RFID原理及应用

可作为物联网类专业的教材，该专业研究生，从事网络工程、计算机应用技术等计算机科学的科技人员与研究人员

　　《RFID原理及应用》系统地介绍了RFID（射频识别）技术的基本理论和在物联网中的应用。主要分为RFID工作原理、RFID数据管理及RFID系统应用三大部分。第1章介绍RFID技术与物联网技术的一些基本知识；第2章介绍RFID系统的基本组成和工作原理；第3章介绍读写器的基本原理和工作特征，电子标签的工作原理及特征，以及RFID系统中的天线技术；第4章介绍RFID中数据的表示方法及其完整性、安全性控制；第5章介绍：RFID系统里中间件的工作原理及系统集成方法；第6章介绍基于标签识别的RFID系统在仓储应用中的实施过程；第7章以RFID的射频通信的信号特征作为识别参照，介绍利用RFID信号接收强度来识别人流量的应用系统的实施。
　　《RFID原理及应用》可作为物联网类专业的教材，也可供该专业研究生阅读参考，还可供从事网络工程、计算机应用技术等计算机科学的科技人员与研究人员参考。

前言

第1章 导论
1．1 物联网概述
1．1．1 什么是物联网
1．1．2 物联网认识误区
1．1．3 物联网关键技术
1．1．4 物联网的体系架构
1．1．5 信息安全
1．2 自动识别技术
1．2．1 自动识别技术概述
1．2．2 条码技术
1．2．3 磁条（卡）技术
1．2．4 射频识别技术
1．2．5 机器视觉
1．2．6 生物测量识别技术
1．2．7 接触记忆
1．2．8 光学字符识别技术
1．2．9 声音识别技术
1．2．1 0视觉识别技术
1．3 条码技术及应用
1．3．1 条码类型
1．3．2 常用条码介绍
1．3．3 QR二维码原理
1．4 RFID技术
l．4．1 RFID的原理及系统组成
1．4．2 RFID系统应用
1．4．3 RFID技术应用存在的问题
1．4．4 RFID技术未来的发展
1．5 RFID的相关标准
1．5．1 标准总览
1．5．2 RFID在中国的相关标准
1．5．3 RFID相关标准的社会影响因素
1．5．4 RFID相关标准的推动力

第2章 射频识别系统的组成与工作原理
2．1 射频识别技术的简介
2．2 射频识别系统的分类
2．3 射频识别系统的组成
2．3．1 标签的组成
2．3．2 读写器的组成
2．4．射频识别系统的工作原理
2．4．1 耦合方式
2．4．2 通信流程
2．4．3 标签到读写器的数据传输方法
2．5 射频通信的菲涅耳区
2．5．1 菲涅耳区
2．5．2 地面反射
2．5．3 RFID电磁波的传播机制
2．5．4 菲涅耳区对天线部署的影响
2．6 RFID应用系统
2．6．1 概述
2．6．2 系统结构
2．6．3 RFID系统的应用领域

第3章 RFID读写器与标签
3．1 RFID标签知识
3．1．1 射频电子标签
3．1．2 不同频段RFID技术特性简述
3．1．3 如何选择RFID系统的工作频率
3．2 RFID读写器
3．2．1 RFID读写器的功能
3．2．2 RFID读写器的工作原理
3．2．3 读写器系统的组成
3．2．4 读写器的分类
3．2．5 读写器的选择
3．3 读写器与标签的天线技术
3．3．1 读写器天线设计技术
3．3．2 读写器天线制造技术
3．3．3 RFID标签天线设计

第4章 RFID系统中的数据表示
4．1 物联网与产品电子代码
4．1．1 物联网与产品电子代码的关系
4．1．2 EPC的定义
4．1．3 EPC的产生
4．1．4 EPC系统的构成
4．1．5 EPC系统的特点
4．1．6 EPC系统的工作流程
4．2 射频通信中的信号编码
4．2．1 模拟信号数字化的转换过程
4．2．2 模拟信号调制
4．2．3 数字数据的数字信号编码
4．3 射频通信中的纠错编码方式
4．3．1 奇偶监督码
4．3．2 行列监督码
4．3．3 恒比码
4．3．4 汉明码
4．3．5 循环码
4．3．6 RS码
4．3．7 连环码（卷积码）
4．4 REID防冲突算法
4．4．1 RFID的防冲突机制
4．4．2 Aloha算法
4．4．3 二进制树算法
4．5 数据加密技术
4．5．1 数据加密基本概念
4．5．2 加密算法原理及分析
4．5．3 加密技术在网络中的应用及发展

第5章 RFID系统的中间件技术
5．1 中间件技术简介
5．1．1 为什么要中间件
5．1．2 中间件的起源
5．1．3 中间件的概念
5．1．4 中间件的未来
5．2 RFID中间件概述
5．2．1 什么是RFID中间件
5．2．2 RFID的三个中间阶段
5．2．3 RFID中间件两个应用方向
5．2．4 RFID中间件的原理
5．2．5 RFID中间件的分类
5．2．6 RFID中间件的特征
5．2．7 如何将现有的系统与新的RFID读写器连接
5．3 RFID中间件在RFID系统中的作用和功能
5．3．1 RFID系统架构简介
5．3．2 RFID中间件技术及其优势
5．3．3 RFID中间件的功能和作用
5．4 物联网的中间件
5．5 RFID中间件——ALE介绍

第6章 RFID技术在仓储中的应用
6．1 射频识别技术在小型卷钢仓储的应用部署
6．1．1 背景
6．1．2 非规则仓位卷钢仓储模式对RFID系统的影响
6．1．3 RFID的部署
6．1．4 实例分析
6．1．5 小结
6．2 基于位置识别的仓库管理系统的需求分析
6．2．1 系统业务流程分析
6．2．2 系统数据流分析
6．2．3 数据词典
6．3 系统总体设计
6．3．1 系统模块总体设计
6．3．2 数据库的设计
6．4 系统详细设计
6．4．1 登录模块
6．4．2 仓库初始化模块
6．4．3 基本信息模块
6．4．4 进货管理模块
6．4．5 出库管理
6．4．6 库存查询
6．4．7 报表打印功能

第7章 基于RFID的公共场所人流量监控
7．1 背景
7．1．1 现有技术分析
7．1．2 应用RFID技术的解决思路
7．2 障碍物对RFID链路状态的影响
7．2．1 障碍物对RFID信号强度的影响实验
7．2．2 障碍物宽度对RFID信号强度的影响
7．2．3 不同遮挡范围对RFID信号强度的影响
7．3 基于RFID技术的人流量监控系统
7．3．1 系统构成
7．3．2 基于LSI提取人群覆盖面积的原始数据
7．3．3 基于矩阵对人群覆盖面的分析
7．4 人群移动速度及范围检测
7．4．1 相同范围不同速度RSSI值变化趋势研究
7．4．2 相同速度不同范围RSSI值变化趋势研究
7．4．3 依据人群移动速度及范围判断当前人流量

参考文献

　　射频识别（radio frequency identification，RFID）是通过无线射频方式获取物体的相关数据，并对物体加以识别的一种非接触式的自动识别技术。RFID通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可以识别高速运动的物体，可以同时识别多个目标，还可以实现远程读取，并可以工作于各种恶劣环境。RFID技术不需要与物体直接接触，即可在较远距离上实现识别，并且能够快速、实时、准确地处理信息，是实现物联网的关键技术。
　　本书综合考虑以计算机专业为背景的学生的前导课程及能力基础，弱化RFID系统中的射频通信原理及读写器、标签电路的工作原理及设计等偏向通信工程专业的理论知识内容，侧重于RFID系统的工作原理与技术在工程中的应用，使学生能够更快地把理论与实际结合起来。
　　学习本书的目标在于：首先，让学生对物联网与RFID技术建立起完整的概念；其次，通过对RFID技术基本原理及关键技术的学习，进一步提高学生RFID技术的应用能力和使用技巧；第三，通过RFID应用实例设计及实现方法的学习与训练，激发学生对RFID应用技术的兴趣，培养学生的动手能力，理解RFID技术在物联网中的地位和作用。主要内容包括：物联网的基本概念和典型架构，射频识别技术的工作原理，无线射频识别的频率标准与技术规范，读写器和电子标签的结构，射频识别应用系统，RFID在数据通信应用中的相关算法，以及实际RFID应用系统的设计与应用等内容。
　　本书由梁庆中、樊媛媛老师主编，姚宏、曾德泽老师参与编写。梁庆中老师拟定大纲和总纂，主编除了参与编写外，还对书中的内容作了修改和补充。樊媛媛、姚宏和曾德泽老师完成了各章节内容的资料收集与编写。其中，樊媛媛老师负责了RFID读写器与标签、物联网与EPC等部分，姚宏老师负责了射频通信中的编码与纠错、数据加密等部分，曾德泽老师负责了RFID在仓储中的应用及人流量的检测等部分。此外，李迎光、谢朝旭、魏子杰等同学为本书的书写排版、文字校对等也做了大量的工作。
　　本书在编写过程中吸收了国内外专家、学者的研究成果和物联网科技公司的RFID项目实施经验，搜集参考了大量相关的文献、著作、教材和网络资料，在此谨向所有专家、学者、参考文献的编著者表示衷心的感谢！
　　本书是编者老师们集体智慧的成果，尽管大家已尽了最大努力，但由于时间与水平所限，书中难免有疏漏之处，恳请读者批评指正。