shuō)射頻技術(shù)遇到水或金屬不能正常工作，是不是說(shuō)就不能將

它用于監(jiān)測(cè)罐裝或含水成分較高的產(chǎn)品？

不是的。金屬會(huì)反射射頻，水能吸收射頻，因此在這種情況下使標(biāo)

簽的功能正常發(fā)揮產(chǎn)生了問(wèn)題。但是，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能很好的避免這

些問(wèn)題。

*什么是閱讀器沖突？

射頻技術(shù)遇到的一個(gè)問(wèn)題就是閱讀器沖突，就是一個(gè)閱讀器接收到

的信息和另外一個(gè)閱讀器接收到的信息發(fā)生沖突，產(chǎn)生重疊。解決這個(gè)

問(wèn)題的一種方法是使用TDMA技術(shù)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是閱讀器被指揮在不同

時(shí)間接收信號(hào)，而不是同時(shí)，這樣就保證了閱讀器不會(huì)互相干擾。但是

在同一區(qū)域的物品就會(huì)被讀取兩次，因此就要建立相應(yīng)的系統(tǒng)去避免這

種情況的發(fā)生。

大被動(dòng)閱讀器如何工作？

射頻閱讀器通過(guò)多種方式和標(biāo)簽傳送信息，閱讀器利用天線在周圍

形成磁場(chǎng)，被動(dòng)標(biāo)簽從磁場(chǎng)中接收到能量然后將信號(hào)發(fā)送給閱讀器，閱

讀器將信息轉(zhuǎn)化成電子信息一-標(biāo)簽電子產(chǎn)品代碼。

*所有的閱讀器都能支持不同種類的標(biāo)簽嗎？

目前還不是。很多公司生產(chǎn)的閱讀器支持現(xiàn)有供給鏈中用的新標(biāo)簽

的射頻技術(shù)。一些閱讀器只支持新的電子產(chǎn)品代碼，一些只支持某些生

產(chǎn)廠商生產(chǎn)的特定標(biāo)簽。

*我需要什么樣的閱讀器？

閱讀器和標(biāo)簽一樣，得通過(guò)研究供給方式?jīng)Q定使用種類和數(shù)量。例

如，要求是管理進(jìn)出倉(cāng)庫(kù)的庫(kù)存，閱讀器可以安裝在碼頭貨物進(jìn)出的艙

門上。如果耍求是管理送給特定客戶的產(chǎn)品，那閱讀器應(yīng)該不僅僅裝在

艙門上，還應(yīng)該裝在卡車上。如果要求是控制零售貨架，固定或是手持

裝置可以采用，從而方便自動(dòng)出庫(kù)記錄和計(jì)數(shù)。

天線

(1)發(fā)射天線：用于發(fā)射無(wú)線電信號(hào)以激活電子標(biāo)簽。

(2)接收天線：接收電子標(biāo)簽發(fā)出的無(wú)線電信號(hào)；

RFID標(biāo)簽分類

1.按供電方式分為有源標(biāo)簽和無(wú)源標(biāo)簽。

有源是指標(biāo)簽內(nèi)有電池提供電源，其作用距離較遠(yuǎn)，但壽命有限、體

積較大、成本高，且不適合在惡劣環(huán)境下工作；

無(wú)源標(biāo)簽內(nèi)無(wú)電池，它利用波束供電技術(shù)將接收到的射頻能量轉(zhuǎn)化為

直流電源為標(biāo)簽內(nèi)電路供電，其作用距離相對(duì)有源標(biāo)簽短，但壽命長(zhǎng)且

對(duì)工作環(huán)境要求不高。

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RFID標(biāo)簽分類

2.按載波頻率分為低頻射頻標(biāo)簽、中頻射頻標(biāo)簽和高頻射頻標(biāo)簽。

低頻射頻標(biāo)簽主要有125kHz和134.2kHz兩種，中頻射頻標(biāo)簽頻率主

要為13.56MHz,高頻射頻標(biāo)簽主要為433MHz、915MHz、2.45GHz、

5.8GHz等。低頻系統(tǒng)主要用于短距離、低成本的應(yīng)用中，如多數(shù)的門

禁控制、校園卡、動(dòng)物監(jiān)管、貨物跟蹤等。中頻系統(tǒng)用于門禁控制和需

傳送大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng)；高頻系統(tǒng)應(yīng)用于需要較長(zhǎng)的讀寫距離和高讀

寫速度的場(chǎng)合，其天線波束方向較窄且價(jià)格較高，在火車監(jiān)控、高速公

路收費(fèi)等系統(tǒng)中應(yīng)用。

RFID標(biāo)簽分類

3.按調(diào)制方式的不同可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式。

主動(dòng)式射頻標(biāo)簽用自身的射頻能量主動(dòng)地發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器；被動(dòng)式

射頻標(biāo)簽使用調(diào)制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù)，它必須利用讀寫器的載波來(lái)調(diào)制

自己的信號(hào)，該類技術(shù)適合用在門禁或交通應(yīng)用中，因?yàn)樽x寫器可以確

保只激活一定范圍之內(nèi)的射頻標(biāo)簽。在有障礙物的情況下，用調(diào)制散射

方式，讀寫器的能量必須來(lái)去穿過(guò)障礙物兩次。而主動(dòng)方式的射頻標(biāo)簽

發(fā)射的信號(hào)僅穿過(guò)障礙物一次，因此主動(dòng)方式工作的射頻標(biāo)簽主要用于

有障礙物的應(yīng)用中，距離更遠(yuǎn)（可達(dá)30米）。

RFID標(biāo)簽分類

4,按作用距離可分為密耦合標(biāo)簽（作用距離小于1厘米）、近耦合標(biāo)簽

（作用距離小于15厘米）、疏耦合標(biāo)簽（作用距離約1米）和遠(yuǎn)距離標(biāo)簽

（作用距離從1米到10米，甚至更遠(yuǎn)）。

5.按芯片分為只讀標(biāo)簽、讀寫標(biāo)簽和CPU標(biāo)簽。

問(wèn)題：

1、動(dòng)物追蹤應(yīng)該用什么類型的標(biāo)簽？

2、用于圖書管理的標(biāo)簽應(yīng)該用什么類型的標(biāo)簽？（P13）

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《RFID原理及應(yīng)用》教案

項(xiàng)目

第2章無(wú)線射頻識(shí)別系統(tǒng)

（章節(jié)）班級(jí)物聯(lián)網(wǎng)工程2016級(jí)1、2、3班

的組成和原理

名稱

第2周星期四、五

課型綜合課總學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí)

第1-2,3-4節(jié)

感受無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)的魅力

素質(zhì)目標(biāo)

認(rèn)識(shí)識(shí)讀器的原理

教學(xué)

能力目標(biāo)能認(rèn)識(shí)幾種常用的RFID設(shè)備

目標(biāo)

了解RFID的基本原理

知識(shí)目標(biāo)

掌握RFID的硬件和軟件的系統(tǒng)組成

能力訓(xùn)練場(chǎng)地

多媒體計(jì)算機(jī)，投影，RFID設(shè)備

素材、器材

知識(shí)、能力重點(diǎn)掌握RFID的軟件的系統(tǒng)組成

知識(shí)、能力難點(diǎn)掌握RFID的軟件的系統(tǒng)組成

理論教學(xué)方法講授、PPT演示教學(xué)方法

考核標(biāo)準(zhǔn)及方式點(diǎn)名、提問(wèn)、回答

作業(yè)（或項(xiàng)目）由PPT電子教案給出

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第2章RFID的組成與原理

2.識(shí)讀器

無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(RadioFrequencyIdenfication,RFID)是

一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合

(電感或電磁耦合)或雷達(dá)反射的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)

識(shí)別。

RFID系統(tǒng)至少包含電子標(biāo)簽和閱讀器兩部分。RFID閱讀器(讀寫

器)通過(guò)天線與RF1D電子標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼

和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器

和接收器)、咨制單元以及閱讀器天線。

*閱讀器接收電波的有效范圍是什么？

教學(xué)閱讀器的接收范圍受到很多因素的影響，電波頻率，標(biāo)簽的尺寸

形狀，閱讀器的能量，金屬物體的干擾，和其他射頻裝置等?？偟恼f(shuō)來(lái),

時(shí)間低頻被動(dòng)標(biāo)簽的接收距離在一英尺以內(nèi)，對(duì)於高頻被動(dòng)標(biāo)簽的接收距離

在三英尺左右，對(duì)於超高頻標(biāo)簽的接收距離在十到二十英尺。對(duì)於使用

安排、

電池的半主動(dòng)和主動(dòng)標(biāo)簽，閱讀器可以接收到三百英尺甚至更遠(yuǎn)的信

步驟、號(hào)。對(duì)於低頻和高頻射頻，如果標(biāo)簽和閱讀器天線的尺寸一樣，接收距

離可以用天線的直徑乘以1.4來(lái)計(jì)算。在直徑在三十厘米以內(nèi)，這條規(guī)

內(nèi)容律都適用。

*LF,HF,UHF都分別代表什么？

和我們聽(tīng)的收音機(jī)道理一樣，射頻標(biāo)簽和閱讀器也要調(diào)制到相同

的頻率才能工作。LF,HF,UHF就對(duì)應(yīng)著不同頻率的射頻。LF代表低頻

射頻，在125KHz左右，HF代表高頻射頻，在13.54MHz左右，UHF代表

超高頻射頻，在850至910MHz范圍之內(nèi)。

*為什么要使用不同的頻率？

在操作中有4種波段的頻率,低頻(125KHZ),高頻(13.54MHz),

超高頻(850-9lOMFz),微波(2.45GHz).每一種頻率都有它的特點(diǎn)，

被用在不同的領(lǐng)域，因此要正確使用就要先選擇合適的頻率。

大所有的國(guó)家都使用同一種頻率嗎？

不是，歐洲的超高頻是868MHz，美國(guó)的則是915MHz.日本目前不允

四川理工學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)工程系

許將超高頻用到射頻技術(shù)中。政府也通過(guò)調(diào)整閱讀器的電源來(lái)限制它對(duì)

其他器械的影響。有些組織例如全球商務(wù)促進(jìn)委員會(huì)正鼓勵(lì)政府取消限

制］。標(biāo)簽和閱讀器生產(chǎn)廠商也正在開(kāi)發(fā)能使用不同頻率系統(tǒng)避免這些問(wèn)

題。

*我們?nèi)绾沃滥膫€(gè)頻率適合于我們的產(chǎn)品？

不同的頻率有不同的特點(diǎn)，因此他們的用途也就形形色色。例如，

低頻標(biāo)簽比超高頻標(biāo)簽便宜，節(jié)省能量，穿透廢金屬物體力強(qiáng)，他們最

適合用于含水成分較高的物體，例如水果等。超高頻作用范圍廣，傳送

數(shù)據(jù)速度快，但是他們比較耗能，穿透力較弱，作業(yè)區(qū)域不能有太多干

擾，適合用于監(jiān)測(cè)從海港運(yùn)到倉(cāng)庫(kù)的物品。當(dāng)做選擇時(shí)，最好咨詢一下

相關(guān)的專家，供貨商，從而選擇正確的射頻。

*我聽(tīng)說(shuō)射頻技術(shù)遇到水或金屬不能正常工作，是不是說(shuō)就不能

將它用于監(jiān)測(cè)罐裝或含水成分較高的產(chǎn)品？

不是的。金屬會(huì)反射射頻，水能吸收射頻，因此在這種情況下使

標(biāo)簽的功能正常發(fā)揮產(chǎn)生了問(wèn)題。但是，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能很好的避免

這些問(wèn)題。

*什么是閱讀器沖突？

射頻技術(shù)遇到的一個(gè)問(wèn)題就是閱讀器沖突，就是一個(gè)閱讀器接收

到的信息和另外一個(gè)閱讀器接收到的信息發(fā)生沖突，產(chǎn)生重疊。解決這

個(gè)問(wèn)題的一種方法是使用TDMA技術(shù)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是閱讀器被指揮在不

同時(shí)間接收信號(hào)，而不是同時(shí)，這樣就保證了閱讀器不會(huì)互相干擾。但

是在同一區(qū)域的物品就會(huì)被讀取兩次，因此就要建立相應(yīng)的系統(tǒng)去避免

這種情況的發(fā)生。

*被動(dòng)閱讀器如何工作？

射頻閱讀器通過(guò)多種方式和標(biāo)簽傳送信息，閱讀器利用天線在周

圍形成磁場(chǎng)，被動(dòng)標(biāo)簽從磁場(chǎng)中接收到能量然后將信號(hào)發(fā)送給閱讀器，

閱讀器將信息轉(zhuǎn)化成電子信息--標(biāo)簽電子產(chǎn)品代碼。

大所有的閱讀器都能支持不同種類的標(biāo)簽嗎？

目前還不是。很多公司生產(chǎn)的閱讀器支持現(xiàn)有供給鏈中用的新標(biāo)

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簽的射頻技術(shù)。一些閱讀器只支持新的電子產(chǎn)品代碼，一些只支持某些

生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的特定標(biāo)簽。

*我需要什么樣的閱讀器？

閱讀器和標(biāo)簽一樣，得通過(guò)研究供給方式?jīng)Q定使用種類和數(shù)量。例如，

耍求是管理進(jìn)出倉(cāng)庫(kù)的庫(kù)存，閱讀器可以安裝在碼頭貨物進(jìn)出i勺艙門

上。如果要求是管理送給特定客戶的產(chǎn)品，那閱讀器應(yīng)該不僅僅裝在艙

門上，還應(yīng)該裝在卡車上。如果要求是控制零售貨架，固定或是手持裝

置可以采用，從而方便自動(dòng)出庫(kù)記錄和計(jì)數(shù)。

識(shí)讀器的功能

首先是激活標(biāo)簽。為被動(dòng)或半主動(dòng)標(biāo)簽提供能量。

等待標(biāo)簽反回信息。

處理標(biāo)簽信息，并傳遞給主機(jī)。

識(shí)讀器可以接收標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，也可以向標(biāo)簽里寫數(shù)據(jù)。

識(shí)讀器應(yīng)用注意工作頻率與標(biāo)簽是否一致。

識(shí)讀器認(rèn)識(shí)

XCRMF-801型讀寫器模塊符合EPCG2標(biāo)準(zhǔn)。單端口的讀寫器模塊，即

可獨(dú)立使用，也可作為核心模塊嵌入到其他的設(shè)備中使用。

物理參數(shù)

尺寸：144x126x32mm

重量：0.5kg

LED指示燈:5

環(huán)境參數(shù)

工作溫度：0C?+40C

存儲(chǔ)溫度：-10℃?+50℃

濕度范圍：20%?95%

性能參數(shù)

工作頻段：920?925MHz

符合協(xié)議：ISO18000-6B、EPCC1G2

數(shù)據(jù)速率：40Kbps

最大讀標(biāo)簽距離：3m(與天線配置相關(guān))

天線接口：1個(gè)SMA端口

輸出功率：最大2?0W(+33dBm),20dB數(shù)字控制范圍，最小步進(jìn)0.5dB

調(diào)制方式：100%ASK

可用頻點(diǎn)：8個(gè)

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發(fā)射帶寬：＜250kHz

頻率穩(wěn)定度：W±5ppm

3.天線

天線用于在RFID標(biāo)簽與識(shí)讀器之間建立數(shù)據(jù)通信的通道，天線的設(shè)計(jì)

和位置對(duì)天系統(tǒng)的覆蓋范圍、識(shí)讀距離和操作通信的準(zhǔn)確信性起重要的

作用。

4.主機(jī)

主機(jī)也是系統(tǒng)的硬件組成部分。

主機(jī)是應(yīng)用程序運(yùn)行環(huán)境。數(shù)據(jù)的主要存儲(chǔ)場(chǎng)所。

三、軟件組成

1、系統(tǒng)軟件

標(biāo)簽與識(shí)讀器之間進(jìn)行通信所必需的功能集合。

2、中間件

識(shí)讀器與主機(jī)之間運(yùn)行的的一組軟件。是RFID系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件

的橋梁。

3、主機(jī)應(yīng)用程序

是我們要能開(kāi)發(fā)的運(yùn)行程序。

EPCGlobal網(wǎng)絡(luò)

EPCglobal的主要職責(zé)是在全球范圍內(nèi)對(duì)各個(gè)行業(yè)建立和維護(hù)EPC網(wǎng)

絡(luò)，保證供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)信息的自動(dòng)、實(shí)時(shí)識(shí)別采用全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)

發(fā)展和管理EPC網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)提高供應(yīng)鏈上貿(mào)易單元信息的透明度與可

視性，以此來(lái)提高全球供應(yīng)鏈的運(yùn)作效率。

EPCglobal是一個(gè)中立的、非贏利性標(biāo)準(zhǔn)化組織。

EPCglobal網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)即時(shí)識(shí)別和供應(yīng)鏈信息共享的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

了解EPC編碼格式。(P18)

問(wèn)題：

1、什么是RF1D系統(tǒng)軟件，它的功能是？(P16)

2、什么是中間件,它有哪些功能？(P17)

3、理解“事件”一詞。

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《RFID原理及應(yīng)用》教案

項(xiàng)目

（章節(jié)）識(shí)讀器接口RS232班級(jí)物聯(lián)網(wǎng)工程2016級(jí)1、2、3班

名稱

第2周星期四、五

課型綜合課總學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí)

第1-2,3-4節(jié)

素質(zhì)目標(biāo)用VB通過(guò)RS232接口與RFID識(shí)讀器能信

教學(xué)

能力目標(biāo)能認(rèn)識(shí)RS232計(jì)算機(jī)接口

目標(biāo)

了解RFID識(shí)讀器的RS232接口

知識(shí)目標(biāo)

掌握RFID識(shí)讀器RS232接口的編程方法

能力訓(xùn)練場(chǎng)地

多媒體計(jì)算機(jī)，投影，RFID設(shè)備

素材、器材

知識(shí)、能力重點(diǎn)掌握RFID識(shí)讀器RS232接口的編程方法

知識(shí)、能力難點(diǎn)掌握RFID識(shí)讀器RS232接口的編程方法

理論教學(xué)方法講授、PPT演示教學(xué)方法

考核標(biāo)準(zhǔn)及方式提問(wèn)、回答

作業(yè)（或項(xiàng)目）由PPT電子教案給出

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RS232接口

(思考：1、RFID有幾種接品可以接入？

2、RS232的通訊協(xié)議有哪些？)

RS232接口是1970年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)(ETA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制

教學(xué)

解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。

它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備(DCE)之間串行二進(jìn)

時(shí)間

制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè)25個(gè)腳的DB25連接

器，對(duì)連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定，還對(duì)各種信號(hào)的電平加

安排、

以規(guī)定。DB25的串口一般只用到的管腳只有2(RXD)、3(TXD)、7(GND)

這三個(gè)，隨著設(shè)備的不斷改進(jìn)，現(xiàn)在DB25針很少看到了，代替他的是

步驟、

DB9的接口,DB9所用到的管腳比DB25有所變化,是2(RXD)、3(TXD)、

5(GND)這三個(gè)。因此現(xiàn)在都把RS232接口叫做DB9。

內(nèi)容1

由于RS232接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早，難免有不足之處，主要有以下四點(diǎn)：

(1)接口的信號(hào)電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因?yàn)榕c‘H'L

電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL電路連接。

(2)傳輸速率較低，在異步傳輸時(shí),波特率為20Kbps。

(3)接口使用一根信號(hào)線和一根信號(hào)返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式，

這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。

(4)傳輸距離有限，最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為50英尺，實(shí)際上也只能用

在50米左右。

RS232接口的VB程序1

Active控件Microsoftcommcontronl(MSComm)

MSComm控件的屬性

CommPort：設(shè)置串口號(hào)，類型short1-coininl；2-comm2.

Settings：設(shè)置串口通訊參數(shù)，類型CStringB-波特率P-奇偶性(N-

無(wú)校驗(yàn)，E-偶校驗(yàn)，0-奇驗(yàn))D-字節(jié)有效位數(shù)S-停止位。例：

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“1200,n,8,1”

PortOpen：設(shè)置或返回串口狀態(tài)，類型BOOL：TURE-打開(kāi)FALSE-關(guān)閉。

InputMode設(shè)置從接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)的格式，類型long：0-Text

1-Bin.

RS232接口的VB程序2

MSComni控件的屬性

Input從接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)類型VARIANTo

InBufferCount接收緩沖區(qū)中的字節(jié)數(shù)，類型：short.

InBufferSize接收緩沖區(qū)的大小,類型:short.

Output向發(fā)送緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)，類型：VARIANT.

OutBufferCount發(fā)送緩沖區(qū)中的字節(jié)數(shù)，類型：short.

OutBufferSizc發(fā)送緩沖區(qū)的大小,類型：short.

InputLen設(shè)置或返回Input讀出的字節(jié)數(shù),類型：short.

CommEvent串口事件，類型：short.

設(shè)置好這些屬性和方法，程序很容易就可以編出來(lái)了，其中要注意的是

串口的波特串設(shè)置，OnComm事件的程序編寫。

RS232接口的VB程序3

MSComm控件使用前先要設(shè)置好的屬性

CommPort=2'設(shè)置串口COM2口

Settings=“1200,n,8,l”'設(shè)置串口通訊參數(shù)，波特率1200,

無(wú)奇偶性校驗(yàn)，字節(jié)有效位數(shù)8位，停止位1位。

PortOpen=TURE'設(shè)置或返回串口狀態(tài)：TURE打開(kāi)FALSE關(guān)閉。

RS232接口的VB程序4

設(shè)置好屬性后，先打開(kāi)設(shè)備

PrivateSubFormLoad()

MSComm1.PortOpen=True

EndSub

關(guān)閉程序時(shí)，關(guān)閉設(shè)備

PrivateSubFormUnload(CancelAsInteger)

MSComm1.PortOpen=False

EndSub

RS232接口的VB程序5

向單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)

PrivateSubCommandl_Click()

DimByteArray(1)AsByte'定一個(gè)數(shù)組

ByteArray(1;=Vai(Text2.Text)，把數(shù)字以字符存放

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MSComml.Output=ByteArray

EndSub'向單片機(jī)發(fā)送字符

RS232接口的VB程序6

CommEvent：這是一個(gè)非常重要的屬性，該屬性設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)效，運(yùn)行時(shí)只

讀。一旦串口發(fā)生通信事件或產(chǎn)生錯(cuò)誤，依據(jù)產(chǎn)生的事件和錯(cuò)誤,MSComm

控件為CommEvent屬性賦不同的代碼，同時(shí)產(chǎn)生OnComm事件。用戶程

序就可在OnComm事件處理程序中針對(duì)不同的代碼，進(jìn)行相應(yīng)的處理。

CommEvent屬性的代碼、常數(shù)及含義參見(jiàn)表1及表2。

表1CommEvent通信事件

RS232接口的VB程序8

OnComm事件，當(dāng)有數(shù)據(jù)返回時(shí)激活該事件

RS232接口的VB程序9

OnComm事件，當(dāng)有數(shù)據(jù)返回時(shí)激活該事件

PrivateSubMSCommlOnComm()

DimstrAsString

DimcountAsInteger

DimiAsInteger

SelectCaseMSComml.CommEvent

CasecomEvReceive

inbyte二MSComml.Input

Fori=LBound(inbyte)ToUBound(inbyte)

str=striHex(inbyte(i))?Chr(32);將接受到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成

十六進(jìn)制，以字符串的形式顯示

Nexti

strreceive.Text=str

EndSelect

EndSub

RS232接口的VB程序10

仿照QQ等聊天程序制作一個(gè)用RS232端口通信的聊天程序。

(討論：要是USB接口該如何編程？)

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《RFID原理及應(yīng)用》教案

項(xiàng)目

第3章無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)在

（章節(jié)）班級(jí)物聯(lián)網(wǎng)工程2016級(jí)1、2、3班

應(yīng)用方面的限制

名稱

第3周星期四、五

課型綜合課總學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí)

第1-2,3-4節(jié)

素質(zhì)目標(biāo)掌握無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)的限制。

教學(xué)

能力目標(biāo)能說(shuō)出RFID應(yīng)用方面常見(jiàn)的幾個(gè)限制

目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)掌握無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)在應(yīng)用方面的限制

能力訓(xùn)練場(chǎng)地

多媒體計(jì)算機(jī)，投影，RFID設(shè)備

素材、器材

知識(shí)、能力重點(diǎn)認(rèn)識(shí)無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)在應(yīng)用方面的限制

知識(shí)、能力難點(diǎn)無(wú)線射頻與材料對(duì)無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)影響

理論教學(xué)方法講授、PPT演示教學(xué)方法

考核標(biāo)準(zhǔn)及方式點(diǎn)名、提問(wèn)、回答

作業(yè)（或項(xiàng)目）由PPT電子教案給出

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第3章RFID在應(yīng)用方面的限制

主要內(nèi)容：

一、RFID技術(shù)在應(yīng)用中受到的限制

二、影響無(wú)線射頻識(shí)別系統(tǒng)工作的因素

1、開(kāi)放電磁環(huán)境的影響

2、材料對(duì)RFID應(yīng)用的影響

3、識(shí)讀器之間的相互影響

4、標(biāo)簽識(shí)讀率問(wèn)題

5、技術(shù)不成熟的影響

一、RFID技術(shù)在應(yīng)用中受到的限制

RFID是芯片技術(shù)、無(wú)線電技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合。

受到的限制幾個(gè)方面：（P22）

1、易受周圍開(kāi)放電磁環(huán)境的影響。

教學(xué)

2、在對(duì)電磁波傳播有影響的物體上使用效果不理想。

3、識(shí)讀效果受發(fā)射電波能量的限制。

時(shí)間

4、實(shí)際的標(biāo)簽識(shí)讀率和識(shí)讀速度的限制。

5、識(shí)讀設(shè)冬之間易產(chǎn)生影響。

安排、

6、技術(shù)尚不成熟。

二、影響RFID系統(tǒng)工作的因素

步驟、

1、開(kāi)放電磁環(huán)境的影響

工作環(huán)境中有大量的金屬和液體等物質(zhì)。

內(nèi)容

改善辦法：

調(diào)整識(shí)讀距離、發(fā)射功率和識(shí)讀器的參數(shù)。

更大的問(wèn)題是干擾。

2、材料對(duì)RF1D應(yīng)用的影響

金屬能阻擋高頻和低頻電磁波。

水能吸收電磁波。

問(wèn)題：

低頻與超高頻標(biāo)簽的特點(diǎn)？（P24）

3、識(shí)讀器之間的相互影響

當(dāng)兩個(gè)識(shí)讀器的覆蓋區(qū)域出現(xiàn)重疊時(shí)，相互之間會(huì)產(chǎn)生干擾。

時(shí)分多址（TDMA）：使每個(gè)識(shí)讀器在不同時(shí)間進(jìn)行識(shí)讀操作，而不是同時(shí)

操作。

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缺點(diǎn)：降低了識(shí)讀速度。

4、標(biāo)簽的識(shí)讀率問(wèn)題

識(shí)讀不是百分百的可靠。

識(shí)讀率受電磁環(huán)境，信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)影響；芯片隨溫度變化出現(xiàn)“漂移”。

識(shí)讀率還與識(shí)讀器的靈敏度相關(guān)。

5、技術(shù)不成熟的影響

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《RFID原理及應(yīng)用》教案

項(xiàng)目

（章節(jié)）識(shí)讀器的網(wǎng)絡(luò)接口編程班級(jí)物聯(lián)網(wǎng)工程2016級(jí)1、2、3班

名稱

第3周星期四、五

課型綜合課總學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí)

第1-2,3-4節(jié)

素質(zhì)目標(biāo)懂得識(shí)讀器的網(wǎng)絡(luò)接口編程

教學(xué)

能力目標(biāo)能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口編寫與識(shí)讀器通信程序

目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)掌握網(wǎng)絡(luò)接口與識(shí)讀器通信程序的編寫方法

能力訓(xùn)練場(chǎng)地

多媒體計(jì)算機(jī)，投影,RFID設(shè)備

素材、器材

了解網(wǎng)絡(luò)接口、套接字

知識(shí)、能力重點(diǎn)

掌握網(wǎng)絡(luò)接口與識(shí)讀器通信程序的編寫方法

知識(shí)、能力難點(diǎn)掌握網(wǎng)絡(luò)接口與識(shí)讀器通信程序的編寫方法

理論教學(xué)方法講授、PPT演示教學(xué)方法

考核標(biāo)準(zhǔn)及方式提問(wèn)、回答

作業(yè)（或項(xiàng)目）由PPT電子教案給出

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網(wǎng)絡(luò)接口編程一一TCP/IP中的協(xié)議

1.IP

網(wǎng)際協(xié)議TP是TCP/IP的心臟，也是網(wǎng)絡(luò)層中最重要的協(xié)議。

2.TCP

如果IP數(shù)據(jù)包中有已經(jīng)封好的TCP數(shù)據(jù)包,那么IP將把它們向i?上i

一傳送到TCP層。TCP將包排序并進(jìn)行錯(cuò)誤檢查，同時(shí)實(shí)現(xiàn)虛電路間的

連接。TCP數(shù)據(jù)包中包括序號(hào)和確認(rèn)，所以未按照順序收到的包可以被

排序，而損壞的包可以被重傳。

3.UDP

UDP與TCP位于同一層，但對(duì)于數(shù)據(jù)包的錯(cuò)誤不重發(fā)。

4.ICMP

ICMP與IP位于同一層，被用來(lái)傳送IP的的控制信息。

TCP和UDP的端口結(jié)構(gòu)

5.TCP和UDP的端口結(jié)構(gòu)

教學(xué)

TCP和LDP服務(wù)通常有一個(gè)客戶/服務(wù)器的關(guān)系，例如：一個(gè)Telnet服

務(wù)進(jìn)程開(kāi)始在系統(tǒng)上處于空閑狀態(tài)，等待著連接。用戶使用Telnet客

時(shí)間

戶程序與服務(wù)進(jìn)程建立一個(gè)連接?？蛻舫绦蛳蚍?wù)進(jìn)程寫入信息，服務(wù)

進(jìn)程讀出信息并發(fā)出響應(yīng)，客戶程序讀出響應(yīng)并向用戶報(bào)告。因而，這

安排、

個(gè)連接是雙工的，可以用來(lái)進(jìn)行讀寫。

兩個(gè)系統(tǒng)間的多重Telnet連接是如何相互確認(rèn)并協(xié)調(diào)一致呢？TCP或

步驟、

UDP連接唯一地使用每個(gè)信息中的如下四項(xiàng)進(jìn)行確認(rèn)：

源IP地址發(fā)送包的IP地址。

內(nèi)容

目的IP地址接收包的1P地址。

源端口源系統(tǒng)上的連接的端口

目的端口目的系統(tǒng)上的連接的端口

Socket套接字概述

套接字是一種網(wǎng)絡(luò)API,程序員可以用之開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)程序。

TCP套接字編程

實(shí)現(xiàn)TCP套接字基本步驟分為服務(wù)器端和客戶端兩部分:

服務(wù)器端

創(chuàng)建套接字；

綁定套接字；

設(shè)置套接字為偵聽(tīng)模式，進(jìn)入被動(dòng)接受連接狀態(tài)

接受請(qǐng)求，建立連接

讀寫數(shù)據(jù)

終止連接

四川理工學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)工程系

服務(wù)器端步驟1，2

建立TCP套接字；

綁定套接字(IP地址)；

由WinSock控件自動(dòng)完成。

用戶只要在界面上加入控件就可以了。

服務(wù)器端步驟3

設(shè)置套接字為偵聽(tīng)模式，進(jìn)入被動(dòng)接受連接狀態(tài)

Winsockl.LocalPort=CInt(Textl)'端口

Winsockl.