物聯(lián)網(wǎng)：射頻識別原理及應(yīng)用（RFID）

第1章　RFID系統(tǒng)概述 1
1．1　RFID簡介　1
1．1．1　RFID的特點　1
1．1．2　RFID發(fā)展簡史與現(xiàn)狀　1
1．2　RFID系統(tǒng)的組成與工作原理　3
1．2．1　RFID系統(tǒng)的組成　3
1．2．2　RFID的工作原理　3
1．3　RFID系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化　4
1．3．1　RFID標(biāo)準(zhǔn)的作用　4
1．3．2　標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容　4
1．3．3　RFID標(biāo)準(zhǔn)的分類　5
1．4　RFID的發(fā)展趨勢　5
1．4．1　在RFID標(biāo)簽方面　5
1．4．2　在RFID讀寫器方面　6
1．4．3　在RFID標(biāo)準(zhǔn)方面　6
習(xí)題1　6
第２章　RFID技術(shù)基礎(chǔ)　7
2．1　RFID系統(tǒng)的組成、分類與
基本原理　7
2．1．1　RFID系統(tǒng)的組成　7
2．1．2　RFID系統(tǒng)的分類　9
2．1．3　RFID系統(tǒng)的基本原理　11
2．2　電磁學(xué)基礎(chǔ)　11
2．2．1　磁場強(qiáng)度H　11
2．2．2　磁通量和磁通量密度　13
2．2．3　電感L　14
2．2．4　互感M　14
2．2．5　耦合因數(shù)k　15
2．2．6　感應(yīng)定律　16
2．2．7　空間電磁波　17
2．2．8　S參數(shù)　19
2．3　收發(fā)機(jī)　19
2．3．1　發(fā)射機(jī)　20
2．3．2　接收機(jī)　21
2．3．3　放大器　22
2．3．4　混頻器　23
2．3．5　振蕩器與合成器　24
2．3．6　濾波器　25
習(xí)題2　27
第３章　RFID讀寫器技術(shù)　28
3．1　讀寫器簡介　28
3．1．1　讀寫器的作用　28
3．1．2　讀寫器的通信接口　29
3．1．3　讀寫器的構(gòu)成　29
3．1．4　讀寫器的種類　29
3．2　電感耦合式RFID讀寫器的射頻
前端　30
3．2．1　RFID讀寫器射頻前端的
結(jié)構(gòu)　30
3．2．2　串聯(lián)諧振電路　30
3．3　微波頻段RFID讀寫器　34
3．3．1　微波頻段RFID系統(tǒng)射頻
前段　34
3．3．2　2．4GHz RFID系統(tǒng)讀寫器設(shè)計
舉例　36
3．3．3　微波頻段RFID讀寫器的
發(fā)展　39
習(xí)題3　40
第４章　RFID標(biāo)簽技術(shù)　41
4．1　天線基礎(chǔ)　41
4．1．1　天線的方向圖　42
4．1．2　主瓣寬度　44
4．1．3　輻射功率和輻射強(qiáng)度　44
4．1．4　天線效率　44
4．1．5　天線極化　46
4．1．6　天線輸入阻抗與共軛匹配　46
4．1．7　天線帶寬　48
4．1．8　電磁場仿真軟件HFSS　48
4．2　RFID中常用的天線　49
4．2．1　RFID天線的基本要求與指標(biāo)　49
4．2．2　偶極子天線　49
4．2．3　折疊偶極子　51
4．2．4　微帶天線　52
4．3　天線阻抗匹配　55
4．3．1　T-Match技術(shù)　56
4．3．2　電感匹配技術(shù)　58
4．4　環(huán)境影響　59
4．4．1　物品材質(zhì)的介電常數(shù)對標(biāo)簽
性能的影響　59
4．4．2　金屬對標(biāo)簽的影響　60
4．4．3　抗金屬標(biāo)簽的設(shè)計　61
4．5　RFID天線優(yōu)化　65
4．5．1　遺傳算法簡介　65
4．5．2　遺傳算法的運算過程　66
4．5．3　遺傳算法在天線優(yōu)化中的
應(yīng)用　66
4．6　RFID標(biāo)簽天線封裝　67
4．6．1　線圈繞制工藝　68
4．6．2　蝕刻工藝　68
4．6．3　噴墨印刷法　68
4．7　RFID電子標(biāo)簽芯片　69
4．7．1　射頻標(biāo)簽的存儲器芯片種類　69
4．7．2　射頻標(biāo)簽的微控制器芯片
種類　69
4．7．3　芯片設(shè)計技術(shù)　69
4．7．4　標(biāo)簽信息寫入方式　70
4．8　無源RFID電子標(biāo)簽　70
4．8．1　RFID電子標(biāo)簽射頻前端的
結(jié)構(gòu)　71
4．8．2　并聯(lián)諧振電路　71
4．9　RFID讀寫器與無源標(biāo)簽之間的
電感耦合　74
4．9．1　電子標(biāo)簽的感應(yīng)電壓　74
4．9．2　電子標(biāo)簽的直流電壓　75
4．9．3　負(fù)載調(diào)制　75
習(xí)題4　79
第５章　RFID中的編碼與調(diào)制技術(shù)　80
5．1　RFID編碼　80
5．1．1　編碼的基本原理　80
5．1．2　RFID中常用的編碼方式　82
5．2　RFID的調(diào)制方式　87
5．2．1　模擬調(diào)制　87
5．2．2　數(shù)字調(diào)制　91
5．2．3　二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)的性能
比較　97
5．2．4　副載波調(diào)制法　98
習(xí)題5　99
第６章　數(shù)據(jù)校驗和防碰撞算法　100
6．1　差錯控制編碼　100
6．1．1　差錯控制的基本方式　100
6．1．2　漢明碼　101
6．2　常用的差錯控制方法　102
6．2．1　奇偶校驗法　102
6．2．2　循環(huán)冗余校驗法　105
6．3　防碰撞算法　107
6．3．1　頻分多路（FDMA）法　109
6．3．2　空分多路（SDMA）法　110
6．3．3　時分多路（TDMA）法　110
6．3．4　碼分多路（CDMA）法　111
6．4　防碰撞算法舉例　112
6．4．1　ALOHA法　112
6．4．2　時隙ALOHA法　113
6．4．3　動態(tài)時隙ALOHA法　114
6．4．4　二進(jìn)制搜索算法　115
6．4．5　動態(tài)二進(jìn)制搜索算法　118
習(xí)題6　120
第７章　常用的RFID標(biāo)準(zhǔn)　121
7．1　RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織　121
7．1．1　ISO　121
7．1．2　EPCglobal　122
7．1．3　UID　122
7．2　ISO/IEC 14443—近耦合IC卡　123
7．2．1　物理特性　123
7．2．2　射頻接口　123
7．2．3　初始化與防沖突　125
7．2．4　傳輸協(xié)議　130
7．3　ISO/IEC 15693標(biāo)準(zhǔn)—
疏耦合IC卡（VICC）　133
7．3．1　物理性質(zhì)　133
7．3．2　空氣接口與初始化　133
7．4　ISO/IEC 18000—6標(biāo)準(zhǔn)　137
7．4．1　TYPE A模式　137
7．4．2　TYPE B模式　147
7．4．3　TYPE C模式（讀寫器到
標(biāo)簽的通信）　155
7．4．4　TYPE C模式（標(biāo)簽到
讀寫器的通信）　162
習(xí)題7　166
第８章　EPC技術(shù)基礎(chǔ)及相關(guān)技術(shù)　167
8．1　EPC基礎(chǔ)知識　167
8．1．1　EPC的基本概念　167
8．1．2　EPC編碼體系　167
8．1．3　EPC系統(tǒng)的構(gòu)成　167
8．1．4　EPC技術(shù)的優(yōu)勢　168
8．1．5　EPCglobal組織　169
8．2　EPC編碼　171
8．2．1　EPC編碼原則　171
8．2．2　EPC編碼關(guān)注的問題　172
8．2．3　EPC編碼結(jié)構(gòu)　172
8．2．4　EPC編碼類型　173
8．2．5　EPC編碼數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　176
8．2．6　EPC數(shù)據(jù)的URI表示　186
8．2．7　EAN編碼和EPC編碼的
相互轉(zhuǎn)換　190
8．3　EPC系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)　192
8．3．1　Savant系統(tǒng)　192
8．3．2　對象名稱解析服務(wù)　193
8．3．3　WWW網(wǎng)與EPCglobal Network
網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別　194
8．4　EPC系統(tǒng)的對象名稱解析服務(wù)　194
8．4．1　ONS概述　194


8．4．2　ONS的工作原理與層次
結(jié)構(gòu)　196
8．4．3　ONS的工作流程與查詢
步驟　197
8．4．4　ONS查找算法的設(shè)計　201
8．5　EPC系統(tǒng)中的實際標(biāo)記語言
PML　202
8．5．1　PML的概念及組成　203
8．5．2　PML服務(wù)　204
8．5．3　PML的設(shè)計　207
8．5．4　PML的應(yīng)用　208
習(xí)題8　210
第9章　RFID技術(shù)的典型應(yīng)用實例　211
9．1　RFID在零售業(yè)倉儲管理中的
應(yīng)用　211
9．1．1　倉儲管理的現(xiàn)狀　211
9．1．2　倉儲基本運營流程分析　212
9．1．3　倉庫管理需求分析　213
9．1．4　RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)設(shè)計　215
9．1．5　系統(tǒng)總體方案設(shè)計　218
9．1．6　系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程設(shè)計　219
9．1．7　系統(tǒng)功能模塊設(shè)計　219
9．2　基于RFID的整車物流管理
系統(tǒng)　221
9．2．1　需求分析　221
9．2．2　汽車整車生產(chǎn)流程　222
9．2．3　RFID系統(tǒng)架構(gòu)方案　222
9．2．4　應(yīng)用于汽車制造業(yè)的RFID
標(biāo)簽編碼體系要求　223
9．2．5　應(yīng)用于汽車制造業(yè)的RFID
標(biāo)簽編碼結(jié)構(gòu)　223
9．2．6　具體環(huán)節(jié)的RFID系統(tǒng)
應(yīng)用　228
9．2．7　RFID實施階段　232
習(xí)題9　233
參考文獻(xiàn)　234