物联网射频识别(RFID)技术与应用

目　录

第1章　物联网RFID系统概述　1
1.1　物联网与射频识别技术　1
1.1.1　物联网的概念　1
1.1.2　射频识别的概念　2
1.1.3　物联网起源于射频识别领域　2
1.2　自动识别技术　3
1.2.1　自动识别技术的概念　3
1.2.2　自动识别技术的分类　3
1.2.3　RFID技术　6
1.3　RFID历史与未来　7
1.3.1　RFID技术的产生　7
1.3.2　RFID技术推广阶段　7
1.3.3　RFID技术普及阶段　8
1.3.4　物联网RFID现状与未来　8
1.4　RFID系统构成　10
1.4.1　RFID基本组成　10
1.4.2　电子标签　13
1.4.3　读写器　21
1.4.4　系统高层　24
习题　24

第2章　RFID工作频率及无线传输　25
2.1　RFID工作频率　25
2.1.1　频谱划分　25
2.1.2　ISM频段　26
2.1.3　RFID使用的频段　28
2.2　RFID工作波长　28
2.2.1　电磁波的速度　28
2.2.2　RFID工作波长　29
2.3　RFID无线传输　30
2.3.1　低频和高频RFID的近场特性　30
2.3.2　微波RFID的电波特性　32
习题　35

第3章　RFID天线技术　36
3.1　天线概述　36
3.1.1　天线定义　37
3.1.2　天线分类　37
3.1.3　天线的电参数　37
3.2　各类天线简要介绍　41
3.2.1　对称振子天线　41
3.2.2　引向天线　43
3.2.3　螺旋天线　43
3.2.4　微带天线　44
3.2.5　旋转抛物面天线　44
3.3　RFID中的天线技术　45
3.3.1　RFID天线的应用现状　45
3.3.2　RFID天线的设计现状　47
3.3.3　低频和高频RFID天线技术　48
3.3.4　微波RFID天线技术　50
3.4　RFID天线的制造工艺　56
3.4.1　线圈绕制法　56
3.4.2　蚀刻法　57
3.4.3　印刷法　57
习题　58

第4章　RFID射频前端电路　60
4.1　RFID电感耦合方式的射频前端　60
4.1.1　线圈的自感和互感　60
4.1.2　RFID读写器的射频前端　62
4.1.3　RFID电子标签的射频前端　65
4.1.4　读写器与电子标签之间的电感耦合　67
4.1.5　RFID负载调制技术　69
4.2　RFID电磁反向散射方式的射频前端　71
4.2.1　微波射频前端的一般框图　71
4.2.2　射频滤波器　71
4.2.3　射频低噪声放大器　76
4.2.4　射频功率放大器　77
4.2.5　射频振荡器　78
4.2.6　射频混频器　79
习题　80

第5章　编码与调制　82
5.1　信号与信道　83
5.1.1　信号　83
5.1.2　信道　84
5.2　编码与调制　86
5.2.1　编码与解码　86
5.2.2　调制和解调　87
5.3　RFID常用的编码方法　88
5.3.1　编码格式　88
5.3.2　编码方式的选择因素　90
5.3.3　编码方式仿真方法　91
5.4　RFID常用的调制方法　92
5.4.1　数字调制　92
5.4.2　副载波调制　96
习题　97

第6章　数据完整性与数据安全性　98
6.1　数据完整性　98
6.1.1　差错控制　99
6.1.2　数据传输中的防碰撞问题　104
6.1.3　RFID中数据完整性的实施策略　106
6.2　数据的安全性　108
6.2.1　密码学基础　109
6.2.2　RFID电子标签的安全设计　111
6.2.3　RFID应用系统的安全设计　113
6.2.4　RFID安全策略举例　114
习题　116

第7章　电子标签的体系结构　118
7.1　利用物理效应的标签　118
7.1.1　一位标签　118
7.1.2　采用声表面波技术的标签　120
7.2　具有存储功能的电子标签　122
7.2.1　射频前端　122
7.2.2　控制电路　125
7.2.3　地址和安全逻辑　125
7.2.4　存储器　127
7.2.5　非接触式IC卡和ID卡实例　129
7.2.6　MIFARE技术　132
7.3　含有微处理器的电子标签　134
7.3.1　结构框图　134
7.3.2　智能卡实例　135
习题　136

第8章　读写器的体系结构　137
8.1　读写器的组成和设计要求　137
8.1.1　读写器的组成