RFID相关实验实验指导书整合版(DOC)

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实验报告课程名称RFID 射频识别实验学生学院自动化学院专业班级15级物联网4班学号学生姓名指导教师高明琴2017年11月12日实验一125KHz RFI D 实验一、实验目的1、掌握 125kHz 只读卡、 125kHz 读写卡的基本原理2、熟悉和学习125kHz 只读卡协议、125kHz 读写卡协议二、实验内容与要求学会使用综合实验平台识别125kHz 只读卡卡号，并对125kHz 读写卡进行数据读写操作，观察只读卡和读写卡协议。

三、实验主要仪器设备PC机一台，实验教学系统一套。

四、实验方法、步骤及结果测试1、注意事项切记：插、拔各模块前最好先关闭电源，模块插好后再通电RFID读写器串口波特率为9600bps2、环境部署⑴准备 125K低频RFID模块，参考章节设置跳线为模式 2 ，将模块的电源拨码开关设置为 OFF，参考章节通过交叉串口线将模块与电脑的串口相连，给模块接5V 电源；⑵将模块的电源拨码开关设置为ON，此时模块的电源指示灯亮，表明模块电源上电正常；⑶运行 RFID 实训系统 .exe软件，选项卡选择125K模块；3、打开串口操作设置串口号为COMx，设置波特率为9600 ，点击“打开”按钮执行串口连接操作；4、寻卡操作串口打开成功后，将125K 标签放入天线场区正上方，RFID 模块检测到标签存在后，将获取到标签ID并显示在ListView控件中，16进制数据listview控件显示的是16进制标签ID ， 10 进制数据 listview控件显示的是10进制标签ID ，实验结果如下图；思考题1多张卡在一起时，能否正确识别卡号请说明原因答：多张卡在一起时，无法正确识别卡号，因为125kHz 的读卡器没有采用防冲撞算法2变卡和阅读器的相对位置和距离，观察读卡结果并解释；在卡和阅读器之间放置不同的障碍物，观察读卡结果并解释。

答 : 当卡和阅读器的距离超过 5cm后，读卡结果并不理想，几乎读不到数据。

RFID实验

2.3 信号耦合与应答器供电 (1) 信号耦合：
根据射频耦合方式的不同，RFID系统的信号耦合方式分为电感耦合（磁耦合）方式和反向散射耦合（电磁场耦合）方式两大类。
具有很小作用距离(典型值在lcm之内)的射频识别系统称
之为紧耦合系统。为了正常工作，必须把这种系统的应答器插入阅读器中，或者是放置在一种事先规定的表面上。紧耦合系统不仅可采用电感式耦合，也可采用磁场式耦合。从理论上讲，它可以工作在从直流到30 MHz
振荡器是用于产生周期性振荡信号的电路。对于振
荡器的输出信号，应该由以下指标来衡量：一是频率，即频率的准确度与稳定度；二是振幅，即振幅的大小与稳定性；三是波形及波形的失真；四是输出功率，要求该振荡器能带动一定的负载。按照选频网络性质分为LC 振荡器和RC振荡器。
2.1.1 电感三点式振荡器
这种电路的LC并联谐振电路中的电感有首端、中
1A 1 1Y 2 2A 3
2Y 4 3A 5 3Y 6 GND 7
14 VCC 13 6A 12 6Y 11 5A 10 5Y
9 4A 8 4Y
不带负载时振荡电路输出的电压峰峰值可达4～10V
，在不添加任何中间电路的情况下很容易驱动末级功放。如果电路没有振荡，可以在C5上并联一个可调电容,
调节可调电容使其振荡，用示波器可以看到稳定的方波信号。波形虽然不是标准的正弦波，但经过末级功放的选频网络可将波形还原成正弦波。
合，目前，在市场上所提供的射频识别系统中至少有 90％都属于电感(磁)耦合系统。
作用距离大于l m的射频识别系统称之为远距离系统。所
有远距离系统都是采用电磁波方式工作在超高频和微波范围内。这类系统根据其物理功能原理被称之为反向散射射频系统。还有一些工作在微波范围的远距离系统采用的是表面波应答器。

RFID实验1,2报告12页word文档

RFID实验报告实验一智能识别技术与系统实验实验时间：2019年6月21日一、实验目的1.了解智能识别技术概念、特点、原理和优势。

2.掌握条码技术和RFID技术的各自优缺点、技术特征和应用优势。

3.了解条码自动识别系统和RFID自动识别系统的组成和工作原理。

4.了解指纹、视频、语音识别系统的组成、工作原理和应用特点。

二、实验原理1、条码技术实验（1）一维条码识别原理由于不同颜色的物体，其反射的可见光的波长不同，白色能反射各种波长的可见光，黑色吸收各种波长的可见光，所以当条形码扫描光源发出的光经凸透镜1后，照射到黑白相间的条形码上时，反射光经凸透镜2聚焦后，照射到光电转换器上，接收到与白条和黑条相应的强弱不同的反射光信号，并转换成相应的电信号输出到放大整电路。

在放大电路后需加一整形电路，把模拟信号转换成数字电信号，以便计算机系统能准确判读。

整形电路的脉冲数字信号经译码器译成数字、字符信息。

（2）二维条码识别原理矩阵式二维码（又称棋盘式二维码）是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。

在矩阵元素位置上，出现方点、圆点或其他形状点表示二进制“1”，不出现点表示二进制的“0”，点的排列组合确定了矩阵式二维码所代表的意义。

行排式二维码(又称：堆积式二维码或层排式二维码)，其编码原理是建立在一维码基础之上，按需要堆积成二行或多行。

两者的识别原理，通过图像的采集设备，得到含有条码的图像，此后经过条码定位、分割和解码三步骤实现条码的识别。

2、RFID技术实验RFID 系统的基本工作原理是：读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当装有电子标签的物体进入发射天线工作区域时，受电磁场激励产生感应电流，电子标签获得能量被激活并收到读写器的查询信号后，将自身编码等信息通过改变电子标签天线的反射面积，将信息发送出去；读写器接收到从电子标签反射回的微波合成信号，进行解调和解码，即可将电子标签储存的识别代码等信息读取出来，送到RFID 信息处理机进行相关处理。

RFID技术与应用实验指导书

《RFID技术与应用》实验指导书何宁编桂林电子科技大学信息与通信学院2014年12月前言IC卡是集成电路卡（integrated circuit card）的简称，也叫IC智能卡，它是将一个集成电路芯片镶嵌于塑料基片中，封装成标准尺寸大小卡的形式而得名。

在20世纪70年代就有IC卡产品问世，它是微电子技术和计算机技术相结合的产品，主要用于金融、交通、医疗、身份证明等多个行业。

IC卡芯片具有写入数据和存储数据的能力，卡中存储器的内容可根据需要有条件地供外部读取，或供内部信息处理和判定使用。

根据卡中所镶嵌的集成电路不同IC卡可分为存储器卡、逻辑加密卡和CPU 卡三种。

按卡与外界数据传送形式不同，IC卡可划分为接触式和非接触式两种。

IC卡具有以下特点：（1）高稳定性：数据在IC芯片中保存时间可达几十年以上。

（2）高可靠性：数据读写次数可达10万次以上。

（3）高安全性：卡中信息不易被读出和改写。

（4）低功耗：工作电压在5V以下，瞬间工作电流为毫安级。

（5）数据读写速度快：卡与读写设备的数据交换时间小于1秒。

实验一接触式IC卡读写及控制测试一、实验目的1、熟悉接触式IC卡的结构和读写方式；2、学习和掌握接触式IC卡的基本读写操作功能及识别控制原理；3、理解接触式IC卡双向数据的通信过程。

二、实验内容及要求1、进行卡中信息的查询、修改等读写操作。

2、进行身份识别、交易及并口输出控制外设操作。

3、进行读写卡波形测试和芯片存储器代码测试。

三、实验原理接触式IC卡读写控制系统由读写器、计算机和数据输出显示电路三大部分构成。

图1 接触式IC卡读写控制系统实验用读卡器为USB接口，存储芯片为西门子的SLE4442，芯片触点为6个引脚，有电源端、地端、串行时钟端、串行数据端（双向）、复位端和1个空脚，它是串行的EEPROM。

当卡片加电工作时，用户可通过给定的权限对卡中信息进行读写操作，并可通过并行口对外部设备进行控制操作。

RFID实验指导书4

实验一低频通信协议实验1.Get Revision Information1.1实验原理获取当前软件版本信息（This command will return the current revision of the software currently being used on the kit.）Command Format：Parameter Values CommentsOp Code CM 2 charsCommand REV 3 charsBits in Payload Don’t Care 4 charsPayload N/AResponse Format：Parameter Values CommentsAck Code OK 2 charsBytes in Payload calculated 4 charsPayload SW vX.X + “compile date”1.2实验步骤每个模块都有两种连接操作方式：1、直连模式2、网关模式（每个模块都可以独立使用）设备信息：检测低频(LF)模块，反馈设备信息。

若用户执行Get Revision Information指令，需执行以下步骤：1、连接通过透传线连接PC机的串口线与试验箱网关（debug串口在调试网关时使用，在此不使用）、给试验箱上电。

通过电源线给LF模块上电，使串口线与PC机相连，获取数据（模块独立使用时）。

2、运行程序双击打开低频（LF）模块对应的PC机应用程序LF.exe具体步骤：1、打开应用程序2、在右上部连接选项中选择连接模式，点击连接3、在左边命令选项的"Command"栏选择"Get Revision Information"项4、点击中上部执行选项的"Execute"按钮5、在中部的区域CommandFormat会显示出当前操作的命令。

若命令正确执行，在区域RespondFormat会显示对该命令的回复，否则区域RespondFormat内容为空。

传感检测与RFID实验指导书Word版

实验一软件安装和工程建立一、实验目的1．熟悉IAR For 8051的安装；2．掌握开发环境的配置；3．掌握工程文件的建立。

二、实验任务1．IAR For 8051的安装；2．根据需要配置开发环境；3．工程文件的使用，如建立空工程，选择Device，选择 Code 和 Memory Model，配置linker，配置仿真器和添加文件到工程；三、实验步骤等（一） IAR For 8051安装IAR for 8051 软件时开发 TI Z-Stack 协议栈应用程序的必备软件，所有程序的编译、仿真调试均需使用该软件，当前最新版的 Z-Stack 协议为 ZStack-CC2530-2.5.1a，配套IAR 版本 V8.101.1 安装文件程序安装包以及破解文件位于开发套件根目录下的软件工具文件夹下，如下图都解压，在目录内找到安装文件，双击开始安装，如下图：点击第二个选项 Install IAR Embedded Workbench 开始安装，然后点击Next，接受license，再点击next。

此时在破解文件目录内找到破解文件，并且双击运行，如果是WIN7系统，请使用管理员权限运行，如下图按照图示步骤，选择好需要破解的IAR 版本，然后获取ID，最后生成注册码，然后回到安装程序，拷贝相应的序列号到需要的地方，然后在点击next，继续安装过程。

点击完next后，选择全部安装。

安装目录就选择默认的安装目录，最好不要修改，否则在编译程序的过程中有可能出现找不到库文件的错误，如下图。

然后一路next,直至安装过程结束。

安装结束后，在开始->程序目录中找到IAR FOR 8051，并打开程序打开界面如下1.2 配置开发环境开发环境安装好后，需要对开发环境进行配置，这样能更好的方便开发，具体配置过程如下：打开 Tools - > options选项，在editor配置项中，把Tab Size 与 Indent size均配置为4，如下图然后在该配置项下的colors and Fonts,配置字体大小与显示颜色，如下图：其中语法配色在本环境中配置如下(其中字体配置为Courier New ,Size = 12)：名称配色样式C Keyword Blue BoldStrings Green NormalChar Green Normal Preprocessor Blue NormalInteger(dec)Red NormalInteger(oct)Red NormalInteger(hex)Red NormalFloat Red NormalC++ comment Green NormalComment Green NormalUser Keyword Blue BoldCompile Keyword Blue BoldAsm Keyword Blue BoldAsm comment Green Normal 所有的配置好后，点击确定保存配置，自此开发环境配置结束，下面开始正式学习CC2530的内容。

RFID与条码技术实验指导书

实验一条码制作与设计一、实验目的1.熟悉各种条码的类型；2.掌握条码编制软件的安装和基本操作使用方法；3.学会设计不同应用领域的条码、二维码；4.能够读写条码、二维码信息。

二、实验内容制作条形码标签，二维码标签。

三、基本原理条形码的编码原理、二维码的工作原理。

四、所需仪器供电电源、电子标签。

1.软件环境:windows操作系统、Android操作系统2.硬件环境：PC、智能手机五、实验步骤1.条形码设计、条形码读写①下载并安装Label mx 通用条码标签设计系统下载：搜索并下载lxsetup.exe安装：找到lxsetup.exe文件，然后双击，按照提示，选择好安装路径后，然后执行下一步，即可完成对软件的安装。

②软件熟悉：打开Label mx 通用条码标签设计系统，默认打开新建标签，这里我们选用从模板打开，可以预览不同应用场合的标签模板，逐一打开、熟悉，观察其特点、组成等。

③设计标签：打开Label mx 通用条码标签设计系统，依次选择“从模板打开”、“超市标签”、“超市水果标签”。

按照模板，对其标签进行修改设计。

最后保存，以备读取。

图1.1④条码信息读取：在手机上下载“scanpet中国”，然后将其安装，打开，scanpet中国简介：条形码扫描仪应用程序：SCANPET是您完美的库存物资管理员。

它是一个通过使用Excel作为产品数据库的条形码扫描仪。

您只需用手机上的摄像头来读取项目条形码，它便会在您的Excel文件中查找到该项目的信息。

SCANPET将货品管理员、库存物资管理员、Excel数据库和条形码扫描仪集于一身：您可以使用SCANPET来管理您的库存物资登记、掌控您的商店、或者读取条形码，等等。

建立属于您自己的项目数据库就如同图1.2初次打开，软件提示配置向导，选择“体验模式”，再选择“新文件”，提示是否创建新的输出文件，选择“是”，这个时候可以读取刚才设计的条码。

然后输入相应的商品信息，如图3所示。

RFID相关实验实验指导书整合版（DOC）

RFID相关实验实验指导书整合版（DOC）⼴州飞瑞敖电⼦科技有限公司IOT-L01-05型物联⽹综合实验箱RFID相关实验指导书⼴州飞瑞敖电⼦科技有限公司IOT-L01-05型 (1)实验⼀ LF低频RFID实验 (2)⼀、实验⽬的 (2)⼆、实验设备 (2)三、实验原理 (2)四、实验过程 (5)实验⼆、HF⾼频RFID通信协议 (7)⼀、实验⽬的 (7)⼆、实验设备 (7)三、实验原理 (7)四、实验步骤 (15)实验三 UHF特⾼频RFID实验 (20)⼀、实验⽬的 (20)⼆、实验设备 (20)三、实验原理 (20)四、实验步骤 (26)实验四 2.4G有源RFID低功耗实验 (31)⼀、实验⽬的 (31)⼆、实验设备 (31)三、实验原理 (31)四、实验步骤 (34)实验⼀ LF低频RFID实验⼀、实验⽬的1.1了解ID卡内部存储结构1.2掌握符合ISO 18000-2标准的⽆源ID卡识别系统的⼯作原理1.3掌握符合ISO 18000-2标准的⽆源ID卡识别系统的⼯作流程1.4 掌握本平台ID模块的操作过程⼆、实验设备硬件：RFID实验箱套件，电脑等。

软件：Keil，串⼝调试助⼿。

三、实验原理3.1 低频RFID系统与ID卡低频RFID系统读卡器的⼯作频率范围⼀般从120KHz到134KHz。

该频段的波长⼤约为2500m，除了⾦属材料影响外，⼀般低频能够穿过任意材料的物品⽽不降低它的读取距离。

低频RFID系统使⽤ID卡，全称为⾝份识别卡(Identification Card)，作为其电⼦标签。

ID卡是⼀种不可写⼊的感应卡，其内部唯⼀存储的数据是⼀个固定的ID卡编号，其记录内容(卡号)是由芯⽚⽣产⼚商封卡出⼚前⼀次性写⼊，封卡后不能更改，开发商只可读出卡号加以利⽤。

ID卡与我们通常使⽤磁卡⼀样，仅仅使⽤了“卡的号码”⽽已，卡内除了卡号外，⽆任何保密功能，其“卡号”是公开、裸露的。

⽬前市场上主要有台湾SYRIS的EM、美国HID、TI、MOTOROLA等各类ID卡。

RFID报告--电子版

RFID报告--电⼦版RFID技术实验报告学院：计算机与通信⼯程学院班级：实验内容：RFID 认知实验——2.4G模块实验⼈员：指导教师：2015年12⽉24⽇⽬录RFID技术实验报告 (1)1、实验⽬的 (3)2、实验仪器 (3)3、实验原理 (3)（1）2.4G模块 (3)（2）2.4G模块电路图 (4)（3）2.4G模块使⽤的软件 (5)（4）运⽤的部分代码 (5)4、实验步骤 (9)5、实验分⼯ (12)6、总结与实验感想 (12)3.5 RFID 认知实验——2.4G模块1、实验⽬的（1）熟悉UICC-RFID技术教学实验平台的使⽤⽅法（2）学习A_2.4G标准规范（3）熟练使⽤keil对stm32进⾏编程（4）加深对RFID系统的了解，知道2.4G模块的原理2、实验仪器（1）UICC-RFID技术教学实验平台（2）Android操作系统平板（3）Windows操作系统电脑（安装有keil软件）3、实验原理（1）2.4G模块射频识别（RFID）是⼀种⽆线通信技术，可以通过⽆线电讯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者光学接触。

⽆线电的信号是通过调成⽆线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以⾃动辨识与追踪该物品。

某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本⾝拥有电源，并可以主动发出⽆线电波（调成⽆线电频率的电磁场）。

标签包含了电⼦存储的信息，数⽶之内都可以识别。

与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌⼊被追踪物体之内。

许多⾏业都运⽤了射频识别技术。

将标签附着在⼀辆正在⽣产中的汽车，⼚⽅便可以追踪此车在⽣产线上的进度。

仓库可以追踪药品的所在。

射频标签也可以附于牲畜与宠物上，⽅便对牲畜与宠物的积极识别（积极识别意思是防⽌数只牲畜使⽤同⼀个⾝份）。

射频识别的⾝份识别卡可以使员⼯得以进⼊锁住的建筑部分，汽车上的射频应答器也可以⽤来征收收费路段与停车场的费⽤。

RFID实验指导书

RFID实验指导书一、实验目的本实验旨在通过使用RFID（Radio Frequency Identification）技术，使学生了解RFID的工作原理、应用场景以及相关实验操作。

二、实验器材1. RFID读写器：型号XYZ-1232. RFID标签：型号ABC-4563. 电脑：配置Windows 10操作系统三、实验步骤1. 连接RFID读写器和电脑：a. 将RFID读写器的USB接口插入电脑的USB接口。

b. 确保电脑已正确安装RFID读写器驱动程序。

2. 准备RFID标签：a. 将RFID标签靠近RFID读写器的天线。

b. 确认RFID读写器已成功读取RFID标签的信息。

3. 编写RFID读写程序：a. 打开电脑上的开发环境（如Visual Studio）。

b. 创建一个新的项目，并选择合适的编程语言（如C#）。

c. 导入RFID读写器的SDK（软件开发工具包）。

d. 编写程序代码，实现读取RFID标签的功能。

e. 调试程序，确保读取RFID标签的功能正常运行。

4. 实验验证：a. 将准备好的RFID标签放置在一个特定的位置。

b. 运行编写的RFID读写程序，观察是否成功读取RFID标签的信息。

c. 尝试将RFID标签移动到不同的位置，再次运行程序，观察是否能持续读取RFID标签的信息。

5. 实验总结：a. 总结RFID实验的目的、步骤和结果。

b. 分析RFID技术的优势和应用场景。

c. 提出对RFID实验的改进和进一步研究的建议。

四、实验数据记录与分析在实验过程中，记录以下数据并进行分析：1. RFID标签的ID号码2. RFID标签的位置3. RFID读写器读取标签的成功率4. RFID读写器读取标签的时间延迟根据以上数据，可以分析RFID技术在不同环境下的稳定性和可靠性，为进一步优化RFID系统提供参考依据。

五、安全注意事项1. 在操作RFID读写器时，避免将手指或其他物体接触到读写器的天线部分，以免损坏设备或造成人身伤害。

RFID网络基础及实验指导(学生用书)

RFID技术实验指导书（学生用书）北京邮电大学计算机学院2012年2月目录第一章RFID技术概述 (3)第二章超高频UHF RFID协议标准 (6)第三章RFID实验 (11)实验1 RFID基本操作演示 (11)实验2 简单读写标签程序设计 (14)实验3 R2000 API实例设计—Inventory操作 (16)实验4 R2000 API实例设计—Read操作 (22)实验5 R2000 API实例设计—Write操作 (24)实验6 R2000 API实例设计—标签加密 (26)实验7 综合实验—仓库管理系统 (28)实验8 综合实验—监控环境实验 (30)附录1：实验报告格式 (31)附录2：Kesong_RFID_PORT接口定义 (32)附录3：《Host Library API v2.4.2 Reference Manual》常用接口定义摘录 (34)附录4：数据转化函数 (28)第一章 RFID 技术概述1. RFID 技术概述RFID 是射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification)的缩写，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。

RFID 其主要核心部件是一个电子标签，直径仅为 2毫米不到，通过相距几厘米到几十米距离内传感器发射的无线电波，可以读取电子标签内储存的信息，识别电子标签代表的物品、人和器具的身份。

2. RFID 的基本组成部分最基本的RFID 系统的硬件主体架构由标签(Tag)、读写器（Reader ）、天线(Antenna)等组成，如图1.1所示。

图1.1 RFID 系统结构图2.1 标签（Tag ）（1）射频标签的功能：具有一定容量的存储器，用以存储被识别对象的信息；在一定的工作环境及技术条件下标签数据可读、写；具有确定的使用期限，使用期限内无需维修；维持对识别对象的识别及相关信息的完整；数据信息编码后，工作时可传输给读写器；可编程，且一旦编程后，永久性数据不能再修改；对于有源标签，通过读写器能显示出电池的工作情况。

实验 02----RFID实验系统 ----125kHz

一、标签（EM4100)
1.主要特性：
芯片尺寸非常小、方便移植应用；
卡芯片一般采用普通的CMOS工艺，具有省电、廉价的特点；
工作频率00-150Khz，典型值为125Khz；
工作频率不受无线电频率管制约束；可以穿透水、有机组织、木材等；非常适合近距离的、低速度的、数据量要求较少的应用。
2.片上芯片
封套（常规封装）容量：64bits 异型封装
只读
L:
Typical 21.9mH for fo=125kHz
COIL1 ：Coil terminal/clock input，EM4100芯片电路以一个处于交变磁场内的外部天线线圈为电能驱动，并经由线圈终端COIL1从该磁场得到它的适中频率。 COIL2：Coil terminal，由芯片内部调制器的驱动，输出卡内信息。
滤波放大整形：滤波放大电路采用集成运放LM358 对检波后的信号进行滤波整形放大，放大后的信号送入单片机，由单片机对接收到的信号进行解码，从而得到ID卡的卡号。
滤波放大整形检波
载波产生及功率放大电路
2.TTL Interface RS232 Data output format
1)9600bps,N,8,1 2)CHECKSUM: card 10byte DATA entire do XOR operation
02
10ASCII Data Characters
Checksum
03
1.Pin definition （TTL interface P1： PIN1 TX PIN2 RX PIN3 PIN4 GND PIN5 +5V( P2: PIN1 ANT1 PIN2 ANT2 P3: PIN1 LED PIN2 +5V(D PIN3 GND

实验4、UHF特高频RFID实验.doc

实验四 UHF特高频RFID实验一、实验目的1.1 掌握UHF特高频通讯原理1.2 掌握UHF特高频通讯协议1.3 掌握读卡器操作流程1.4 了解UHF特高频应用二、实验设备硬件：RFID实验箱套件，电脑等。

软件：Keil。

三、实验原理3.1特高频RIFD系统典型的特高频UHF（Ultra-High Frequency）RFID系统包括阅读器（Reader）和电子标签（Tag，也称应答器Responder）。

其结构示意图如下图4.1所示。

工作步骤如下：阅读器发射电磁波到标签；标签从电磁波中提取工作所需要的能量；标签使用内部集成电路芯片存储的数据调制并反向散射一部分电磁波到阅读器；阅读器接收反向散射电磁波信号并解调以获得标签的数据信息。

电子标签通过反向散射调制技术给读写器发送信息。

反向散射技术是一种无源RFID电子标签将数据发回读写器时所采用的通信方式。

根据要发送的数据的不同，通过控制电子标签的天线阻抗，使得反射的载波幅度产生微小的变化，这样反射的回波就携带了所需的传送数据。

控制电子标签天线阻抗的方法有很多，都是基于一种称为“阻抗开关”的方法，即通过数据变化来控制负载电阻的接通和断开，那么这些数据就能够从标签传输到读写器。

读写器天线 Tag图 4.1 RFID系统结构示意图3.2电子标签存储结构特高频标签的工作频率在860MHz〜960MHz之间，可分为有源标签与无源标签两类。

工作时，射频标签位于阅读器天线辐射场的远场区内，标签与阅读器之间的耦合方式为电磁耦合方式。

阅读器天线辐射场为无源标签提供射频能量，将无源标签唤醒。

目前UHF频段的标签芯片制造商主要有Alien、IMPINJ、TI、NXP、STM等，标签制造商通过设计天线并制作封装而生产出标签。

标签的封装是各种各样，下图4.2是几种标签的外形。

不同厂商的标签天线规格不同，同时天线的谐振频率点也不完全相同，这样当使用固定频点的读写器读一类标签时的效果很好，而读另一类标签的效果却会很差。

RFID原理及应用实验指导书

RFID原理及应用实验指导书目录前言RFID基础知识 (3)实验一UHF超高频实验............... .. (5)实验二HF高频实验 ........................................... .. (19)实验三LF低频实验 (30)实验四有源标签实验 (32)实验五IC卡点台灯 (34)实验六IC卡门禁系统 (40)实验七校园卡消费、充值 (46)前言物联网定位技术实验主要用于引导学生对GPS全球移动定位系统的入门及应用，了解GPS移动定位的原理及过程。

加强对GSM数字移动通信网的认识及理解运用。

最后进行物联网定位技术综合运用实验从而实现GPS/GSM移动车载防盗反劫、定位追踪、调度管理等等综合智能型控制系统的理解认识。

1、RFID基础知识1.1R FID简介RFID(射频识别：radio frequency identification)是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，作为条形码的无线版本，RFID技术具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点，其应用将给零售、物流等产业带来革命性变化。

RFID按应用频率的不同分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)、微波(MW)，相对应的代表性频率分别为：低频135KHz以下、高频13.56MHz、超高频860M~960MHz、微波2.4GHz，5.8GHz。

RFID按照能源的供给方式分为无源RFID，有源RFID，以及半有源RFID。

无源RFID读写距离近，价格低；有源RFID可以提供更远的读写距离，但是需要电池供电，成本要更高一些，适用于远距离读写的应用场合。

1.2R FID工作原理RFID（radio frequency identification）技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(Active Tag，有源标签或主动标签)；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

OURS-RFID-RP实验指导书-0406

OURS-RFID-RP实验指导书本文约定：直连模式为单个模块单独使用时的连接方式网关模式为各个模块插接到平台上通过透传串口线连接的连接方式拟定时间版本备注Tangle.Xu 2012.2.29 V0.1 最初版本Tangle.Xu 2012.3.20 V0.1.1 原理机部分（软件整体标识图）Raymon 2012.4.6 V0.1.2 删除高频、超高频、原理机写多个块部分，超高频槽计数器和数据流交换实，改为原理OURS-RFID-RP实验指导书....................................................................................................- 1 -第一章 RFID技术简介.............................................................................................................- 9 -一、RFID定义...................................................................................................................‐ 9 ‐二、RFID的发展历史.......................................................................................................‐ 9 ‐2.1 发展和趋势...........................................................................................................‐ 9 ‐2.2 RFID的热潮和整合性应用................................................................................‐ 10 ‐三、RFID系统的组成.....................................................................................................‐ 11 ‐四、RFID技术的基本工作原理.....................................................................................‐ 12 ‐五、工作频率及应用范围.............................................................................................‐ 12 ‐1．低频(LF 125~134KHz).........................................................................................‐ 12 ‐2．高频(HF 13.56MHz)...........................................................................................‐ 13 ‐3．超高频(UHF 860MHz~960MHz)........................................................................‐ 13 ‐六、相关协议标准.........................................................................................................‐ 13 ‐1.高频段（HF）射频标签相关的国际标准.............................................................‐ 13 ‐2. 超高频（UHF）标签.............................................................................................‐ 13 ‐七、RFID射频识别卡的分类.........................................................................................‐ 13 ‐八、RFID的应用.............................................................................................................‐ 14 ‐㈠低频(从125KHz到134KHz)..................................................................................‐ 14 ‐㈡高频(工作频率主要为13.56MHz)........................................................................‐ 15 ‐㈢超高频(工作频率为860MHz到960MHz之间).....................................................‐ 15 ‐第二章OURS-RFID-RP实验平台系统概述.........................................................................- 16 -一、系统硬件介绍.........................................................................................................‐ 16 ‐1.OURS-RFID-RP实验箱的PC软件实验程序..........................................................‐ 16 ‐2.总体设计.................................................................................................................‐ 16 ‐3.系统整体布局结构设计.........................................................................................‐ 17 ‐4.系统整体体积及尺寸规划.....................................................................................‐ 17 ‐5.结构和硬件描述.....................................................................................................‐ 21 ‐二、系统软件介绍.........................................................................................................‐ 36 ‐一、 WINCE系统.......................................................................................................‐ 36 ‐二、系统结构分析...................................................................................................‐ 36 ‐三、 PC透传..............................................................................................................‐ 38 ‐四、LF操作................................................................................................................‐ 38 ‐五、HF的操作............................................................................................................‐ 39 ‐六、UHF的操作.........................................................................................................‐ 39 ‐七、zigbee操作.........................................................................................................‐ 40 ‐八、原理机.................................................................................................................‐ 40 ‐第三章 RFID原理机实验.......................................................................................................- 41 -3.1 原理机系统概述.....................................................................................................‐ 41 ‐3.1.1 原理机主要作用：.........................................................................................‐ 41 ‐3.1.2 RFID原理机实现的功能：............................................................................‐ 41 ‐3.1.3 ISO15693协议约定：....................................................................................‐ 42 ‐3.1.4 原理机模块结构.............................................................................................‐ 43 ‐3.1.5 ASK调制功能的实现......................................................................................‐ 45 ‐3.1.6 ASK解调功能的实现......................................................................................‐ 46 ‐3.1.7 FPGA逻辑设计................................................................................................‐ 47 ‐3.1.8 固件程序设计.................................................................................................‐ 51 ‐3.1.9 ASK调制功能的实现......................................................................................‐ 56 ‐3.1.10 ASK解调功能的实现....................................................................................‐ 57 ‐3.2 原理机丝印图.........................................................................................................‐ 58 ‐3.3 RF基本原理............................................................................................................‐ 58 ‐3.3.1 RFID编码........................................................................................................‐ 58 ‐3.3.2 RFID系统的载波产生....................................................................................‐ 63 ‐3.3.3 RFID信号调制................................................................................................‐ 64 ‐3.3.4 RFID末级输出调制载波信号........................................................................‐ 64 ‐3.3.5 RFID调制解调－ASK模式.............................................................................‐ 65 ‐3.3.6 RFID调制解调－FSK模式.............................................................................‐ 72 ‐3.3.7 RFID调制解调－PSK模式.............................................................................‐ 73 ‐3.3.8 副载波调制/解调实验...................................................................................‐ 73 ‐3.3.9 RFID天线........................................................................................................‐ 76 ‐3.4 ISO15693协议标签操作：....................................................................................‐ 81 ‐3.4.1 ISO15693协议规定：........................................................................................‐ 81 ‐3.4.2 设备信息：.......................................................................................................‐ 84 ‐3.4.3 版本信息：.......................................................................................................‐ 87 ‐3.4.4 RFID模式设置：................................................................................................‐ 90 ‐3.4.5 读卡总量指令（盘点）：...............................................................................‐ 94 ‐3.4.6 保持静默指令：...............................................................................................‐ 98 ‐3.4.7 读单个块指令：.............................................................................................‐ 104 ‐3.4.8 写单个块指令：.............................................................................................‐ 110 ‐3.4.9 锁块指令：.....................................................................................................‐ 116 ‐3.4.10 选择指令.......................................................................................................‐ 124 ‐3.4.11 读多个块指令...............................................................................................‐ 130 ‐3.4.12 获取标签信息指令.......................................................................................‐ 135 ‐3.4.13 进入就绪状态指令.......................................................................................‐ 141 ‐3.4.14 获取多个块安全状态指令...........................................................................‐ 147 ‐3.4.15 写AFI指令....................................................................................................‐ 153 ‐3.4.16 锁AFI指令....................................................................................................‐ 160 ‐3.4.17 写DSFID指令...............................................................................................‐ 166 ‐3.4.18锁DSFID指令................................................................................................‐ 173 ‐附：固件烧写...........................................................................................................‐ 181 ‐第四章通信、协议信令部分................................................................................................- 185 -低频命令实验...............................................................................................................‐ 185 ‐RFID低频模块的主要作用：..................................................................................‐ 185 ‐界面设计：...............................................................................................................‐ 185 ‐1.Get Revision Information......................................................................................‐ 187 ‐2.Play Sound..............................................................................................................‐ 191 ‐3.RF Field Control......................................................................................................‐ 197 ‐4.Output Enable Control............................................................................................‐ 202 ‐5.Standby Control......................................................................................................‐ 207 ‐6.Antenna Tuning Control.........................................................................................‐ 212 ‐7.Reader/Tag Selection.............................................................................................‐ 218 ‐8.Set Write Timings...................................................................................................‐ 223 ‐9. Set Read Timings...................................................................................................‐ 230 ‐10.Tag Field................................................................................................................‐ 237 ‐11.Set Write Mode....................................................................................................‐ 242 ‐12.Basic Mode Write................................................................................................‐ 248 ‐13.Set Read Modulation Type...................................................................................‐ 255 ‐14.Read Sequence Start............................................................................................‐ 260 ‐15.Read Complete Animal ID.....................................................................................‐ 266 ‐16.Read Simple Animal ID.........................................................................................‐ 266 ‐17. Read Manufacturing Data...................................................................................‐ 267 ‐18. Write Complete Animal ID...................................................................................‐ 268 ‐19. Write Simple Animal ID.......................................................................................‐ 269 ‐20. LF网关实验.........................................................................................................‐ 269 ‐板级关键测试点波形：...........................................................................................‐ 273 ‐附：固件烧写...........................................................................................................‐ 273 ‐高频部分ISO/IEC15693..............................................................................................‐ 279 ‐ISO15693协议的格式..............................................................................................‐ 279 ‐实验一Inventory 命令实验....................................................................................‐ 280 ‐实验二Stay quiet命令实验.....................................................................................‐ 282 ‐实验三Select命令实验...........................................................................................‐ 284 ‐实验四 Reset to ready 命令实验............................................................................‐ 286 ‐实验五（写应用标志位）Write AFI......................................................................‐ 288 ‐实验六 Lock AFI 命令实验......................................................................................‐ 291 ‐实验七 Read single block 命令实验.......................................................................‐ 293 ‐实验八 Write single block命令实验.......................................................................‐ 295 ‐实验九 Lock block命令实验...................................................................................‐ 298 ‐实验十Read multiple block命令实验.....................................................................‐ 300 ‐实验十一 Write DSFID命令实验............................................................................‐ 303 ‐实验十二 Lock DSFID命令实验..............................................................................‐ 305 ‐实验十三 Get system information命令实验..........................................................‐ 307 ‐实验十四Get multiple block security status命令实验...........................................‐ 309 ‐实验十五 CRC循环冗余实验..................................................................................‐ 312 ‐实验十六 HF网关实验............................................................................................‐ 313 ‐附：固件下载...........................................................................................................‐ 315 ‐超高频ISO18000-6C....................................................................................................‐ 316 ‐实验箱的连接模式...................................................................................................‐ 347 ‐实验一Select命令及应答.......................................................................................‐ 347 ‐实验二 Read命令及应答........................................................................................‐ 352 ‐实验三 Write命令及应答.......................................................................................‐ 355 ‐实验四 Kill命令及应答...........................................................................................‐ 358 ‐实验五 Lock命令及应答.........................................................................................‐ 363 ‐实验六 BlockWrite命令及应答..............................................................................‐ 368 ‐实验七 BlockErase命令及应答..............................................................................‐ 372 ‐实验八单个标签应答实验.....................................................................................‐ 376 ‐实验九多标签应答实验.........................................................................................‐ 378 ‐实验十标签访问（读写操作等）实验.................................................................‐ 381 ‐实验十一 CRC‐16编码解码实验..........................................................................‐ 384 ‐实验十二标签错误应答实验.................................................................................‐ 385 ‐UHF槽计数器...........................................................................................................‐ 388 ‐UHF数据流交换.......................................................................................................‐ 389 ‐附：固件下载...........................................................................................................‐ 391 ‐第五章 ZIGBEE无线部分...................................................................................................- 395 -实验一 ACTIVE RFID串口通信实验..........................................................................‐ 395 ‐1.1实验目的：.........................................................................................................‐ 395 ‐1.2实验内容：.........................................................................................................‐ 396 ‐1.3实验设备：.........................................................................................................‐ 396 ‐1.4实验原理：.........................................................................................................‐ 396 ‐1.5实验步骤：.........................................................................................................‐ 397 ‐实验注意事项：.......................................................................................................‐ 398 ‐实验二 ACTIVE RFID无线收发实验..........................................................................‐ 398 ‐1.2实验内容：.........................................................................................................‐ 398 ‐1.3实验设备：.........................................................................................................‐ 398 ‐1.4实验原理：.........................................................................................................‐ 398 ‐1.5实验步骤：.........................................................................................................‐ 401 ‐实验注意事项：.......................................................................................................‐ 401 ‐实验三 ACTIVE RFID传感数据采集实验..................................................................‐ 401 ‐1.1实验目的：.........................................................................................................‐ 401 ‐1.2实验内容：.........................................................................................................‐ 401 ‐1.3实验设备：.........................................................................................................‐ 401 ‐1.4实验原理：.........................................................................................................‐ 401 ‐1.5实验步骤：.........................................................................................................‐ 404 ‐第六章综合实训....................................................................................................................- 405 -实验一 DLL应用实例实验........................................................................................‐ 405 ‐1.1实验目的：.........................................................................................................‐ 405 ‐1.2实验内容：.........................................................................................................‐ 405 ‐1.3实验设备：.........................................................................................................‐ 405 ‐1.4实验原理：.........................................................................................................‐ 405 ‐1.5实验步骤：.........................................................................................................‐ 405 ‐实验总结：...............................................................................................................‐ 405 ‐实验二低频ID卡实例实验........................................................................................‐ 406 ‐1.1实验目的：.........................................................................................................‐ 406 ‐1.2实验内容：.........................................................................................................‐ 406 ‐1.3实验设备：.........................................................................................................‐ 406 ‐1.4实验原理：.........................................................................................................‐ 406 ‐1.5实验步骤：.........................................................................................................‐ 406 ‐实验总结：...............................................................................................................‐ 407 ‐实验三 ISO15693/ISO14443实例实验.....................................................................‐ 407 ‐1.1实验目的：.........................................................................................................‐ 407 ‐1.2实验内容：.........................................................................................................‐ 407 ‐1.4实验原理：.........................................................................................................‐ 407 ‐1.5实验步骤：.........................................................................................................‐ 407 ‐实验四 ISO18000‐6C实例实验.................................................................................‐ 408 ‐1.1实验目的：.........................................................................................................‐ 408 ‐1.2实验内容：.........................................................................................................‐ 408 ‐1.3实验设备：.........................................................................................................‐ 408 ‐1.4实验原理：.........................................................................................................‐ 408 ‐1.5实验步骤：.........................................................................................................‐ 408 ‐第七章 RFID应用方案及演示.............................................................................................- 410 -一基于zigbee ACTIVE RFID精准物流系统..............................................................‐ 410 ‐供应链和现代物流管理的现状...............................................................................‐ 410 ‐基于RFID技术的供应链及现代物流管理系统方案设计.....................................‐ 412 ‐二基于高频RFID职工考勤管理系统......................................................................‐ 414 ‐1.1实施设备：.........................................................................................................‐ 414 ‐1.2实施方案：.........................................................................................................‐ 414 ‐1.3实施步骤：.........................................................................................................‐ 415 ‐三基于超高频RFID职工管理考勤管理系统............................................................‐ 418 ‐1.1实施设备：.........................................................................................................‐ 418 ‐1.2实施方案：.........................................................................................................‐ 418 ‐1.3实施步骤：.........................................................................................................‐ 419 ‐四图书馆管理系统...................................................................................................‐ 422 ‐1.1实施设备：.........................................................................................................‐ 422 ‐1.2实施方案：.........................................................................................................‐ 422 ‐1.3实施步骤：.........................................................................................................‐ 424 ‐第一章 RFID技术简介一、RFID定义无线射频识别技术（Radio Frequency Idenfication，RFID）是一种非接触的自动识别技术，它基本由三部分组成：标签(Tag)、阅读器(Reader)和天线(Antenna)RFID射频识别是英文Radio Freqency Identification的缩写，它是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。