第1章 RFD技术基础 1
案例分析：离不开的校园“一卡通” 1
1.1 射频识别工作原理 2
1.1.1 阅读器与应答器的耦合方式 4
1.1.2 RFID系统的能量传递及数据交换 4
1.1.3 射频前端工作原理 6
1.1.4 电感耦合 7
1.1.5 反向散射耦合 10
1.2 RFID系统的组成 11
1.2.1 应答器 11
1.2.2 射频读写器 18
1.2.3 应用软件 21
1.3 RFID技术的发展及特征 23
1.4 RFID国际标准及相关内容 24
1.5 RFID与无线电波 27
1.5.1 无线电波的主要传播方式 28
1.5.2 与RFID有关的无线电波频率 29
1.5.3 RFID与天线技术 30
1.6 RFID与其他自动识别技术 31
1.6.1 条码识别技术 31
1.6.2 光学字符识别技术 32
1.6.3 IC卡识别技术 32
1.6.4 生物特征识别技术 33
1.6.5 RFID与其他自动识别技术的比较 33
本章小结 34
习题1 34
第2章 RFID与数据 36
案例分析：数学之美——凯撒大帝对密码学的贡献 36
2.1 信道和编码 37
2.1.1 编码与调制 38
2.1.2 信道编码技术 42
2.1.3 差错控制编码 46
2.2 RFID中的编码 49
2.2.1 常用的编码类型 49
2.2.2 曼彻斯特码 50
2.2.3 密勒码 53
2.2.4 RFID中的其他编码 57
2.2.5 选择编码方法的考虑因素 58
2.3 RFID中的数据校验 59
2.3.1 校验方法 59
2.3.2 奇偶校验码 61
2.3.3 循环冗余校验 62
2.4 RFID中的数据安全 64
2.4.1 密码学基础 64
2.4.2 常用的数据加密算法 70
2.4.3 密钥管理 74
2.4.4 RFID中的安全认证 77
2.5 RFID中的防碰撞 79
2.5.1 Aloha算法 79
2.5.2 二进制树算法 80
2.5.3 多路存取技术 83
2.6 RFID中的调制与解调技术 86
2.6.1 脉冲调制 86
2.6.2 副载波与负载调制 88
本章小结 91
习题2 92
第3章 RFID读写器主板及主程序设计 94
3.1 初识PCB 94
3.1.1 印制电路板的分类 96
3.1.2 EDA软件 96
3.1.3 Altium Designer软件 101
3.2 读写器硬件方案设计 101
3.2.1 功能分析 101
3.2.2 读写器主板设计流程 103
3.3 读写器的主板设计 105
3.3.1 主板的原理图设计 105
3.3.2 主板的PCB设计 113
3.4 读写器的软件设计 120
3.4.1 软件设计 121
3.4.2 调试与验证 129
本章小结 131
习题3 131
第4章 电感耦合的射频前端电路设计 132
案例分析：被电磁波点亮的“指示灯” 132
4.1 天线的基本功能 133
4.1.1 天线的基础知识 133
4.1.2 RFID天线 139
4.2 电感耦合方式的射频前端电路设计 140
4.2.1 RFID中常见的电感设计 141
4.2.2 串联谐振回路及参数 142
4.2.3 并联谐振回路及参数 146
4.3 RFID产品的天线电路设计 147
4.3.1 RFID天线设计主要考虑的物理参量 147
4.3.2 RFID天线设计的要点 149
4.3.3 电感耦合方式应答器的天线电路设计 150
4.3.4 电感耦合方式阅读器天线电路的设计与仿真 151
4.3.5 RFID中的功率放大电路 152
4.4 RFID与电磁兼容性 152
4.4.1 电磁兼容性 152
4.4.2 电磁干扰 153
4.4.3 RFID与EMC 155
本章小结 156
习题4 156
第5章 LF频段RFID产品设计与应用 158
案例分析：“智慧”的门禁 158
5.1 LF频段的国际标准 159
5.1.1 LF频段的国际标准协议 159
5.1.2 动物识别卡片结构说明 160
5.2 LF频段产品 161
5.2.1 LF频段的只读型应答器 162
5.2.2 读写加密型HITAG S 166
5.3 基于EM4205的动物识别卡设计 169
5.4 基于EM4095的只读型阅读器设计 171
5.4.1 射频读写基站EM4095 171
5.4.2 基于EM4095的只读型阅读器电路设计 173
5.5 基于U2270B的读写型阅读器设计 175
5.5.1 射频读写基站U2270B简介 175
5.5.2 基本应用 176
5.5.3 非接触IC卡的写操作 181
5.5.4 基于51单片机的读卡程序设计 183
5.6 LF频段产品设计中的注意事项 186
本章小结 187
习题5 188
第6章 HF频段的产品设计与应用 189
案例分析1：公交卡变形记 189
案例分析2：“无障碍”通道 190
6.1 HF频段国际标准 191
6.1.1 ISO/IEC14443国际标准协议简介 191
6.1.2 ISO/IEC15693国际标准协议简介 196
6.2 HF频段应答器 203
6.2.1 HF频段应答器的结构 203
6.2.2 ISO/IEC14443标准的应答器芯片 204
6.2.3 ISO/IEC15693标准的应答器 214
6.3 ISO/IEC14443标准的读头设计 218
6.3.1 RC500芯片技术及典型电路设计 218
6.3.2 RC522芯片技术及典型电路设计 221
6.3.3 RC系列射频芯片读写器产品设计的关键技术 224
6.3.4 基于FM17系列芯片读头设计 225
6.3.5 ISO/IEC14443协议的阅读器系列芯片选型指南 235
6.4 ISO/IEC15693标准的读头设计 236
6.4.1 TRF7960芯片技术及典型电路设计 236
6.4.2 MF RC632芯片技术及典型电路设计 239
6.4.3 ISO/IEC15693产品的优势 240
6.4.4 其他非接触式阅读器系列芯片 240
6.5 HF频段RFID产品设计中的注意事项 241
6.5.1 影响天线读写距离的因素 241
6.5.2 标准协议及软硬件设计问题 241
本章小结 244
习题6 244
第7章 微波RFID技术及仿真 245
案例分析：微波仿真——可以预测的“未来” 245
7.1 微波频段的国际标准 246
7.1.1 物理接口 247
7.1.2 协议和命令 248
7.1.3 ISO/IEC18000-6与EPC的比较 251
7.2 天线的仿真软件 251
7.3 微波RFID与天线 253
7.3.1 微波天线的种类 253
7.3.2 电磁波反向散射式RFID天线 256
7.3.3 应答器天线的制造工艺概述 257
7.4 微波频段的RFID应答器 259
7.4.1 微波频段RFID应答器的种类 259
7.4.2 微波应答器的天线设计 261
7.4.3 微波RFID天线的结构 262
7.5 微波RFID天线的设计 263
7.5.1 微波天线的辐射特性 263
7.5.2 典型的微波天线设计方案 266
7.5.3 微波RFID天线设计注意事项 272
7.6 CST软件的天线设计与仿真实例 272
7.6.1 CST软件的基本操作 272
7.6.2 CST天线仿真和计算实例 279
7.7 ADS软件的天线设计与应用 290
7.7.1 设计要求 290
7.7.2 设计过程 291
7.7.3 仿真结果 298
7.7.4 设计小结 299
本章小结 300
习题7 300
第8章 RFID技术与物联网 301
案例分析：智慧“开心农场”，助力科技兴农 301
8.1 物联网和相关技术 302
8.1.1 物联网原理 303
8.1.2 物联网的关键技术 304
8.1.3 物联网、RFID和EPC三者的关系 306
8.2 EPC技术 307
8.2.1 EPC编码提出的背景 307
8.2.2 EPC编码体系 308
8.2.3 企业与EPC的关系 310
8.2.4 EPC系统的设计 311
8.3 物联网应用典型案例 317
8.3.1 路侧停车场物联网管理系统解决方案 317
8.3.2 基于物联网技术的特殊病情管理系统 321
8.3.3 基于RFID技术的仓储物流管理系统应用方案 325
8.3.4 基于物联网的农业信息监控系统 328
8.4 RFID技术的应用与发展 330
8.4.1 国内外应用现状 330
8.4.2 国际市场的发展前景 332
8.4.3 RFID的应用及展望 332
8.4.4 什么制约了物联网发展的步伐 336
8.4.5 物联网技术在中国的展望 338
本章小结 339
习题8 339
附录A RFID相关术语表 341
附录B RFID标准目录 345
附录C 常见编译错误及警告解析 348
参考文献 354