第1章 导论 1
1.1 自动识别系统 2
1.1.1 条形码系统 2
1.1.2 光学符号识别 2
1.1.3 生物识别 2
1.1.4 智能卡 3
1.1.5 射频识别(RFID)系统 4
1.2 各种识别系统的比较 5
1.3 射频识别(RFID)系统的组成 5
第2章 射频识别(RFID)系统的特征区别 7
2.1 基本特征区别 7
2.2 应答器的构造形式 9
2.2.1 盘状和硬币状 9
2.2.2 玻璃外壳 9
2.2.3 塑料外壳 10
2.2.4 工具和气体瓶子的识别 10
2.2.5 钥匙和钥匙扣 11
2.2.6 手表式 11
2.2.7 ID-1型非接触式智能卡 11
2.2.8 智能标签 12
2.2.9 片上线圈 12
2.2.10 其他的结构形式 13
2.3 频率、作用距离和耦合 13
2.4 有源应答器和无源应答器 14
2.5 应答器中的信息处理 15
2.6 射频识别系统的选择准则 16
2.6.1 工作频率 17
2.6.2 作用距离 17
2.6.3 安全性要求 18
2.6.4 存储器容量 18
第3章 基本工作原理 19
3.1 1位应答器 19
3.1.1 射频 20
3.1.2 微波 22
3.1.3 分频器 23
3.1.4 电磁法 24
3.1.5 声磁法 26
3.2 全双工和半双工 27
3.2.1 电感耦合 28
3.2.2 电磁反向散射耦合 35
3.2.3 紧耦合 37
3.2.4 电耦合 39
3.3 时序过程 41
3.3.1 电感耦合 41
3.3.2 表面波应答器 43
3.4 近场通信 44
3.4.1 有源模式 46
3.4.2 无源模式 46
第4章 射频识别系统的物理基础 47
4.1 磁场 47
4.1.1 磁场强度H 47
4.1.2 磁通量和磁通量密度 50
4.1.3 电感L 51
4.1.4 互感M 51
4.1.5 耦合因数k 53
4.1.6 感应定律 54
4.1.7 谐振 56
4.1.8 应答器的实际工作 59
4.1.9 工作磁场强度Hmin 61
4.1.10 应答器-读写器系统 65
4.1.11 系统参数的测量 78
4.1.12 磁性材料 81
4.2 电磁波 84
4.2.1 电磁波的产生 84
4.2.2 辐射功率密度(坡印廷矢量)S 86
4.2.3 场波阻抗和电场强度E 87
4.2.4 电磁波的极化 87
4.2.5 天线 89
4.2.6 微波应答器的实际工作 97
4.3 表面波 109
4.3.1 表面波的形成 109
4.3.2 表面波的反射 110
4.3.3 表面波应答器的功能结构 111
4.3.4 传感器效应 113
4.3.5 转换传感器 116
第5章 频率范围和允许使用的无线电规范 117
5.1 使用的频率范围 117
5.1.1 频率范围9~135 kHz 118
5.1.2 频率范围6.78 MHz (ISM) 120
5.1.3 频率范围13.56 MHz(ISM, SRD) 120
5.1.4 频率范围27.125 MHz(ISM) 120
5.1.5 频率范围40.680 MHz(ISM) 120
5.1.6 频率范围433.920 MHz(ISM) 121
5.1.7 UHF频率范围 121
5.1.8 频率范围2.45 GHz (ISM , SRD) 121
5.1.9 频率范围5.8 GHz(ISM, SRD) 122
5.1.10 频率范围24.125 GHz 122
5.1.11 电感耦合式射频识别系统的频率选择 122
5.2 国际电信联盟(ITU) 124
5.3 允许使用的欧洲规范 125
5.3.1 CEPT/ERC REC 70-03欧洲邮政电信会议/电子研究中心) 126
5.3.2 标准测试流程 129
5.4 在欧洲允许使用的国家规范 131
5.4.1 德国 131
5.5 允许使用的国家规范 133
5.5.1 美国 133
5.6 国家规范的比对 134
5.6.1 13.56 MHz时的转换 134
5.6.2 UHF频段的转换 135
第6章 编码与调制 136
6.1 基带编码 136
6.2 数字调制法 138
6.2.1 幅移键控(ASK) 139
6.2.2 二进制频移键控(2FSK) 140
6.2.3 二进制相移键控(2PSK) 141
6.2.4 副载波调制法 142
第7章 数据的完整性 144
7.1 校验和法 144
7.1.1 奇偶校验 144
7.1.2 纵向冗余校验(LRC)法 145
7.1.3 循环冗余校验(CRC)法 145
7.2 多路存取法——防碰撞法 147
7.2.1 空分多路法(SDMA) 148
7.2.2 频分多路法 150
7.2.3 时分多路法 150
7.2.4 防碰撞法举例 151
第8章 RFID系统的安全性 162
8.1 RFID系统受到的攻击 163
8.1.1 对应答器的攻击 163
8.1.2 对射频接口的攻击 165
8.2 加密防御措施 186
8.2.1 加密功能及加密系统的特点 188
8.2.2 加密协议 196
第9章 标准化 201
9.1 动物识别 201
9.1.1 ISO/IEC 11784——代码结构 201
9.1.2 ISO/IEC 11785——技术概念 201
9.1.3 ISO/IEC 14223——增强型应答器 203
9.2 非接触式智能卡 206
9.2.1 国际标准ISO/IEC 10536——紧耦合智能卡 207
9.2.2 ISO/IEC 14443—近耦合智能卡 207
9.2.3 ISO/IEC 15693——疏耦合智能卡 229
9.2.4 国际标准ISO 10373——识别卡的测试方法 233
9.3 ISO/IEC 69873——工具和夹具用的数据载体 238
9.4 ISO/IEC 10374——集装箱自动识别 238
9.5 德国工程师协会规范VDI 4470——货物安全系统 239
9.5.1 第1部分:安检门系统的验收规范 239
9.5.2 第2部分:灭活设备的检查规范 240
9.6 货物与商品管理 240
9.6.1 ISO/IEC 18000标准系列 240
9.6.2 GTAG倡议 244
9.6.3 电子产品编码全球化网络 245
9.6.4 EPCglobal UHF AI Class 1 Gen 2/ISO/IEC 18000-6 Type C/ISO/IEC 18000-63 250
9.7 RFID标志 264
第10章 电子数据载体的结构 267
10.1 具有存储功能的应答器 267
10.1.1 高频接口 268
10.1.2 地址和安全逻辑 272
10.1.3 存储器结构 274
10.2 微处理器 282
10.2.1 双端口卡 284
10.3 存储器技术 287
10.3.1 RAM 287
10.3.2 EEPROM 288
10.3.3 FRAM 289
10.3.4 FRAM和EEPROM的性能比较 290
10.4 物理参数的测量 290
10.4.1 具有传感器功能的应答器 290
10.4.2 用微波应答器进行的测量 291
10.4.3 表面波应答器的传感器效应 292
第11章 读写器 294
11.1 应用系统中的数据流 294
11.2 读写器的组成 295
11.2.1 高频接口 296
11.2.2 控制单元 299
11.3 集成读写器IC卡 300
11.3.1 集成高频接口 301
11.3.2 单片读写器IC卡 303
11.4 电感耦合系统的天线连接 307
11.4.1 利用电流匹配连接 307
11.4.2 通过同轴电缆供电 309
11.4.3 品质因数Q的影响 311
11.5 读写器的结构形式 312
11.5.1 OEM读写器 312
11.5.2 工业用读写器 312
11.5.3 便携式读写器 312
11.6 近场通信 313
11.6.1 安全的NFC 314
第12章 RFID系统的测试技术 318
12.1 近场通信系统的高频测试技术 318
12.1.1 接触式测试技术 319
12.1.2 非接触式测试技术 321
12.1.3 对近场智能卡的选定测试项 326
12.1.4 近场读写器的测试项 335
第13章 应答器和非接触式智能卡的制造 340
13.1 集成电路(芯片)的制造 341
13.1.1 半导体材料 341
13.1.2 集成电路制作 342
13.1.3 集成电路的测试 344
13.1.4 硅片的锯切 345
13.1.5 供货形式 345
13.1.6 其他包装 345
13.2 天线制作 346
13.2.1 芯轴缠绕技术 346
13.2.2 空心线圈的缠绕技术 346
13.2.3 布线技术 347
13.2.4 丝网印刷工艺 348
13.2.5 蚀刻工艺 349
13.2.6 冲压技术 349
13.3 触点接通工艺 349
13.3.1 封装半导体芯片的触点接通工艺 350
13.3.2 未封装半导体芯片的触点接通技术 351
13.4 特殊结构 354
13.4.1 玻璃应答器 354
13.4.2 塑料卡片式应答器 356
13.4.3 制作嵌体(Inlay) 357
13.4.4 非接触式智能卡 357
13.4.5 电子标签 358
13.5 制作过程中的测试 360
13.5.1 工艺参数 360
13.5.2 高频参数的测试 361
13.5.3 对产品性能的测试 363
第14章 应用实例 364
14.1 非接触式智能卡 364
14.2 公共交通 365
14.2.1 状况 365
14.2.2 要求 365
14.2.3 RFID系统的好处 366
14.2.4 电子车票的收费模式 366
14.2.5 市场潜力 367
14.2.6 项目实例 368
14.3 非接触付费系统 371
14.3.1 万事达卡 373
14.3.2 运通支付卡 373
14.3.3 非接触维萨卡 373
14.3.4 ExxonMobil速通装置 373
14.4 近场通信(NFC)应用 373
14.5 电子护照 376
14.6 订滑雪票 379
14.7 门禁控制 380
14.7.1 在线系统 380
14.7.2 离线系统 380
14.7.3 应答器系统 381
14.8 交通系统 382
14.8.1 Eurobalise S21 382
14.8.2 国际集装箱运输 383
14.9 动物识别 384
14.9.1 家畜的饲养 384
14.9.2 信鸽竞赛 387
14.10 电子闭锁防盗装置 388
14.10.1 闭锁防盗装置的功能 388
14.10.2 进展情况回顾 390
14.10.3 未来展望 391
14.11 容器识别 391
14.11.1 储气瓶和化学容器 391
14.11.2 垃圾清除 392
14.12 体育活动 393
14.13 工业自动化 394
14.13.1 工具识别 394
14.13.2 工业化生产 396
14.14 医学应用 401
第15章 补充资料 402
15.1 作者简介 402
15.2 联系地址、协会和专业杂志 403
15.2.1 工业协会 403
15.2.2 专业杂志 405
15.2.3 射频识别系统的网址 406
15.3 相关的标准和规范 407
15.3.1 标准体系 407
15.3.2 标准列表 407
15.3.3 标准及规范的获取来源 412
15.4 印制电路板布线 413
15.4.1 符合ISO/IEC 14443标准的测试卡 413
15.4.2 场发生器线圈 416
15.4.3 13.56 MHz读写器 417
参考文献 422