射频识别 RFID 核心技术与典型应用开发案例PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 自动识别技术 1

1.1.1 自动识别技术的概念和分类 1

1.1.2　各种自动识别技术介绍 2

1.2　无线射频识别技术概述 8

1.2.1 无线射频识别技术的基本概念 8

1.2.2　无线射频识别技术的发展历史 9

1.2.3 无线射频识别技术的分类 11

1.2.4　无线射频识别技术的应用领域 15

1.2.5　无线射频识别技术的市场前景 25

第2章　无线电技术基础 28

2.1 天线 28

2.1.1　天线及其辐射场 28

2.1.2　天线的参数 29

2.2　电磁耦合原理 31

2.2.1　磁场强度的计算 31

2.2.2　感应系数、互感系数与耦合系数 32

2.2.3　感应定律 33

2.3 电磁辐射与散射 34

2.3.1 天线的有效面积与方向性的关系 34

2.3.2　传输方程 36

2.4　声表面波 37

第3章　通信理论基础 39

3.1　通信过程 39

3.2　编码与调制 40

3.2.1 编码 40

3.2.2　调制与解调 41

3.3　数据完整性与数据安全性 48

3.3.1 纠错与检错 48

3.3.2　干扰与抗干扰 51

3.3.3　识读率与误码率 52

3.3.4　数据的安全性 52

第4章　RFID系统的工作原理 54

4.1　RFID系统组成 54

4.1.1　硬件组件 54

4.1.2　软件组件 56

4.2 各种RFID系统原理 57

4.2.1 电感耦合RFID系统 58

4.2.2 电磁反向散射RFID系统 59

4.2.3　声表面波标签的识别原理 62

第5章 电子标签 65

5.1 电子标签简介 65

5.1.1　标签的特点与组成 65

5.1.2　标签的技术参数 66

5.1.3 电子标签的分类 66

5.2　电子标签天线 70

5.2.1 电子标签天线简介 70

5.2.2 电子标签天线的分类 70

5.2.3 电子标签天线设计要求与性能指标 72

5.3 电子标签芯片 73

5.3.1 电子标签芯片简介 73

5.3.2 射频前端 74

5.3.3 模拟前端 75

5.3.4　数字控制模块 76

5.4 电子标签的封装 79

5.4.1 电子标签封装的分类 79

5.4.2 电子标签封装的加工 81

5.4.3 电子标签封装设备制造 84

5.4.4 电子标签封装现状 84

5.5 电子标签的发展趋势 85

第6章　阅读器 87

6.1　阅读器简介 87

6.1.1 阅读器的作用 87

6.1.2　阅读器的分类 88

6.1.3 阅读器的接口 90

6.1.4　阅读器的指令 90

6.2　阅读器组成 93

6.2.1 阅读器基本组成 93

6.2.2　高频接口部分 93

6.2.3　基带控制模块 95

6.3　阅读器天线 96

6.3.1 阅读器天线简介 96

6.3.2　阅读器天线结构 97

6.3.3 阅读器的连接 97

6.3.4 阅读器天线的技术参数 99

6.4　一种基于ISO 18000-6B的远距离RFID阅读器的设计 99

6.4.1 系统构成和工作原理 99

6.4.2 系统硬件设计与实现 100

6.4.3　通信链路信号分析 101

6.4.4　程序设计与实现 102

6.4.5 测试结果与分析 104

6.5　阅读器的发展趋势 104

第7章　基于RFID的EPC网络 106

7.1　EPC系统概述 106

7.1.1　EPC提出的背景 106

7.1.2　EPC系统的组成 107

7.1.3　EPC与物联网 108

7.1.4　EPC及其物联网的价值 109

7.2　EPC系统中的信息网络系统 110

7.2.1 Savant系统 110

7.2.2　ONS解析 113

7.2.3　PML——实体标记语言 117

7.2.4　EPC信息服务 119

7.2.5　EPC网络系统模型 120

第8章　RFID系统中的中间件 123

8.1 中间件概述 123

8.1.1 中间件的概念 123

8.1.2　中间件的分类 124

8.1.3 中间件的技术标准 126

8.2　RFID中的中间件 127

8.2.1 RFID中间件的定义 127

8.2.2　RFID中间件的意义 128

8.2.3　RFID中间件的功能和特点 129

8.2.4　RFID中间件架构 131

8.2.5　RFID中间件的发展过程 131

8.2.6　RFID中间件标准现状分析 132

8.3 RFID中间件模型和结构 133

8.3.1　RFID中间件模型与各部分功能 133

8.3.2　RFID中间件系统框架 134

8.3.3　RFID中间件处理模块 135

8.4　RFID中间件系统设计要点 138

8.4.1　过滤和聚焦 138

8.4.2　消息传递机制 139

8.4.3　标签读写 139

8.5　RFID中间件产品 140

第9章　RFID系统的安全与隐私 146

9.1　安全与隐私问题 146

9.1.1 背景 146

9.1.2　安全与隐私威胁 149

9.1.3　RFID系统面临的攻击手段 150

9.2　安全与隐私问题的解决方法 152

9.2.1　物理方法 152

9.2.2　逻辑方法 153

9.3　RFID芯片的攻击技术分析及安全设计策略 160

9.3.1　RFID芯片攻击技术 160

9.3.2　破坏性攻击及其防范 161

9.3.3 非破坏性攻击及其防范 162

第10章　射频识别中的碰撞与防碰撞算法 165

10.1　射频识别系统中的碰撞 165

10.1.1　标签的碰撞 165

10.1.2　阅读器的碰撞 166

10.2　射频识别系统中标签防碰撞算法 168

10.2.1　通信中的防碰撞算法 168

10.2.2　ALOHA防碰撞算法 170

10.2.3　RFID中的二进制防碰撞算法 174

10.2.4　Class1标准中的防碰撞算法 179

10.2.5　Gen2标准中的ALOHA算法 181

10.3　射频识别系统中阅读器的防碰撞算法 185

10.3.1 多路存取机制 186

10.3.2 常用的阅读器防碰撞算法 186

10.3.3 阅读器防碰撞算法的实现 187

10.4　小结 188

第11章　无线射频识别的标准 189

11.1　RFID标准概述 189

11.1.1　RFID标准化的作用 189

11.1.2　RFID标准化机构与产业联盟 190

11.1.3 关于制定我国RFID标准的基本思路探讨 191

11.2　RFID标准的体系结构 193

11.2.1　总体结构 193

11.2.2　技术标准 194

11.2.3　应用标准 194

11.2.4　数据内容标准 194

11.2.5　性能标准 195

11.3　RFID中的频率标准 195

11.3.1 频率使用许可 195

11.3.2　频段划分 195

11.3.3　各频段的RFID系统的特性与标准 198

11.4 ISO/IEC的RFID标准 200

11.4.1 频率使用许可 200

11.4.2　ISO/IEC的RFID标准体系结构 202

11.4.3 ISO/IEC 18000-6标准分析 204

11.5　EPCglobal标准 207

11.5.1　EPCglobal标准体系 207

11.5.2　EPCglobal编码体系 208

11.6　日本UID标准体系 209

11.6.1　UID标准体系概述 209

11.6.2 UID编码体系 210

11.6.3　ucode标签分级 211

11.7　其他常用的RFID标准 212

11.7.1 动物识别标准——国际标准ISO 11784、ISO 11785、ISO 14223 212

11.7.2 非接触智能卡——国际标准ISO 10536、ISO 14443、ISO 15693 215

11.7.3 工具和夹具用的数据载体——国际标准DIN/ISO 69873 227

11.7.4　集装箱识别——国际标准ISO 10374 227

11.7.5　货物安全系统——VDI 4470 228

11.7.6　道路交通——国际标准ISOTC 204 229

11.7.7　包装——国际标准ISOTC 122 230

11.7.8 自动识别——国际标准ISO/IECJTCISC 31 230

第12章　RFID应用系统 231

12.1　RFID系统的相关技术参数 231

12.1.1　标签的技术参数 231

12.1.2　阅读器的技术参数 232

12.1.3　系统的技术参数 233

12.2　运行环境与接口方式 234

12.2.1　运行环境 234

12.2.2　接口方式 234

12.2.3 接口软件 235

12.3　RFID设备的选择 236

12.3.1 阅读器的选择方法 236

12.3.2　选择和配置RFID中的天线 238

12.4　RFID项目的实施过程 239

12.4.1　RFID项目实施分析 239

12.4.2　RFID项目实施步骤 240

12.5 企业采用RFID技术实现产品数据对接的7个步骤 244

12.6　RFID应用系统发展趋势 245

第13章 RFID在供应链管理中的应用 247

13.1　RFID在供应链管理中的应用概述 247

13.1.1　RFID在供应链管理中的优势 247

13.1.2　RFID在供应链管理中的典型应用 249

13.1.3 RFID在供应链管理各环节中的应用 250

13.1.4　RFID在供应链中的应用实例 252

13.2　RFID在配送中的应用 254

13.2.1　物流配送及配送中心 254

13.2.2　RFID技术在物流配送中的应用概述 256

13.2.3　基于RFID技术的物流配送中心解决方案 259

13.3　RFID在库存管理中的应用 265

13.3.1　库存管理 265

13.3.2　现代库存管理的基础设施 267

13.3.3　于RFID技术的现代库存管理流程 268

13.3.4　基于RFID技术的仓储管理系统的总体设计方案 270

13.3.5　基于RFID技术的仓储管理系统的软件设计与实现 272

13.4　RFID在集装箱管理中的应用 276

13.4.1 使用RFID技术进行集装箱管理 276

13.4.2　基于RFID技术的集装箱管理系统 278

第14章　RFID在交通领域中的应用 285

14.1　RFID在交通领域中的应用简介 285

14.1.1 智能交通系统 285

14.1.2　RFID在交通领域各方面的应用 286

14.2　应用RFID技术进行停车场管理 288

14.2.1　停车场管理综述 288

14.2.2　在智能停车场中使用RFID技术 290

14.2.3 系统组成与基本原理 292

14.2.4　标签与阅读器的选择 294

14.2.5　系统软件模块设计 297

14.3　RFID技术在高速公路不停车收费系统中的应用 304

14.3.1　在高速公路收费中使用RFID技术 304

14.3.2 基于RFID技术的ETC系统简介 309

14.3.3 基于RFID技术的ETC系统的硬件设计 311

14.4　铁路车号自动识别系统 313

14.4.1　铁路车号自动识别系统建设的意义和目标 313

14.4.2　铁路车号自动识别系统的组成 316

14.4.3　铁路车号自动识别系统的工作原理 319

14.5　基于RFID技术的机动车辆监控系统 320

14.5.1　机动车辆监控系统的用途 320

14.5.2 系统组成 321

第15　章RFID在工业生产中的应用 325

15.1　RFID在汽车工业中的应用 325

15.1.1 RFID在汽车工业中的应用现状 325

15.1.2　RFID在汽车工业中的应用方案 326

15.2　RFID在数控加工中的应用 328

15.2.1　系统硬件组成 328

15.2.2　系统软件设计 329

1 5.3　RFID技术在焦化机车控制中的应用 330

15.3.1　焦化机车控制工艺简介 331

15.3.2　机车控制系统 332

15.4　RFID在石油管道巡检中的应用 334

15.5　RFID在邮政领域的应用 337

15.5.1 RFID在邮政领域应用的优势 337

15.5.2　RFID在邮政领域的主要应用方向 339

15.5.3　RFID在国内外邮政领域应用的情况 340

15.6　RFID在生产线物料监控中的应用 342

15.6.1 RFID与生产物料监控 342

15.6.2　基于RFID的服装加工系统 344

15.7　RFID技术在危化品气瓶管理中的应用 346

15.7.1　危化品气瓶管理存在的主要问题 346

15.7.2 电子标签在气瓶管理中应用的一些问题 347

15.7.3　危化品气瓶用电子标签数据规范 349

15.7.4　危化品气瓶管理系统的设计与实现 351

第16章　RFID技术在矿井管理中的应用 354

16.1　RFID在矿井管理中的应用概述 354

16.1.1　矿井管理现状 354

16.1.2　RFID在矿井中的应用特点和可实现的功能 355

16.2 基于RFID的矿井管理系统的设计 356

16.2.1　系统组成与工作原理 356

16.2.2　标签与阅读器的设计 359

16.2.3 系统管理软件设计 364

16.3　基于RFID的矿井斜坡道交通信号监控系统的故障处理方案 368

16.3.1 系统体系结构 368

16.3.2　系统故障处理 369

第17章　RFID在公共管理中的应用 371

17.1　射频识别在学生管理中的应用 371

17.1.1 系统的硬件组成及工作原理 371

17.1.2　系统软硬件开发 372

17.2　RFID技术在图书馆中的应用 372

17.2.1 电子标签在图书馆中的应用 373

17.2.2　基于RFID的图书馆智能管理系统 374

17.3　基于RFID的电能表系统 377

17.3.1 系统的构成 378

17.3.2 电能表的工作流程 379

17.3.3 系统的功能 379

17.3.4　系统软件关键部分设计 380

17.3.5　预付费电能表管理系统的数据库管理 383

17.3.6　软件开发环境与运行平台 384

第18章　RFID在安全防伪中的应用 385

18.1 基于RFID技术的门禁管理系统 385

18.1.1　系统结构 385

18.1.2　工作流程 387

18.1.3　系统功能 387

18.1.4　主控界面 389

18.1.5 门禁系统硬件设计 389

18.2　基于RFID技术的部队人员信息管理系统 392

18.2.1 基于RFID技术的人员信息管理 392

18.2.2　系统设计 392

18.3　基于RFID技术的涉密文件监控与防护系统 394

18.3.1 涉密文件监控与防护系统整体设计 395

18.3.2　涉密文件监控与防护系统软件设计 396

18.4　RFID在监狱管理中的应用 397

18.4.1 监狱管理与RFID 397

18.4.2　系统组成与工作原理 398

18.4.3　RFID监狱智能管理系统使用说明 401

18.5　RFID在防伪中的应用 403

18.5.1 防伪技术现状 403

18.5.2　RFID在商品防伪中的应用 405

18.5.3 RFID票务防伪解决方案 407

18.6　RFID在汽车防盗中的应用 409

18.6.1　RFID在汽车防盗中的应用概述 409

18.6.2　基于RFID的汽车防盗系统的设计与实现 411

第19章　RFID在食品行业中的应用 418

19.1　RFID在食品安全中的应用分析 418

19.1.1 食品安全中的问题 418

19.1.2　业务流程分析 419

19.1.3 系统技术方案 420

19.1.4　应用实施策略 421

19.2　RFID在蔬菜供应链中的应用 422

19.2.1　RFID技术在蔬菜供应链中的应用方法 422

19.2.2　RFID技术存在的问题和应用范围 424

19.3　RFID在动物识别与跟踪中的应用 425

19.4　RFID生猪管理解决方案 427

19.4.1 需求分析 428

19.4.2　系统组成 428

19.4.3 系统简介 429

19.4.4　使用RFID技术会带来的便利和优势 430

19.5　RFID技术及其在奶牛精细养殖数字化系统中的应用 430

第20章　RFID在医疗行业中的应用 434

20.1　RFID技术在医疗行业中的应用概述 434

20.1.1 医院对自动识别技术的需求 434

20.1.2　RFID技术在医疗行业各方面的应用方法 434

20.2　RFID技术在医院管理中的应用方法 436

20.2.1　RFID技术在医疗设备管理中的应用 436

20.2.2　RFID技术在新生儿管理中的应用 438

20.3　基于RFID技术的血液管理系统 439

20.3.1 当前血液管理中的问题 439

20.3.2　系统架构 439

20.3.3 系统功能 440

20.3.4 系统功能模块实现 441

第21章　RFID在运动休闲中的应用 446

21.1　RFID在滑雪场中的应用 446

21.1.1 基于电子标签的滑雪场门票系统 446

21.1.2　RFID技术用于滑雪场票证支付及定位 447

21.2　RFID在体育比赛中的应用 448

21.2.1 在体育比赛中使用RFID技术的必要性 448

21.2.2　在体育比赛中使用RFID系统的问题和解决办法 449

21.2.3　基于RFID的马拉松比赛系统设计 451

21.3　RFID在信鸽比赛中的应用 454

附录1　RFID常用中英文术语对照 456

附录2　无线射频识别技术厂商、机构和网站列表 459

参考文献 468