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第1章 绪论 1

1.1射频识别技术发展史 1

1.2射频识别技术的特点 2

1.3射频识别的分类 3

1.3.1按电子标签的供电形式分类 3

1.3.2按电子标签的可读性分类 3

1.3.3按工作频率分类 5

1.4射频识别的基本技术参数 6

1.4.1数据传输速率 6

1.4.2安全要求 7

1.4.3存储容量 7

1.4.4 RFID系统的连通性 7

1.4.5多电子标签同时识读性 8

1.4.6电子标签的封装形式 8

1.5射频识别技术的发展趋势 8

1.5.1 RFID与无线传感器技术融合 8

1.5.2 RFSIM卡 9

1.5.3 RFID与3G技术融合 10

本章知识体系小结 10

扩展阅读 11

思考与练习 12

第2章 射频识别标准体系 13

2.1 ISO/IEC的射频识别标准体系 13

2.1.1 ISO/IEC RFID技术标准 14

2.1.2 ISO/IEC RFID数据内容标准 16

2.1.3 ISO/IEC RFID性能标准 17

2.1.4 ISO/IEC应用技术标准 18

2.2 EPC global标准体系 20

2.2.1 EPC global RFID标准体系框架 20

2.2.2 EPC global RFID标准 23

2.2.3 EPC global与ISO/IEC RFID标准之间的关系 24

2.3 Ubiquitous ID标准体系 24

2.3.1泛在识别中心标准体系 25

2.3.2 UID编码体系 26

2.3.3 Ucode标签分级 27

2.4 RFID不同应用环节中的标准体系 28

2.4.1技术标准 28

2.4.2数据内容与编码标准 29

2.4.3性能与一致性标准 30

2.4.4应用行业（领域）标准 30

2.5我国RFID标准化工作 31

2.5.1基本原则 31

2.5.2相关机构和业务领域 31

2.5.3未来工作重点 32

本章知识体系小结 33

扩展阅读 33

思考与练习 36

第3章 射频识别理论基础 37

3.1相关电磁场知识 37

3.1.1天线近场与远场 37

3.1.2耦合类型 37

3.1.3能量传递 38

3.1.4数据传输原理 39

3.2 RFID系统传播信道 40

3.2.1 RFID系统近场通信机制 41

3.2.2电磁波的传播机制 41

3.2.3小尺度多径传播对RFID系统的影响 42

3.3编码与调制 42

3.3.1 RFID常用编码方式 43

3.3.2 RFID常用调制方式 45

3.4数据完整性 49

3.4.1奇偶校验法 49

3.4.2纵向冗余校验法 50

3.4.3循环冗余校验法 50

本章知识体系小结 51

扩展阅读 51

思考与练习 52

第4章 射频识别系统设计 53

4.1 RFID系统总体结构 53

4.1.1信号发射机 53

4.1.2信号接收机 53

4.1.3编程器 54

4.1.4天线 54

4.2 RFID读写器设计 54

4.2.1 RFID系统的硬件组件 55

4.2.2读写器的功能 55

4.2.3读写器具体的硬件设计 56

4.3 RFID电子标签设计 57

4.3.1电子标签分类 57

4.3.2电子标签芯片设计 59

4.4射频天线设计 60

4.4.1 RFID天线的分类 60

4.4.2 RFID天线指标要求 61

4.4.3 RFID天线国内外研究动态 62

4.5基于不同原理的RFID系统结构 62

4.5.1电感耦合RFID系统 63

4.5.2反向散射耦合式应答器设计 64

4.5.3声表面波标签应答器设计 65

4.6运行环境与接口方式 67

4.6.1运行环境 67

4.6.2接口方式 67

4.6.3接口软件 68

本章知识体系小结 68

扩展阅读 69

思考与练习 69

第5章 射频识别防碰撞算法分析 70

5.1射频识别防碰撞概述 70

5.2防碰撞复用技术 71

5.2.1频分多路法 71

5.2.2空分多路法 71

5.2.3码分多路法 72

5.2.4时分多路法 73

5.3标签防碰撞ALOHA算法 73

5.3.1基本ALOHA算法 73

5.3.2时隙ALOHA算法 75

5.3.3帧隙ALOHA算法 76

5.3.4动态时隙ALOHA算法 77

5.4标签防碰撞二进制搜索算法 78

5.4.1基本二进制搜索算法 78

5.4.2后退二进制搜索算法 81

5.4.3动态后退二进制搜索算法 83

5.4.4跳跃式二进制树形算法 83

5.5几种典型的改进防碰撞算法的基本思想 85

5.5.1不等长动态时隙ALOHA改进算法 85

5.5.2标签设计改进算法 86

5.5.3防碰撞Q算法的分析及改进 87

5.5.4 ALOHA和二进制结合算法 88

5.5.5基于记忆功能的防碰撞算法 89

本章知识体系小结 92

扩展阅读 93

思考与练习 93

第6章 射频识别安全相关协议分析 94

6.1射频识别系统面临的攻击方式 94

6.1.1主动攻击 94

6.1.2被动攻击 94

6.2射频识别系统的安全需求 95

6.2.1机密性 95

6.2.2完整性 95

6.2.3可用性 95

6.2.4真实性 95

6.2.5隐私性 95

6.3射频识别安全相关协议 96

6.3.1 Hash-Lock协议 96

6.3.2随机化Hash-Lock协议 97

6.3.3 Hash链协议 97

6.3.4基于Hash的ID变化协议 98

6.3.5数字图书馆RFID协议 99

6.3.6分布式RFID询问-应答认证协议 100

6.3.7低成本鉴定协议 101

6.4射频识别安全协议研究趋势 102

本章知识体系小结 102

扩展阅读 103

思考与练习 103

第7章 射频识别中间件技术 104

7.1关于中间件 104

7.1.1中间件的分类 104

7.1.2中间件与多层应用体系结构 106

7.2 RFID中间件概述 107

7.2.1 RFID中间件的定义 107

7.2.2 RFID中间件的功能 107

7.2.3 RFID中间件构架 108

7.2.4 RFID中间件的意义 109

7.2.5 RFID中间件发展历程 109

7.2.6现有的RFID中间件产品 110

7.3 RFID中间件的结构 111

7.3.1 RFID中间件模型 111

7.3.2 RFID中间件主流系统结构框架 112

7.4 RFID中间件的关键技术 114

7.4.1数据一致性控制保证机制 114

7.4.2数据压缩 115

7.4.3 RFID数据清洗技术 115

7.5典型RFID中间件模型研究 116

7.5.1 Edge Server层 116

7.5.2消息系统层 117

7.5.3数据接口层 117

7.5.4功能层间的通信机制 118

7.6 RFID中间件的发展趋势 118

7.6.1 RFID中间件的研究现状及研究方向 118

7.6.2我国RFID中间件产品存在的问题与对策分析 120

本章知识体系小结 121

扩展阅读 121

思考与练习 122

第8章 自动不停车收费ETC仿真系统设计 123

8.1 ETC技术发展概述 123

8.1.1国外发展状况 123

8.1.2国内发展状况 123

8.2车辆信息采集系统硬件核心元器件的选择 124

8.2.1感应式IC卡Philips Mifare 1 S50. 124

8.2.2 AT89S52微控制器 125

8.2.3基站单元MFRC500. 125

8.2.4发送接收器 125

8.3车辆信息采集系统的总体硬件设计 126

8.3.1 UART串行通信接口设计 126

8.3.2其他接口设计 127

8.4 AT89S52和MFRC500接口设计 127

8.4.1 MFRC500芯片的功能结构 127

8.4.2 AT89S52和MFRC500芯片接口设计 128

8.5车辆信息采集系统的下位机软件设计 131

8.5.1车辆信息采集系统和PC通信帧格式的设计 131

8.5.2 MFRC500读写模块的设计、实现与调试 132

8.5.3 AT89S52系统初始化 133

8.5.4 MFRC500系统初始化 133

8.5.5 MFRC500读写模块设计 135

8.5.6 MFRC500的内部寄存器组和指令集 136

8.5.7 MFRC500的内部指令集C语言函数模块设计 137

本章知识体系小结 137

扩展阅读 138

思考与练习 140

第9章 自动不停车收费ETC仿真系统模拟运行测试 141

9.1装置安装测试步骤 141

9.1.1读写器连接 141

9.1.2启动上位机软件 141

9.1.3 Mifare 1卡读写测试 141

9.1.4 Mifare 1卡块值测试 144

9.1.5修改密码和控制位 147

9.1.6参数设置 147

9.1.7调试信息 147

9.2模拟车辆计费 148

9.2.1前期准备 148

9.2.2车辆驶过时的模拟 148

本章知识体系小结 150

扩展阅读 151

思考与练习 155

附录A元器件清单以及接GND、 VCC的元件 156

附录B名词术语中英文对照表 158

附录C RFID专利情况 161

参考文献 171