RFID技術(shù)原理及應(yīng)用

第1章 RFID技術(shù)概述 001
1．1 RFID基本概念 001
1．1．1 識別與自動識別 001
1．1．2 常用的自動識別技術(shù) 001
1．1．3 RFID技術(shù) 003
1．2 RFID技術(shù)的基本原理 005
1．2．1 無線電通信 005
1．2．2 耦合方式 006
1．2．3 防沖突機(jī)制 006
1．3 RFID系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu) 007
1．3．1 電子標(biāo)簽 007
1．3．2 讀寫器 011
1．3．3 RFID中間件與RFID應(yīng)用系統(tǒng)軟件 012
1．4 RFID的系統(tǒng)特征 013
1．4．1 數(shù)據(jù)傳輸 013
1．4．2 通信時序 014
1．4．3 能量獲取 015
1．5 RFID技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展前景 016
1．5．1 RFID技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域 016
1．5．2 讀寫器的發(fā)展趨勢 018
1．5．3 電子標(biāo)簽的發(fā)展趨勢 019
1．5．4 RFID技術(shù)與5G 019
1．5．5 RFID技術(shù)與大數(shù)據(jù) 020
1．5．6 RFID技術(shù)與人工智能 020
習(xí)題1 021
第2章 RFID技術(shù)基礎(chǔ) 022
2．1 數(shù)字通信基礎(chǔ) 022
2．1．1 RFID系統(tǒng)的通信模型 022
2．1．2 信號 023
2．1．3 信道 023
2．2 數(shù)據(jù)編碼技術(shù) 025
2．2．1 編碼技術(shù)分類 025
2．2．2 RFID常用編碼方式 026
2．2．3 RFID編碼方式的選擇 028
2．3 調(diào)制技術(shù) 028
2．3．1 調(diào)制與解調(diào) 028
2．3．2 RFID調(diào)制類型 029
2．4 通信數(shù)據(jù)的完整性 031
2．4．1 奇偶校驗 031
2．4．2 縱向冗余校驗 032
2．4．3 循環(huán)冗余碼校驗 033
2．5 通信數(shù)據(jù)的安全性 034
2．5．1 RFID系統(tǒng)安全需求 034
2．5．2 RFID系統(tǒng)安全風(fēng)險因素 034
2．5．3 RFID系統(tǒng)所受攻擊類型 035
2．5．4 RFID系統(tǒng)認(rèn)證技術(shù) 035
2．6 加密技術(shù) 037
2．6．1 加密技術(shù)的基本概念 037
2．6．2 DES加密技術(shù) 038
2．6．3 AES加密技術(shù) 043
2．6．4 非對稱加密技術(shù) 050
2．7 防沖突算法 051
2．7．1 防沖突算法分類 052
2．7．2 ALOHA算法 052
2．7．3 二進(jìn)制搜索算法 054
習(xí)題2 056
第3章 RFID工作頻率與天線 057
3．1 RFID工作頻率 057
3．1．1 頻譜劃分 057
3．1．2 ISM頻段 058
3．1．3 RFID使用的頻段 059
3．2 天線 059
3．2．1 天線的定義與分類 059
3．2．2 天線的基本參數(shù) 060
3．2．3 天線的研究方法 062
3．2．4 天線的場區(qū) 063
3．2．5 RFID天線設(shè)計 064
3．3 RFID天線技術(shù) 066
3．3．1 低頻和高頻RFID天線技術(shù) 066
3．3．2 微波RFID天線技術(shù) 067
3．4 RFID天線的制造工藝 072
3．4．1 線圈繞制法 072
3．4．2 蝕刻法 073
3．4．3 印刷法 073
習(xí)題3 074
第4章 RFID射頻前端 076
4．1 讀寫器天線電路 076
4．1．1 串聯(lián)諧振 076
4．1．2 電感線圈的交變磁場 080
4．2 電子標(biāo)簽天線電路 082
4．2．1 并聯(lián)諧振 082
4．2．2 串、并聯(lián)回路阻抗等效互換 084
4．3 電感耦合 085
4．3．1 電子標(biāo)簽線圈感應(yīng)電壓 086
4．3．2 電子標(biāo)簽諧振回路端電壓 087
4．3．3 電子標(biāo)簽直流電源電壓獲取 088
4．3．4 負(fù)載調(diào)制 089
4．4 射頻濾波器 094
4．4．1 射頻濾波器概述 094
4．4．2 低通濾波器原型 095
4．4．3 濾波器的變換 101
4．4．4 濾波器設(shè)計的基本流程 102
4．4．5 短截線濾波器設(shè)計 103
4．4．6 階梯阻抗低通濾波器 107
4．4．7 平行耦合微帶線帶通濾波器 109
4．5 射頻低噪聲放大器 110
4．5．1 射頻放大器的穩(wěn)定性 110
4．5．2 射頻放大器的功率增益 115
4．5．3 射頻放大器的失配 117
4．5．4 射頻放大器的噪聲 117
4．6 射頻功率放大器 119
4．6．1 射頻功率放大器的分類及參數(shù) 119
4．6．2 交調(diào)失真 120
4．7 射頻振蕩器 121
4．7．1 振蕩器的基本類型 122
4．7．2 射頻低頻段振蕩器 122
4．7．3 微波振蕩器 124
4．8 射頻混頻器 127
4．8．1 混頻器的特性 127
4．8．2 單端二極管混頻器 128
4．8．3 二極管單平衡混頻器 129
4．8．4 二極管雙平衡混頻器 129
習(xí)題4 130
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第5章 低頻RFID技術(shù) 131
5．1 低頻RFID電子標(biāo)簽 131
5．1．1 EM系列電子標(biāo)簽 131
5．1．2 HITAG系列電子標(biāo)簽 136
5．1．3 ATA系列電子標(biāo)簽 140
5．2 低頻RFID接口芯片 143
5．2．1 U2270B芯片 143
5．2．2 HTRC110芯片 146
5．2．3 EM4095芯片 149
5．3 低頻RFID讀寫器開發(fā)舉例 152
5．3．1 基于EM4095的低頻RFID讀寫器開發(fā) 152
5．3．2 具有防復(fù)制功能的ID卡讀寫器設(shè)計與實現(xiàn) 156
習(xí)題5 160
第6章 高頻RFID技術(shù) 161
6．1 高頻RFID電子標(biāo)簽 161
6．1．1 Mifare系列電子標(biāo)簽 161
6．1．2 ICODE系列電子標(biāo)簽 172
6．1．3 高頻段CPU卡 174
6．1．4 高頻段其他類型電子標(biāo)簽 176
6．2 高頻RFID接口芯片 178
6．2．1 CLRC632芯片 178
6．2．2 PN512芯片 182
6．2．3 TRF7960芯片簡介 185
6．3 高頻RFID讀寫器開發(fā)舉例 186
6．3．1 基于RC632芯片的高頻RFID讀寫器開發(fā) 186
6．3．2 基于PN512芯片的高頻RFID讀卡器開發(fā) 188
習(xí)題6 191
第7章 微波RFID技術(shù) 193
7．1 電磁反向散射耦合 193
7．1．1 電磁反向散射工作原理 193
7．1．2 電磁反向散射能量傳遞 195
7．1．3 微波RFID的防沖突算法 195
7．1．4 IQ調(diào)制與載波泄露 200
7．2 無源微波RFID芯片 201
7．2．1 UCODE系列無源應(yīng)答器芯片 201
7．2．2 Higgs系列無源應(yīng)答器芯片 204
7．2．3 Monza 系列無源應(yīng)答器芯片 205
7．3 微波RFID收發(fā)器芯片 206
7．3．1 2．4GHz無線收發(fā)器nRF24L01 206
7．3．2 860～960MHz 系列射頻收發(fā)芯片 209
7．3．3 低于1GHz的多頻點無線收發(fā)器 212
7．4 微波有源應(yīng)答器設(shè)計 214
7．4．1 設(shè)計方案分析 214
7．4．2 系統(tǒng)軟硬件設(shè)計 215
7．5 微波RFID讀寫器開發(fā) 216
7．5．1 系統(tǒng)基本參數(shù) 216
7．5．2 微波RFID讀寫器硬件設(shè)計 217
7．5．3 微波RFID讀寫器軟件設(shè)計 218
習(xí)題7 220
第8章 RFID標(biāo)準(zhǔn)體系 221
8．1 RFID標(biāo)準(zhǔn)體系概述 221
8．1．1 RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織 221
8．1．2 RFID標(biāo)準(zhǔn)分類 222
8．1．3 ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)體系總覽 223
8．2 ISO/IEC14443 224
8．2．1 ISO/IEC14443的物理特性與射頻能量 224
8．2．2 ISO/IEC14443的信號接口 225
8．2．3 ISO/IEC14443 Type A的幀格式與防沖突 227
8．2．4 ISO/IEC14443 Type A的命令集 230
8．2．5 ISO/IEC14443 Type B的幀格式與防沖突 234
8．2．6 ISO/IEC14443 Type B的命令集 237
8．3 ISO/IEC15693 241
8．3．1 ISO/IEC15693的信號接口 241
8．3．2 ISO/IEC15693的傳輸協(xié)議 245
8．3．3 ISO/IEC15693的防沖突 248
8．3．4 ISO/IEC15693的命令集 250
8．4 ISO/IEC18000 251
8．4．1 ISO/IEC18000-6 Type A 251
8．4．2 ISO/IEC18000-6 Type B 254
8．4．3 ISO/IEC18000-6 Type C 255
8．5 EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)體系 257
8．5．1 EPC系統(tǒng)概述 258
8．5．2 EPC編碼體系 259
8．5．3 EPC電子標(biāo)簽分類 261
8．5．4 EPC系統(tǒng)組成 262
8．6 UID泛在識別中心標(biāo)準(zhǔn)體系 264
8．6．1 泛在識別碼 264
8．6．2 泛在通信器 264
8．6．3 信息系統(tǒng)服務(wù)器 265
8．6．4 ucode解析服務(wù)器 265
8．6．5 ucode電子標(biāo)簽分級 266
習(xí)題8 267
第9章 RFID系統(tǒng)應(yīng)用 268
9．1 RFID應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建 268
9．1．1 標(biāo)準(zhǔn)選擇 268
9．1．2 頻率選擇 269
9．1．3 元件選擇 270
9．1．4 應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)與運行環(huán)境 271
9．1．5 接口方式 272
9．1．6 應(yīng)用系統(tǒng)軟件 278
9．1．7 RFID項目實施 278
9．2 基于低頻RFID技術(shù)的賽鴿競翔系統(tǒng) 281
9．2．1 比賽規(guī)則與形式 281
9．2．2 電子腳環(huán)感應(yīng)踏板的工作原理 282
9．2．3 電子腳環(huán)感應(yīng)踏板的硬件設(shè)計 282
9．2．4 電子腳環(huán)感應(yīng)踏板的軟件設(shè)計 284
9．3 基于高頻RFID技術(shù)的酒店門鎖系統(tǒng) 286
9．3．1 系統(tǒng)整體分析 286
9．3．2 系統(tǒng)硬件設(shè)計 286
9．3．3 系統(tǒng)軟件設(shè)計 288
9．4 基于微波RFID技術(shù)的ETC系統(tǒng) 291
9．4．1 ETC系統(tǒng)概述 291
9．4．2 ETC系統(tǒng)構(gòu)成 292
9．4．3 ETC系統(tǒng)的優(yōu)缺點及發(fā)展展望 294
9．5 EAS系統(tǒng)簡介 296
9．5．1 EAS系統(tǒng)概述 296
9．5．2 射頻法EAS系統(tǒng) 297
習(xí)題9 298
第10章 RFID中間件與系統(tǒng)測試 299
10．1 RFID中間件概述 299
10．1．1 RFID軟件分類 299
10．1．2 RFID中間件的基本概念 300
10．1．3 RFID中間件的層次結(jié)構(gòu) 304
10．2 RFID中間件的關(guān)鍵技術(shù) 306
10．2．1 設(shè)備接入技術(shù) 306
10．2．2 設(shè)備監(jiān)控技術(shù) 307
10．2．3 應(yīng)用層事件規(guī)范 307
10．2．4 面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu) 309
10．2．5 Web Service 310
10．3 RFID測試與分析技術(shù)概述 311
10．3．1 RFID測試的目的與分類 312
10．3．2 RFID測試技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 312
10．4 RFID技術(shù)測試 313
10．4．1 RFID技術(shù)測試的主要內(nèi)容 313
10．4．2 RFID技術(shù)測試的環(huán)境 314
10．4．3 RFID技術(shù)測試的步驟 315
10．5 RFID應(yīng)用測試 316
10．5．1 RFID應(yīng)用測試的主要內(nèi)容 317
10．5．2 RFID應(yīng)用測試的一般方法 317
習(xí)題10 319
附錄A 本書采用的縮寫 320
參考資料 325