物联网RFID原理及应用实验大纲

《RFID原理及应用》教学大纲

课程编号：30210027

课程名称：RFID原理及应用

课程类型：专业课

总学时：64 理论学时：48 实验学时：16

学分：4

适用对象：物联网应用技术专业

先修课程：电路原理、模拟与数字电路、物联网技术

一、课程性质、教学目的和任务

本课程是物联网应用技术专业的一门面向设计与应用的专业课程。通过对本课程的学习，使学生能掌握、了解射频识别技术的概念，熟悉射频识别技术相关的无线电频率、识别系统、电磁场、电磁波、天线等基本概念，理解数据通信技术的基本概念，了解射频识别技术应用系统及其设计等，逐步培养学生掌握射频识别技术的系统集成设计及分析能力，并通过典型案例来了解射频识别技术在社会生产环节中的应用，为未来参加工作、增加就业竞争力打下良好的基础。本课程学习主要内容包括RFID标准、电子标签、RFID读写器、RFID 中间件和系统体系结构、RFID系统中的射频技术、RFID系统中的安全和隐私、RFID系统关键技术、RFID系统中的应用技术、RFID在供应链物流管理中的应用等。

二、教学基本要求

1．正确认识课程的性质、任务及其研究对象，全面了解课程的体系、结构，掌握射频识别技术应用系统及其设计（硬件、软件）的能力。

2．牢固掌握射频识别技术的概念，掌握射频识别技术相关的无线电频率、识别系统、电磁场、电磁波、天线。掌握数据通信技术。

3．学会理论联系实际，能够了解射频识别技术在社会生产环节中的应用。

三、教学内容及要求

（一）理论教学：

第1章RFID技术概述

1.教学内容

①认识RFID技术

②RFID与其他自动识别技术

③RFID概述

④RFID的发展

2. 教学要求

①掌握RFID的定义

②了解RFID的技术特征

③了解RFID在日常生活中的应用

④掌握其他自动识别技术的识别原理

3. 重点和难点

重点： RFID的技术特征

难点：其他自动识别技术的识别原理

第2章RFID 技术基础

1.教学内容

①频谱基础知识

②天线知识

2. 教学要求

①了解射频，无线电传输基本原理

②掌握无线电频率、无线电频谱的基本概念

③掌握天线的概念

④了解耦合天线、辐射天线

3. 重点和难点

重点：无线电频率、无线电频谱的基本概念、天线的基本概念

难点：射频，无线电传输基本原理、耦合天线、辐射天线

第3章射频识别的频率标准与技术规范

1.教学内容

①RFID标准概述

②ISO/IEC的相关标准

③EPC的相关标准

④UID的相关标准

2. 教学要求

①掌握标准制定的原因及作用

②了解各国制定的不同标准

3. 重点和难点

重点： ISO/IEC的相关标准

难点： EPC的相关标准

第4章RFID系统的构成及工作原理

1.教学内容

①RFID系统构架

②RFID编码、调制与数据校验

③RFID系统的基本原理

2. 教学要求

①掌握RFID系统构架的构成

②掌握组成部分的作用

③掌握信息传输中的编码、调制解调、数据加密与解密、数据的完整性

④了解信息传输中的编码、数据通信协议、碰撞仲裁

3. 重点和难点

重点：RFID系统构架、信息传输中的编码、调制解调、数据加密与解密、数据的完整性

难点：调制解调、数据加密与解密

第5章RFID中间件和系统体系结构

1.教学内容

①RFID系统的体系结构

②RFID软件系统

③RFID中间件

④RFID中间件产品

2. 教学要求

①了解RFID软件系统的分类

②掌握RFID中间件

③了解RFID中间件的使用原因

④了解RFID中间件的功能

3. 重点和难点

重点： RFID中间件的定义、架构图

第6章RFID系统中的安全和隐私管理

1.教学内容

①RFID的安全和隐私问题

②RFID的安全技术基础

③RFID的安全及隐私分析

④RFID系统的攻击方式

⑤RFID的安全层次分析及安全解决方案

⑥基于分级的RFID隐私保护

2. 教学要求

①了解RFID存在的安全和隐私问题

②掌握RFID的安全技术基础

③了解RFID的安全及隐私分析

3. 重点和难点

重点： RFID的安全技术基础、RFID系统的攻击方式难点： RFID的安全及隐私分析

第7章RFID系统的关键技术

1.教学内容

①RFID系统中的防碰撞技术

②RFID系统中的定位技术

③RFID系统的测试技术

④RFID贴标技术

2. 教学要求

①产生碰撞的原因，标签的6种状态

②防碰撞机制的实现

③RFID无线定位方法

④基于测距的定位技术—三边定位和多边定位

3. 重点和难点

重点：防碰撞机制的实现

难点：RFID无线定位方法

第8章EPC基础知识

1.教学内容

①EPC的基础知识

②EPC编码

③EPC系统的网络技术

④EPC系统中的对象名称解析服务

⑤实体标记软件语言PLM

2. 教学要求

①掌握EPC的定义

②了解EPC编码编码体系

③掌握EPC系统的构成

④了解ONS与DNS的区别

⑤掌握ONS的工作原理

3. 重点和难点

重点：掌握EPC系统的构成

难点：掌握ONS的工作原理

（二）实验教学：

本课程开设4个实验，16学时完成：

实验1 VS安装及创建窗体应用程序、基础网络数据读取 4学时实验2 无源RFID——串口读卡 4学时实验3 板载传感器实验 4学时实验4 SD卡制作、虚拟机使用、uboot、内核烧写 4学时

四、课外习题及课程讨论

每章布置一次，作业内容视各章情况布置，每次3-5题。紧扣各章要求掌握的内容。

五、教学方法与手段

以课堂讲授为主，结合实验、例题、习题讲解，加强实验教学。