射频识别技术-教案

1、射频识别技术教案项目第 1 章 无线射频识别技术介 绍班级物信 0803 班,物信 0804 班（章节）名称课型综合课总学时40 学时第 1 周星期二、五第 1-2,3-4 节素养目标把握 RFID 的基本概念及主要应用领域教学 目标才能目标能说出几种常用的RFID应用学问目标能把握射频、射频识别技术概念能把握射频识别技术的进展史才能训练场地多媒体运算机,投影,RFID设备素材、器材学问、才能重点射频、射频识别技术概念及应用领域学问、才能难点射频、射频识别技术概念及应用领域理论教学方法 讲授、 PPT演示教学方法考核标准及方式 点名课堂考核与提问回答考核作业（或项目）将条码技术与RFID 技术

2、进行比较,分析RFID 的优势；第 1 章 RFID 介绍 主要内容：一、什么是无线射频识别技术 二、 RFID 的应用实例 三、 RFID 的进展过程课前摸索题：1、 条码主要有哪些应用？2、 条码有哪些优势？3、 条码有哪些应用缺陷？（摸索与争论）一、什么是无线射频识别技术 1、什么是射频？射频是指可发射传播的电磁波,Radio Frequency 简称 RF 射频；每秒变化小 1000 次的沟通电称为低频电流,大于 10000 次的称为高频电流,而教学射频就是这样一种高频电流；医学上把频率 0.5MHz 8MHz 的沟通高频 电流称为射频电波；2、无线射频识别技术 无线射频身份识别系统之

3、英文名称为时间 Radio Frequency Identification System,简称 RFID；电RFID 是一种非接触的自动识别术,其基本原理是利用射频信号和空间支配、感或电磁耦合 传输特性,实现对被识别物体的自动识别；其它识别技术：步骤、内容语音识别技术、射频识别技术、生物识别技术、指纹识别技术、面部识别 技术 问题：1、RFID 用什么来标识一个物体？P2 2、RFID 的特点？ P2 3、RFID 以无线方式进行双向通信,最大的优点是？P2 二、 RFID 的应用实例智能交通解决方案 .swf 铁路车号自动识别系统 .swf 集装箱解决方案 .swf 仓储物流解决方案 .s

4、wf RFID 在铁路系统中的应用 .mpg 三、 RFID 的进展过程射频识别技术的进展可按十年期划分如下：1940-1950 年：雷达的改进和应用催生了射频识别技术,1948 年哈里斯托克曼发表的 利用反射功率的通信 奠定了 RFID的理论基础；1950-1960 年：期 RFID 的探究阶段,主要处于试验室试验争论；1960-1970 年： RFID的理论得到了进展,开头了一些应用尝试；1970-1980 年：RFID 与产品研发处于一个大进展时期,加速；显现了一些最早的 RFID 应用；各种 RFID 测试得到1980-1990 年： RFID及产品进入商业应用阶段,各种规模应用显现；

5、1990-2022 年： RFID 标准化问题日趋得到重视, RFID 产品得到广泛采纳,RFID 产品逐步成为人们生活中的一部分；2022 年后：标准化问题日趋为人们所重视, RFID 产品种类更加丰富,有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到进展,电子标签成本 不断降低,规模应用行业扩大；至今, RFID 的理论得到丰富和完善；单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的 RFID 与产品正在成为现实并走向应用；RFID 技术国内外进展状况 RFID 技术在国外的进展较早也较快；特殊是在美国、英国、德国、瑞典、瑞士、日本、南非目前均有较

6、为成熟且先进的 RFID 系统；其中,低频近距离 RFID系统主要集中在 125kHz、13.56MHz 系统；高 频远距离 RFID 系统主要集中在 UHF 频段 902MHz 928MHz915MHz、245GHz、58GHz； UHF频段的远距离RFID 系统在北美得到了很好的发展；欧洲的应用就以有源 245GHz系统得到了较多的应用；58GHz系统在日本和欧洲均有较为成熟的有源 RFID 系统；在 RFID 技术进展的前10 年中,有关 RFID 技术的国际标准的研讨空前热闹,国际标 准化组织 ISOIEC 联合技术委员会 JTCl 下的 SC31下级委员会成立了 RFID 标准化争论

7、 工作组 WG4；特殊是在 1999 年 10 月 1 日正式成立的,由美国麻省理工学院MIT 发起的 Auto ID Center 非盈利性组织在规范RFID 应用方面所发挥的作用将越来越明显；Auto ID Center在对 RFID 理论、技术及应用争论的基础上,所作出的主要奉献如下：a. 提出产品电子代码 EPCElectronic Product Code 概念及其格式规划；为减化电子标签芯片功能设计,降低电子标签成本,扩大 RFID 应用领域奠定了基础；b. 提出了实物互联网的概念及构架,为EPC进入互联网搭建了桥梁；c. 建立了开放性的国际自动识别技术应用公用技术争论平台,为推动

8、 低成本的 RFID 标签和读写器的标准化争论开创了条件；我国在 RFID 技术的争论方面也进展很快,市场培养已初步开花结果；比较典型的是在中国铁路车号自动识别系统建设中,推出了完全拥有自主 学问产权的远距离自动识别系统；中国铁路车号自动识别系统争论正式起步阶段可追溯到国家k2 方案；铁道部曾将货车自动抄车号项目列为八五重点攻关技术争论课题；在 20 世纪 90 岁月中期,国内有多家争论机构参加了该项技术的争论,探索了多种实现方案, 最终确定了RFID技术为解决货车自动抄车号的正确方案；进而, 在 RFID实现技术方面又探究了有源标签方案、无源标签倍频方案等； 最终选定了无源标签 RFID方案

9、； 经过多年的现场运行考查,铁路车号自动识别系统工程于 1999 年全面投入建设； 经过两年左右的建设与试运行,目前铁路车号自动识别系统工程已发挥出了系统设计功能,圆了铁路人的抱负,并且其辐射与渗透到其他应用方面的作用日渐明显；在近距离 RFID应用方面, 很多城市已经实现了公交射频卡作为预付费电子车票应用,预付费电子饭卡等；射频识别技术教案项 目第 1 章 无线射频识别技术介（章节）绍（ RFID案例介绍）班级 物信 0803 班,物信 0804 班名 称第 1 周 星期二、五课型 综合课 总学时 40 学时第 5-6 节素养目标 把握 RFID 的基本概念及主要应用领域教学目标 才能目标

10、把握常用的 RFID 应用领域把握射频、射频识别技术概念学问目标把握射频识别技术的进展史以及以后的进展方向；才能训练场地多媒体运算机,投影,RFID设备素材、器材学问、才能重点 射频、射频识别技术概念学问、才能难点 射频、射频识别技术概念理论教学方法 讲授、 PPT演示教学方法考核标准及方式 点名课堂考核与提问回答考核作业（或项目）学问拓展（ RFID 将仍在哪些领域中会得到广泛应用）（争论摸索）第 1 章 RFID 案例介绍案例之一沃尔玛的“ 新式武器 ”2022 年 6 月 19 日,在美国芝加哥召开的“零售业系统展览会”上,沃尔玛宣布将采纳 RFID 的技术以最终取代目前广泛使用的条形码

11、,成为第一个公布正式采纳该技术时间表的企业；假如供应商们在 2022 年仍达不到这一要求,就可能失去为沃尔玛供货的资格,而沃尔玛的供应商大约有 70来自于中国；能坐上零售业的头把交椅,沃尔玛的胜利宝典上写满了有关搭建高效物流体系的密技,以保证竞争中的成本优势；可以看出,全部技术无一例外地都是环围着改善供应链与物流治理这个核心竞争才能绽开的；作为沃尔玛历史上最年轻的CIO 凯文 特纳,曾说服了公司创始人山姆沃顿建立了全球最大的移动运算网络,并推动沃尔玛引进电子标签；假如 RFID 方案实施胜利,沃尔玛著名于世的供应链治理将又朝前领先一大步； 一方面, 可以即时获得精确的信息流,完善物流过程中的监

12、控,削减物流过程中不必要的环节及缺失,降低在供应链各个环节上的安全存货量和运营资本；另一方面,通过对最终销售实现的监控,把消费者的消费偏好准时地报告出来,以帮忙沃尔玛调整优化商品结构,进而获得更高的顾客中意度和忠诚度；教学RFID 连锁放应 零售业时间支配、RFID 技术 RFID 技术 RFID 技术主要的零售商RFID 技术 RFID 技术 RFID 技术 RFID 技术大型供应商步骤、RFID 技术竞争零售商其余产品供应商交通和物流业内容商店货架结账配送中心运输供应商工厂 信息流胜利案例之二铁道部的调度利器我国铁路的车辆调度系统是应用RFID 最胜利的案例；铁道部在中国铁路车号自动识别系

13、统建设中,推出了完全拥有自主学问产权的远距离自 动识别系统；在 20 世纪 90 岁月中期, 国内有多家争论机构参加了该项技术的争论,在多种实现方案中最终确定了RFID 技术为解决 “ 货车自动抄车号”的正确方案；过去,国内铁路车头的调度都是靠手工统计、手工进行,费人、费时 仍不够精确,造成资源极大铺张；铁道部在采纳 RFID 技术以后,实现了统计的实时化、自动化,降低 了治理成本,提高了资源利用率；据统计,每年的直接经济效益可以达到3 亿多元；这是国内采纳 RFID 惟一的一个全国性网络,但是美中不足的是,这 个系统目前仍是封闭的,无法和其它系统相连接；假如这个系统开放,将有利于推动整个物流

14、行业的信息化和标准化,有利于像 得到更有效地应用,有利于物流全流通的整合；RFID 这样的技术胜利案例之三NASA 下属机构用RFID 治理有害材料NASA 下属机构正在执行ChemSecure项目,此项目是在美国国防部基于 Web的有害材料治理系统 （HMMS ）数据库上集成了无线频率识别（Radio Frequency Identification ,简称 RFID ）和传感器技术,自动实时治理有害材料,如有害材料的使用、运输、跟踪和储存；NASADryden 在与美国国防部和Oracle、Intermec 科技、 EnvironMax 、Patlite（美国）等领先公司的紧密合作下开发了

15、 ChemSecure 项目,这是同类项目的第一个；胜利案例之四查找遗失的物品美国华盛顿高校的争论人员Gaetano Borriello 和他的同事们日前为射频识别技术找到了一个新的用武之地查找遗失物品；科研人员和工程师们已研制出了一种手表式的原型机：它能够提示主 人在出门时不要遗忘了重要的文件、钥匙链、雨伞或是其他一些需要随身携带的物品； 在工作时, 这种手表仍会监视各种物品如文件袋和试验材料的摆放是否正确以及它们在房屋中所处的位置；总而言之,这种曾经的间 谍专用设备现在已可用来提示那些健忘的人,帮忙他们规整自己物品的摆 放,指明所需物品当前所处的位置等；争论人员介绍说,将射频识别技术 和其

16、他一些产品有机地结合在一起,不但可以用来查找遗失的物品,而且 仍可以追踪它们在一天当中的运动轨迹；胜利案例之五美将 RFID 用于医院防止手术失误美国政府同意将无线射频电子标签RFID 像绷带一样贴到病人手术处,以确保医生对适当的病人进行适当的手术；由 SurgiChip 公司生产的这种标签,目的是为了防止显现失误手术；据纪录,美国每年因失误手术而杀死数千病人；病人的名字和手术位置被打印在SurgiChip 的标签上；其内置的芯片仍编码纪录了手术的类型、手术日期和手术的名称；在实施手术之前,先 对标签进行扫描,然后对病人进行询问来证明标签上的信息是否真实；到 了手术日,在对病人实施麻醉之前,再

17、次对标签进行扫描,并再次对病人 进行验证；通过一种粘合剂将标签贴到病人实施手术的邻近处；医院手术 室工作人员再次对标签进行扫描,并与病人名册上的信息进行比较；在手 术前,该标签将被取下；SurgiChip 估量,包括标签、扫描仪、打印机和每 个医院都需下载的版权软件在内的这一套设备,可能得花几千美金；摸索分析：以上案例中：1、 为什么采纳 RFID 能取得胜利,取得胜利的主要因素是什么？2、 假如采纳条码技术能否解决？3、 能否想出在新的应用领域中应用 RFID 技术？4、 在物流行业, RFID 会有怎么的奉献？射频识别技术教案项目第 2 章无线射频识别系统班级物信 0803 班,物信 08

18、04 班（章节）的组成和原理名称第 2 周星期二、五课型综合课总学时40 学时第 1-2,3-4 节素养目标把握 RFID 的组成和原理；教学 目标才能目标能熟悉几种常用的RFID设备学问目标才能训练场地素材、器材学问、才能重点学问、才能难点能明白 RFID 的基本原理 能把握 RFID 的硬件和软件的系统组成多媒体运算机,投影,RFID设备把握 RFID 的硬件和软件的系统组成（原理）把握 RFID 的硬件和软件的系统组成（原理）理论教学方法 讲授、 PPT演示教学方法考核标准及方式 提问、回答作业（或项目）RFID 分几部分组成,其主要原理是什么？第 2 章 RFID 的组成与原理 主要内

19、容：一、无线射频识别系统的基本原理 二、 RFID 系统中的硬件组件 1、 RFID标签 2、识读器 3、天线 4、主机 三、 RFID 系统中的软件组件 1、 RFID系统软件 2、 RFID中间件 3、主机应用程序 4、 EPCGlobal 网络 四、 RFID 识读器简洁应用示例RFID的组成 硬件：RFID标签、识读器、天线、主机 软件：RFID 系统软件、中间件、应用软件 P9 一、 RFID 基本原理RFID 的实质是借助无线射频技术RF 来实现对物品的身份和信息识教学别；物品的信息储备在一张芯片上,通过与之配套的读出器,就可以把芯片内的信息 数据 读取出来；时间 支配、步骤、内容

20、问题：1、 RFID中数据的传输以什么方式？P10 P9 2、 RFID标签与识读器之间的数据交换称之为什么？二、 RFID 的硬件组件1、 RFID标签 RFID 标签是一种微型的无线收发装置,在标签内储存数据,当识 读器查询时它会发送数据给识读器；由耦合元件及芯片组成,标签含有内置天线,用于和射频天线间进 行通信；电子标签的优点：1 非接触性；无源射频卡与读写设备之间没有机械接触,无机械损耗；与读写设备也没有插口 牢靠性高,使用寿命长； 全密封 ,能适应多尘、 潮湿等恶劣环境,2 响应速度快；一般磁卡的信息交换只有 12kbs,而射频识别卡信息交换速度为毫秒级,支持在高速移动中读卡；3 安

21、全保密性好；一般磁卡受到强磁场干扰会丢失信息,信息易被窃取、 篡改或伪造； 射频识别卡利用储备器记录信息,不受磁场的干扰,卡内有专用的电路模块,可作密码运算和双向密码鉴别,数据安全性和保密性能好；4 体积小,便利各种封装形式,价格比有源卡廉价很多；什么是电子产品代码标签？电子产品代码是全球产品代码的进展,可以识别视野之外的目标；电子产品代码并不仅仅是一个无线电波条形码,它包含著一系列的数据和信息, 象产地, 日期代码和其他关键的供应信息,这些信息储存在一个小的硅片中, 利用标签, 解读器和运算机的联网,可以随时明白精确的产品和库存信息；RFID 标签的价格是多少？生产者和零售商就射频标签价格依

22、据标签种类和应用价格从 30 美分到 50 美元不等,总的来说,用在高档产品中的智能标签在 50 美分以上,主动标签要贵的多,带有复杂灵敏元件的价格在 100 美元以上；射频标签能用于金属物体吗？能用于含水成分较高的物品吗？可以； 无线电波会从金属物体上反射回来,会被水吸取； 这会使跟踪金属物体或是含水较高的物体产生困难；但是细心设计的系统能解决 这些问题；只读和读写标签有什么区分？内存有读写微芯片的标签,可以在现有信息的基础上增加信息,应用在某些专业领域, 但是由於它比只读芯片贵得多,对於价值不高的商品来说, 就不太现实； 一些只读芯片在产品生产时就储存有信息,不能 再做更换；什么叫标签冲突

23、？解读器在同时读取多个标签发射回来的信息会产生标签冲突的问题,商家采纳不同的系统使得标签一次发回一个信息；读取多个标签,所以,全部的标签能同时被读取；射频标签能储存多少信息？解读器又能同时标签依据商家种类的不同能储存从 512 字节到 4 兆不等的数据； 标签中储存的数据是由系统的应用和相应的标准打算的；例如,标签能够供应产品生产, 运输,储备情形, 也可以辨别机器, 动物和个体的身份；这些类似于条形码中储备的信息；标签仍可以连接到数据库,储备产品库存编号,当前位置,状态,售价,批号的信息；相应的,射频标签在读取数据时不用参照数据库可以直接确定代码的含义；射频标签可以和传感器连接吗？可以, 射

24、频标签已经和很多传感器连接了,包括能记录温度, 湿度的；当环境条件发生变化时,标签能够得到提示,特殊是当变化对物品的储存和使用有重要影响时；应答器,智能标签,射频标签有什么区分？最初在技术领域,应答器是指能够传输信息回复信息的电子模块,近些年, 由於射频技术进展迅猛,应答器有了新的说法和含义,又被叫做智能标签或标签； 智能标签准确的说是射频标签的一种创新,由具有粘性的标签和超薄射频标签组成；智能标签将射频技术和便利敏捷的标签印刷优点结合起来,具有读写功能的智能标签能被多次编程,遵循标签最初制作时的编码规律；哪种标签适合我的客户的产品？标签能在有水的环境下正常工作吗？金属会破坏它的功能吗？在什么

25、温度下它能正常工作？含水量较高的产品,金属物品, 很高或是很低的温度对於标签的工作都会是一项挑战；但是经过细心设计的系统能克服这些缺点, 因此依据应用功能和对象的不同,标签的种类也大相径庭；射频标签的目的是使用一种统一标准的电子产品代码,使产品在不同领域都能被辨识；读写器无线射频识别技术（Radio Frequency Idenfication, RFID）是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合） 或雷达反射的传输特性,识别；实现对被识别物体的自动RFID 系统至少包含电子标签和阅读器两部分；RFID 阅读器（读写器）通过天线与 RFID电子标签进行无线

26、通信,可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作；典型的阅读器包含有高频模块 发送器和接收器 、掌握单元以及阅读器天线；阅读器接收电波的有效范畴是什么？阅读器的接收范畴受到很多因素的影响,电波频率, 标签的尺寸形状,阅读器的能量,金属物体的干扰,和其他射频装置等；总的说来,低频被动标签的接收距离在一英尺以内,对於高频被动标签的接收距离在三英尺左右, 对於超高频标签的接收距离在十到二十英尺；对於使用电池的半主动和主动标签,阅读器可以接收到三百英尺甚至更远的信号；对於低频和高频射频,假如标签和阅读器天线的尺寸一样,接收距离可以用天线的直径乘以1.4 来运算； 在直径在三十厘米以内,这条规律都适

27、用；LF, HF, UHF 都分别代表什么？和我们听的收音机道理一样,射频标签和阅读器也要调制到相同的频率才能工作； LF, HF, UHF就对应著不同频率的射频；LF 代表低频射频,在 125KHz左右, HF代表高频射频,在 高频射频,在 850 至 910MHz范畴之内；为什么要使用不同的频率？13.54MHz左右, UHF代表超在操作中有4 种波段的频率,低频（125KHz）,高频（ 13.54MHz）,超高频（ 850-910MFz）,微波（ 2.45GHz）. 每一种频率都有它的特点,被用在不同的领域,因此要正确使用就要先挑选合适的频率；全部的国家都使用同一种频率吗？不是,欧洲的超

28、高频是868MHz,美国的就是915MHz.日本目前不允许将超高频用到射频技术中；政府也通过调整阅读器的电源来限制它对其他器械的影响； 有些组织例如全球商务促进委员会正勉励政府取消限制；标签和阅读器生产厂商也正在开发能使用不同频率系统防止这些问题；我们如何知道哪个频率适合于我们的产品？不同的频率有不同的特点,因此他们的用途也就形形色色；例如,低频标签比超高频标签廉价,节约能量, 穿透废金属物体力强,他们最适合用于含水成分较高的物体,例如水果等； 超高频作用范畴广,传送数据速度快, 但是他们比较耗能, 穿透力较弱, 作业区域不能有太多干扰,适合用于监测从海港运到仓库的物品；当做挑选时, 最好询问

29、一下相关的专家,供货商,从而挑选正确的射频；我听说射频技术遇到水或金属不能正常工作,它用于监测罐装或含水成分较高的产品？是不是说就不能将不是的； 金属会反射射频, 水能吸取射频, 因此在这种情形下使标签的功能正常发挥产生了问题；些问题；什么是阅读器冲突？但是,经过设计的系统能很好的防止这射频技术遇到的一个问题就是阅读器冲突,就是一个阅读器接收到的信息和另外一个阅读器接收到的信息发生冲突,产生重叠； 解决这个问题的一种方法是使用 TDMA技术,简洁来说就是阅读器被指挥在不同时间接收信号, 而不是同时, 这样就保证了阅读器不会相互干扰；但是在同一区域的物品就会被读取两次,种情形的发生；被动阅读器如

30、何工作？因此就要建立相应的系统去防止这射频阅读器通过多种方式和标签传送信息,阅读器利用天线在四周形成磁场, 被动标签从磁场中接收到能量然后将信号发送给阅读器,阅读器将信息转化成电子信息- 标签电子产品代码；全部的阅读器都能支持不同种类的标签吗？目前仍不是； 很多公司生产的阅读器支持现有供应链中用的新标签的射频技术； 一些阅读器只支持新的电子产品代码,产厂商生产的特定标签；一些只支持某些生我需要什么样的阅读器？阅读器和标签一样, 得通过争论供应方式打算使用种类和数量；例如,要求是治理进出仓库的库存,阅读器可以安装在码头货物进出的舱门上；假如要求是治理送给特定客户的产品,那阅读器应当不仅仅装在舱门

31、上, 仍应当装在卡车上；假如要求是掌握零售货架,固定或是手持 装置可以采纳,从而便利自动出库记录和计数；天线 1 发射天线：用于发射无线电信号以激活电子标签；2 接收天线：接收电子标签发出的无线电信号；RFID标签分类 1. 按供电方式分为有源标签和无源标签；有源是指标签内有电池供应电源,其作用距离较远,但寿命有限、体 积较大、成本高,且不适合在恶劣环境下工作；无源标签内无电池,它利用波束供电技术将接收到的射频能量转化为直流电源为标签内电路供电,其作用距离相对有源标签短,但寿命长且对工作环境要求不高；RFID标签分类 2. 按载波频率分为低频射频标签、中频射频标签和高频射频标签；低频射频标签主

32、要有 125kHz 和 134.2kHz 两种,中频射频标签频率主 要为 13.56MHz ,高频射频标签主要为 433MHz 、 915MHz 、2.45GHz 、5.8GHz 等；低频系统主要用于短距离、低成本的应用中,如多数的门 禁掌握、校内卡、动物监管、货物跟踪等；中频系统用于门禁掌握和需传送大量数据的应用系统；高频系统应用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合, 其天线波束方向较窄且价格较高,在火车监控、 高速公路收费等系统中应用；RFID标签分类3. 按调制方式的不同可分为主动式和被动式；主动式射频标签用自身的射频能量主动地发送数据给读写器；被动式射频标签使用调制散射方式发射数据,

33、它必需利用读写器的载波来调制自己的信号, 该类技术适合用在门禁或交通应用中,由于读写器可以确保只激活肯定范畴之内的射频标签；在有障碍物的情形下, 用调制散射方式,读写器的能量必需来去穿过障碍物两次；而主动方式的射频标签发射的信号仅穿过障碍物一次,因此主动方式工作的射频标签主要用于有障碍物的应用中,距离更远 可达 30 米 ；RFID标签分类4. 按作用距离可分为密耦合标签 作用距离小于1 厘米 、近耦合标签 作用距离小于 15 厘米 、疏耦合标签 作用距离约 作用距离从 1 米到 10 米,甚至更远 ；5. 按芯片分为只读标签、读写标签和 CPU标签；问题：1、动物追踪应当用什么类型的标签？1

34、 米 和远距离标签2、用于图书治理的标签应当用什么类型的标签？P13 射频识别技术教案项目第 2 章无线射频识别系统班级物信 0803 班,物信 0804 班（章节）的组成和原理名称课型综合课总学时40 学时第 2 周星期四、五第 1-2,3-4 节教学 目标素养目标感受无线射频识别技术的魅力熟悉识读器的原理才能目标学问目标才能训练场地素材、器材能熟悉几种常用的RFID设备明白 RFID 的基本原理 把握 RFID 的硬件和软件的系统组成多媒体运算机,投影,RFID设备学问、才能重点学问、才能难点把握 RFID 的软件的系统组成把握 RFID 的软件的系统组成理论教学方法 讲授、 PPT演示教

35、学方法考核标准及方式 点名、提问、回答作业（或项目）由 PPT 电子教案给出第 2 章 RFID 的组成与原理 2. 识读器无线射频识别技术（Radio Frequency Idenfication,RFID）是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合） 或雷达反射的传输特性,识别；实现对被识别物体的自动RFID 系统至少包含电子标签和阅读器两部分；RFID阅读器（读写 器）通过天线与 RFID 电子标签进行无线通信,可以实现对标签识别码 和内存数据的读出或写入操作；典型的阅读器包含有高频模块 发送器 和接收器 、掌握单元以及阅读器天线；阅读器接收电波的有效

36、范畴是什么？阅读器的接收范畴受到很多因素的影响,电波频率,标签的尺寸 外形,阅读器的能量, 金属物体的干扰, 和其他射频装置等； 总的说来,低频被动标签的接收距离在一英尺以内,对於高频被动标签的接收距离在三英尺左右, 对於超高频标签的接收距离在十到二十英尺；对於使用电池的半主动和主动标签,阅读器可以接收到三百英尺甚至更远的信教学 时间 支配、步骤、内容号；对於低频和高频射频,假如标签和阅读器天线的尺寸一样,接收距离可以用天线的直径乘以1.4 来运算； 在直径在三十厘米以内,这条规律都适用； LF, HF, UHF 都分别代表什么？和我们听的收音机道理一样,射频标签和阅读器也要调制到相同的频率才

37、能工作； LF, HF, UHF 就对应著不同频率的射频；LF 代表低频射频,在 125KHz左右, HF代表高频射频,在13.54MHz左右, UHF代表超高频射频,在850 至 910MHz范畴之内；为什么要使用不同的频率？在操作中有4 种波段的频率,低频（125KHz）,高频（ 13.54MHz）,超高频（ 850-910MFz）,微波（ 2.45GHz）. 每一种频率都有它的特点,被用在不同的领域,因此要正确使用就要先挑选合适的频率；全部的国家都使用同一种频率吗？不是,欧洲的超高频是 许将超高频用到射频技术中；868MHz,美国的就是 915MHz.日本目前不允 政府也通过调整阅读器的

38、电源来限制它对其他器械的影响； 有些组织例如全球商务促进委员会正勉励政府取消限 制；标签和阅读器生产厂商也正在开发能使用不同频率系统防止这些问 题；我们如何知道哪个频率适合于我们的产品？不同的频率有不同的特点,因此他们的用途也就形形色色；例如,低频标签比超高频标签廉价,节约能量, 穿透废金属物体力强,他们最 适合用于含水成分较高的物体,例如水果等； 超高频作用范畴广,传送 数据速度快, 但是他们比较耗能, 穿透力较弱, 作业区域不能有太多干扰,适合用于监测从海港运到仓库的物品；当做挑选时, 最好询问一下相关的专家,供货商,从而挑选正确的射频；我听说射频技术遇到水或金属不能正常工作,是不是说就不

39、能 将它用于监测罐装或含水成分较高的产品？不是的；金属会反射射频,水能吸取射频,因此在这种情形下使标签的功能正常发挥产生了问题；这些问题；什么是阅读器冲突？但是,经过设计的系统能很好的防止射频技术遇到的一个问题就是阅读器冲突,就是一个阅读器接收到的信息和另外一个阅读器接收到的信息发生冲突,产生重叠； 解决这个问题的一种方法是使用 TDMA技术,简洁来说就是阅读器被指挥在不同时间接收信号, 而不是同时, 这样就保证了阅读器不会相互干扰；但是在同一区域的物品就会被读取两次,这种情形的发生；被动阅读器如何工作？因此就要建立相应的系统去防止射频阅读器通过多种方式和标签传送信息,阅读器利用天线在周 围形

40、成磁场,被动标签从磁场中接收到能量然后将信号发送给阅读器,阅读器将信息转化成电子信息- 标签电子产品代码；全部的阅读器都能支持不同种类的标签吗？目前仍不是；很多公司生产的阅读器支持现有供应链中用的新标签的射频技术； 一些阅读器只支持新的电子产品代码,生产厂商生产的特定标签；我需要什么样的阅读器？一些只支持某些阅读器和标签一样,得通过争论供应方式打算使用种类和数量；例如,要求是治理进出仓库的库存,阅读器可以安装在码头货物进出的舱门上；假如要求是治理送给特定客户的产品,那阅读器应当不仅仅装在舱门上,仍应当装在卡车上；假如要求是掌握零售货架,固定或是手持装置可以采纳,从而便利自动出库记录和计数；识读

41、器的功能 第一是激活标签；为被动或半主动标签供应能量；等待标签反回信息；处理标签信息,并传递给主机；识读器可以接收标签的数据,也可以向标签里写数据；识读器应用留意工作频率与标签是否一样；识读器熟悉XCRMF-801型读写器模块符合EPC G2标准；单端口的读写器模块,即可独立使用,也可作为核心模块嵌入到其他的设备中使用；物理参数尺 重寸： 144 x 126 x 32mm 量： 0.5kg LED指示灯： 5 环境参数 工作温度： 0 +40储备温度： -10 +50湿度范畴： 20%95% 性能参数工作频段： 920925MHz 符合协议： ISO 18000-6B 、EPC C1G2 数据

42、速率： 40 Kbps 最大读标签距离：3m（与天线配置相关）天线接口： 1 个 SMA端口输出功率： 最大 2.0W（ +33dBm）,20dB 数字掌握范 调制方式： 100%ASK 可用频点： 8 个发射带宽： 250kHz 频率稳固度：5ppm 围,最小步进 0.5dB 3. 天线 天线用于在RFID 标签与识读器之间建立数据通信的通道,天线的设计和位置对天系统的掩盖范畴、作用；4. 主机识读距离和操作通信的精确信性起重要的主机也是系统的硬件组成部分；主机是应用程序运行环境；数据的主要储备场所；三、软件组成 1、系统软件 标签与识读器之间进行通信所必需的功能集合；2 、中间件识读器与主

43、机之间运行的的一组软件；是 的桥梁；3 、主机应用程序 是我们要能开发的运行程序；EPC Global 网络RFID 系统软件与应用软件EPC global 的主要职责是在全球范畴内对各个行业建立和爱护 EPC网 络,保证供应链各环节信息的自动、实时识别采纳全球统一标准；通过进展和治理 EPC 网络标准来提高供应链上贸易单元信息的透亮度与可 视性,以此来提高全球供应链的运作效率；EPC global EPC global是一个中立的、非赢利性标准化组织；网络是实现自动即时识别和供应链信息共享的网络平台；明白 EPC编码格式； P18 问题：1、什么是 RFID 系统软件,它的功能是？P16 2

44、、什么是中间件,它有哪些功能？P17 3、懂得“ 大事” 一词；射频识别技术教案项目班级物信 0803 班,物信 0804 班（章节）识读器接口RS232 名称课型综合课总学时40 学时第 2 周星期四、五第 1-2,3-4 节教学 目标素养目标用 VB通过 RS232接口与 RFID 识读器能信才能目标学问目标才能训练场地素材、器材学问、才能重点学问、才能难点能熟悉 RS232运算机接口明白 RFID识读器的 RS232接口把握 RFID 识读器 RS232接口的编程方法多媒体运算机,投影,RFID设备把握 RFID 识读器 RS232接口的编程方法把握 RFID 识读器 RS232接口的编

45、程方法理论教学方法 讲授、 PPT演示教学方法考核标准及方式 提问、回答作业（或项目）由 PPT 电子教案给出RS232接口（摸索： 1、RFID 有几种接品可以接入？ 2、RS232的通讯协议有哪些？）RS232接口是 1970 年由美国电子工业协会EIA 联合贝尔系统、 调制解调器厂家及运算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准；它的全名是“ 数据终端设备DTE和数据通讯设备DCE之间串行二进制数据交换接口技术标准” 该标准规定采纳一个 器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,25 个脚的 DB25 连接 仍对各种信号的电平加以规定；DB25的串口一般只用到的管脚只有 2（RXD）、

46、3（TXD）、7（GND）这三个,随着设备的不断改进,现在 DB25针很少看到了,代替他的是DB9的接口,DB9所用到的管脚比DB25有所变化, 是 2（RXD）、3（TXD）、教学 时间 支配、步骤、内容5（ GND）这三个；因此现在都把RS232接口叫做 DB9；由于 RS232接口标准显现较早,难免有不足之处,主要有以下四点：（1）接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又由于与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL 电路连接；（2）传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps；（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输简洁产生共模干扰,

47、所以抗噪声干扰性弱；（4）传输距离有限, 最大传输距离标准值为50 英尺, 实际上也只能用在 50 米左右；RS232接口的 VB程序 1 Active控件 Microsoft comm contronlMSComm MSComm 控件的属性CommPort：设置串口号,类型 short 1-comm1； 2-comm2. Settings：设置串口通讯参数,类型 CString B-波特率 P- 奇偶性（ N-无校验, E- 偶校验, O-奇验） D- 字节有效位数 S-停止位；例：“ 1200,n,8,1 ”PortOpen ：设置或返回串口状态,类型 BOOL：TURE-打开 FALSE

48、-关闭；InputMode设置从接收缓冲区读取数据的格式,类型 long ： 0-Text 1-Bin. RS232接口的 VB程序 2 MSComm 控件的属性Input 从接收缓冲区读取数据 类型 VARIANT；InBufferCount 接收缓冲区中的字节数,类型：short. InBufferSize 接收缓冲区的大小,类型：short. Output 向发送缓冲区写入数据,类型：VARIANT. OutBufferCount 发送缓冲区中的字节数,类型：short. OutBufferSize 发送缓冲区的大小,类型：short. InputLen 设置或返回 Input 读出的字

49、节数,类型：short. CommEvent串口大事,类型：short. 设置好这些属性和方法,程序很简洁就可以编出来了,其中要留意的是串口的波特串设置,OnComm大事的程序编写；RS232接口的 VB程序 3 MSComm 控件使用前先要设置好的属性CommPort = 2 设置串口 COM2口Settings = “ 1200,n,8,1 ”设置串口通讯参数,波特率 1200,无奇偶性校验,字节有效位数 8 位,停止位 PortOpen = TURE 设置或返回串口状态：RS232接口的 VB程序 4 设置好属性后,先打开设备Private Sub Form_Load MSComm1.P

50、ortOpen = True End Sub 关闭程序时,关闭设备 Private Sub Form_UnloadCancel As Integer MSComm1.PortOpen = False End Sub RS232接口的 VB程序 5 向单片机发送数据Private Sub Command1_Click 1 位；TURE-打开 FALSE-关闭；Dim ByteArray1 As Byte 定一个数组ByteArray1 = ValText2.Text 把数字以字符存放 MSComm1.Output = ByteArray 向单片机发送字符End Sub RS232接口的 VB程序

51、 6 CommEvent：这是一个特别重要的属性；该属性设计时无效,运行时只 读；一旦串口发生通信大事或产生错误,依据产生的大事和错误, MSComm 控件为 CommEvent属性赋不同的代码,同时产生 OnComm大事；用户程 序就可在 OnComm大事处理程序中针对不同的代码,进行相应的处理；1 及表 2；CommEvent属性的代码、常数及含义参见表 表 1 CommEvent通信大事 RS232接口的 VB程序 8 OnComm大事,当有数据返回时激活该大事 RS232接口的 VB程序 9 OnComm大事,当有数据返回时激活该大事 Private Sub MSComm1_OnCom

52、m Dim str As String Dim count As Integer Dim i As Integer Select Case MSComm1.CommEvent Case comEvReceive inbyte = MSComm1.Input For i = LBoundinbyte To UBoundinbyte str = str + Hexinbytei + Chr32; 十六进制 , 以字符串的形式显示 Next i strreceive.Text = str End Select End Sub RS232接口的 VB程序 10 将接受到的数据转换成仿照 QQ等谈天程序

53、制作一个用 RS232端口通信的谈天程序；（争论：要是 USB接口该如何编程？）射频识别技术教案项目第 3 章无线射频识别技术在 应用方面的限制班级物信 0803 班,物信 0804 班（章节）名称课型综合课总学时40 学时第 3 周星期四、五第 1-2,3-4 节素养目标把握无线射频识别技术的限制；教学 目标才能目标能说出 RFID 应用方面常见的几个限制学问目标 把握无线射频识别技术在应用方面的限制才能训练场地多媒体运算机,投影,RFID设备素材、器材学问、才能重点 熟悉无线射频识别技术在应用方面的限制学问、才能难点 无线射频与材料对无线射频识别技术影响理论教学方法 讲授、 PPT演示教学

54、方法考核标准及方式 点名、提问、回答作业（或项目）由 PPT 电子教案给出第 3 章 RFID 在应用方面的限制主要内容：一、 RFID 技术在应用中受到的限制 二、影响无线射频识别系统工作的因素1、开放电磁环境的影响 2、材料对 RFID 应用的影响 3、识读器之间的相互影响 4、标签识读率问题 5、技术不成熟的影响 一、 RFID 技术在应用中受到的限制 RFID是芯片技术、无线电技术和运算机技术的结合；受到的限制几个方面： P22 1 、易受四周开放电磁环境的影响；2 、在对电磁波传播有影响的物体上使用成效不抱负；3 、识读成效受发射电波能量的限制；教学 时间 支配、步骤、内容4 、实际

55、的标签识读率和识读速度的限制；5 、识读设备之间易产生影响；6 、技术尚不成熟；二、影响 RFID 系统工作的因素 1、开放电磁环境的影响 工作环境中有大量的金属和液体等物质；改善方法：调整识读距离、发射功率和识读器的参数；更大的问题是干扰；2、材料对 RFID 应用的影响 金属能阻挡高频和低频电磁波；水能吸取电磁波；问题：低频与超高频标签的特点？3、识读器之间的相互影响P24 当两个识读器的掩盖区域显现重叠时,相互之间会产生干扰；时分多址 TDMA：使每个识读器在不同时间进行识读操作,而不是同时操作；缺点：降低了识读速度；4、标签的识读率问题 识读不是百分百的牢靠；识读率受电磁环境,信号场强

56、影响；芯片随温度变化显现“ 漂移” ；识读率仍与识读器的灵敏度相关；5、技术不成熟的影响射频识别技术教案项目识读器的网络接口编程班级物信 0803 班,物信 0804 班（章节）名称第 3 周星期四、五课型综合课总学时40 学时第 1-2,3-4 节教学素养目标懂得识读器的网络接口编程才能目标能够通过网络接口编写与识读器通信程序目标学问目标把握 网络接口与识读器通信程序的编写方法才能训练场地 素材、器材学问、才能重点学问、才能难点理论教学方法多媒体运算机,投影,RFID设备明白 网络接口、套接字 把握 网络接口与识读器通信程序的编写方法把握 网络接口与识读器通信程序的编写方法讲授、 PPT演示

57、教学方法考核标准及方式 提问、回答作业（或项目）由 PPT 电子教案给出网络接口编程 TCP/IP 中的协议 1 IP 网际协议 IP 是 TCP/IP 的心脏,也是网络层中最重要的协议；2. TCP 假如 IP 数据包中有已经封好的 TCP数据包,那么 IP 将把它们向 .上. 传送到 TCP层； TCP将包排序并进行错误检查,同时实现虚电路间的连接； TCP数据包中包括序号和确认,所以未依据次序收到的包可以被 排序,而损坏的包可以被重传；3.UDP UDP与 TCP位于同一层,但对于数据包的错误不重发；4.ICMP ICMP与 IP 位于同一层,被用来传送 TCP和 UDP的端口结构IP

58、的的掌握信息；5. TCP 和 UDP的端口结构 TCP和 UDP服务通常有一个客户 / 服务器的关系,例如：一个 Telnet 服 务进程开头在系统上处于闲暇状态,等待着连接；用户使用 Telnet 客户程序与服务进程建立一个连接；客户程序向服务进程写入信息,服务 进程读出信息并发出响应,客户程序读出响应并向用户报告；因而,这个连接是双工的,可以用来进行读写；两个系统间的多重Telnet连接是如何相互确认并和谐一样呢？TCP或UDP连接唯独地使用每个信息中的如下四项进行确认：教学 时间 支配、步骤、内容源 IP 地址发送包的 IP 地址；目的 IP 地址接收包的 IP 地址；源端口源系统上的

59、连接的端口；目的端口目的系统上的连接的端口；Socket 套接字概述套接字是一种网络API,程序员可以用之开发网络程序；TCP套接字编程 实现 TCP套接字基本步骤分为服务器端和客户端两部分：服务器端创建套接字；绑定套接字；设置套接字为侦听模式,进入被动接受连接状态接受恳求,建立连接读写数据 终止连接服务器端步骤 1,2 建立 TCP套接字；绑定套接字（ IP 地址）；由 WinSock 控件自动完成；用户只要在界面上加入控件就可以了；服务器端步骤 3 设置套接字为侦听模式,进入被动接受连接状态Winsock1.LocalPort = CIntText1 端口侦听端口Winsock1.List

60、en 3IsConnectionOpen = False 未联接 在启动侦听前肯定要设定侦听端口 用按钮启动侦听模式 服务器端步骤4 接受恳求,建立连接客 户 端 连 接 能 激 活 服 务 端 的 连 接 请 求 事 件 , 接 受 并 建 立 连 接 由Winsock1.Accept 方法完成；Private Sub Winsock1_ConnectionRequestByVal requestID As Long Winsock1.Accept requestID 4 接受恳求,建立连接 IsConnectionOpen = True Caption = “ Server : 客户端已经