物联网射频识别技术与应用
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在对物联网的构想中，RFID标签中存储着规范而具 有互用性的信息，通过有线或无线的方式把它们自动 采集到中央信息系统，实现物品（商品）的识别，进 而通过开放式的计算机网络实现信息交换和共享，实 现对物品的“透明”管理。
2020/9/28
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1.1.1 射频识别技术发展进程
RFID直接继承了雷达的概念，并由此发展出一种生机勃勃的AIDC新技 术——RFID技术。1948年哈里.斯托克曼发表的“利用反射功率的通讯” 奠定了射频识别RFID的理论基础。
条形码
光学字符 生物识别 磁卡 接触式IC卡
纸或物质表面 物质表面
-
磁条
EEPROM
RFID EEPROM
信息量
小
读写性能
R
读取方式
CCD或激光束扫 描
读取距离
近
识别速度
低
通信速度
低
方向位置影响
很小
使用寿命
一次性
百度文库
保密性
无
智能化
无
环境适应性
不好
成本
最低
多个同时识别
不能
2020/9/28
小 R 光电转换
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1.1 什么是RFID技术
RFID是射频识别（Radio Frequency Identification）的英文缩写，是20世纪90年代开始 兴起的一种自动识别技术，它利用射频信号通过空间 电磁耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息实 现物体识别。
RFID是一种能够让物品“开口说话”的技术，也是 物联网感知层的一个关键技术。
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说明
电子标签具有各种各样的形状，但不是任意形 状都能满足阅读距离及工作频率的要求，必需 根据系统的工作原理，即磁场耦合(变压器原理) 还是电磁场耦合(雷达原理)，设计合适的天线 外形及尺寸。
2020/9/28
10
电子标签组成结构
模拟部分
数字部分(CPU)
EEPROM
整流
稳压
12
电子标签类别
根据电子标签内镶嵌的芯片的不同划分
1)RFID技术发展的历程表。
在20世纪中，无线电技术的理论与应用研究是科学技术发展最重要的成就之一。 RFID技术的发展可按10年期划分如下：
1941～1950年。雷达的改进和应用催生了RFID技术，1948年奠定了RFID技术的理 论基础。
1951—1960年。早期RFID技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。 1961—1970年。RFID技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。 1971—1980年。RFID技术与产品研发处于一个大发展时期，各种RFID技术测试得
无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业 扩大。
2)RFID技术国内外发展状况。
RFID技术在国外的发展较早也较快。尤其是在美国、英国、德国、瑞典、瑞士、 日本、南非目前均有较为成熟且先进的RFID系统。
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系统参数 信息载体
1.1.2 射频识别技术特点
到加速。出现了一些最早的RFID应用。 1981～1990年。RFID技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现。 1991～2000年。RFID技术标准化问题日趋得到重视，RFID产品得到广泛采用，
RFID产品逐渐成为人们生活中的一部分。 2001—今。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、
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射频识别应用系统构成
电子标签与阅 读器之间的非
接触式
电子标签与PC机进行信息交换的桥梁 电子标签的能量来源
电子标签
读写器
PC机
主计算机
便携式信息载体 存有一定格式的电子数 据，作为待识别物品的
标识性信息
系统的核心， 完成系统信息管理、设备监 控管理以及电子标签的管理
连接前端PC与 上级控制/授权/ 服务/管理中心）
调制解调
上电复位
编码解码 防冲突 通信模块 运算模块 时钟控制 加解密 控制模块 认证权限
存 储 区 存储区 接
口
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电子标签内部电路组成
阅 读 器 天 线
阅读器 PCD
标 签 内 嵌 天 线
标签 PICC
2020/9/28
解调器 电压调节
CLOCK 数据输入 VDD
GND 数据输出
电子标签主要由存有识别代码的大规模集成电路芯片和收发天线 构成。
标签芯片即相当于一个具有无线收发功能再加存贮功能的单片系统 (SoC)。从纯技术的角度来说，射频识别技术的核心在电子标签。
天线的作用是在读写器和电子标签之间传递能量、数据及控制时序。
目前主要为无源式，使用时的电能取自天线接收到的无线电波能 量。
很近 低 低
很小 较短
无 无 不好 一般 不能
大 R 机器识读
直接接触 很低 较低 无 较高 不能
较小 R/W 电磁转换
接触 低 快
单向 短
一般 无
一般 低
不能
大 R/W 电擦写
接触 低 快 单向 长 好 有 一般 较高 不能
大 R/W 无线通信
远 很快 很快 没有影响 很长
好 有 很好 较高 能
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1.2.2 电子标签(RFID Tag)
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电子标签
电子标签，又称射频识别标签、射频标签、RF标签、应答器，是 射频识别系统的数据载体。
射频卡是电子标签的一种。
电子标签内存有一定格式的电子数据，相当于条码技术中的条码 符号，常以此作为待识别物品的标识性信息。每个标签具有唯一 的电子编码，应用中将电子标签附着在待识别物品上，作为待识 别物品的电子标记。
RFID技术特点
无需直接接触 无需光学可视 无需人工干预即可完成信息的输入与处
理 操作快捷方便 高速识别移动物体 多目标识别 保密性、防伪性、安全性、通用性强 ……
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1.2 RFID系统组成
射频识别系统:
电子标签（射频标签RFID Tag） 阅读器（读写器，Reader） 应用系统（上位机，Computer ） 天线（Antenna）阅读器与标签中均有
项目一 认识射频识别技术
1.1 任务导入：什么是射频识别技术？
1.2 射频识别系统组成
1.3 射频识别系统分类
1.4 射频识别系统工作原理
1.5 射频识别系统中的应用技术
1.6 射频识别技术的应用和发展前景
1.7 知识拓展
1.7.1 RFID技术相关标准
1.7.2 射频卡简介
1.7.3 射频卡的生命周期
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1.1.1 射频识别技术发展进程
RFID直接继承了雷达的概念，并由此发展出一种生机勃勃的AIDC新技 术——RFID技术。1948年哈里.斯托克曼发表的“利用反射功率的通讯” 奠定了射频识别RFID的理论基础。
条形码
光学字符 生物识别 磁卡 接触式IC卡
纸或物质表面 物质表面
-
磁条
EEPROM
RFID EEPROM
信息量
小
读写性能
R
读取方式
CCD或激光束扫 描
读取距离
近
识别速度
低
通信速度
低
方向位置影响
很小
使用寿命
一次性
百度文库
保密性
无
智能化
无
环境适应性
不好
成本
最低
多个同时识别
不能
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1.1 什么是RFID技术
RFID是射频识别（Radio Frequency Identification）的英文缩写，是20世纪90年代开始 兴起的一种自动识别技术，它利用射频信号通过空间 电磁耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息实 现物体识别。
RFID是一种能够让物品“开口说话”的技术，也是 物联网感知层的一个关键技术。
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说明
电子标签具有各种各样的形状，但不是任意形 状都能满足阅读距离及工作频率的要求，必需 根据系统的工作原理，即磁场耦合(变压器原理) 还是电磁场耦合(雷达原理)，设计合适的天线 外形及尺寸。
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电子标签组成结构
模拟部分
数字部分(CPU)
EEPROM
整流
稳压
12
电子标签类别
根据电子标签内镶嵌的芯片的不同划分
1)RFID技术发展的历程表。
在20世纪中，无线电技术的理论与应用研究是科学技术发展最重要的成就之一。 RFID技术的发展可按10年期划分如下：
1941～1950年。雷达的改进和应用催生了RFID技术，1948年奠定了RFID技术的理 论基础。
1951—1960年。早期RFID技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。 1961—1970年。RFID技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。 1971—1980年。RFID技术与产品研发处于一个大发展时期，各种RFID技术测试得
无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业 扩大。
2)RFID技术国内外发展状况。
RFID技术在国外的发展较早也较快。尤其是在美国、英国、德国、瑞典、瑞士、 日本、南非目前均有较为成熟且先进的RFID系统。
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系统参数 信息载体
1.1.2 射频识别技术特点
到加速。出现了一些最早的RFID应用。 1981～1990年。RFID技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现。 1991～2000年。RFID技术标准化问题日趋得到重视，RFID产品得到广泛采用，
RFID产品逐渐成为人们生活中的一部分。 2001—今。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、
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射频识别应用系统构成
电子标签与阅 读器之间的非
接触式
电子标签与PC机进行信息交换的桥梁 电子标签的能量来源
电子标签
读写器
PC机
主计算机
便携式信息载体 存有一定格式的电子数 据，作为待识别物品的
标识性信息
系统的核心， 完成系统信息管理、设备监 控管理以及电子标签的管理
连接前端PC与 上级控制/授权/ 服务/管理中心）
调制解调
上电复位
编码解码 防冲突 通信模块 运算模块 时钟控制 加解密 控制模块 认证权限
存 储 区 存储区 接
口
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电子标签内部电路组成
阅 读 器 天 线
阅读器 PCD
标 签 内 嵌 天 线
标签 PICC
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解调器 电压调节
CLOCK 数据输入 VDD
GND 数据输出
电子标签主要由存有识别代码的大规模集成电路芯片和收发天线 构成。
标签芯片即相当于一个具有无线收发功能再加存贮功能的单片系统 (SoC)。从纯技术的角度来说，射频识别技术的核心在电子标签。
天线的作用是在读写器和电子标签之间传递能量、数据及控制时序。
目前主要为无源式，使用时的电能取自天线接收到的无线电波能 量。
很近 低 低
很小 较短
无 无 不好 一般 不能
大 R 机器识读
直接接触 很低 较低 无 较高 不能
较小 R/W 电磁转换
接触 低 快
单向 短
一般 无
一般 低
不能
大 R/W 电擦写
接触 低 快 单向 长 好 有 一般 较高 不能
大 R/W 无线通信
远 很快 很快 没有影响 很长
好 有 很好 较高 能
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1.2.2 电子标签(RFID Tag)
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电子标签
电子标签，又称射频识别标签、射频标签、RF标签、应答器，是 射频识别系统的数据载体。
射频卡是电子标签的一种。
电子标签内存有一定格式的电子数据，相当于条码技术中的条码 符号，常以此作为待识别物品的标识性信息。每个标签具有唯一 的电子编码，应用中将电子标签附着在待识别物品上，作为待识 别物品的电子标记。
RFID技术特点
无需直接接触 无需光学可视 无需人工干预即可完成信息的输入与处
理 操作快捷方便 高速识别移动物体 多目标识别 保密性、防伪性、安全性、通用性强 ……
2020/9/28
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1.2 RFID系统组成
射频识别系统:
电子标签（射频标签RFID Tag） 阅读器（读写器，Reader） 应用系统（上位机，Computer ） 天线（Antenna）阅读器与标签中均有
项目一 认识射频识别技术
1.1 任务导入：什么是射频识别技术？
1.2 射频识别系统组成
1.3 射频识别系统分类
1.4 射频识别系统工作原理
1.5 射频识别系统中的应用技术
1.6 射频识别技术的应用和发展前景
1.7 知识拓展
1.7.1 RFID技术相关标准
1.7.2 射频卡简介
1.7.3 射频卡的生命周期