《物联网射频识别(RFID)核心技术教程》-第一章
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物联网射频识别(RFID)技术与应用 - 第1章
物联网射频识别（RFID）技术与应用
第1章 物联网RFID系统概述
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
1.1
物联网与射频识别技术
1.2
自动识别技术
1.3
RFID历史与未来
1.4
RFID系统构成
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
1.1
物联网与射频识别技术
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2.物联网的现状与未来 物联网的基本思想是美国麻省理工学院在1999年提出的。 2005年11月17日，在突尼斯（Tunis）举行的信息社会世界
峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告 2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
2、 EPC系统与射频识别 EPC系统利用射频识别（RFID）技术追踪、管理物品。 2003
年，世界最大的连锁超市美国沃尔玛宣布将使用EPC系统的RFID 技术。 EPC系统以射频识别技术作为一种物联网的实现模式，目 标是构建全球的、开放的、物品标识的物联网。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
20世纪80年代是RFID技术应用的成熟期，挪威使用了RFID 电子收费系统，美国铁路用RFID系统识别车辆，欧洲用RFID电子 标签跟踪野生动物来对野生动物进行研究。
20世纪90年代RFID技术首先在美国的公路自动收费系统得 到了广泛应用。发达国家配置了大量的RFID电子收费系统，并将 RFID用于安全和控制系统。
第1章 物联网RFID系统概述
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
1.1
物联网与射频识别技术
1.2
自动识别技术
1.3
RFID历史与未来
1.4
RFID系统构成
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
1.1
物联网与射频识别技术
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2.物联网的现状与未来 物联网的基本思想是美国麻省理工学院在1999年提出的。 2005年11月17日，在突尼斯（Tunis）举行的信息社会世界
峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告 2005：物联网》，正式提出了“物联网”的概念。
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2、 EPC系统与射频识别 EPC系统利用射频识别（RFID）技术追踪、管理物品。 2003
年，世界最大的连锁超市美国沃尔玛宣布将使用EPC系统的RFID 技术。 EPC系统以射频识别技术作为一种物联网的实现模式，目 标是构建全球的、开放的、物品标识的物联网。
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20世纪80年代是RFID技术应用的成熟期，挪威使用了RFID 电子收费系统，美国铁路用RFID系统识别车辆，欧洲用RFID电子 标签跟踪野生动物来对野生动物进行研究。
20世纪90年代RFID技术首先在美国的公路自动收费系统得 到了广泛应用。发达国家配置了大量的RFID电子收费系统，并将 RFID用于安全和控制系统。
《物联网射频识别(RFID)核心技术教程》-PPT-8
《物联网射频识别（RFID）核心技术教程》
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《物联网射频识别（RFID）核心技术教程》
电
子 教
案
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《物联网射频识别（RFID）核心技术教程》
《物联网射频识别（RFID）核心技术教程》
本书《物联网 -射频识别（ RFID）核心技术教程》由《物联网 -射频识别 （RFID）核心技术详解》一书改编而来。《物联网-射频识别（RFID）核心技 术详解》2011年11月荣获陕西省普通高等学校优秀教材一等奖，2012年12月 修订出版第 2版，2013年荣获陕西省高等教育教学成果二等奖。《物联网 -射 频识别（RFID）核心技术教程》2016年出版，本书适合作为高校教材。
理想高通滤波器允许高频信号无损耗地通过，
当信号频率低于截止频率后，信号的衰减为无穷大； 理想带通滤波器允许某一频带内的信号无损耗 地通过滤波器，频带外的信号衰减为无穷大； 理想带阻滤波器让某一频带内的信号衰减为无 穷大，频带外的信号无损耗地通过滤波器。
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物联网射频识别（RFID）核心技术教程
8.2.2低通滤波器原型
低通滤波器原型是设计滤波器的基础，集总元
件低通、高通、带通、带阻滤波器以及分布参数滤波
器，可以根据低通滤波器原型变换而来。 插入损耗作为考察滤波器的指标，用来讨论低 通滤波器原型的设计方法。插入损耗定义为
IL 10lg
1 1 in
2
（8.1）
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8.2
射频滤波器的设计
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8.2.1滤波器的类型
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电
子 教
案
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《物联网射频识别（RFID）核心技术教程》
本书《物联网 -射频识别（ RFID）核心技术教程》由《物联网 -射频识别 （RFID）核心技术详解》一书改编而来。《物联网-射频识别（RFID）核心技 术详解》2011年11月荣获陕西省普通高等学校优秀教材一等奖，2012年12月 修订出版第 2版，2013年荣获陕西省高等教育教学成果二等奖。《物联网 -射 频识别（RFID）核心技术教程》2016年出版，本书适合作为高校教材。
理想高通滤波器允许高频信号无损耗地通过，
当信号频率低于截止频率后，信号的衰减为无穷大； 理想带通滤波器允许某一频带内的信号无损耗 地通过滤波器，频带外的信号衰减为无穷大； 理想带阻滤波器让某一频带内的信号衰减为无 穷大，频带外的信号无损耗地通过滤波器。
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8.2.2低通滤波器原型
低通滤波器原型是设计滤波器的基础，集总元
件低通、高通、带通、带阻滤波器以及分布参数滤波
器，可以根据低通滤波器原型变换而来。 插入损耗作为考察滤波器的指标，用来讨论低 通滤波器原型的设计方法。插入损耗定义为
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（8.1）
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8.2
射频滤波器的设计
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8.2.1滤波器的类型
《物联网射频识别(RFID)核心技术教程》-PPT-11
11.2.4 声表面波标签
1. 声表面波标签的结构
图11.6 声表面波标签的工作原理
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2. 声表面波标签的使用方法 声表面波标签识别系统与集成电路RFID的使用方 法是基本一致的，也就是将声表面波标签安装在被识别 的对象物上。
散射工作方式主要工作在微波波段。
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1.电感耦合工作方式的模拟前端
电感耦合工作方式的模拟前端通过与读写器电感
耦合，产生交变电压，该交变电压通过整流、滤波和稳 压后，给电子标签的芯片提供所需的直流电压。
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11.2
采用声表面波技术的标签
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11.2.1表面波的形成及表面波的反射
1. 表面波的形成 如果将电压加在压电晶体上，例如加在石英 （SiO2）、铌酸锂（LiNbO3）或钽酸锂（LiTaO3）上， 压电效应会在晶格中形成机械畸变，利用这种效应可以 产生符合需要的表面波。有效的电声转换器是指状电极 结构，即手指互相交叉的结构。
11.2
11.3
11.4
11.5
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11.1
一位电子标签
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物联网射频识别（RFID）核心技术教程
1 位系统的数据量为 1 位，当电子标签是 1 位 （1bit）时，电子标签只有“1”和“ 0”两种状态。 该系统读写器只能发出两种状态，这两种状态分别是 “在读写器的工作区有电子标签”和“在读写器的工
(完整word版)RFID技术-射频识别-教案
l《RFID原理及应用》教案《RFID原理及应用》教案第1章 RFID 案例介绍案例之一－沃尔玛的“新式武器”2003年6月19日，在美国芝加哥召开的“零售业系统展览会”上，沃尔玛宣布将采用RFID 的技术以最终取代目前广泛使用的条形码，成为第一个公布正式采用该技术时间表的企业。
如果供应商们在2008年还达不到这一要求，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，沃尔玛的成功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，所有技术无一例外地都是围绕着改善供应链与物流管理这个核心竞争能力展开的。
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计算网络，并推动沃尔玛引进电子标签。
如果RFID 计划实施成功，沃尔玛闻名于世的供应链管理将又朝前领先一大步。
一方面，可以即时获得准确的信息流，完善物流过程中的监控，减少物流过程中不必要的环节及损失，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及时地报告出来，以帮助沃尔玛调整优化商品结构，进而获得更高的顾客满意度和忠诚度。
ALE JBoss Server DB (disk)ECSpecValidator ReportGeneratorECSpecInstanceTimerDB (memory)ReaderAdaptor ReaderReaderAdaptor Reader CUHK Reader Controller /w integrated ReaderAdaptor ALEService NotifierReaderManagerJDBC ALEClient R M I /J R M PR M I /J R M P R M I /J R M P S O A P H T T P /T C P JDBCCUHKReaderRS232Subscriber成功案例之二－铁道部的调度利器我国铁路的车辆调度系统是应用RFID 最成功的案例。
物联网射频识别(RFID)核心技术教程-物联网射频识别RFID使用的频率及
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2,ISM频段地主要频率范围 1 频率6.78MHz 2 频率13.56MHz 3 频率27.125MHz 4 频率40.680MHz 5 频率433.920MHz 6 频率869.0MHz 7 频率915.0MHz
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(4.1)
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4.4.2视距传播与菲涅耳区 视距传播是指发射天线与接收天线在 相互能看得见地距离内,电波直接从发射点 传到接收点地一种传播方式。实际上,收发 天线之间电波传播所经历地空间,存在着对 电波传播起主要作用地空间区域,这个空间 区域称为传播主区,传播主区可以用菲涅尔
《物联网射频识别（RFID）核心技术教程》
电子 教案
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第4章 RFID使用地频率及 电磁波地工作特点
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4.1
频率范围
4.3
RFID电波传播地电参数
4.4 低频与高频RFID电磁场地特性
4.5
微波RFID电磁波地特性
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为了获得自由空间地传播条件,只要保证在一定地 菲涅耳区域内满足"自由空间地条件"就可以了,这个区域 称为最小菲涅耳区。最小菲涅耳区半径为
当第一菲涅耳区内满足"自由空间地条件",并且收 发天线只利用第一菲涅耳区传播电磁波,接收天线得到地 辐射场为自由空间地2倍。第一菲涅耳区半径为
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2,ISM频段地主要频率范围 1 频率6.78MHz 2 频率13.56MHz 3 频率27.125MHz 4 频率40.680MHz 5 频率433.920MHz 6 频率869.0MHz 7 频率915.0MHz
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(4.1)
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4.4.2视距传播与菲涅耳区 视距传播是指发射天线与接收天线在 相互能看得见地距离内,电波直接从发射点 传到接收点地一种传播方式。实际上,收发 天线之间电波传播所经历地空间,存在着对 电波传播起主要作用地空间区域,这个空间 区域称为传播主区,传播主区可以用菲涅尔
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电子 教案
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第4章 RFID使用地频率及 电磁波地工作特点
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4.1
频率范围
4.3
RFID电波传播地电参数
4.4 低频与高频RFID电磁场地特性
4.5
微波RFID电磁波地特性
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为了获得自由空间地传播条件,只要保证在一定地 菲涅耳区域内满足"自由空间地条件"就可以了,这个区域 称为最小菲涅耳区。最小菲涅耳区半径为
当第一菲涅耳区内满足"自由空间地条件",并且收 发天线只利用第一菲涅耳区传播电磁波,接收天线得到地 辐射场为自由空间地2倍。第一菲涅耳区半径为
物联网射频识别RFID核心技术教程PPT课件
P89C58BP单片机的RFID读写器系统。
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（1）发卡器和读卡器 发卡器实际上是一种通用写卡器，发卡器由系统管
理员管理，通过PC机设置或选择好要写入的数据，发出 写卡命令，完成对MIFARE卡的数据及密码写入。
读卡器往往可以脱离PC机工作，只要有非接触式 IC卡进入读卡器天线的能量范围，读卡器便可读写卡中 相关指定扇区的数据。
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物联网射频识别（RFID）核心技术教程 12.3.1 基于U2270B芯片的读写器
1. U2270B芯片 U2270B芯片是ATMEL公司生产的基站芯片，
该基站可以对一个IC卡进行非接触式的读写操作。
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物联网射频识别（RFID）核心技术教程
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物联网射频识别（RFID）核心技术教程
各种读写器虽然在工作频率、耦合方式、通 信流程和数据传输方式等方面有很大的不同，但 在组成和功能方面是十分类似的。读写器的主要 功能是将数据加密后发送给电子标签，并将电子 标签返回的数据解密，然后传送给计算机网络。
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物联网射频识别（RFID）核心技术教程
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12.5.2用于表面波标签的微波系统
由读写器天线发出的短电磁脉冲会被SAW标签 的天线所接收，并在压电晶体上转换成表面波。表面 波被SAW标签上的反射器反射后，会产生大量的脉冲， SAW标签的天线将这些脉冲作为应答信号发射出去。
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（1）发卡器和读卡器 发卡器实际上是一种通用写卡器，发卡器由系统管
理员管理，通过PC机设置或选择好要写入的数据，发出 写卡命令，完成对MIFARE卡的数据及密码写入。
读卡器往往可以脱离PC机工作，只要有非接触式 IC卡进入读卡器天线的能量范围，读卡器便可读写卡中 相关指定扇区的数据。
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物联网射频识别（RFID）核心技术教程 12.3.1 基于U2270B芯片的读写器
1. U2270B芯片 U2270B芯片是ATMEL公司生产的基站芯片，
该基站可以对一个IC卡进行非接触式的读写操作。
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各种读写器虽然在工作频率、耦合方式、通 信流程和数据传输方式等方面有很大的不同，但 在组成和功能方面是十分类似的。读写器的主要 功能是将数据加密后发送给电子标签，并将电子 标签返回的数据解密，然后传送给计算机网络。
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12.5.2用于表面波标签的微波系统
由读写器天线发出的短电磁脉冲会被SAW标签 的天线所接收，并在压电晶体上转换成表面波。表面 波被SAW标签上的反射器反射后，会产生大量的脉冲， SAW标签的天线将这些脉冲作为应答信号发射出去。
《无线射频识别技术与应用》课件第1章
2001年至今，RFID技术得到进一步的丰富和完善，其 产品种类更加丰富，无源电子标签、半有源电子标签和有源 电子标签均得到发展，电子标签的成本也不断降低；RFID 技术的应用领域不断扩大，与其他技术日益结合。
纵观RFID的发展历程不难发现，随着市场需求的不断 发展，以及人们对RFID认识水平的日益提升，RFID必然会 逐步进入人们的生活，而RFID技术及其产品的不断开发也 将引发其应用扩展的新高潮，必将带来RFID技术发展的新 变革。
RFID技术利用无线电波进行双向通信，不需要人工干 预，它易于实现自动化且其射频卡不易损坏，不怕油渍、灰 尘污染等，因此可工作于各种恶劣的环境中。RFID技术可 识别高速运动的物体并可同时识别多个电子标签，其操作快 捷方便。因此，短距离的电子标签可以在恶劣的环境中替代 条形码；而长距离的产品多用于交通中，其识别距离有几十 米。
读卡器(Reader)：读取(有时还可以写入)电子标签信息 的设备，可设计为手持式或固定式，也称阅读器、读写器 (取决于电子标签是否可以无线改写数据，可写时称为读写 器)、读头、读出装置、扫描器、通信器等。通过天线与电 子标签进行无线通信，读卡器可以实现对电子标签识别码和 内存数据的读出或写入操作。典型的RFID读卡器包含有 RFID射频模块(发送器和接收器)、控制单元以及读卡器天线。 电子标签上的芯片一旦被激活，就会进行数据读出、写入操 作，而读卡器可把通过天线得到的标签芯片中的数据，经过 译码送往主计算机处理。
图1-2 读卡器、天线
图1-3 不同的电子标签及其封装
在射频识别应用系统中，读卡器实现对电子标签数据的 无接触收集后，收集的数据需送至后台(上位机)处理，这就 形成了电子标签读写设备与应用系统程序之间的接口 (Application Program Interface，API)。一般情况下，要求读 卡器能够接收来自应用系统的命令，并且能根据应用系统的 命令或约定的协议作出相应的响应(回送收集到的电子标签 数据等)。
《RFID原理及应用》RFID技术-射频识别-教案
l《RFID原理及应用》教案第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的发展过程课前思考题：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?（思考与讨论）、什么是无线射频识别技术教学时间安排、步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次的交流电称为低频电流，大于10000次的称为高频电流，而射频就是这样一种咼频电流。
医学上把频率电流称为射频电波。
2、无线射频识别技术无线射频身份识别系统之英文名称为Radio Freque ncy Ide ntificati on System0.5MHz——8MHz的交流高频，简称RFIDoRFID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（电感或电磁耦合）传输特性，实现对被识别物体的自动识别。
其它识别技术: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.swf《RFID原理及应用》教案我国铁路的车辆调度系统是应用RFID 最成功的案例。
铁道部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知识产权的远距离自 动识别系统。
竄钺邂第1章RFID 案例介绍教学 时间 安排、 步骤、 内容 案例之一-沃尔玛的 新式武器”2003年6月19日，在美国芝加哥召开的零售业系统展览会”上，沃尔玛宣布将采用 RFID 的技术以最终取代目前广泛使用的条形码，成为第 一个公布正式采用该技术时间表的企业。
如果供应商们在2008年还达不到这一要求，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。
物联网：射频识别(RFID)原理及应用 第1章 RFID系统概述
物联网：射频识别 （RFID）原理及应用
第1章 RFID系统概述
射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）是一 种通信技术，可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而 无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。
目前RFID技术应用很广，如图书馆、门禁系统、食品安全溯源 等。本章主要介绍RFID的发展历史、现状、发展趋势，以及RFID系 统的组成与原理和RFID系统的标准化。
图1-1 RFID系统基本模型
最基本的RFID系统由三部分组成。
（1）电子标签（tag，或称标签，射频标签）：由芯片与内置天 线组成。芯片内保存有一定格式的电子数据，作为待识别物品的 标识性信息，是射频识别系统真正的数据载体。内置天线用于和 射频天线间通信。
（2）读写器：又称为阅读器，读取或读读取信号，并接收标签的应 答，对标签的对象标识信息进行解码，将对象标识信息连带标签 上其他相关信息传输到主机以供处理。
（1）电感耦合。使用类似变压器的模型，通过空间高频交变磁场 实现耦合，依据的是电磁感应定律。
（2）电磁反向散射耦合。使用类似雷达的原理模型发射出去的电 磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标的信息，依据的是电磁波 的空间传播规律。
2．RFID的工作频率
RFID系统的工作频率划分为下述频段。 （1）低频（LF，频率范围为30kHz～300kHz）：工作频率低于135kHz， 最常用的是125kHz。 （2）高频（HF，频率范围为3MHz～30MHz）：工作频率为13.56MHz± 7kHz。
（3）数据管理中心：通常是一个装载了数据中心和控制软件的与 读写器通过通信接口连接的PC或者工作站，主要完成数据信息的存 储、管理及对射频标签进行读写控制。数据管理系统可以是市面上 现有的各种大小不一的数据库或供应链系统，用户还能够买到面向 特定行业的、高度专业化的库存管理数据库，或者把RFID系统作为 整个ERP的一部分。写入数据一般来说是离线完成的，也就是预先 在标签中写入数据，等到开始应用时，直接把标签粘附在被标识物 体上。也有一些RFID应用系统，写数据是在线完成的。
第1章 RFID系统概述
射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）是一 种通信技术，可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而 无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。
目前RFID技术应用很广，如图书馆、门禁系统、食品安全溯源 等。本章主要介绍RFID的发展历史、现状、发展趋势，以及RFID系 统的组成与原理和RFID系统的标准化。
图1-1 RFID系统基本模型
最基本的RFID系统由三部分组成。
（1）电子标签（tag，或称标签，射频标签）：由芯片与内置天 线组成。芯片内保存有一定格式的电子数据，作为待识别物品的 标识性信息，是射频识别系统真正的数据载体。内置天线用于和 射频天线间通信。
（2）读写器：又称为阅读器，读取或读读取信号，并接收标签的应 答，对标签的对象标识信息进行解码，将对象标识信息连带标签 上其他相关信息传输到主机以供处理。
（1）电感耦合。使用类似变压器的模型，通过空间高频交变磁场 实现耦合，依据的是电磁感应定律。
（2）电磁反向散射耦合。使用类似雷达的原理模型发射出去的电 磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标的信息，依据的是电磁波 的空间传播规律。
2．RFID的工作频率
RFID系统的工作频率划分为下述频段。 （1）低频（LF，频率范围为30kHz～300kHz）：工作频率低于135kHz， 最常用的是125kHz。 （2）高频（HF，频率范围为3MHz～30MHz）：工作频率为13.56MHz± 7kHz。
（3）数据管理中心：通常是一个装载了数据中心和控制软件的与 读写器通过通信接口连接的PC或者工作站，主要完成数据信息的存 储、管理及对射频标签进行读写控制。数据管理系统可以是市面上 现有的各种大小不一的数据库或供应链系统，用户还能够买到面向 特定行业的、高度专业化的库存管理数据库，或者把RFID系统作为 整个ERP的一部分。写入数据一般来说是离线完成的，也就是预先 在标签中写入数据，等到开始应用时，直接把标签粘附在被标识物 体上。也有一些RFID应用系统，写数据是在线完成的。
物联网和射频识别技术(rfid).ppt
物联网和射频识别技术（RFID）
课题概要
物联网概念 物联网技术 互联网与物联网 射频识别技术 RFID在智能交通领域的应用 物联网前景 物联网在中国的发展 应用案例及探讨
物联网概念
“物联网概念”是在“互联网概念”的基础 上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物 品之间，进行信息交换和通信的一种网络概 念。其定义是：通过射频识别（RFID）、 红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等 信息传感设备，按约定的协议，把任何物品 与互联网相连接，进行信息交换和通信，以 实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理 的一种网络概念。
RFID技术在智能交通领域的应用
成功案例 射频识别的应用案例比较成功的有,铁路的车辆调度,铁道部在 中国铁路车号自动识别系统建设中,推出了完全拥有自主知识产 权的远距离自动识别系统。过去,国内铁路车头的调度都是靠手 工统计、手工进行,费人、费时还不够准确,造成资源极大浪费, 铁道部在采用rfid技术以后,实现了统计的实时化、自动化,降低 了管理成本,提高了资源利用率 武汉市城市路桥不停车收费（ETC）系统系统集成项目 。09 年9月17日招标项目。车辆首先申请安装电子标签和IC卡，在 通过路桥隧道前，驶入ETC专用车道，系统会自动识别，计算 车辆行驶费用，直接从IC卡上扣除通行费。交易完成后，车道 电动栏杆自动升起，放行车辆。“六桥一隧一环”实现不停车 收费，需要新建63条ETC车道和19条人工收费车道，配套建设 卡管中心1个、全功能网点21个、充值服务网点10个等，总投 资3.2网与物联网
互联网 我们熟知并每天都无法离开的工作、学习、生活、 娱乐的工具，已经成为我们这个世界保持联系、发 展的必备基础。 物联网的基础是互联网 物联网与互联网是两个不同的概念，但互联网是物 联网的基础，没有互联网的成熟就不会有物联网实 现的可能。 可以这么理解：物联网是互联网发展的延伸，互联 网是物联网的基础。物联网的发展又将极大地促进 互联网的发展。
课题概要
物联网概念 物联网技术 互联网与物联网 射频识别技术 RFID在智能交通领域的应用 物联网前景 物联网在中国的发展 应用案例及探讨
物联网概念
“物联网概念”是在“互联网概念”的基础 上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物 品之间，进行信息交换和通信的一种网络概 念。其定义是：通过射频识别（RFID）、 红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等 信息传感设备，按约定的协议，把任何物品 与互联网相连接，进行信息交换和通信，以 实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理 的一种网络概念。
RFID技术在智能交通领域的应用
成功案例 射频识别的应用案例比较成功的有,铁路的车辆调度,铁道部在 中国铁路车号自动识别系统建设中,推出了完全拥有自主知识产 权的远距离自动识别系统。过去,国内铁路车头的调度都是靠手 工统计、手工进行,费人、费时还不够准确,造成资源极大浪费, 铁道部在采用rfid技术以后,实现了统计的实时化、自动化,降低 了管理成本,提高了资源利用率 武汉市城市路桥不停车收费（ETC）系统系统集成项目 。09 年9月17日招标项目。车辆首先申请安装电子标签和IC卡，在 通过路桥隧道前，驶入ETC专用车道，系统会自动识别，计算 车辆行驶费用，直接从IC卡上扣除通行费。交易完成后，车道 电动栏杆自动升起，放行车辆。“六桥一隧一环”实现不停车 收费，需要新建63条ETC车道和19条人工收费车道，配套建设 卡管中心1个、全功能网点21个、充值服务网点10个等，总投 资3.2网与物联网
互联网 我们熟知并每天都无法离开的工作、学习、生活、 娱乐的工具，已经成为我们这个世界保持联系、发 展的必备基础。 物联网的基础是互联网 物联网与互联网是两个不同的概念，但互联网是物 联网的基础，没有互联网的成熟就不会有物联网实 现的可能。 可以这么理解：物联网是互联网发展的延伸，互联 网是物联网的基础。物联网的发展又将极大地促进 互联网的发展。
物联网和射频识别技术(RFID)
RFID智能交通管理系统工作原理 RFID智能交通管理系统的工作原理很简单，在系统工作过程中， 阅读器(Reader)首先通过天线发送加密数据载波信号到动车上 固化的电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)， 应答器的工作电路被激活，之后再将载有车辆信息的加密载波 信号发射出去，此时阅读器便依序接收解读数据，送给应用程 序做相应的处理，完成预设的系统功能和自动识别，实现车辆 的自动化管理。
精选2021版课件
6
射频识别技术
RFID是射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification，RFID)的缩写，又称电子标签,射频识别技术 是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，射频识别技术 是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无 接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。
中国的无线通信网络已覆盖了广大城乡 拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链 09.8.7 中国国务院总理温总理调研无锡时，对无锡传感中心
高度关注，提出把传感网络中心设在无锡、辐射全国的想法并 指出：在传感网发展中 早一点 谋划未来 --- 早一点攻破核心 技术。 “感知中国”项目 纵观：中国的技术研发水平处于世界前列，具有重大的影响力。 在世界传感网领域，中国与德国、美国、韩国一起，成为国际 标准制定的主导国之一 。掌握“物联网”的世界话语权，不仅 体现在技术领先，更在于 我国是世界上少数能实现产业化的国 家之一 。
精选2021版课件
12
物联网前景
物联网已经进入实践和发展阶段
中美的较量
美国总统奥巴马新上任后第一项重要的技术议题即是物联网， 美国要主动物联网的技术；
09.8.7 中国国务院总理温总理调研无锡时，对无锡传感中心 高度关注，提出把传感网络中心设在无锡、辐射全国的想法并 指出：在传感网发展中 早一点 谋划未来 --- 早一点攻破核心 技术。
精选2021版课件
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射频识别技术
RFID是射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification，RFID)的缩写，又称电子标签,射频识别技术 是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，射频识别技术 是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无 接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。
中国的无线通信网络已覆盖了广大城乡 拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链 09.8.7 中国国务院总理温总理调研无锡时，对无锡传感中心
高度关注，提出把传感网络中心设在无锡、辐射全国的想法并 指出：在传感网发展中 早一点 谋划未来 --- 早一点攻破核心 技术。 “感知中国”项目 纵观：中国的技术研发水平处于世界前列，具有重大的影响力。 在世界传感网领域，中国与德国、美国、韩国一起，成为国际 标准制定的主导国之一 。掌握“物联网”的世界话语权，不仅 体现在技术领先，更在于 我国是世界上少数能实现产业化的国 家之一 。
精选2021版课件
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物联网前景
物联网已经进入实践和发展阶段
中美的较量
美国总统奥巴马新上任后第一项重要的技术议题即是物联网， 美国要主动物联网的技术；
09.8.7 中国国务院总理温总理调研无锡时，对无锡传感中心 高度关注，提出把传感网络中心设在无锡、辐射全国的想法并 指出：在传感网发展中 早一点 谋划未来 --- 早一点攻破核心 技术。
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RFID技术及应用
2、磁卡的应用 磁卡的特点是数据可读写，即具有现场改变数据的能力。 这个优点使得磁卡的应用领域十分广泛，如信用卡、银行ATM卡、 电话磁卡和机票等。
磁卡数据存储的时间长短受磁性粒子极性耐久性的限制，
另外磁卡存储数据的安全性一般较低。
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24
RFID技术及应用
1.2.4 IC卡识别技术
1、什么是IC卡？ IC卡，英文名称为Integrated Circuit。IC卡是一种电子式 数据自动识别卡。
按照是否带有微处理器，IC卡可分为存储卡和智能卡两种。
存储卡仅包含存储芯片而无微处理器，一般的电话 IC 卡即属于 此类。将带有内存和微处理器芯片的大规模集成电路嵌入到塑料 基片中，就制成了智能卡，银行的 IC 卡通常是指智能卡，现在 我国开始推广银行IC卡。
1、什么是物联网
物联网是在互联网的基础上，将用户端延伸和扩展到任何物体， 进行信息交换和通信的一种网络。 物联网的定义是，通过射频识别（RFID）、传感器、全球定位系 统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物体与互
联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟
踪、监控和管理的一种网络。 物联网的英文名称为The Internet of Things。由该名称可见，物联 网就是“物与物相连的互联网”。
RFID技术及应用
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1
RFID技术及应用
本书内容组织方式
本书有3篇17章。每篇都有开头语，开头语用500字点明本篇主题任务。 第1篇（第1章～第3章）为物联网RFID系统架构篇，该篇介绍了物联网的 概念、RFID的概念、物联网RFID发展历程、物联网RFID系统架构。 第 2篇（第4 章～第 14章）为 RFID工作原理篇，该篇系统地介绍了 RFID工 作频率、 RFID天线技术、 RFID射频前端技术、编码与调制、数据完整性、数 据安全性、电子标签体系结构、读写器体系结构、中间件和RFID标准体系。 第3篇（第15章～第17章）为物联网RFID应用实例篇，该篇介绍了物联网 RFID在不同领域的典型实例。
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10
RFID技术及应用
3、物联网在我国的发展
2009年8月，我国首次提出发展物联网。2010年3月，教育
部下发“教育部办公厅关于战略性新兴产业相关专业申报和审批 工作的通知”，我国高校开始创办物联网工程专业。2010年9月， 国务院通过“国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决 定”，确定物联网是我国7个战略性新兴产业之一。2015年7月， 国务院发布推进“互联网+”的行动指导意见，将进一步加快我 国物联网的发展。
商代码，第8～12位数字为商品项目代码，第13位数字为校验码。
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22
RFID技术及应用
1.2.3 磁卡识别技术
1、磁卡的诞生和磁卡的本质
磁卡最早出现在20世纪60年代，当时伦敦交通局将地铁票背
面全涂上磁介质，用来储值。 磁条从本质意义上讲和计算机用的磁带或磁盘是一样的，它 可以用来记载字母、字符及数字信息。磁条记录信息的方法是变 化磁的极性（如S-N和N-S），一部解码器可以识读到磁性变换， 并将它们转换回字母或数字的形式，以便由一部计算机来处理。
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2
RFID技术及应用
第1章 物联网与RFID技术
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3
RFID技术及应用
1.1
物联网概述 自动识别技术
1.2
1.3
RFID的发展历程 物联网RFID的应用现状
1.4
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4
RFID技术及应用
1.1
物联网概述
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5
RFID技术及应用
1.1.1 物联网的概念
1． RFID标签抗污损能力强
2． RFID标签安全性高
时识别多个标签 5． RFID是物联网的基石
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28
RFID技术及应用
1.3
RFID的发展历程
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29
RFID技术及应用
1.3 RFID的发展历程 1.3.1 RFID技术的产生
把它变得智能化，这个物体就可以“自动开口说话”。再借助无 线网络技术，人就可以和物体“对话”，物体和物体之间也能 “交流”，这就是物联网的作用。
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13
RFID技术及应用
2、物联网中RFID的作用
物联网是在计算机互联网的基础上，利用射频识别、无线 数据通信等技术，实现物品的自动识别和信息的互联共享，让物 品能够彼此进行“交流”。 在物联网中，RFID是非常重要的技术。在物联网的构想中， 每个物品都有一个电子标签，射频识别技术通过读写器自动采集 电子标签的信息，再通过网络传输到中央信息系统，以实现物品
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RFID技术及应用
2、IC卡的结构
接触式IC卡是集成电路卡，通过卡里的集成电路存储信息，
它将一个微电子芯片嵌入到卡基中，做成卡片形式，通过卡片表 面8个金属触点与读卡器进行物理连接，来完成通信和数据交换。
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26
RFID技术及应用
3、 与磁卡相比较，IC的优点 IC卡的外形与磁卡相似，它与磁卡的区别在于数据存储的媒 体不同。磁卡是通过卡上磁条的磁场变化来存储信息，而IC卡是 通过嵌入卡中的电擦除式可编程只读存储器集成电路芯片
讯等技术相结合，可以实现全球范围内物体的跟踪与信息的共享，
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8
RFID技术及应用
1.1.2 物联网的历史与未来
1、物联网的诞生 物联网的概念是美国麻省理工学院（MIT）于1999年提出的。 物联网真正受到广泛关注，是国际电信联盟重新定义了物联网的 概念。2005年11月17日，在突尼斯（Tunis）举行的信息社会世 界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报
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18
RFID技术及应用
1.2.2 条码识别技术
条码是由一组条、空和数字符号组成，按一定编码规则排列， 用以表示一定的字符、数字及符号等信息。
条码识别是对红外光或可见光进行识别，由扫描器发出的红
外光或可见光照射条码标记，深色的“条”吸收光，浅色的“空”
将光反射回扫描器，扫描器将光反射信号转换成电子脉冲，再由 译码器将电子脉冲转换成数据，最后传至后台。
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RFID技术及应用
2、自动识别技术的概念
自动识别技术是一种高度自动化的信息或数据采集技术，自
动地获取被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系 统来完成相关后续处理。 信息识别和管理过去多采用单据、凭证、传票为载体，手工 记录、电话沟通、人工计算、邮寄或传真等方法，对物流信息进
UPC-A条码等。
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21
RFID技术及应用
（4）EAN-13条码 目前最流行的一维条码是EAN-13条码。EAN-13条码所表示 的代码由13位数字组成，前3位数字为前缀码，目前EAN分配给 我国并已启用的前缀码为“690～692”。
例如，当前缀码为“690”、“691”时，第4～7位数字为厂
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7
RFID技术及应用
3、物联网中的射频识别
在物联网中，射频识别（Radio Frequency Identification，
RFID）技术是实现物联网的关键技术。 RFID技术是一种自动识别技术，它利用射频信号实现无接 触信息传递，达到物体识别的目的。RFID技术与互联网、移动通 从而给物体赋予智能，实现人与物体以及物体与物体的沟通和对 话，最终构成联通万事万物的物联网。
RFID 的诞生源于战争的需要。二战期间，英国空军首先在
飞机上使用 RFID技术， RFID 用来分辨敌方飞机和我方飞机。
在“不列颠空战”中，德国的“ BF-109 ”战机与英国的“飓风 MK.I”战机和“喷火MK.I”战机十分相似。
入全智能化。
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RFID技术及应用
1.1.3 物联网的作用
1、国际电信联盟的描绘 2005年，国际电信联盟曾描绘了物联网时代的图景：司机出 现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东 西；装载时汽车会告诉你还有多少剩余空间，并告诉你怎样搭配
装载轻重货物。世界上的万事万物，只要嵌入一个微型感应芯片，
告2005：物联网》（ITU Internet Reports 2005：The Internet of
Things），正式提出了“物联网”的概念。
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RFID技术及应用
2、物联网在美国和欧洲的发展
2009年1月，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举
行了一次“圆桌会议”。作为仅有的两名代表之一，IBM首席执 行官彭明盛提出了“智慧地球”这一概念。 2009年6月18日，欧盟提交了以《物联网——欧洲行动计划》 （Internet of Things-An action plan for Europe）为题的公告，列 举了行动计划所包含的14项行动。欧盟制定物联网的行动计划， 标志着欧盟已经将物联网的建设提到议事日程上来。
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19
RFID技术及应用
条码的种类很多，大体可以分为一维条码和二维条码。一
维条码和二维条码都有许多码制。
（1）一维条码
（a）EAN-13码 （2）二维条码
（b）EAN-8码
（a）Data matrix码（b）PDF417码
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20
RFID技术及应用
（3）一维条码的构成 ▪ 左右空白区：作为扫描器的识读准备； ▪ 起始符：扫描器开始识读； ▪ 数据区：承载数据的部分； ▪ 校检符（位）：用于判别识读的信息是否正确； ▪ 终止符：条码扫描的结束标志； ▪ 供人识读字符：机器不能扫描时手工输入用； ▪ 有些条码还有中间分隔符，如商品条码里的EAN-13、
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2、磁卡的应用 磁卡的特点是数据可读写，即具有现场改变数据的能力。 这个优点使得磁卡的应用领域十分广泛，如信用卡、银行ATM卡、 电话磁卡和机票等。
磁卡数据存储的时间长短受磁性粒子极性耐久性的限制，
另外磁卡存储数据的安全性一般较低。
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1.2.4 IC卡识别技术
1、什么是IC卡？ IC卡，英文名称为Integrated Circuit。IC卡是一种电子式 数据自动识别卡。
按照是否带有微处理器，IC卡可分为存储卡和智能卡两种。
存储卡仅包含存储芯片而无微处理器，一般的电话 IC 卡即属于 此类。将带有内存和微处理器芯片的大规模集成电路嵌入到塑料 基片中，就制成了智能卡，银行的 IC 卡通常是指智能卡，现在 我国开始推广银行IC卡。
1、什么是物联网
物联网是在互联网的基础上，将用户端延伸和扩展到任何物体， 进行信息交换和通信的一种网络。 物联网的定义是，通过射频识别（RFID）、传感器、全球定位系 统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物体与互
联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟
踪、监控和管理的一种网络。 物联网的英文名称为The Internet of Things。由该名称可见，物联 网就是“物与物相连的互联网”。
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本书内容组织方式
本书有3篇17章。每篇都有开头语，开头语用500字点明本篇主题任务。 第1篇（第1章～第3章）为物联网RFID系统架构篇，该篇介绍了物联网的 概念、RFID的概念、物联网RFID发展历程、物联网RFID系统架构。 第 2篇（第4 章～第 14章）为 RFID工作原理篇，该篇系统地介绍了 RFID工 作频率、 RFID天线技术、 RFID射频前端技术、编码与调制、数据完整性、数 据安全性、电子标签体系结构、读写器体系结构、中间件和RFID标准体系。 第3篇（第15章～第17章）为物联网RFID应用实例篇，该篇介绍了物联网 RFID在不同领域的典型实例。
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3、物联网在我国的发展
2009年8月，我国首次提出发展物联网。2010年3月，教育
部下发“教育部办公厅关于战略性新兴产业相关专业申报和审批 工作的通知”，我国高校开始创办物联网工程专业。2010年9月， 国务院通过“国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决 定”，确定物联网是我国7个战略性新兴产业之一。2015年7月， 国务院发布推进“互联网+”的行动指导意见，将进一步加快我 国物联网的发展。
商代码，第8～12位数字为商品项目代码，第13位数字为校验码。
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RFID技术及应用
1.2.3 磁卡识别技术
1、磁卡的诞生和磁卡的本质
磁卡最早出现在20世纪60年代，当时伦敦交通局将地铁票背
面全涂上磁介质，用来储值。 磁条从本质意义上讲和计算机用的磁带或磁盘是一样的，它 可以用来记载字母、字符及数字信息。磁条记录信息的方法是变 化磁的极性（如S-N和N-S），一部解码器可以识读到磁性变换， 并将它们转换回字母或数字的形式，以便由一部计算机来处理。
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RFID技术及应用
第1章 物联网与RFID技术
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RFID技术及应用
1.1
物联网概述 自动识别技术
1.2
1.3
RFID的发展历程 物联网RFID的应用现状
1.4
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RFID技术及应用
1.1
物联网概述
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5
RFID技术及应用
1.1.1 物联网的概念
1． RFID标签抗污损能力强
2． RFID标签安全性高
时识别多个标签 5． RFID是物联网的基石
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RFID技术及应用
1.3
RFID的发展历程
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RFID技术及应用
1.3 RFID的发展历程 1.3.1 RFID技术的产生
把它变得智能化，这个物体就可以“自动开口说话”。再借助无 线网络技术，人就可以和物体“对话”，物体和物体之间也能 “交流”，这就是物联网的作用。
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RFID技术及应用
2、物联网中RFID的作用
物联网是在计算机互联网的基础上，利用射频识别、无线 数据通信等技术，实现物品的自动识别和信息的互联共享，让物 品能够彼此进行“交流”。 在物联网中，RFID是非常重要的技术。在物联网的构想中， 每个物品都有一个电子标签，射频识别技术通过读写器自动采集 电子标签的信息，再通过网络传输到中央信息系统，以实现物品
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RFID技术及应用
2、IC卡的结构
接触式IC卡是集成电路卡，通过卡里的集成电路存储信息，
它将一个微电子芯片嵌入到卡基中，做成卡片形式，通过卡片表 面8个金属触点与读卡器进行物理连接，来完成通信和数据交换。
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3、 与磁卡相比较，IC的优点 IC卡的外形与磁卡相似，它与磁卡的区别在于数据存储的媒 体不同。磁卡是通过卡上磁条的磁场变化来存储信息，而IC卡是 通过嵌入卡中的电擦除式可编程只读存储器集成电路芯片
讯等技术相结合，可以实现全球范围内物体的跟踪与信息的共享，
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1.1.2 物联网的历史与未来
1、物联网的诞生 物联网的概念是美国麻省理工学院（MIT）于1999年提出的。 物联网真正受到广泛关注，是国际电信联盟重新定义了物联网的 概念。2005年11月17日，在突尼斯（Tunis）举行的信息社会世 界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报
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RFID技术及应用
1.2.2 条码识别技术
条码是由一组条、空和数字符号组成，按一定编码规则排列， 用以表示一定的字符、数字及符号等信息。
条码识别是对红外光或可见光进行识别，由扫描器发出的红
外光或可见光照射条码标记，深色的“条”吸收光，浅色的“空”
将光反射回扫描器，扫描器将光反射信号转换成电子脉冲，再由 译码器将电子脉冲转换成数据，最后传至后台。
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2、自动识别技术的概念
自动识别技术是一种高度自动化的信息或数据采集技术，自
动地获取被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系 统来完成相关后续处理。 信息识别和管理过去多采用单据、凭证、传票为载体，手工 记录、电话沟通、人工计算、邮寄或传真等方法，对物流信息进
UPC-A条码等。
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RFID技术及应用
（4）EAN-13条码 目前最流行的一维条码是EAN-13条码。EAN-13条码所表示 的代码由13位数字组成，前3位数字为前缀码，目前EAN分配给 我国并已启用的前缀码为“690～692”。
例如，当前缀码为“690”、“691”时，第4～7位数字为厂
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3、物联网中的射频识别
在物联网中，射频识别（Radio Frequency Identification，
RFID）技术是实现物联网的关键技术。 RFID技术是一种自动识别技术，它利用射频信号实现无接 触信息传递，达到物体识别的目的。RFID技术与互联网、移动通 从而给物体赋予智能，实现人与物体以及物体与物体的沟通和对 话，最终构成联通万事万物的物联网。
RFID 的诞生源于战争的需要。二战期间，英国空军首先在
飞机上使用 RFID技术， RFID 用来分辨敌方飞机和我方飞机。
在“不列颠空战”中，德国的“ BF-109 ”战机与英国的“飓风 MK.I”战机和“喷火MK.I”战机十分相似。
入全智能化。
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1.1.3 物联网的作用
1、国际电信联盟的描绘 2005年，国际电信联盟曾描绘了物联网时代的图景：司机出 现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东 西；装载时汽车会告诉你还有多少剩余空间，并告诉你怎样搭配
装载轻重货物。世界上的万事万物，只要嵌入一个微型感应芯片，
告2005：物联网》（ITU Internet Reports 2005：The Internet of
Things），正式提出了“物联网”的概念。
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2、物联网在美国和欧洲的发展
2009年1月，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举
行了一次“圆桌会议”。作为仅有的两名代表之一，IBM首席执 行官彭明盛提出了“智慧地球”这一概念。 2009年6月18日，欧盟提交了以《物联网——欧洲行动计划》 （Internet of Things-An action plan for Europe）为题的公告，列 举了行动计划所包含的14项行动。欧盟制定物联网的行动计划， 标志着欧盟已经将物联网的建设提到议事日程上来。
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RFID技术及应用
条码的种类很多，大体可以分为一维条码和二维条码。一
维条码和二维条码都有许多码制。
（1）一维条码
（a）EAN-13码 （2）二维条码
（b）EAN-8码
（a）Data matrix码（b）PDF417码
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RFID技术及应用
（3）一维条码的构成 ▪ 左右空白区：作为扫描器的识读准备； ▪ 起始符：扫描器开始识读； ▪ 数据区：承载数据的部分； ▪ 校检符（位）：用于判别识读的信息是否正确； ▪ 终止符：条码扫描的结束标志； ▪ 供人识读字符：机器不能扫描时手工输入用； ▪ 有些条码还有中间分隔符，如商品条码里的EAN-13、