射频识别 RFID 技术 无线电感应的应答器和非接触IC卡的原理与应用PDF电子书下载

第一章 导论 1

第一节 自动识别系统 1

一、条型码系统 1

二、光学符号识别 3

三、生物计数测量法 3

1.语音识别 3

2.指纹法(指纹鉴定法) 3

2.CPU卡 4

1.存储器卡 4

四、IC卡 4

五、射频识别(RFID)系统 5

第二节 各种识别系统的比较 5

第三节 射频识别(RFID)系统的组成 6

第二章 射频识别(RFID)系统的区别特征 9

第一节 基本区别特征 9

第二节 应答器的构造形式 11

一、盘形 11

二、玻璃外壳 11

三、塑料外壳 12

五 、钥匙和钥匙扣 13

四、工具和气瓶子的识别 13

六、手表 15

七、ID-1型非接触IC卡 15

八、智能标签 17

九、片上线圈 18

十、其他的构造形式 18

一、密耦合 19

二、遥耦合 19

第三节 频率、作用距离和耦合 19

三、远距离系统 20

四、系统特性 20

1.只读系统构成低档系统的下端 20

2.中档部分 21

3.系统的高档部分 21

第三章 基本作用原理 23

第一节 1比特应答器 23

一、射频 24

二、微波 26

三、分频器 27

四、电磁法 28

第二节 全双工和半双工 30

一、电感耦合 31

1.无源应答器的能量供应 31

2.应答器至阅读器的数据传输 34

二、电磁反向散射耦合 36

1.应答器的能量供应 36

2.应答器至阅读器的数据传输 37

1.应答器的能量供应 38

三、密耦合 38

2.应答器至阅读器的数据传输 39

四、阅读器至应答器的数据传输 39

第三节 时序法 40

一、电感耦合 40

1.应答器的供电 40

2.全双工、半双工和时序系统的比较 40

3.应答器阅读器的数据传输 41

二、表面波应答器 42

第四章 射频识别系统的物理基础 45

一、磁场强度H 46

第一节 磁场 46

1.导体回路中的场强曲线H(x) 47

2.最佳天线直径 49

二、磁通量和磁通密度 49

三、感应系数L 50

四、互感系数M 51

五、耦合系数k 53

六、感应定律 54

七、谐振 56

1.应答器的供电 60

八、应答器的电源 60

2.电压调节 61

九、动作磁场强度Hmin 62

十、应答器--阅读器系统 66

1.应答器的阻抗ZT’变换 68

2.影响ZT 的变量 71

3.负载调制 77

十一、系统参数的测量 82

1.耦合系数k的测量 82

2.应答器谐振频率的测量 83

1.磁性材料和铁氧体的性质 85

十二、磁性材料 85

2.低频应答器内的铁氧体天线 86

3.金属周围的铁氧体屏蔽 86

第二节 电磁波 87

一、电磁波的产生 87

二、电磁波的反射 89

三、天线的散射横截面 90

六、微波应答器天线的结构形式 93

四、调制的散射截面 93

五、有效长度 93

1.缝隙天线 94

2.平面型天线 94

3.天线参数一览表 94

第三节 表面波 94

一、表面波的形成 94

二、表面波的反射 96

三、表面波应答器的功能结构 96

四、传感器效应 99

1.反射延迟线 100

2.谐振传感器 101

3.阻抗传感器 103

五、转换传感器 103

第五章 频率范围和允许使用的无线电规范 105

第一节 使用的频率范围 105

一、频率范围9～135kHz 106

四、频率范围27.125MHz 107

三、频率范围13.56MHz 107

二、频率范围6.78MHz 107

五、频率范围4.680MHz 108

六、频率范围433.920MHz 108

七、频率范围869.0MHz 108

八、频率范围915.0MHz 108

九、频率范围2.45GHz 109

十、频率范围5.8GHz 109

十一、频率范围24.125GHz 109

十二、电感耦合射频识别系统的适用频率选择 109

一、CEPT/ERC 70-03欧洲邮政、电信会议/电子研究中心 111

第二节 允许使用的国际规范 111

二、EN300330：9kHz～25GHz 112

1.第1类发送器载波功率极值 112

2.第2类发送器载波功率极限值 113

3.调制频带宽度 114

4.寄生发射 114

三、EN 300220-1，EN300220-2 114

四、EN 3000440 115

1.载波功率的极限值 116

2.调制频带宽度 116

一、17 TR 2100 116

第三节 允许使用的国家规范--德国 116

3.寄生发射 117

二、BAPT 222 ZV 125 117

三、BAPT 211ZV037/2050 117

四、BAPT 211ZV045--欧洲点状数据传输系统 117

第四节 允许使用的国家规范--美国 117

第六章 编码和调制 119

第一节 基带中的编码 119

第二节 数字调制法 121

一、振幅键控(ASK) 122

二、2-FSK(频移键控) 124

三、2-PSK(相移键控) 126

四、使用副载波的调制法 126

第七章 数据的完整性 129

第一节 校验和法 129

一、奇偶校验 129

二、纵向冗余校验(LRC)法 130

三、循环码冗余校验(CRC)法 130

第二节 多路存取法--反碰撞法 132

一、空分多路(SDMA)法 134

二、频分多路(FDMA)法 135

三、时分多路(TDMA)法 136

四、反碰撞法举例 138

1.ALOHA法 138

2.时隙ALOHA法 140

3.二进制搜索算法 143

第八章 数据的安全性 151

第一节 互相对称的鉴别 151

第二节 用导出密钥的鉴别 152

第三节 加密的数据传输 153

第九章 标准化 157

第一节 动物识别 157

一、国际标准ISO 11784-代码结构 157

二、国际标准ISO 11785-技术准则 157

1.需求 158

2.全双工/半双工系统 159

3.时序系统 159

一、国际标准ISO 10536-密耦合IC卡 160

第二节 非接触智能卡 160

1.第1部分--物理特性 161

2.第2部分--耦合区的尺寸和位置 161

3.第3部分--电信号和复位过程 161

4.第4部分--复位应答和传输协议 163

二、国际标准ISO 14443-近耦合IC卡 163

1.第1部分--物理特性 163

2.第2部分--射频接口 164

3.第3部分--初始化和反碰撞 167

1.第1部分--物理特性 174

2.第2部分--空间接口和初始化 174

三、国际标准ISO 15693--疏耦合IC卡(VICC) 174

四、国际标准ISO 10373--IC卡的测试方法 178

1.第4部分：密耦合IC卡的测试方法 179

2.第6部分：近耦合IC卡的测试方法 179

3.第7部分：疏耦合IC卡的测试方法 181

第三节 德国工业标准/国际标准DIN/ISO 69873-工具和夹具用的数据载体 181

第四节 国际标准ISO 10374-集装箱识别 182

2.检出率的测定 183

1.错误报警率的测定 183

一、第1部分--闸门系统对顾客检查规范 183

第五节 德国工程师协会规范VDI 4470-货物安全系统 183

3.规范VDI4470中的表格 184

二、第2部分--去活化设备的检查规范 184

第十章 电子数据载体的结构 187

第一节 具有存储功能的应答器 187

一、高频界面 188

1.线路举例--用副载波的负载调制 188

2.线路举例--根据国际标准ISO 14443应答器的高频接口 189

二、地址和安全逻辑 191

1.只读应答器 193

三、存储器结构 193

3.具有密码功能的应答器 194

2.可写入的应答器 194

4.分段存储器 196

5.MIFARER--应用目录 198

6.双端口EEPROMA 201

第二节 微处理器--复合卡 204

一、双面界插件 205

第三节 存储器技术 207

二、EEPROM 208

一、RAM 208

三、FRAM 209

四、FRAM和EEPROM的性能比较 211

第四节 物理参数的测量 211

一、具有传感器功能的应答器 211

二、用微波应答器进行测量 212

三、表面波应答器的传感器效应 213

第十一章 阅读器 217

第一节 应用系统中的数据流 217

第二节 阅读器的组成 218

一、高频接口 219

1.电感耦合系统(FDX/HDX) 219

2.微波系统(HDX) 220

3.时序系统(SEQ) 221

4.用于(SAW)表面波应答器的微波系统 222

二、控制单元 223

第三节 低成本结构的IC卡阅读器U2270B 224

1.利用电流匹配来进行连接 226

一、电感式系统的天线 226

第四节 天线的连接 226

2.通过同轴电缆馈接 227

3.品质因数Q的影响 231

二、微波系统的天线 232

第五节 阅读器的结构形式 233

一、OEM阅读器 233

二、工业用读取设备 233

三、便携式阅读器 234

第一节 玻璃和塑料应答器 235

一、模块制造 235

第十二章 应答器和非接触芯片的制造 235

二、应答器半成品 237

三、整合成品 237

第二节 非接触IC卡 238

一、线圈制造 238

1.绕制工艺 238

2.布线工艺 240

3.丝网印刷工艺 240

二、连接工艺 242

4.蚀刻工艺 242

三、层压工序 243

第十三章 应用示例 245

第一节 非接触IC卡 245

第二节 公共交通 247

一、开始的形势 247

二、要求 247

1.交易时间 247

2.天气适应性、使用寿命、操作便利性 248

3.使用射频识别系统的优势 248

1.价目表模式1 249

四、电子车票的收费模式 249

2.价目表模式2 250

3.价目表模式3 250

4.最优票价结算 250

五、市场潜力 250

六、项目示例 251

1.韩国汉城 251

2.德国：器纳堡、奥尔登堡 252

3.欧盟的“ICARE”和“CALYPSO”项目 253

一、汉莎航空公司的Miles More卡 256

第三节 票务应用 256

二、订滑雪票 258

第四节 门禁控制 259

一、在线系统 259

二、离线系统 260

三、应答器系统 261

第五节 交通系统 262

一、Eurobalise S21 262

二、国际集装箱运输 264

一、牛的饲养 265

第六节 动物识别 265

二、信鸽竞赛 270

第七节 电子闭锁防盗装置 272

一、闭锁防盗装置的功能 273

1.检查单独的序列号 274

2.变换编码方法(滚动编码) 274

3.利用固定密钥的加密法(确证身份) 274

二、近期成绩回顾 275

三、未来展望 276

一、贮气瓶和化学容器 277

第八节 容器识别 277

二、垃圾清除 278

第九节 体育活动 280

第十节 工业自动设备 283

一、工具识别 283

二、工业化生产 286

1.使用射频识别系统的好处 287

2.适用的射频识别系统的选择 288

3.项目示例 289

二、作用距离 293

一、工作频率 293

第十四章 市场概览 293

第一节 选择标准 293

三、安全要求 294

四、存储容量 295

第二节 系统概览 295

第十五章 附录 307

第一节 联系地址和展览会 307

一、工业协会 307

二、专业杂志 308

三、展览会 309

四、因特网上的射频识别系统 310

第二节 相关的标准和规范 310

一、相关的标准和规范 310

二、标准及规范的获取来源 313

第三节 参考文献 313

第四节 印制版布线 321

一、符合ISO 14443标准的测试卡 321

二、场发生器线圈 325