第一篇：RFID技術學習總結

RFID技術與應用

電子091陳華興12

RFID學習總結

通過這個學期的RFI技術與應用的學習，我們對RFID有了一定的了解！RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。

RFID是一種簡單的無線系統，只有兩個基本器件，該系統用于控制、檢測和跟蹤物體。系統由一個詢問器（或閱讀器）和很多應答器（或標簽）組成。RFID的分類

RFID按應用頻率的不同分為低頻（LF）、高頻（HF）、超高頻（UHF）、微波（MW），相對應的代表性頻率分別為：低頻135KHz以下、高頻13.56MHz、超高頻860M~960MHz、微波2.4G，5.8G

RFID按照能源的供給方式分為無源RFID，有源RFID，以及半有源RFID。無源RFID讀寫距離近，價格低；有源RFID可以提供更遠的讀寫距離，但是需要電池供電，成本要更高一些，適用于遠距離讀寫的應用場合。

RFID技術的典型應用

1、產品性能：因大部分產品頻率覆蓋868MHz到915MHz，對系統中對應的讀寫設備要求可以降低，對頻率偏差的敏感度降低。

2、產品符合：EPC CLASS 1 GEN 2 及 ISO18000-6C。

3、專業服務：針對性地利用世界先進的產品經驗，具體化的對常用產品做專門的考慮。

4、適應領域：物流和供應管理、生產制造和裝配、航空行李處理、郵件、快運包裹處理、文檔追蹤、圖書館管理動物身份標識、運動計時、門禁控制、電子門票、道路自動收費.從大型遠距離UHF標簽到細小的UHF標簽。可以為客戶做定制化生產，滿足各種要求。

RIFD在國內的發展現狀

RFID的基本技術原理起源于二戰時期，最初盟軍利用無線電數據技術來識別敵我雙方的飛機和軍艦。戰后，由于較高的成本，該技術一直主要應用于軍事領域，并未很快在民用領域得到推廣應用。直到上世紀八九十年代，隨著芯片和電子技術的提高和普及，歐洲開始率先將RFID技術應用到公路收費等民用領域。到二十一世紀初，RFID迎來了一個嶄新的發展時期，其在民用領域的價值開始得到世界各國的廣泛關注，特別是在西方發達國家，RFID技術大量應用于生產自動化、門禁、公路收費、停車場管理、身份識別、貨物跟蹤等民用領域中，其新的應用范圍還在不斷擴展，層出不窮。

本世紀初，RFID已經開始在中國進行試探性的應用，并很快得到政府的大力支持，2006年6月，中國發布了《中國RFID技術政策白皮書》，標志著RFID的發展已經提高到國家產業發展戰略層面。到2008年底，中國參與RFID的相關企業達數百家，已經初步形成了從標簽及設備制造到軟件開發集成等一個較為完整的RFID產業鏈，據專家估計，2008年中國RFID相關產值達到80億元左右，并將在未來5-10年保持快速發展。

目前，RFID在中國的很多領域都得到實際應用，包括物流、煙草、醫藥、身份證、奧運門票、寵物管理等等，但就我們日常生活感受而言，好像RFID還是離我們很遠。除了二代身份證，我們還很難經常感受到RFID在我們生活中的存在。盡管RFID正快速在各個領域得到實際應用，但相對于我們國家的經濟規模，其應用范圍還遠未達到廣泛的程度，即便在RFID應用比較多的交通物流產業，也還處于點分布的狀態，而沒能達到面的狀態。往往是產業中的領導企業為保持其競爭地位而率先嘗試采用這種新技術，而更多的企業還抱著觀望和猶豫的態度。還是以物流產業為例，應用RFID技術可以大幅提高物流運作效率，如加

快貨物出入庫時間，減少現場操作人員，實現快速而精確的庫存盤點，實現貨物準確定位跟蹤等，但時至今日，在中國真正實施RFID技術的物流企業還屈指可數。經濟危機爆發以來，很多業內人士也開始對RFID產業的未來發展產生懷疑和失望，那么到底是什么因素阻礙了這一新興產業在我國的發展呢？

首先，是我們國企業總體信息化水平不高，阻礙了RFID充分發揮其作用。RFID作為一種信息技術手段，其基本功能是實現數據的精準快速采集。這些數據采集后，必須經過進一步的對比分析處理，才能達到提高效率、降低總體成本的作用。也就是說，RFID的實施，往往需要企業信息化達到一定水平，使RFID系統與企業既有的ERP、CRM等信息集成在一起，才能充分發揮其作用。

其次，RFID實施成本還比較高，使很多企業望而卻步。不僅僅對中國企業，即便對西方企業，RFID的高成本也是一個巨大障礙。正如前文所言，RFID的基本技術原理在60幾年前就產生了，但直到上世紀后期，RFID的應用才逐步推廣到民用領域，正是高成本阻礙了RFID技術的實際應用。目前在國內，一張RFID標簽一般都在1元以上，ETC的車載單元要400多元，高成本使得RFID的投資回報具有很大風險，使其應用大多局限于高價值或高利潤商品領域。

再次，行業標準尚未統一，貿然實施會帶來不確定風險。盡管RFID起源很早，但目前還沒有形成全球統一的技術標準，中國在標準制定領域起步較晚，由于關乎各國經濟利益，相信標準之爭還會持續一定時間。在這種情況下，貿然投入，必然給企業經營帶來很大風險。藍光獲得DVD標準之爭的勝利，給HD-DVD陣營帶來的巨大傷害，是處于標準之爭產業里的企業不得不慎重考慮的問題，這也是很多企業對實施RFID抱觀望態度的原因。

最后，我國產業供應鏈發展還處于初級階段，也阻礙了RFID的實際應用。與西方企業相比，由于技術和管理處于劣勢地位，我國大多行業都存在過度競爭，價格成為市場競爭的主要手段，這就使得很多制造企業利潤率維持在相當低的水平，產業供應鏈的上下游企業之間往往博弈大于合作。而RFID技術只有在整個供應鏈上協同實施，實現供應鏈信息透明和分享，才能最大程度發揮出RFID的作用，這在目前情況下還很難做到。另外，實施RFID的一個主要益處是節省人

工成本，沃爾瑪稱RFID每年為其節省數十億美元的人力成本開支，而中國較低的工資水平也使得很多企業沒有積極性去實施RFID技術。

盡管中國企業目前信息化程度還較低，但中國企業前進的步伐相當快。今年中國已有40多家企業闖入世界500強，更多本土企業正迅速成長為跨國經營企業，日益復雜的管理要求這些企業必須迅速推進信息化建設，在這一點上中國企業具有一定的后發優勢，而企業信息化必然給RFID帶來良好的發展機遇。隨著中國企業信息化的進程，RFID的應用將會由點到面，逐步拓展到更廣的領域。而RFID的實施成本，必然隨著

RFID應用的推廣和市場的擴大而逐步降低，RFID的應用將會從目前的托盤或整箱的貨物跟蹤逐步擴展到單品貨物跟蹤的水平。最后，從產業供應鏈角度看，國家目前提倡的產業升級，就是要使中國企業多生產高技術、高附加值、高利潤產品，而這些領域，正是RFID用武之地。產業升級將帶動中國企業提升市場競爭能力，逐步由單體企業競爭上升為產業供應鏈的競爭。今后幾年，一批國產RFID企業,如：創羿科技、遠望谷、上海華虹、維深集團....迅速發展壯大.在未來幾年，我們會看到，RFID的實施將擺脫僅僅由單個企業實施的窘境，而展現為企業所在整個供應鏈的協同實施，RFID的益處將會得到最大程度的發揮。凡此種種，RFID在中國的發展是特別有潛力的！

第二篇：RFID技術相關應用調研

RFID技術相關應用調研

一、RFID的特點及應用

1.什么是RFID?

RFID是Radio

Frequency

Identi

Fication的縮寫，即無線射頻識別。常稱為感應式電子晶片或近接卡、感應卡、非接觸卡、電子標簽、電子條碼，等等。

RFID系統組成：

標簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個RFID標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象，俗稱電子標簽或智能標簽;讀取器/讀寫器(Reader)：讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式;天線(Antenna)：在RFID標簽和讀取器間傳遞射頻信號。

一套完整的系統還需具備：數據傳輸和處理系統。

RFID電子標簽：有源標簽，無源標簽，半有源半無源標簽。

RFID工作原理：標簽進入磁場后，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息(Passive

Tag，無源標簽或被動標簽)，或者主動發送某一頻率的信號(Active

Tag，有源標簽或主動標簽);解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理。

RFID技術：RFID無線射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個電子標簽，操作快捷方便。

2.RFID技術的應用：

短距離射頻識別產品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環境，可在這樣的環境中替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體。

長距射頻識別產品多用于交通上，識別距離可達幾十米，如自動收費或識別車輛身份等。

1、在零售業中，條形碼技術的運用使得數以萬計的商品種類、價格、產地、批次、貨架、庫存、銷售等各環節被管理得井然有序;

2、采用車輛自動識別技術，使得路橋、停車場等收費場所避免了車輛排隊通關現象，減少了時間浪費，從而極大地提高了交通運輸效率及交通運輸設施的通行能力;

3、在自動化的生產流水線上，整個產品生產流程的各個環節均被置于嚴密的監控和管理之下;

4、在粉塵、污染、寒冷、炎熱等惡劣環境中，遠距離射頻識別技術的運用改善了卡車司機必須下車辦理手續的不便;

5、在公交車的運行管理中，自動識別系統準確地記錄著車輛在沿線各站點的到發站時刻，為車輛調度及全程運行管理提供實時可靠的信息。

RFID電子標簽的技術應用非常廣泛，目前典型應用：動物晶片、門禁控制、航空包裹識別、文檔追蹤管理、包裹追蹤識別、畜牧業、后勤管理、移動商務、產品防偽、運動計時、票證管理、汽車晶片防盜器、停車場管制、生產線自動化、物料管理等等。

3.電子標簽RFID七大特點：

傳統條形碼識別技術相比，RFID有以下優勢：

1.快速掃描

條形碼一次只能有一個條形碼受到掃描;RFID辨識器可同時辨識讀取數個RFID標簽。

2.體積小型化、形狀多樣化

RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制，不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質。此外，RFID標簽更可往小型化與多樣形態發展，以應用于不同產品。

3.抗污染能力和耐久性

傳統條形碼的載體是紙張，因此容易受到污染，但RFID對水、油和化學藥品等物質具有很強抵抗性。此外，由于條形碼是附于塑料袋或外包裝紙箱上，所以特別容易受到折損;RFID卷標是將數據存在芯片中，因此可以免受污損。

4.可重復使用

現今的條形碼印刷上去之后就無法更改，RFID標簽則可以重復地新增、修改、刪除RFID卷標內儲存的數據，方便信息的更新。

5.穿透性和無屏障閱讀

在被覆蓋的情況下，RFID能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質，并能夠進行穿透性通信。而條形碼掃描機必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下，才可以辨讀條形碼。

6.數據的記憶容量大

一維條形碼的容量是50Bytes，二維條形碼最大的容量可儲存2至3000字符，RFID最大的容量則有數Mega

Bytes。隨著記憶載體的發展，數據容量也有不斷擴大的趨勢。未來物品所需攜帶的資料量會越來越大，對卷標所能擴充容量的需求也相應增加。

7.安全性

由于RFID承載的是電子式信息，其數據內容可經由密碼保護，使其內容不易被偽造及變造。

近年來，RFID因其所具備的遠距離讀取、高儲存量等特性而備受矚目。它不僅可以幫助一個企業大幅提高貨物、信息管理的效率，還可以讓銷售企業和制造企業互聯，從而更加準確地接收反饋信息，控制需求信息，優化整個供應鏈。

二、應用領域概況

1.圖書館中的應用

圖書管理是RFID技術應用的一個重要方面，圖書館是圖書管理需求最為集中的應用場所。據調研分析，目前全國共有1萬多家圖書館，且大多數圖書館已經從純手工管理方式過度到了采用條形碼識別、計算機網絡、計算機軟件技術的數字化管理模式。雖然采用了許多現代化技術，但還是有許多問題困擾著圖書館的管理及工作人員。

通過系統的需求調研，RFID技術應用于圖書館圖書管理過程中需要解決的主要問題包括以下幾個方面：

（1）

實現電子表情的轉換

（2）

實現圖書自助借還

（3）

實現圖書快速盤點

（4）

實現圖書快速查找

（5）

實現錯架圖書快速整理

（6）

實現RFID安全門禁

（7）

實現與現有系統無縫連接

2.食品監管中的應用

在食品供應鏈中將全面運用RFID電子標簽技術，實現食品的安全信息全程溯源。進入園區的蔬菜、水果、水產品、蛋等初級產品及配送的餐飲半成品等，包裝袋上都將戴上RFID標簽，這個標簽會儲存種植養殖企業或生產單位、品名、產地、生產日期、保質期等信息，在專供食品的物流貨車上也配備相應的RFID設備，對裝載冷藏、冷凍食品的車輛配備RFID等溫度連續監控設備。在食品進入園區時，工作人員通過手持式RFID讀取器，就能在現場快速追溯食品和原料的來源。

3.服裝行業的應用

RFID技術在服裝行業的應用越來越收到服裝企業主的重視，通過RFID技術提供供應鏈管理的透明度，提高庫存轉轉率，減少缺貨損失，提升門店的消費體驗.通過RFID技術基本上為服裝行業帶來四大類的利益：

1.快：物流效率快，貨品交接點數快，提高物流作業效率

.準：數據準，在供應鏈的各個環節對服裝的流通數據采集準確

3.防：通過嵌入RFID芯片到服裝內部，實現防竄貨和防偽功效，而且還提高物流效率。

4.服務：通過RFID智能商店，提高消費者體驗，通過互動，更多商品的展示，快速響應消費者需求來

提高服務水平，提升門店銷售額。

4.物聯網中的應用

RFID中的射頻模塊是物聯網的基礎，RFID的應用是物聯網的核心。射頻識別技術的優勢很明顯，它可以容納大量數據信息，能反復修改，讀取速度快，識別的功能、效率也能得到大大的提升，可以同時遠距離識別多個高速運動的物體，不受惡劣的環境影響，且安全性好。從理論上說，裝上射頻標簽后，全世界的物品都將擁有獨一無二、功能強大、非接觸快速讀取的“身份證”。

正是因為這個特征，它可以被廣泛的應用在各個領域，如物流過程中物流追蹤，信息自動采集，倉儲應用，港口應用，快遞；商品的銷售數據實時統計、補貨、防盜；生產數據的實時監控、質量追蹤、自動化生產；旅客機票，行李包裹追蹤；車輛管理、人員進出；物流管理、資產跟蹤識別、產品核心組件跟蹤識別、產品核心組件的生命周期管理等各個領域，RFID技術是物聯網技術的重要組成部分，它的發展將極大的推動物聯網的應用，其應用前景不可估量。

5.車輛管理中的應用

智能停車場系統性能特點如下：

(1)采用了射頻識別技術和計算機控制，自動化程度高，控制準確。

(2)采用遠距離智能識別標簽技術，防偽性能良好。停車的車輛擁有一個唯一序列號的標簽卡，該序列號不能更改。多重加密技術，唯一識別，無法仿制。而且只有該系統發行認可。

(3)非接觸式智能標簽卡使用時無機械接觸動作，遠距離感應通訊，無方向性，卡片可以在讀寫器的遠距離讀卡范圍內，在車輛不停車的同時就可以完成讀卡的操作，方便用戶的使用。

(4)道閘根據車輛的通行情況自動升起和降落，并具有防砸車功能。

(5)停車收費由計算機統計和確認。

(6)采用計算機網絡和收費軟件相結合的方法，防止了非法的修改和越權查閱資料。

(7)管理計算機和各個收費計算機可以實現實時通訊，并且管理計算機具有外接接口，網絡擴展性強。

(8)采用標準的工業控制系統結構，可根據用戶的不同要求組織不同系統的配置，方便靈活。

(9)安裝、調試、維護簡單方便，易于更換及檢修。

(10)整個系統性能穩定，使用可靠。

三、案例分析

醫院智能管理系統(RFID行業應用案例）

目前，醫院管理還是不夠人性化和智能化。具體表現在以下方面

：

1.患者病情加重，當病人出現突發病情，而病人當時不知情的情況下，病人的體溫出現變化

2.醫療服務的遲延，當所需的醫生不能及時找到時，其病房會引起閑置并導致傷患搶救時機的喪失

3、有些病患者未經允許擅自離開病房或者進入其他區域所引起的對其自身和他人的疾病威脅，沒有形成對病人的定位管理

4、沒有智能化的病人監督體系，對病人的治療程序沒有完整明確的記錄過程。如病人治療到哪一階段了，該服藥了有沒有發出提醒信號，護士的護理是不是合乎病人病情發展的要求

5、婦產科母嬰的鑒定，有時會發生陰差陽錯抱錯嬰兒的事情，也有偷盜嬰兒的事情發生等

針對目前醫療行業客觀存在的上述需求，蘇州木蘭電子科技有限公司近期推出了基于有源RFID技術的“病人實時監控系統”。將采集到的人體溫度數據持續記錄在有源電子標簽內，對病人進行細致地、實時地管理。

2、RFID系統工作原理簡圖

主要工作流程：

3、給每個病人佩戴相關的RFID電子標簽卡，該卡的信息和病人的相關信息具有唯一性的對應，其主動向外界發出信號，當信號被病房附近裝設的相關讀卡器讀到，然后通過各種傳輸方式（RS485＼以太網等）將信號傳到醫院后臺管理中心，通過查看管理中心數據庫病人的病情記錄信息，就可以對別人的信息了如指掌，一清二楚。還有，對病人的實時監控以及區域定位，因為每個病人都佩戴有標示自己唯一性身份的RFID標簽卡，而醫院隨處都安裝有RFID遠距離讀卡器，也就是病人的一舉一動，出行軌跡等所有信息都隨時在監控的范圍之內，從而達到實時監控全程跟蹤的目的。在母嬰鑒定，嬰兒防盜方面，會有相關唯一性標簽對應關系以及權限設置即時報警提示功能。

3.智能醫院管理系統示意圖

示意圖中，讀卡器是安裝在醫院不同角落的，根據具體情況而設立的。當然，讀卡器可以是固定讀卡器，根據功能需求也可以使用手持式PDA讀卡器。病人所佩戴的標簽卡也有各種形式的，據不同的情況而定。

一、系統介紹

1、系統組成電子標簽：

ML-T系列的有源射頻卡，識別距離范圍是2-80M，工作方式是主動式的。是能呼叫的，比如按一下按鈕醫生就知道那個病人呼叫。

固定讀卡器：由木蘭自主研發生產的ML-M系列遠距離全向性讀卡器，用來自動讀取射頻卡的信息。每個病房安裝一個。

監控軟件系統：由電腦和軟件系統組成。

二、方案介紹

1、病人的區域定位管理

因為給每一個病人都發放一個可以代表自己唯一性身份的標簽卡，該卡不斷主動地向外界發出信號，而醫院到處都安裝有RFID遠距離讀卡器，這樣病人的活動都在系統監視的范圍內，而讀卡器是有編號的，也有固定的位置的，當病人出現在某一個位置時會被附近相關的讀卡器讀到，根據讀卡器的位置可達到對病人區域定位的效果。

當然，根據病人病情的不同，會設置病人的活動范圍，當病人離開病房或到了不該到的地方時，通過管理軟件相關權限的設置，系統會發出報警信號，提醒相關工作人員及時處理。

這樣，病人的區域定位管理便可實現。

2、母嬰管理體系

母嬰對應：

當嬰兒出生之后，也會給嬰兒佩戴一個可以標示唯一性身份的標簽卡，考慮到嬰兒抱錯以及被竊等問題，該標簽設置成防水放拆型的，當有人強制拆掉時會發出報警信號，而且，嬰兒的標簽卡信息和母親的信息具有一一對應性，要確定是不是抱錯了嬰兒，只需在管理中心數據庫對比母嬰的標簽卡信息就可以了，這樣，嬰兒和母親有了對應關系，可以避免嬰兒抱錯事件的發生。

嬰兒防盜：

因為每一個嬰兒都有自己的標識卡，該卡不斷向外界發出信息，因此，和其他病人一樣，嬰兒也時時刻刻處于被監控的狀態，這樣，對智能管理系統軟件的設置，當嬰兒離開被指定的某一區域時，系統會發出報警提醒相關人員及時作出反應采取措施。當然，當母嬰完全康復出院時，通過管理系統解除報警讓母嬰正常的離開醫院。

3、病人日常護理監護

通過RFID標簽，遠距離讀卡器以及后臺管理中心這一系列的過程，對病人病情的發展，診斷，醫療，護理都有一個全程的記錄，而且，每一個病人的情況都會在管理系統數據庫中有詳細的記錄和實時的更新，這樣會做到對病人從入院到出院全程的智能化的監護，人性化的管理。如病人的醫療進行到哪一階段了，到服藥的時候了提醒病人服藥，病人該服哪方面的藥了，還有及時通知病人醫療費用余額等都有全程的掌控，這樣，對病人的治療，護理更加條理化，清晰化，合理化，安全化，智能化，人性化。

三、系統特點和優勢

1、產品特點

遠距離：閱讀距離10米以內輕松實現。由于按考勤地點的實際情況，讀卡距離可設定；

運行穩定：有源卡閱讀距離穩定，不易受周邊環境影響。使用頻道隔離技術，多個設備互不干擾；

支持高速度移動讀取：標識卡的移動時速可達200公里/小時。；

高可靠性：環境溫度-40℃-85℃內能完全正常運行（MTBF≥70000小時），尤其是在北方低溫和南方高溫狀態下更顯優勢，可以有效抵抗惡劣環境下空氣中的高粉塵和污染物以及陰雨等環境下，能夠保證設備正常使用；

安全性：加密計算與認證，確保數據安全，防止鏈路與數據破解；

高抗干擾和防雷設計：對現場各種干擾源無特殊要求，滿足工業環境要求，安裝方便簡單，全球開放的ISM微波頻段，無須申請和付費；

超低功耗：使用壽命長，平均成本低，并且對人體安全、更健康，無輻射損害。可配置微波模塊工作方式，發射功率可調；

多識別性：可以同時識別200個以上標示，如果現場有多與200個以上的標示，我們有辦法進行處理。

2、系統優勢

●利用RFID技術，完全智能化的系統，輕松的解決了醫院經常會發生的嬰兒調換以及嬰兒被盜事件；

●完全自動化的系統，實現了病人在醫院的全程監控、區域定位管理、安全提示等智能化的功能；

●使醫院的服務、管理有序化、明了化、清晰化；

●智能化的軟件系統，實現智能化的醫院管理服務體系，所有功能的實現只在RFID硬件以及軟件系統的強力配合下，完全自動化的實現；

●智能化的醫院管理，可以提高醫院在當地的知名度，贏得廣大群眾的認可；

四、RFID技術發展史

1.RFID在我國的發展

本世紀初，RFID已經開始在中國進行試探性的應用，并很快得到政府的大力支持，2006年6月，中國發布了《中國RFID技術政策白皮書》，標志著RFID的發展已經提高到國家產業發展戰略層面。2008年底，中國參與RFID的相關企業達數百家，已經初步形成了從標簽及設備制造到軟件開發集成等一個較為完整的RFID產業鏈，2008年中國RFID相關產值達到80億元左右，并將在未來5-10年保持快速發展。

RFID應用的推廣和市場的擴大而逐步降低，RFID的應用將會從目前的托盤或整箱的貨物跟蹤逐步擴展到單品貨物跟蹤的水平。最后，從產業供應鏈角度看，國家目前提倡的產業升級，就是要使中國企業多生產高技術、高附加值、高利潤產品，而這些領域，正是RFID用武之地。產業升級將帶動中國企業提升市場競爭能力，逐步由單體企業競爭上升為產業供應鏈的競爭。現在，一批國產RFID企業,如：創羿科技、遠望谷、上海華虹、維深集團....迅速發展壯大.在未來幾年，我們會看到，RFID的實施將擺脫僅僅由單個企業實施的窘境，而展現為企業所在整個供應鏈的協同實施，RFID的益處將會得到最大程度的發揮。

2.阻礙了RFID在我國的發展的因素

首先，是我國企業總體信息化水平不高，阻礙了RFID充分發揮其作用。RFID作為一種信息技術手段，其基本功能是實現數據的精準快速采集。這些數據采集后，必須經過進一步的對比分析處理，才能達到提高效率、降低總體成本的作用。也就是說，RFID的實施，往往需要企業信息化達到一定水平，使RFID系統與企業既有的ERP、CRM等信息集成在一起，才能充分發揮其作用。

其次，RFID實施成本還比較高，使很多企業望而卻步。不僅僅對中國企業，即便對西方企業，RFID的高成本也是一個巨大障礙。

正如前文所言，RFID的基本技術原理在60幾年前就產生了，但直到上世紀后期，RFID的應用才逐步推廣到民用領域，正是高成本阻礙了RFID技術的實際應用。

目前在國內，一張RFID標簽一般都在1元以上，ETC的車載單元要400多元，高成本使得RFID的投資回報具有很大風險，使其應用大多局限于高價值或高利潤商品領域。

再次，行業標準尚未統一，貿然實施會帶來不確定風險。盡管RFID起源很早，但目前還沒有形成全球統一的技術標準，中國在標準制定領域起步較晚，由于關乎各國經濟利益，相信標準之爭還會持續一定時間。在這種情況下，貿然投入，必然給企業經營帶來很大風險。藍光獲得DVD標準之爭的勝利，給HD-DVD陣營帶來的巨大傷害，是處于標準之爭產業里的企業不得不慎重考慮的問題，這也是很多企業對實施RFID抱觀望態度的原因。

最后，我國產業供應鏈發展還處于初級階段，也阻礙了RFID的實際應用。與西方企業相比，由于技術和管理處于劣勢地位，我國大多行業都存在過度競爭，價格成為市場競爭的主要手段，這就使得很多制造企業利潤率維持在相當低的水平，產業供應鏈的上下游企業之間往往博弈大于合作。

而RFID技術只有在整個供應鏈上協同實施，實現供應鏈信息透明和分享，才能最大程度發揮出RFID的作用，這在目前情況下還很難做到。

另外，實施RFID的一個主要益處是節省人工成本，沃爾瑪稱RFID每年為其節省數十億美元的人力成本開支，而中國較低的工資水平也使得很多企業沒有積極性去實施RFID技術。

14電商（合作）

第三篇：RFID知識點總結

第一章 物聯網RFID系統概述

1、什么是射頻識別技術(Radio Frequency Identification)(問答）：是一種自動識別技術，它利用無線射頻信號實現無接觸信息傳遞，達到自動識別目標對象的目的。

2、物聯網的定義（了解）

通過射頻識別傳感器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按照約定的協議把任何物體與互聯網連接起來進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

3、自動識別技術（選擇）

可分為條碼識別技術、生物識別技術、圖像識別技術、磁卡識別技術、ic識別技術、光學字符識別技術和射頻識別技術等。

4、RFID技術的優勢與特點(簡答)

①抗污損能力強②安全性高③容量大④可遠距離同時識別多個電子標簽⑤是物聯網的基石。

5、歐洲智能系統集成技術平臺在報告中分析預測,物聯網未來的發展將經歷四個階段：（了解）2010年前，被廣泛應用于物流零售和制藥領域，2010至2015年實現物體互聯，2015至2020年，物體進入半智能化，2020年后物體進入全智能化。

6、RFID基本組成（填空）：電子標簽，讀寫器，系統高層。

7、RFID系統分類：按照頻率分類①低頻系統125k赫茲②高頻系統12.56M赫茲③微波系統860、960M赫茲，2.45G、5.8G赫茲

按照耦合方式分類①電感耦合方式，②電磁反向散射方式。

8什么叫電子標簽，電子標簽由哪些部分構成。（簡答）

電子標簽又稱為射頻標簽，應答卡或射頻卡。電子標簽是射頻識別的真正數據載體，從技術角度上來說，射頻技術的核心是電子標簽，讀寫器是根據電子標簽的性能而設計的，電子標簽由標簽專用芯片和標簽天線組成。

9、電子標簽的結構形式，第二代身份證、城市一卡通、門禁卡、銀行卡。

10、電子標簽的工作特點（傳輸速度、通信距離）

低頻電子標簽的工作特點：低頻電子標簽一般為無源標簽，電子標簽與讀寫器傳輸數據時，電子標簽位于讀寫器天線的近場區，電子標簽的工作能量通過電感耦合方式從讀寫器中獲得。

11、低頻電子標簽的優點：低頻頻率使用自由，工作頻率不受無線電管理委員會的約束，低頻電波穿透力強，可穿透弱導電性物質，能在水、木材和有機物質等環境中應用。低頻電子標簽一般采用普通CMOS工藝，具有廉價省電的特點。低頻電子標簽有不同的封裝形式，好的封裝形式有十年以上的使用壽命，12、微波電子標簽的優點：微波電子標簽與讀寫器的距離較遠，一般大于一米，典型情況為4米至7米，最大可達十米以上，有很高的數據傳輸速率，在很短的時間可以讀取大量的數據，可以讀取高速運動物體的數據，可以同時讀取多個電子標簽的信息。

13、讀寫器的基本組成及各部分功能

讀寫器通過天線與電子標簽進行無線通信，讀寫器可以看成是一個特殊的收發信機，同時，讀寫器也是電子標簽與計算機網絡的連接通道，組成各部分如下

①讀寫器由射頻模塊控制處理模塊和天線組成，讀寫器可以工作在一個或多個頻率，可以讀取一種或多種型號的電子標簽，并可以與計算機網絡進行通信。

②讀寫器天線可以是一個獨立的部分,也可以內置到讀寫器中。

③射頻模塊用于將射頻信號轉換為基帶信號

④控制模塊是讀寫器的核心，對發射信號進行編碼調制等各種處理，對接收信號進行解調解碼等各種處理，執行防碰撞算法,并實現與后端應用程序的接口規范。

14、了解系統高層

將許多讀寫器獲取的數據有效整合，完成查詢、管理及系統交換等功能。RFID必將通過網絡整合，計算機網絡將成為RFID系統高層。

第二章，工作頻率及無線傳輸

1、頻譜劃分

低頻、高頻，超高頻，微波。

2、讀寫器和電子標簽之間無線射頻信號的傳輸方式主要有兩種，一種是電感耦合方式，一種是電磁反向散射方式。電感耦合方式適用于低頻高頻，近場通信，天線的形狀為線圈，電磁反向散射方式適用于微波，遠區通信，天線形態多樣（對稱）

3、兩個線圈之間的耦合功率與什么因素有關：工作頻率，線圈匝數線圈面積，線圈間的距離和線圈的相對角度。

4、微波的工作原理

微波RFID是電磁反向散射的識別系統，采用雷達原理模型，工作波長較短。

第三章天線技術，1、總述：天線對RFID系統十分重要，是決定系統性能的關鍵部件，天線可分為低頻高頻及微波天線，在每一頻段，天線又分為讀寫器天線和電子標簽天線。在低頻和高頻頻段，讀寫器和電子標簽基本都采用線圈天線，微波天線形式多樣，可以采用對稱振子天線。微帶天線陣列天線，寬頻帶天線等，RFID天線制作工藝主要有，線圈繞制法，蝕刻法印刷法等。這些工藝既有傳統的制作方法，也有近些年來發展起來的新技術。

2、按天線的結構來分類

天線可分為線狀天線、面狀天線、縫隙天線、微帶天線等。

①線狀天線是指線半徑遠小于線本身的長度和波長，且載有高頻電流的金屬導線。線狀天線可以用于低頻高頻和微波波段，有直線型環型和螺旋形等多種形狀，到f天線。

②面狀天線是由尺寸大于波長的金屬面構成的，主要用于微波波段，形狀可以是喇叭或拋物面狀等。

③縫隙天線是金屬面上的線狀長槽，長槽的橫向尺寸遠小于波長及縱向尺寸，長槽上有橫向高頻電場。

④微帶天線由一個金屬貼片和一個金屬接地板構成，金屬貼片可以有各種形狀，其中長方形和圓形是最常見的，微帶天線適用于平面結構，并可以用印刷電路技術來制造。

3、天線的電參數

天線的電參數包括天線的效率、輸入阻抗，天線的方向性參數，增益，有效長度，極化，頻帶寬度等。

4、半功率波瓣寬度

半功率波瓣寬度越窄說明天線輻射的能量越集中，定向性越好。

5、增益

增益定義為當天線與理想無方向性天線的輸入功率相同時，兩種天線在最大輻射方向上輻射的功率密度之比，增益同時考慮天線的方向性系數和效率，一個增益為10db，輸入功率為1W的天線，另一個增益為2db，輸入功率為5W的天線，在最大輻射方向上具有相同的效果。

6、各類天線簡要介紹 ①對稱振子天線，對稱振子天線是一種應用廣泛的線狀天線，它既可以單獨使用又可以作為天線陣的單元。

②引向天線又稱八木天線，是一種廣泛應用于米波和分米波的天線，引向天線是一個緊耦合寄生振子端射陣，它由一個有源振子、一個反射振子（稍長于有源振子），和若干個引向振子（稍短于有源振子）

③螺旋天線，螺旋天線是由導體螺旋線構成，螺旋線是空心的或著是在低耗的介質棒上。圈的直徑可以是相同的也可以隨高度不斷減小，圈的距離可以是等距的，也可以是不等距的 ④微帶天線。

⑤旋轉拋物面天線。

7、天線應用的一般要求（1）電子標簽天線

①必須足夠小能夠附著到需要的物體上。

②必須電子標簽有機地結合成一體或貼在側面或嵌入到物體內部 ③一些應用要求電子標簽具備特定的方向，例如具有全相向或半球覆蓋的方向性，以滿足零售商品跟蹤等需要。

④給標簽的芯片提供最大可能的信號和能量。

⑤無論物體在什么方向，RFID天線的極化都能與讀寫器的詢問信號相匹配。

⑥電子標簽可能被用在高速的傳送帶上，此時有多普勒頻移，天線的頻率和帶寬應不影響RFID工作。

⑦電子標簽的讀寫器讀取區域的時間很少，要求有很高的讀取速率，RFID系統必須保持標簽識別的快速無誤。

⑧電子標簽天線必須可靠，并保證在溫度濕度壓力發生變化。以及在標簽印刷和層壓處理中的存活率。

⑨天線的頻率和頻帶要滿足技術標準，電子標簽期望的工作頻率帶寬依賴于標簽使用的規定。⑩具有魯棒性。?便宜。

?標簽天線必須是低成本，約束了天線結構和根據結構使用的材料，標簽天線多采用銅鋁或銀油墨，（2）、讀寫器天線

①讀寫器天線既可以與讀寫器集成在一起，也可以采用分離式。②對于遠距離系統，天線和讀寫器一般采用分離式結構，并通過阻抗匹配的同軸電纜連接到一起。

③讀寫器天線設計要求低剖面小型化，讀寫器由于結構，安裝和使用環境等變化多樣，讀寫器產品朝著小型化甚至超小型化發展。④讀寫器天線設計要求多頻段覆蓋。

⑤對于分離式讀寫器還將涉及天線陣的設計問題，目前國際上已經開始研究讀寫器的應用智能波束掃描天線陣。

8、RFID天線的設計步驟

①選定應用的種類，確定電子標簽天線需要的參數。

②確定天線采用的材料。

③確定電子條標簽天線的結構。

④ASIC封裝后，確定天線的阻抗.⑤綜合優化天線參數,使天線參數滿足技術指標。

⑥用網絡分析儀檢測天線的各項指標。

9、低頻和高頻天線具有如下特點 ①天線都采用線圈的形式。

②線圈的形式多樣，可以是圓形環也可以是矩形環。

③天線的尺寸比芯片的尺寸大很多，電子標簽的尺寸主要是由天線決定的。④有些天線的基版是柔軟的，適合粘貼在各物體的表面。⑤由天線和芯片構成的電子標簽，可以比拇指還小。⑥由天線和芯片構成的電子標簽可以再條帶上批量生產，10、微波天線有如下特點 ①微波天線的結構多樣。

②很多電子標簽的天線基板是柔軟的，適合粘貼在各種物體的表面上。③天線的尺寸比芯片尺寸大很多，電子標簽的尺寸主要是由天線決定的。④由天線和芯片構成的電子標簽很多可以在條帶上批量生產。⑤由天線和芯片構成的電子標簽很多是在條帶上批量生產。⑥由天線和芯片構成的電子標簽尺寸很小。

⑦有些天線提供可擴充裝置，提供短距離和長距離的電子標簽。

11、制造工藝

線圈繞制法，蝕刻法，印刷法（1）線圈繞制法的特點

①頻率范圍在125k赫茲到134k赫茲電子標簽，只能采用這種工藝，線圈的圈數一般為幾百到上千。

②這種方法的缺點是成本高、生產速度慢。

③高頻天線也可以采用這種工藝，線圈的匝數一般為幾到幾十。④UFH天線很少采用這種工藝

（2）蝕刻法的特點

①蝕刻天線精度高，能夠與讀寫器的詢問信號相匹配，天線的阻抗方向性，等性能都很好，制造良率較高，天線性能優異且穩定，②這種方法的缺點是成本太高，制作程序繁瑣、產能低下、成本昂貴。

③高頻標簽常采用這種工藝

④蝕刻的標簽耐用年限為十年以上。

（3）印刷法

印刷天線是直接用導電油墨在絕緣基板上印刷導電，線路，形成天線和電路。印刷天線技術可以用于大量制造13.56兆赫茲，和ufh頻段RFID電子標簽，這種方法的缺點是，電阻大、附著力低、耐用年限較短，優點是識別距離遠、速度快、成本低。

第四章 射頻前端電路

1、什么是基帶信號，基帶信號的特征

無線通訊傳遞的原始電信號頻率很低成為基帶信號，頻率較低不適合在無線中傳輸，但是以自由空間作為信道的無線傳輸，卻無法直接傳輸這些基帶信號，把基帶信號變換成適合在無線信道中傳輸的信道，并在接收端進行反變換，需要采用射頻前端電路。

2、線圈的自感和互感，磁通量，磁感應強度b通過曲面s的通亮成為磁通量，磁通量用 表示 線圈的電感

當磁場是由線圈本身的電流產生時，通過線圈的總磁通量與電流的比值乘軌線圈的自感，也體現圈的電感l。線圈的互感

當地一個線圈上的電流產生磁場，并且該磁場通過第二個線圈時，通過第二個線圈總磁通量與第一個線圈上電流的比值，成為兩個線圈的互感。（互感強度與哪些因素有關）

3、RFID讀寫的射頻前端電路采用串聯諧振電路。

對讀寫器射頻前端的構造有如下要求

①讀寫器天線上的電流最大，使讀寫器線圈產生最大的磁通量。

②功率匹配最大程度的輸出讀寫器的能量。

③足夠的帶寬，使讀寫器信號無失真輸出

根據以上要求讀寫器天線的電路應該是串聯諧振電路。

串聯諧振電路如圖所示：

4電子標簽的射頻前端采用并聯諧振電路。

5、讀寫器電子標簽之間的電感耦合，整流器的作用，穩壓電路。

6、電阻負載調制的特性

①當二進制數據編碼為1時，開關s接通，電子標簽的負載電阻為

并聯。當二進制數據編碼為零時，開關s斷開，電子標簽的負載電阻rl這說明，開關s接通時，電子標簽的負載電阻比較小，②對于并聯諧振，如果并聯電阻比較小，將降低品質因數，就是說，當電子標簽的負載電阻比較小時，品質因數q值將降低，這將使諧振回路兩端的電壓下降。

③上述分析說明，開關s接通或斷開，會使電子標簽諧振電路兩端的電壓發生變化，為了恢復解調電子標簽發送的數據，上述變化因輸送到讀寫器，當電子標簽回路兩端的電壓發生變化時，由于線圈電感耦合，這種變化會傳遞給讀寫器，7、微波RFID系統采用電磁反向反射方式進行工作。在這種工作方式中射頻前端涉及很多射頻電路的模塊，其中包括射頻濾波器、射頻放大器、混頻器及射頻震蕩器。

8、濾波器的類型

濾波器有低通、高通、帶通、帶阻四種基本類型 第五章 編碼與調制

1、什么叫調制，為什么要調制？ 使信息轉化為不同類型的方波。

2、了解模擬信號和數字信號、時域和頻域。

3、信道

信道可以分為兩大類，一類是電磁波在空間傳播的渠道，如短波信道、微波信道等，另一類是電磁波的導引傳播渠道，如電纜信道、光纖信道等。RFID采用無線信道。（1）信道帶寬，信號所擁有的頻率范圍叫做信號的頻帶寬度，簡稱帶寬。（2）信道傳輸速率（3）波特率與比特率

①波特率是指數據信號對載波的調制速度，單位時間內載波調制狀態改變的次數來表示，在信息傳輸通道中，攜帶數據信息的信號單元稱為碼元，每秒鐘通過信道傳輸的碼元稱為碼元傳輸率，簡稱波特率。

②比特率。每秒鐘通過信道傳輸的信息量稱為位傳輸速率，簡稱比特率。比特率是數據傳輸速率，表示單位時間內可傳輸二進制數據的位數。③波特率與比特率的關系

如果一個碼元的狀態數可以用M個電平數表示（4）信道容量

①具有理想低通矩形特性的信道，最高碼元傳輸速率=2BW, 最高數據傳輸速率為2BW㏒2M，②帶寬受限且有高斯白噪聲干擾的信道

③RFID的信道容量，帶寬越大，信道容量越大，信噪比越大，信道容量越大.4、編碼與調制

信源編碼，信道編碼，保密編碼。

5、什么是調制，調制的目的，為什么要調制，調制的原因。

調制的過程用于通信系統的發端，調制就是將其帶信號的頻譜，搬移到信道通帶的過程。調制的目的是把傳輸的模擬信號或數字信號變換成是和信道傳輸的信號。經過調制的信號成為已調信號或帶通信號、頻帶信號。

①信道需要調制的原因：工作頻率越高帶寬越大，工作頻率越高天線尺寸越小。②信道調制的方法，在無線通信中調制是指載波調制，載波調制就是用調制信號去控制載波參數的過程。未受調制的周期性震蕩信號稱為載波，它可以是正弦波也可以不是正弦波。當載波是正弦信號時，采用數字調制，也稱鍵控法，調頻調幅調相。6，常用的編碼方法 ①反向不歸零編碼 ②曼徹斯特編碼 ③單極性歸零編碼 ④差動雙向編碼 ⑤米勒編碼 ⑥差動編碼

7、RFID常用數字調制的方式

8、副載波調制

副載波調制是指首先把信號調制在載波一上，出于某種原因決定對這個結果再進行一次調制，就用這個結果去再去調制另外一個頻率更高的載波二。第六章

數據完整性與數據安全性

1、RFID是一個開放的無線系統。數據傳輸完整性主要存在兩個方面的問題：一是各種干擾、另一個是電子標簽之間數據的碰撞。

2、誤碼控制的基本原理

為了使通信系統具有檢測和糾錯的能力，應當按照一定的規則在信源編碼的基礎上增加一些冗余編碼。

①信源編碼與監督編碼②許用碼組和禁用碼組

3、奇偶校驗

4、循環冗余校驗

5、數據傳輸中的防碰撞問題

數據傳輸的工作方式主要有三種，分別為無線電廣播方式、多路存取工作方式、多個讀寫器給多個電子標簽同時發送數據的工作方式。解決方法碰撞問題需要用到多路存取法，多路存取法主要有空分多路（SDMA）頻分多路(FDMA)時分多路(TDMA)碼分多路（CDMA）。

9、消息認證和數據加密有效地實現了數據的安全性。

10、RSA系統是迄今為止所有公鑰密碼中最著名和使用最廣泛的一種體系。

11、RFID電子標簽按芯片的類型分為存儲型、邏輯加密型和CPU型標簽。

12、MIFARE公交卡認證的流程可分為以下幾個步驟 ①應用程序通過讀寫器上電子標簽發送認證請求。②電子標簽收到請求后向讀寫器發送一個隨機數b。

③讀寫器收到隨機后向電子標簽發送要驗證的密鑰加密的b的數據包，其中包含了讀寫器生成的另一個隨機數a ④電子標簽收到數據包后，使用芯片內部存儲的密鑰進行解密，解出隨機數b并校驗與之發出的隨機數b是否一致。

⑤如果是一致的，則使用芯片內部存儲的密鑰，對a進行加密并發送給讀寫器；

⑥讀寫器收到此數據包后，進行解密，解出a并與其發出的a比較是否一致，以上環節都成功則驗證成功，否則驗證失敗。第七章

電子標簽的體系結構

1、什么是EAS系統:單比特射頻識別器系統,只有兩個狀態，衣服防盜扣

2、聲表面波(SAW)器件特點: ①實現器件的超小型化.②實現器件的優越性能。③易于工業化生產。④性能穩定。

3、聲表面波標簽

特點，體積小、重量輕、可靠性高、一致性好以及設計靈活等優點，已覆蓋十兆赫茲至2、5G赫茲，目前使用的主要頻率為2.45G赫茲，這種標簽無源且抗干擾性能力很強。

4、聲表面波的工作原理

聲表面波SAW標簽是由叉指換能器IDT和若干發射器組成,叉指換能器的兩條總線與標簽天線相連接,讀寫器天線周期性的發送高頻詢問脈沖，標簽天線接受該高頻脈沖并通過IDT轉變成聲表面波在晶體表面傳播.5、幾種IC卡及其介紹

第八章

讀寫器的體系結構

1、讀寫器的軟件，已經有生產廠家在產品出廠時固化在讀寫器中。

2、讀寫器的硬件，由天線射頻模塊控制模塊和接口組成，控制模塊是讀寫器的核心控制模塊，與電子標簽之間的數據傳輸通過射頻模塊與讀寫器天線完成。

3、讀寫器的控制模塊主要完成以下功能

①與應用軟件進行通信并執行應用軟件發來的命令 ②控制與電子標簽的通信過程 ③信號的編碼與解碼 ④執行防沖突算法

⑤對電子標簽和讀寫器之間傳送的數據進行加密和解密。⑥進行電子標簽與讀寫器之間的身份驗證。第九章 RFID中間件

1、中間件的作用，功能、地位

①控制RFID讀寫設備按照預定的方式工作 ②按照一定規則過濾數據，篩除絕大部分冗余數據，將真正有效的數據傳送給后臺信息系統，為了減少網絡流量，中間件只向上方轉發它感興趣的某些事件或事件摘要 ③保證讀寫器和企業級分布式應用系統平臺之間的可靠通信，為分布式環境異構下的應用程序提供可靠的數據傳輸服務。

④中間件屏蔽了底層操作系統的復雜性，使程序開發人員面對一個簡單而統一的開發環境，減少了程序設計的復雜性。

2、中間件實例

IBM 的 WEBSphere中間件 微軟的BizTalkRFID 清華同方的eaONE易眾 第十章

RFID標準體系

1、全球五大射頻識別標準組織

2、RFID標準體系的構成

第四篇： 《RFID原理及技術》 課程設計指導書

黃河交通學院

課程設計指導書

課程編號： 13373071

課程設計名稱： RFID原理及技術

課程設計總周數/學分： 2/3

適用專業： 物聯網工程

制 定 人： 邵彩玲

制（修）訂時間： 2021年5月

專業負責人審核：

專業建設工作組審核：

2021年 5 月

實訓安全紀律

學生應按照課程教學安排，準時上實訓課，不得遲到早退。

實訓前應認真閱讀實訓指導書，明確實訓目的、步驟、原理，預習有關理論知識，并接受實訓教師的提問和檢查。

不得高聲喧嘩和打鬧，不準抽煙、隨地吐痰和亂丟紙屑雜物。

實訓時必須嚴格遵守儀器設備的操作規程，愛護儀器設備，節約使用材料，服從實訓教師和技術人員的指導。未經許可不得動用與本實訓無關的儀器設備及其物品。

實訓中要細心觀察，認真記錄各種實驗數據。不準敷衍，不準抄襲別組數據，不得擅自離開操作崗位。

實訓時必須注意安全，防止人身和設備事故的發生。若出現事故，應立即切斷電源，及時向指導教師報告，并保護現場，不得擅自處理。

實訓完畢，應清理實訓現場。經指導教師檢查儀器設備、工具、材料和實訓記錄后方離開。

實訓后要認真完成實訓報告，包括分析結果、處理數據、繪制曲線及圖表。在規定的時間內教指導教師批改。

在實訓過程中，由于不慎造成儀器設備、工具損壞者，應寫出損壞情況報告，并接受檢查，有上級部門根據情況進行處理。

凡違反操作規程、擅自動用與本實驗無關的儀器設備、私自拆卸儀器而造成事故和損失的，肇事者必須寫出書面檢查，視情節輕重和認識程度，按章予以賠償。

目 錄

第一部分 實訓大綱 1

一、實訓目的和基本要求 1

二、實訓內容 1

三、時間分配 2

四、實訓任務要求及考核指標 2

任務一 分組題目—任務書 4

任務書一 RFID汽車防盜安全系統 4

任務書二 基于RFID的模擬停車場管理系統 4

任務書三 校園射頻識別門禁解鎖設計 5

任務書四 基于RFID的非接觸式垃圾桶設計 5

任務書五 基于RFID的食堂刷卡系統設計 6

任務書六 基于 RFID 技術的考勤系統設計 6

任務書七 基于射頻識別卡的智能飲水機控制系統設計 7

任務書八 基于RFID的圖書館管理系統 7

任務書九 基于RFID的智能倉儲系統 8

任務書十 基于RFID簡易公交卡刷卡機 8

任務二 公共題目—任務書 9

任務書一 設計符合ISO14443A協議的讀寫器及實物制作 9

（一）設計目的及要求 9

（二）實物制作參考圖 9

任務書二 設計三表（水、電、氣）讀寫器及實物制作 10

（一）設計目的及要求 10

（二）實物制作參考圖 10

任務書三 基于MF CR530射頻模塊讀寫器及實物制作 11

（一）設計目的及要求 11

（二）實物制作參考圖 11

任務書四 制作125kHZ 頻段RFID收發裝置 12

（一）設計目的及要求 12

（一）實物制作參考圖 12

第一部分 實訓大綱

一、實訓目的和基本要求

1、設計目的RFID原理及技術課程設計是將知識轉化為能力的橋梁，其主要目的是進一步鞏固和加深學生所學的理論知識，并將其系統化；培養學生綜合運用所學知識獨立解決實際問題的能力和初步培養學生進行創新設計的能力；使學生初步掌握嵌入式軟硬件系統分析設計，并在機構分析與綜合方面受到一次比較全面的訓練。

2、設計要求

（1）通過閱讀任務書中的要求，形成對產品硬件和軟件總體設計方案。

（2）按照任務書給定的參數設計讀寫器或電子標簽相應的硬件電路，并形成相應的功能模塊。

（3）以任務書中產品的描述為目標對涉及的參數指標進行設計，滿足設計需求。

（4）對設計產品進行仿真或實際調試，從仿真或測試中找出相應的問題。

（5）編寫產品設計書及制作PPT，培養學生歸納、總結的表達能力。

二、實訓內容

本次課程設計主要是將學生所學電磁場理論、電路與模擬電子技術、數字電子技術、單片機原理與應用等課程知識進行綜合性的運用。首先從任務書中的產品設計需求出發，對產品的功能實現進行分析并對其進行有機分解；其次采有模塊化設計理念，對該功能所需硬件電路圖進行設計并測試，進而得到系統的整體電路圖；然后根據任務書中設計需求進行仿真分析、評估。最后結合設計和仿真總結設計成果。

下面簡述主要步驟的大致內容:

（1）閱讀任務書，明確功能要求及技術指標

（2）總體方案設計與論證

（3）硬件模塊化設計

（4）器件選型與參數計算

（5）原理電路仿真、分析

（6）具體實物焊接、測試

三、時間分配

實訓任務要求及考核指標

（一）任務布置：

分組題目：參照任務書中要求，四人一組，每組1題，獨立進行設計。

公共題目：可調電子時鐘設計及制作。

課程設計上交內容：

1、分組題目的硬件電路圖 2、分組題目的設計流程圖 3、分組題目的仿真結果截圖及其說明文檔 4、課程報告電子版及紙質版 5、公共題目電子制作實物

（三）評分細則：

以硬件設計圖和仿真運行結果為指標，參考平時紀律表現為依據，由指導教師按五級計分制（優、良、中、及格、不及格）進行評定。其中：

優秀（90~100）：設計方案新穎，創新點突出，滿足設計需求，內容豐富，在設計過程中勤奮好學，有創新思想。

良好（80~90）：設計方案比較新穎，創新點比較突出，基本滿足任務書的需求，內容比較豐富，在設計過程中勤奮好學，有創新思想。

中等（70~80）：設計方案一般，創新點一般，功能上滿足設計需求但實現方法上有所出入，內容不夠豐富，在設計過程中比較勤奮，創新思想不明顯。

及格（60~70）：設計方案不完善，存在一些小錯誤，設計功能接近任務書要求，內容一般，在設計過程中不夠勤奮。

不及格（60分以下）：設計方案有嚴重錯誤且設計內容與任務書嚴重不符合，設計說明書內容不足，在設計過程中不夠認真。

五、參考資料（參考書、網絡資源等）

教材

《物聯網射頻識別（RFID）核心技術教程》 黃玉蘭主編 人民郵電出版社，2019.7

參考書

（1）射頻識別技術與應用 趙軍輝主編 北京：機械工業出版社，2008.7

（2）射頻識別技術——原理、協議及系統設計（第2版）謝磊 陸桑璐主編 北京：科學出版社，2016.6

任務一 分組題目—任務書

任務書一 RFID汽車防盜安全系統

設計目的：訓練學生綜合運用已學課程的基本知識，獨立進行RFID應用技術和開發工作，掌握RFID系統結構設計、功能環節設計、電路設計、調試與測試（仿真）等過程的步驟與方法，學習對所設計環節的技術參數指標進行分析與平均的方法。

功能需求：RFID汽車防盜安全系統

設計要求：

以RFID系統為核心組成，射頻識別系統由閱讀器、應答器和射頻天線組成。

用戶可以通過鑰匙模塊的開關發送射頻數據來打開和關閉車門。

為了系統的安全性，對發送數據進行滾動碼加密，發送完畢進入到停止模式。

加分項：選擇適當的電路仿真軟件，仿真、驗證所設計的RFID電路，并截屏仿真結果。

設計報告及PPT制作：

按要求完成項目設計報告及制作相應PPT

任務書二 基于RFID的模擬停車場管理系統

設計目的：訓練學生綜合運用已學課程的基本知識，獨立進行RFID應用技術和開發工作，掌握RFID系統結構設計、功能環節設計、電路設計、調試與測試（仿真）等過程的步驟與方法，學習對所設計環節的技術參數指標進行分析與平均的方法。

功能需求：開發一個基于RFID的模擬停車場管理系統，實現刷卡進入/離開停車場并根據停車時長收費。

設計要求：

使用RFID設備，包括讀卡器以及電子標簽；

車輛進入停車場提示：當車輛刷卡進入停車場時，會在屏幕上顯示“歡迎“所的提示信息，提示消息會在幾秒之后消失；

車輛離開停車場提示：當車輛離開停車場時會彈出祝你一路順風的提示信息；

加分項：管理員可以對數據庫任何數據進行插入、修改、查詢和刪除的功能。

設計報告及PPT制作：

按要求完成項目設計報告及制作相應PPT

任務書三 校園射頻識別門禁解鎖設計

設計目的：訓練學生綜合運用已學課程的基本知識，獨立進行RFID應用技術和開發工作，掌握RFID系統結構設計、功能環節設計、電路設計、調試與測試（仿真）等過程的步驟與方法，學習對所設計環節的技術參數指標進行分析與平均的方法。

功能需求：改變傳統的鑰匙開鎖的現狀，運用射頻識別技術，將指定的ID卡解鎖對應的門。

設計要求：

給出RFID系統的組成、結構框圖設計，突出電感耦合式的射頻前端的特點；

基于RFID技術，對硬件進行開發，使ID卡能夠被識別；

在多個ID卡的情況下，只有一個對此門有權限的ID卡才能開啟門。

加分項：選擇適當的電路仿真軟件，仿真、驗證所設計的RFID電路，并截屏仿真結果。

設計報告及PPT制作：

按要求完成項目設計報告及制作相應PPT

任務書四 基于RFID的非接觸式垃圾桶設計

設計目的：訓練學生綜合運用已學課程的基本知識，獨立進行RFID應用技術和開發工作，掌握RFID系統結構設計、功能環節設計、電路設計、調試與測試（仿真）等過程的步驟與方法，學習對所設計環節的技術參數指標進行分析與平均的方法。

功能需求：在目前疫情防控的大環境下，為了避免人們交叉接觸，設計了無接觸式垃圾桶。

設計要求：

設計相應的RFID硬件及軟件模塊，包括主控系統、讀寫器和電子標簽；

將每一種不同類型的垃圾袋附著不同的電子標簽；

當讀寫器識別到垃圾袋對應的標簽時，就會打開對應回收類型的垃圾桶。

加分項：選擇適當的電路仿真軟件，仿真、驗證所設計的硬件電路，并截屏仿真結果。

設計報告及PPT制作：

按要求完成項目設計報告及制作相應PPT

任務書五 基于RFID技術的食堂刷卡系統設計

設計目的：訓練學生綜合運用已學課程的基本知識，獨立進行RFID應用技術和開發工作，掌握RFID系統結構設計、功能環節設計、電路設計、調試與測試（仿真）等過程的步驟與方法，學習對所設計環節的技術參數指標進行分析與平均的方法。

功能需求：通過IC卡讀卡器讀入信號給主芯片完成數據的讀取、刪除、儲存、注冊、扣錢、充錢等；

設計要求：

系統包含：RFID射頻模塊、控制模塊、液晶顯示模塊、上位機模塊、串口模塊等五個模塊；

管理員可以進行用戶信息注冊、查詢信息、修改信息、刪除信息，金額設置；

在設計的基礎上可以選擇所學模塊（AT89C51/52,STM32,RFID IC/ID卡的讀寫）；

加分項：可以增加適當的硬件，軟件仿真，驗證刷卡系統并將其截圖保留。

設計報告及PPT制作：

按要求完成項目設計報告及制作相應PPT

任務書六 基于RFID的考勤系統設計

設計目的：訓練學生綜合運用已學課程的基本知識，獨立進行RFID應用技術和開發工作，掌握RFID系統結構設計、功能環節設計、電路設計、調試與測試（仿真）等過程的步驟與方法，學習對所設計環節的技術參數指標進行分析與平均的方法。

功能需求：基于RFID的考勤系統設計

設計要求：

本設計由STC89C52單片機電路、RFID模塊電路、液晶顯示電路和電源電路組成；

系統具有刷卡功能，顯示考勤狀態“上班”和“下班”。

系統可以更改顯示時間和特殊信息，例如請假、遲到等。

系統具備統計功能，可以統計本日出勤總人數。

加分項：可以增加適當的硬件，軟件仿真，驗證刷卡系統并將其截圖保留。

設計報告及PPT制作：

按要求完成項目設計報告及制作相應PPT

任務書七 基于射頻識別的智能飲水機

設計目的：訓練學生綜合運用已學課程的基本知識，獨立進行RFID應用技術和開發工作，掌握RFID系統結構設計、功能環節設計、電路設計、調試與測試（仿真）等過程的步驟與方法，學習對所設計環節的技術參數指標進行分析與平均的方法。

功能需求：利用無線射頻技術RFID,實現一個智能化的水卡計費系統。

設計要求：

基于射頻識別技術，在系統處于工作狀態時，閱讀器一直處于讀卡狀態，尋找合適的電子標簽；

當有合適的電子標簽，靠近讀寫器時，讀寫器識別電子標簽；

讀出電子標簽信息，顯示金額，時間等信息，開始計費。

加分項：能夠實現循環累計扣費和充值。

設計報告及PPT制作：

按要求完成項目設計報告及制作相應PPT

任務書八 基于RFID的圖書館管理系統

設計目的：訓練學生綜合運用已學課程的基本知識，獨立進行RFID應用技術和開發工作，掌握RFID系統結構設計、功能環節設計、電路設計、調試與測試（仿真）等過程的步驟與方法，學習對所設計環節的技術參數指標進行分析與平均的方法。

功能需求：基于RFID的圖書管理系統

設計要求：

利用RFID實現對圖書的自助借閱管理；

實現圖書歸還功能；

根據射頻識別技術和條形碼讀取信息實現書架系統管理。

加分項：增加防盜報警功能

設計報告及PPT制作：

按要求完成項目設計報告及制作相應PPT

任務書九 基于RFID的智能存儲系統

設計目的：訓練學生綜合運用已學課程的基本知識，獨立進行RFID應用技術和開發工作，掌握RFID系統結構設計、功能環節設計、電路設計、調試與測試（仿真）等過程的步驟與方法，學習對所設計環節的技術參數指標進行分析與平均的方法。

功能需求：智能存儲系統

設計要求：

入庫管理：商品入庫，經過讀卡器讀取商品的信息，生產日期，商品產地，保質期，商品類別，根據包含的信息給出適合保存的倉庫，并將商品信息記錄到上位機數據庫；

出庫管理：商品出庫，讀卡器讀取信息。根據盤點信息或入庫信息給出保存時間，是否過期等，并在上位機數據庫標注出庫；

盤點管理：由工作人員掃描商品，讀取信息，并計算出保存時間，以及計算出商品是否過期等。同時更新數據庫中的信息；

加分項：選擇適當的電路仿真軟件，仿真、驗證所設計的硬件電路，并截屏仿真結果。

設計報告及PPT制作：

按要求完成項目設計報告及制作相應PPT

任務書十 基于RFID的簡易公交車刷卡機

設計目的：訓練學生綜合運用已學課程的基本知識，獨立進行RFID應用技術和開發工作，掌握RFID系統結構設計、功能環節設計、電路設計、調試與測試（仿真）等過程的步驟與方法，學習對所設計環節的技術參數指標進行分析與平均的方法。

功能需求：基于RFID的簡易公交車刷卡機

設計要求：

給出RFID系統的組成、結構框圖設計，設計具備要求的設計電路；

能夠讀取公交卡信息，顯示刷卡成功并顯示卡型“學生卡”“老年卡”等；

實現公交卡信息的錄入，修改，刪除數據。

加分項：選擇適當的仿真軟件或實物，截屏仿真結果或實物照片、視頻。

設計報告及PPT制作：

按要求完成項目設計報告及制作相應PPT

任務二 公共題目—任務書

任務書一 設計符合ISO14443A協議的讀寫器及實物制作

（一）設計目的及要求

設計目的：訓練學生綜合運用已學課程的基本知識，獨立進行RFID應用技術和開發工作，掌握RFID系統結構設計、功能環節設計、電路設計、調試與測試（仿真）等過程的步驟與方法，學習對所設計環節的技術參數指標進行分析與平均的方法。

功能需求：基于ISO14443 A標準的讀寫器設計

設計要求：

采用51系列單片機，結合射頻模塊（如RC500）芯片，設計符合ISO14443A協議的讀寫器；

硬件設計：單片機最小系統、通信接口、顯示屏驅動、RC500時鐘電路和匹配網絡、天線、電源等；

功能設計：建立二進制文件、建立外部密鑰文件、卡定額充值、卡定額消費、修復卡片錯誤、取隨機數、刪除MF文件下所有目錄、寫名字到CPU卡中、顯示序列號等（可選擇實現其1、2功能）。

加分項：編寫上位機程序，建立上位機與讀寫器的通信鏈接，實現對IC卡的讀、寫操作。

設計報告及PPT制作：

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（二）實物制作參考圖

任務書二 設計三表（水、電、氣）讀寫器及實物制作

（一）設計目的及要求

設計目的：訓練學生綜合運用已學課程的基本知識，獨立進行RFID應用技術和開發工作，掌握RFID系統結構設計、功能環節設計、電路設計、調試與測試（仿真）等過程的步驟與方法，學習對所設計環節的技術參數指標進行分析與平均的方法。

功能需求：基于ISO14443 A標準的讀寫器設計

設計要求：

采用51系列單片機，結合射頻模塊（如RC522）芯片，設計符合ISO14443A協議的讀寫器；

硬件設計：單片機最小系統、SPI接口、RC522時鐘電路和匹配網絡、天線、電源等；

功能設計：利用上位機實現三表合一卡充值、讀取充值金額、輸出余額（水：噸，電：度，氣：方）。

加分項：選型或設計與上述讀寫器匹配的IC卡，實現信息數據的寫入和讀出操作，測試有效工作距離。

設計報告及PPT制作：

按要求完成項目設計報告及制作相應PPT

（二）實物制作參考圖

任務書三 基于MF CR530射頻模塊讀寫器及實物制作

（一）設計目的及要求

設計目的：訓練學生綜合運用已學課程的基本知識，獨立進行RFID應用技術和開發工作，掌握RFID系統結構設計、功能環節設計、電路設計、調試與測試（仿真）等過程的步驟與方法，學習對所設計環節的技術參數指標進行分析與平均的方法。

功能需求：基于MF CR530射頻模塊的讀寫器設計

設計要求：

采用51系列單片機，結合MF CR530射頻模塊芯片，設計支持Mifare1（M1）卡的讀寫器；

硬件設計：單片機最小系統、SPI接口、RC530時鐘電路和匹配網絡、濾波、天線、電源等；

功能設計：選卡、認證、加值、減值、讀卡、寫卡、終止等，給出程序設計流程圖。

加分項：選型或設計與上述讀寫器匹配的IC卡，實現信息數據的寫入和讀出操作，測試有效工作距離。

設計報告及PPT制作：

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（二）實物制作參考圖

任務書四 制作125kHZ 頻段RFID收發裝置

（一）設計目的及要求

設計目的：訓練學生綜合運用已學課程的基本知識，獨立進行RFID應用技術和開發工作，掌握RFID系統結構設計、功能環節設計、電路設計、調試與測試（仿真）等過程的步驟與方法，學習對所設計環節的技術參數指標進行分析與平均的方法。

功能需求：制作125kHZ 頻段的讀寫器和電子標簽

設計要求：

根據125kHZ 頻段RFID系統工作的特點，自主選擇技術方案和電路，設計并制作出符合相應ISO標準的讀寫器和電子標簽，并實現其基本功能。

說明所遵循的標準，設計讀寫器（感應模塊，支持TK4100芯片卡）和對應的電子標簽（可選購），給出電路原理圖、PCB設計圖，并委托加工PCB板；

選購器件、焊接、調試電路，編制上位機監控軟件，測試讀寫功能、作用距離、誤碼率等指標，；

加分項：通過電子標簽的識別，控制門禁的開啟與報警。

設計報告及PPT制作：

按要求完成項目設計報告及制作相應PPT

（二）實物制作參考圖

第五篇：什么是RFID技術

什么是RFID技術

RFID技術應用的核心是使每件商品都有特定的一段信息，以便與別的商品進行區分，另外一個重要環節就是在倉庫的進出口都安裝RFID讀寫器，會讀取通過讀寫器的貨物的信息，在倉庫里面可以使用RFID的手持終端，對物品進行掃描。下面是小編為大家整理的什么是RFID技術，僅供參考，歡迎閱讀。

RFID是一種非接觸式的自動射頻識別技術。它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。RFID技術也可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。最基本的RFID系統由三部分組成，即標簽(射頻卡)、閱讀器和天線。標簽由耦合元件及芯片組成，標簽含有內置天線，用于和射頻天線間進行通信；閱讀器是讀取(在讀寫卡中還可以寫入)標簽信息的設備；天線的作用是在標簽和閱讀器間傳遞射頻信號。有些系統還通過閱讀器的RS232或RS485接口與外部計算機連接，進行數據交換。

RFID系統的`基本工作流程是，閱讀器通過發射天線發送一定頻率的射頻信號，當射頻卡進入發射天線工作區域時產生感應電流，射頻卡獲得能量被激活；射頻卡將自身編碼等信息通過內置天線發送出；系統接收天線接收到從射頻卡發送來的載波信號，經天線調節器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行解調和解碼，然后送到后臺主系統進行相關處理；主系統根據邏輯運算判斷該卡的合法性，針對不同的設定做出相應的處理和控制，發出指令信號控制執行機構動作。

RFID具備下列優點:

(I)RFID標簽無需像條碼標簽那樣瞄準讀取，只要被置于讀取設備形成的電磁場內就可以準確讀到，更加適合與各種自動化的處理設備配合使用，同時減少甚至排除因人工干預數據采集而帶來的人力資源、效率降低和產生差錯以及糾錯的成本。

(2)RFID每秒鐘可進行上千次的讀取，能同時處理許多標簽，高效且高度準確，從而使企業能夠在既不降低(甚至提高)作業效率，又不增加(甚至減少)管理成本的前提下，大幅度提高管理精細度，讓整個作業過程實時透明，創造了巨大的經濟效益;RFID標簽上的數據可反復修改，既可以用來傳遞一些關鍵數據，也使得盯D標簽能夠在企業內部進行循環重復使用，將一次性成本轉化為長期攤銷的成本，既節約了企業運行成本，也降低了企業采用RFID技術的風險成本。

(3)RFID標簽的識讀，不需要以目視可見為前提，因為它不依賴于可見光，因而可以在那些條碼技術無法適應的惡劣環境下使用，如高粉塵污染、野外等場合，進一步擴大自動識別技術的應用范圍。

RFID是目前發展最為迅速、潛力最大的新興技術之一，主要應用于物流、供應鏈應用；身份鑒別、防偽監管；道路收費系統、交通調度；近距離設備互聯；商業及后勤服務等行業，還可以將其用于動物飼養、追蹤;電子收費系統，抄表系統等，具有廣泛的應用空間。