[正版] RFID原理与应用 第2版 清华大学出版社 许毅 21世纪高等学校物联网专业规划教材 无线电信号射频信号识别

男，教授，武汉理工大学计算机学院，长期从事物联网教学工作

本书根据新的物联网工程本科专业的发展方向和教学需要，结合射频识别技术的最新发展及其应用现状编写而成。本书主要介绍射频识别技术的基本工作原理、设计技术基础、天线技术、射频前端、电子标签、读写器、标准体系、中间件及系统集成技术、应用系统的构建、测试与分析技术。

第1章RFID技术概述

1.1RFID技术的特点

1.2RFID系统的组成

1.2.1硬件组件

1.2.2软件组件

1.3RFID技术的物理学原理

1.3.1与RFID相关的电磁场理论

1.3.2能量耦合和数据传输

1.3.3反向散射调制的能量传递

1.4RFID系统特征

1.4.1RFID系统的基本模型

1.4.2RFID系统的性能指标

1.4.3RFID系统的分类

1.4.4RFID系统的基本区别特征

1.5RFID技术现状与面临的问题

1.5.1RFID技术发展现状与趋势

1.5.2当前RFID应用和发展面临的问题

习题1

第2章RFID设计技术基础

2.1数字通信基础

2.1.1数字通信模型

2.1.2数字通信的特点和主要性能指标

2.1.3RFID通信方式

2.2信号的编码与调制

2.2.1信号与信道

2.2.2编码与调制

2.2.3RFID常用的编码方法

2.2.4RFID常用的调制方法

2.3RFID数据传输的完整性

2.3.1校验和法

2.3.2多路存取法

2.3.3防碰撞算法

2.3.4RFID中数据完整性的实施策略

2.4RFID数据安全性

2.4.1安全攻击与安全风险

2.4.2RFID系统的安全需求

2.4.3密码学基础

2.4.4RFID中的认证技术

2.4.5RFID技术应用中的安全问题与安全策略

习题2

第3章RFID中的天线技术

3.1天线概述

3.1.1天线的定义

3.1.2天线的分类

3.1.3天线的研究方法

3.1.4RFID天线的应用及设计现状

3.2低频和高频RFID天线技术

3.3微波RFID天线技术

3.3.1微波RFID天线的结构和应用方式

3.3.2微波RFID天线的设计

3.4RFID天线的制作工艺

3.4.1线圈绕制法

3.4.2蚀刻法

3.4.3印刷法

习题3

第4章RFID的射频前端

4.1阅读器天线电路

4.1.1阅读器天线电路的选择

4.1.2串联谐振回路

4.1.3电感线圈的交变磁场

4.2应答器天线电路

4.2.1应答器天线电路的连接

4.2.2并联谐振回路

4.2.3串、并联阻抗等效互换

4.3阅读器和应答器之间的电感耦合

4.3.1应答器线圈感应电压的计算

4.3.2应答器谐振回路端电压的计算

4.3.3应答器直流电源电压的产生

4.3.4负载调制

4.4射频滤波器的设计

4.4.1滤波器的类型

4.4.2低通滤波器原型

4.4.3滤波器的变换及集总参数滤波器

4.4.4分布参数滤波器的设计

4.5射频低噪声放大器的设计

4.5.1放大器的稳定性

4.5.2放大器的功率增益

4.5.3放大器输入和输出驻波比

4.5.4放大器的噪声

4.6射频功率放大器的设计

4.6.1A类放大器的设计

4.6.2交调失真

4.7射频振荡器的设计

4.7.1振荡器的基本模型

4.7.2射频低频段振荡器

4.7.3微波振荡器

4.8混频器的设计

习题4

第5章RFID电子标签

5.1一位电子标签

5.2采用声表面波技术的标签

5.3含有芯片的电子标签

5.3.1模拟前端

5.3.2控制部分的电路结构

5.4具有存储功能的电子标签

5.4.1地址和安全逻辑

5.4.2存储器

5.4.3非接触式IC卡芯片介绍

5.4.4MIFARE技术

5.5含有微处理器的电子标签

5.5.1微处理器

5.5.2操作系统命令的处理过程

5.5.3含有微处理器的电子标签实例

5.6各种频率典型电子标签

5.6.1125kHz ID卡

5.6.2Mifare one卡

5.6.3ISO 15693标签

5.6.4900MHz电子标签

5.7电子标签的发展趋势

习题5

第6章RFID读写器

6.1读写器的组成与设计要求

6.1.1读写器的组成

6.1.2读写器的设计要求

6.2低频读写器

6.2.1基于U2270B芯片的读写器

6.2.2考勤系统的读写器

6.2.3汽车防盗系统的读写器

6.3高频读写器

6.3.1MF RC500芯片

6.3.2基于MF RC500芯片的读写器

6.4微波读写器

6.4.1系统构成和工作原理

6.4.2系统硬件设计与实现

6.4.3通信链路信号分析

6.4.4程序设计与实现

6.4.5测试结果与分析

6.5读写器的发展趋势

习题6

第7章RFID的标准体系

7.1概述

7.1.1RFID标准的推动力

7.1.2RFID标准化组织

7.1.3RFID标准体系结构

7.2UID泛在识别中心标准体系

7.2.1泛在识别码

7.2.2泛在通信器

7.2.3信息系统服务器

7.2.4ucode解析服务器

7.2.5ucode标签分级

7.3EPCglobal标准体系

7.3.1EPC系统的特点

7.3.2EPCglobal标准总览

7.3.3EPC编码体系

7.3.4EPC标签分类

7.3.5EPC系统

7.4ISO/IEC标准体系

7.4.1ISO/IEC标准总览

7.4.2ISO/IEC 180006

7.4.3ISO/IEC 15693

7.4.4ISO/IEC 14443

7.5三大编码体系的区别

习题7

第8章RFID中间件及系统集成技术

8.1RFID应用架构

8.1.1概述

8.1.2面向供应链的RFID应用系统架构

8.1.3面向个人消费的RFID应用系统架构

8.2RFID中间件系统概述

8.2.1RFID中间件的概念

8.2.2RFID中间件产品的分类与特征

8.3RFID中间件设备集成技术

8.3.1RFID设备集成体系架构技术

8.3.2RFID设备接入技术

8.3.3RFID设备监控技术

8.4RFID中间件业务集成技术

8.4.1RFID业务集成概述

8.4.2RFID业务集成方案

8.4.3RFID业务集成平台的功能

8.4.4RFID集成平台的体系架构

习题8

第9章RFID应用系统的构建

9.1选择标准

9.2频率选择

9.2.1使用的频率范围

9.2.2工作频率与应用范围

9.2.3频率特性与频率选择

9.2.4我国频率分配现状

9.3运行环境与接口方式

9.3.1运行环境

9.3.2接口方式

9.3.3接口软件

9.4RFID器件选择

9.4.1选择RFID读写器的正确策略

9.4.2选择与配置RFID中的射频天线

9.5系统要求与系统架构

9.5.1系统要求

9.5.2系统架构

9.6RFID项目实施的4个阶段

9.6.1第一阶段： 起步

9.6.2第二阶段： 测试和验证

9.6.3第三阶段： 试点实施

9.6.4第四阶段： 实施

9.6.5RFID应用系统发展趋势

9.7ETC系统

9.7.1应用背景

9.7.2系统设计目标和原则

9.7.3系统功能与特点

9.7.4系统基本部件

9.7.5系统结构

9.7.6关键技术

9.7.7系统工作流程

9.7.8软件说明

9.7.9ETC相关企业简介

习题9

第10章RFID的测试与分析技术

10.1概述

10.1.1RFID系统测试的目的

10.1.2国内外RFID测试研究工作现状及发展趋势

10.2RFID系统测试

10.2.1RFID系统测试的主要内容

10.2.2RFID系统测试的硬件环境和常用测试仪器

10.2.3RFID系统测试的软件环境

10.2.4RFID系统测试的步骤

10.3RFID系统测试的流程、规范及方法

10.3.1测试流程及方法

10.3.2测试规范

10.4典型场景的测试

10.4.1仓库出入库环境

10.4.2仓储货架环境

10.4.3生产线传送带环境

10.4.4装配线环境

10.4.5工业控制器

10.5测试数据分析

10.6RFID应用系统测试

10.6.1RFID应用系统测试的主要内容

10.6.2RFID应用系统测试的一般方法

10.7RFID设备部署方案与系统架构的仿真

10.8参数可控、可重构现场物理应用的测试环境

10.9一种典型RFID应用系统测试场景

10.9.1RFID应用解决方案测试

10.9.2RFID应用解决方案的生成

习题10

附录AISO 15693通信协议

附录BRFID典型应用案例

B.1地沟油处理监控系统

B.2物品查找系统

B.3证书文件管理系统

B.4停车场车位管理系统

B.5仓储物品储位监控管理系统

B.6重要物品管制系统

B.7智能洗衣应用系统

参考文献