物联网:射频识别(RFID)原理及应用/罗志勇等

第1章　RFID系统概述 1
1．1　RFID简介　1
1．1．1　RFID的特点　1
1．1．2　RFID发展简史与现状　1
1．2　RFID系统的组成与工作原理　3
1．2．1　RFID系统的组成　3
1．2．2　RFID的工作原理　3
1．3　RFID系统标准化　4
1．3．1　RFID标准的作用　4
1．3．2　标准的内容　4
1．3．3　RFID标准的分类　5
1．4　RFID的发展趋势　5
1．4．1　在RFID标签方面　5
1．4．2　在RFID读写器方面　6
1．4．3　在RFID标准方面　6
习题1　6
第２章　RFID技术基础　7
2．1　RFID系统的组成、分类与
基本原理　7
2．1．1　RFID系统的组成　7
2．1．2　RFID系统的分类　9
2．1．3　RFID系统的基本原理　11
2．2　电磁学基础　11
2．2．1　磁场强度H　11
2．2．2　磁通量和磁通量密度　13
2．2．3　电感L　14
2．2．4　互感M　14
2．2．5　耦合因数k　15
2．2．6　感应定律　16
2．2．7　空间电磁波　17
2．2．8　S参数　19
2．3　收发机　19
2．3．1　发射机　20
2．3．2　接收机　21
2．3．3　放大器　22
2．3．4　混频器　23
2．3．5　振荡器与合成器　24
2．3．6　滤波器　25
习题2　27
第３章　RFID读写器技术　28
3．1　读写器简介　28
3．1．1　读写器的作用　28
3．1．2　读写器的通信接口　29
3．1．3　读写器的构成　29
3．1．4　读写器的种类　29
3．2　电感耦合式RFID读写器的射频
前端　30
3．2．1　RFID读写器射频前端的
结构　30
3．2．2　串联谐振电路　30
3．3　微波频段RFID读写器　34
3．3．1　微波频段RFID系统射频
前段　34
3．3．2　2．4GHz RFID系统读写器设计
举例　36
3．3．3　微波频段RFID读写器的
发展　39
习题3　40
第４章　RFID标签技术　41
4．1　天线基础　41
4．1．1　天线的方向图　42
4．1．2　主瓣宽度　44
4．1．3　辐射功率和辐射强度　44
4．1．4　天线效率　44
4．1．5　天线极化　46
4．1．6　天线输入阻抗与共轭匹配　46
4．1．7　天线带宽　48
4．1．8　电磁场仿真软件HFSS　48
4．2　RFID中常用的天线　49
4．2．1　RFID天线的基本要求与指标　49
4．2．2　偶极子天线　49
4．2．3　折叠偶极子　51
4．2．4　微带天线　52
4．3　天线阻抗匹配　55
4．3．1　T-Match技术　56
4．3．2　电感匹配技术　58
4．4　环境影响　59
4．4．1　物品材质的介电常数对标签
性能的影响　59
4．4．2　金属对标签的影响　60
4．4．3　抗金属标签的设计　61
4．5　RFID天线优化　65
4．5．1　遗传算法简介　65
4．5．2　遗传算法的运算过程　66
4．5．3　遗传算法在天线优化中的
应用　66
4．6　RFID标签天线封装　67
4．6．1　线圈绕制工艺　68
4．6．2　蚀刻工艺　68
4．6．3　喷墨印刷法　68
4．7　RFID电子标签芯片　69
4．7．1　射频标签的存储器芯片种类　69
4．7．2　射频标签的微控制器芯片
种类　69
4．7．3　芯片设计技术　69
4．7．4　标签信息写入方式　70
4．8　无源RFID电子标签　70
4．8．1　RFID电子标签射频前端的
结构　71
4．8．2　并联谐振电路　71
4．9　RFID读写器与无源标签之间的
电感耦合　74
4．9．1　电子标签的感应电压　74
4．9．2　电子标签的直流电压　75
4．9．3　负载调制　75
习题4　79
第５章　RFID中的编码与调制技术　80
5．1　RFID编码　80
5．1．1　编码的基本原理　80
5．1．2　RFID中常用的编码方式　82
5．2　RFID的调制方式　87
5．2．1　模拟调制　87
5．2．2　数字调制　91
5．2．3　二进制数字调制系统的性能
比较　97
5．2．4　副载波调制法　98
习题5　99
第６章　数据校验和防碰撞算法　100
6．1　差错控制编码　100
6．1．1　差错控制的基本方式　100
6．1．2　汉明码　101
6．2　常用的差错控制方法　102
6．2．1　奇偶校验法　102
6．2．2　循环冗余校验法　105
6．3　防碰撞算法　107
6．3．1　频分多路（FDMA）法　109
6．3．2　空分多路（SDMA）法　110
6．3．3　时分多路（TDMA）法　110
6．3．4　码分多路（CDMA）法　111
6．4　防碰撞算法举例　112
6．4．1　ALOHA法　112
6．4．2　时隙ALOHA法　113
6．4．3　动态时隙ALOHA法　114
6．4．4　二进制搜索算法　115
6．4．5　动态二进制搜索算法　118
习题6　120
第７章　常用的RFID标准　121
7．1　RFID标准化组织　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　射频接口　123
7．2．3　初始化与防冲突　125
7．2．4　传输协议　130
7．3　ISO/IEC 15693标准—
疏耦合IC卡（VICC）　133
7．3．1　物理性质　133
7．3．2　空气接口与初始化　133
7．4　ISO/IEC 18000—6标准　137
7．4．1　TYPE A模式　137
7．4．2　TYPE B模式　147
7．4．3　TYPE C模式（读写器到
标签的通信）　155
7．4．4　TYPE C模式（标签到
读写器的通信）　162
习题7　166
第８章　EPC技术基础及相关技术　167
8．1　EPC基础知识　167
8．1．1　EPC的基本概念　167
8．1．2　EPC编码体系　167
8．1．3　EPC系统的构成　167
8．1．4　EPC技术的优势　168
8．1．5　EPCglobal组织　169
8．2　EPC编码　171
8．2．1　EPC编码原则　171
8．2．2　EPC编码关注的问题　172
8．2．3　EPC编码结构　172
8．2．4　EPC编码类型　173
8．2．5　EPC编码数据结构　176
8．2．6　EPC数据的URI表示　186
8．2．7　EAN编码和EPC编码的
相互转换　190
8．3　EPC系统的网络技术　192
8．3．1　Savant系统　192
8．3．2　对象名称解析服务　193
8．3．3　WWW网与EPCglobal Network
网络的区别　194
8．4　EPC系统的对象名称解析服务　194
8．4．1　ONS概述　194





8．4．2　ONS的工作原理与层次
结构　196
8．4．3　ONS的工作流程与查询
步骤　197
8．4．4　ONS查找算法的设计　201
8．5　EPC系统中的实际标记语言
PML　202
8．5．1　PML的概念及组成　203
8．5．2　PML服务　204
8．5．3　PML的设计　207
8．5．4　PML的应用　208
习题8　210
第9章　RFID技术的典型应用实例　211
9．1　RFID在零售业仓储管理中的
应用　211
9．1．1　仓储管理的现状　211
9．1．2　仓储基本运营流程分析　212
9．1．3　仓库管理需求分析　213
9．1．4　RFID标签数据设计　215
9．1．5　系统总体方案设计　218
9．1．6　系统业务流程设计　219
9．1．7　系统功能模块设计　219
9．2　基于RFID的整车物流管理
系统　221
9．2．1　需求分析　221
9．2．2　汽车整车生产流程　222
9．2．3　RFID系统架构方案　222
9．2．4　应用于汽车制造业的RFID
标签编码体系要求　223
9．2．5　应用于汽车制造业的RFID
标签编码结构　223
9．2．6　具体环节的RFID系统
应用　228
9．2．7　RFID实施阶段　232
习题9　233
参考文献　234