吴功宜-物联网工程导论第2章RFID与物联网应用
物联网总结吴功宜版
1、物联网的定义、起源、发展及特点；<1>定义：给物联网下准确定义，尚有困难，一是由于物联网理论体系不明晰，二是涉及学科众多。
概括来讲，定义如下：物联网是在互联网、移动通信网基础上，针对不同应用领域需求，利用具有感知、通信与计算能力的智能物体来自动获取相关信息，且能独立寻址，并将其互联起来，实现全面感知，可靠传输，只能处理，构建人与物、物与物互联的智能信息服务系统。
<2>起源，发展：“物联网”概念产生于20世纪90年代，而真正引起各国政府与产业界的重视是在2005年ITU 发布的互联网研究报告《Internet of Things，IOT》之后。
随后，欧盟，日本，韩国及我国都提出了针对本国的物联网发展规划，提出了诸如“智慧地球”“工业4.0”“I-Japan”《物联网“十二五”发展规划》等众多概念与规划。
目前，物联网已经在传统电网，交通，医疗及物流等领域得到了长足发展，但仍存在标准不统一，理论体系不健全，应用范围太窄，成本高及关注度仍待提高等诸多问题。
物联网的前景是美好的，但还有很多路要走。
<3>特点：一是物联网的智能物体具有感知、通信与计算能力；二是可以提供所有对象在任何时间，任何地点的互联；三是目标为实现物理世界与信息世界的融合。
（网络的异构性，规模的差异性，接入的多样性）2、物联网的三层结构模型应用层：①行业应用层：智能电网，交通，环保，医疗，物流，家居；②管理服务层：数据存储/处理，数据挖掘，智能决策，智能控制。
网络层：①核心交换层：专用IP网+VPN+互联网+移动通信网+异构网=>新一代网络；②汇聚层：LAN,WLAN,电话交换网；③接入层：802.15.4标准，蓝牙/zigbee标准，LAN/WLAN移动通信或者M2M接入，光纤/电话线/电力线接入。
感知层：①感知层：各种传感器，RFID 标签与读写设备，PAN，智能手机，GPS，各种专用机器人。
吴功宜_物联网工程导论_第2章：RFID
有源RFID标签外部封装 （a）无源RFID标签
有源RFID标签内部电路
（b）有源RFID标签
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Nankai University
2. 按标签工作模式进行分类
• 主动式RFID标签 —依靠自身能量主动向RFID读写器发送数据 • 被动式RFID标签 —从RFID读写器发送的电磁波中获取能量， 激活后才能够向RFID读写器发送数据 • 半主动式RFID标签— —自身的能量只提供给RFID标签中的电路使 用，并不主动向RFID读写器发送数据；当它 接收到RFID读写器发送的电磁波激活之后， 才向RFID读写器发送数据
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Nankai University
5. 按封装材料进行分类 • 纸质封装RFID标签 • 塑料封装RFID标签 • 玻璃封装RFID标签
RFID芯片与天线 封装后的纸质RFID标签
钥匙链式
卡片式
耳钉式
脚环式
钮扣式
手表式
手链式
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Nankai University
6. 按标签封装的形状进行分类 • 粘贴在标识物上的薄膜型的自粘贴式标签 • 用户携带、类似于信用卡的卡式标签 • 封装成能够固定在车辆或集装箱上的柱型标签 • 封装在塑料扣中，用于动物耳标的扣式标签 • 封装成钥匙扣中，用于随身携带的身份标识标签 • 封装在玻璃管中，用于人或动物的植入式标签
3. RFID标签工作原理
读写器天线辐射 形成的电磁场
传递能量 读写器 天线 发送信息
标签 天线
RFID读写器 近 场 （a）无源RFID
无源 RFID标签
发送指令 读写器 天线 发送信息 有源 RFID标签 标签 天线
RFID读写器
RFID技术在物联网中的应用课后习题答案及解析
RFID技术在物联网中的应用课后习题答案及解析RFID技术在物联网中的应用RFID（射频识别）技术是一种通过无线电信号自动识别目标并获取相关数据的技术。
它在物联网（IoT）应用中具有广泛的应用，可以实现设备之间的互联互通，并提供实时的物流跟踪、库存管理和资产追踪等功能。
本文将就RFID技术在物联网中的应用进行探讨。
一、RFID技术的基本原理RFID技术利用射频信号进行通信，系统由读写器、标签和中间通信介质组成。
读写器通过射频信号与标签进行通信，并读取或写入标签上的数据。
标签内部搭载了向读写器发送信号所需的天线和芯片，它可以存储信息，并根据读写器的指令回复相应的数据。
通过标签的识别，可以实现对物品的数据采集、管理和追踪。
二、RFID技术在物流方面的应用在物联网中，RFID技术可以应用于物流管理系统中，实现货物的追踪和管理。
每一个货物都可以粘贴一个RFID标签，通过读写器可以实时获取货物的信息，包括到货、发货和存储位置等。
这样可以大大提高物流效率，减少货物的丢失和损坏。
同时，通过RFID技术，可以实现库存的实时监控，提供更准确的库存数据，方便企业的决策制定和物品定位。
三、RFID技术在零售业中的应用物联网中的零售业也可以借助RFID技术进行创新。
通过在商品上粘贴RFID标签，可以实现商品的智能化管理和监控。
例如，当顾客拿起商品后，RFID技术可以自动识别该商品并自动生成消费信息，无需人工干预。
这样可以提高销售效率，节省人力成本，并为顾客提供更好的购物体验。
此外，RFID技术还可以用于反盗窃和反假货，通过RFID标签的安置和读写器的监控，可以准确追踪商品的去向，防止偷盗和流通假货。
四、RFID技术在物品追踪中的应用RFID技术在物联网中还可以实现对物品的追踪和定位。
通过将RFID标签附加在物品上，可以实时获取物品的位置信息，包括运输途中的实时位置、停放位置和历史轨迹等。
这对于物流和物品管理非常重要，可以确保物品的安全和及时传递。
物联网工程导论教学大纲
《物联网工程导论》教学大纲课程编码：课程性质：专业基础课课适用专业：物联网工程专业学分：2学分学时：32学时开设学期：第2学期一、教学目的本课程作为物联网工程专业的基础课，要求学生在了解当今信息化社会的发展的基础上，掌握物联网技术的发展和应用，了解物联网的关键技术，为以后学习物联网关键技术打下基础。
本课程的目的是使学生掌握物联网技术的定义和基本原理及应用，了解物联网技术的发展，了解物联网的关键技术和方法。
本课程的目标：1．了解物联网相关技术基本概念、定义和工程方法；2．掌握感知层、传输层、管理层等应用的典型关键技术；3．熟悉智能交通、智能家居、智能医疗和智能物流等综合应用项目实现方法。
二、重点难点1.重点：本课程的重点是掌握物联网技术的基础理论知识以及在工程应用中采取的典型技术方法。
2.难点：理解物联网时间同步、定位和信号处理的典型算法。
三、教学方法讲授、课堂互动、课堂指导、课后作业和辅导答疑。
四、教学内容第一章物联网概述教学要求：通过本章学习，要求了解物联网的起源和发展，理解物联网的相关概念；掌握物联网的理论基础，掌握物联网的体系结构和主要特点；了解物联网的核心技术和体系标准；了解物联网的应用前景。
教学内容：一、发展的社会背景二、物联网发展的技术背景三、物联网的定义与主要技术特征四、物联网的体系结构五、物联网的关键技术与产业发展第二章RFID与物联网应用教学要求：通过本章学习，掌握目前常用的自动识别技术，了解RFID的历史和现状；掌握RFID的工作原理，RFID系统的构成和工作过程；掌握RFID的技术特点和解决标签冲突的常用方案；理解RFID在物联网中的地位。
教学内容：一、自动识别技术的发展背景二、条形码简介三、磁卡与IC卡应用四、RFID五、RFID应用系统结构与组成六、RFID标签编码标准第三章传感器、智能传感器与无线传感网络技术教学要求：通过本章学习，要求了解传感器发展历史，掌握无线传感器网络的硬件平台，理解无线传感器网络典型操作系统，掌握常用无线组网技术，理解无线传感网的应用。
《物联网导论》第2章自动识别技术与RFIDv11
•光符号识别 •语音识别 •虹膜识别 •指纹识别
•IC卡 •条形码
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《物联网导论》第2章自动识别技术 与RFIDv11
•一维条形码：几个基本概念
• 模块：构成条码的基本单位是模块，模块是指条码中最窄的条或空，模
技术的身份鉴别方法。因为指纹具有各不相同、终生基 本不变的特点，且目前的指纹识别系统已达到操作方便、 准确可靠、价格适中的阶段，正逐步应用于民用市场。
•指纹识别的处理流程：
•通过特殊的光电转换设备和计算机图像处理技术，对 活体指纹进行采集、分析和比对，可以迅速、准确地鉴 别出个人身份。系统一般主要包括对指纹图像采集、指 纹图像处理、特征提取、特征值的比对与匹配等过程。
块的宽度通常以mm或mil（千分之一英寸）为单位。构成条码的一个条或
空称为一个单元，一个单元包含的模块数是由编码方式决定的，有些码 制中，如EAN码，所有单元由一个或多个模块组成；而另一些码制，如39
码中，所有单元只有两种宽度，即宽单元和窄单元，其中的窄单元即为 一个模块。 •密度（Density）：条码的密度指单位长度的条码所表示的字符个数。模块 尺寸越小，密度越大，所以密度值通常以模块尺寸的值来表示（如5mil）。 通常7.5mil以下的条码称为高密度条码，15mil以上的条码称为低密度条码。
•特 点：
•存储器卡功能简单，没有（或很少有）安全保护逻辑，但价 格低廉，开发使用简便，存储容量增长迅猛，因此多用于某些 内部信息无须保密或不允许加密（如急救卡）的场合。
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《物联网导论》第2章自动识别技术 与RFIDv11
物联网技术与应用导论第2章 RFID技术
在主动射频系统中，标签中装有电池 并可在有效范围内被识别。 RFID系统能识别高速运动物体，还可 同时识别多个电子标签，操作快捷方便。 RFID工作原理如图2-1所示。
图2-1 RFID工作原理
2.2 RFID的系统组成
最基本的RFID系统由RFID标签、 天线和阅读器组成，如图2-2所示。 大部分的RFID系统还要有数据传输 和处理系统，用于对阅读器发出命令以 及对阅读器读取的信息进行处理， 以实 现对整个系统的控制管理。
第2章 RFID技术
2.1
RFID概述
2.2
RFID的系统组成
2.3
RFID技术标准化
Байду номын сангаас
2.4
RFID的具体应用实例
2.5
RFID技术应用面临的挑战
2.1 RFID概述
2.1.1 RFID的概念
无线射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）也称为射频识别， 它是一种新兴的自动识别技术。 RFID是指利用电磁波的反射能量进 行通信的一种技术。
2.1.2 RFID技术的发展历史
RFID技术最早起源于雷达技术的发 展及应用，其历史可追溯到20世纪初期。 雷达发射无线电波并通过接收到的目 标反射信号来测定和定位目标的位置及其 速度，其物理机制是 RFID 技术的工作基 础。
2.1.3 RFID技术的发展现状
作为21世纪10大重要技术之一，RFID 在国外的应用已经越来越普及，新加坡、韩 国等国家都明确指出要重点发展射频识别技 术及扩大其应用。 中国是世界生产中心之一和最具潜力 的消费市场，对RFID的应用需求也将越来 越强烈。
图2-2 RFID的系统组成
2.2.1 RFID标签
物联网工程导论课后答案
物联网工程导论课后答案【篇一：《物联网工程概论》习题及思考题答案】答：物联网是通过射频识别（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，把各种物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
特别注意，物联网中的“物”，不是普通意义的万事万物，这里的“物”要满足以下条件：1、要有相应信息的接收器； 2、要有数据传输通路；3、要有一定的存储功能；4、要有处理运算单元(cpu)；5、要有操作系统；6、要有专门的应用程序；7、要有数据发送器；8、遵循物联网的通信协议；9、在世界网络中有可被识别的唯一编号。
1-2简述物联网应具备的三个特征。
答：一是全面感知，即利用射频识别技术(rfid)、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息；二是可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；三是智能处理，利用云计算，模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。
1-4名词解释：rfid、epc、zigbee。
答：rfid即射频识别，俗称电子标签，一种自动识别技术，可以快速读写、长期跟踪管理，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信对目标加以识别。
epc(electronic product code)，即产品电子代码，为每一件单品建立全球的、开放的标识标准，实现全球范围内对单件产品的跟踪与追溯。
zigbee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通信技术。
主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。
1-5简要概述物联网的框架结构。
答：物联网可以简要分为核心层、接入层，软件核心层主要是应用服务层，硬件接入层包括网络传输层和感知控制层。
感知控制层一般包括rfid感应器、传感器网关、接入网关、rfid标签、传感器节点、智能终端等，网络传输层包括无线传感器网络、移动通信网络、互联网、信息中心、网管中心等；软件应用服务层是为了管理、维护物联网以及为完成用户的某种特定任务而编写的各种程序的总和。
物联网导论习题集与答案解析
物联网导论习题第一章物联网概论一、术语辨析从给出的26个定义中挑出20个，并将标识定义的字母填在对应术语前的空格位置。
1、HARPANET2、J泛在计算3、BITU4、G智能家居5、KCPS6、NVPN7、O网关8、E智能环保9、Q应用层协议10、AAuto－ID实验室11、Y公共效劳平台12、L物联网13、INII14、T系统集成与软件开发产业15、Z战略性新兴产业16、W信息处理技术17、M承载网18、R物联网网络体系构造19、D欧盟委员会20、PTCP/IP协议A、提供利用射频标签〔RFID、,互联网，构建物联网的概念与解决方案的研究机构。
B、在2005年发布?InternetofThings?年度报告的国际组织。
C、提出智慧地球概念的IT企业。
D、2021年提出加强物联网管理，保护隐私等十项建议与十二项行动方案的组织。
E、包括污染源控制，水质监测，空气监测的一类物联网应用。
F、提出通过IPv6协议将智能手机，RFID标签，传感器等互联组成泛在网的国家。
G、包括家庭网络，家庭安防，家电智能控制，能源智能计量的一类物联网应用。
H、对奠定互联网开展根底起到重大作用的网络。
I、对推动世界各国信息高速公路建立起到重要作用的建立方案。
J、“普适计算〞或“无处不在的计算〞术语的另一种表达。
K、将计算和通信能力嵌入到物理系统，形成信息物理融合系统的技术。
L、实现人与物，物与物互联的智能信息效劳网络系统。
M、为分布式进程通信提供数据传输效劳的传输网的另一种名称。
N、术语“虚拟专用网络〞或“虚拟专网络〞的英文缩写。
O、实现IP网与非IP网互联的网络设备。
P、互联网的核心协议。
Q、规定了物联网应用系统中人与物，物与物之间信息交互过程的协议。
R、物联网网络层次构造模型与各层协议的集合。
S、物联网产业链中的上游产业。
T、物联网产业链中的中游产业。
U、物联网产业链中的下游产业。
V、对网络拓扑，设备与链路状态，设备的硬件和软件配置数据的管理。
物联网课后习题2
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载物联网课后习题2地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容第2章RIFID与物联网应用习题P76一、术语辨析从给出的26个定义中挑选出20个，并将标识定义的字母填在对应术语前的空格位置。
（01）（Y）EPCglobal（02）（H）只读标签（03）（J）可重复编程只读标签（04）（D）电子标签（05）（L）自粘贴式标签（06）（T）U-code（07）（M）柱型标签（08）（F）有源标签（09）（P）EPC（10）（R）EPCIS服务器（11）（U）URS （12）（K）读写式标签（13）（I）一次性编程只读标签（14）（Q）PML（15）（X）空中接口通信协议（16）（N）身份标识标签（17）（B）磁卡（18）（S）ONS（19）（W）数据存储模式（20）（J）半主动式RFID标签A．宽度不等的多个黑条（或块D）和空白，按照一定规则排列，表达一组信息的图形标识符。
B．一种利用磁性载体记录字符与数字信息卡片状的介质。
C．一种通过在集成电路芯片中写有数据的卡片状的介质。
D． RFID标签的另一种名称。
E．被动式RFID。
F．主动式RFID。
G．只有在读写器访问时，内置电池向RFID芯片供电的RFID标签。
H．内部使用只读存储器（ROM），内容是在标签出场时已经被写入的标签。
I．内部使用可编程序只读存储器（PROM）的标签。
J．内部经过擦除后可以重新编程写入，但是在读写器识别过程中只能读出的标签。
K．内部使用随机存取存储器（RAM）或可擦可编程只读存储器（EEROM）的标签。
《吴功宜物联网工程导论》第 2 章 RFID 与物联网应用练习题 P76 L．粘贴在标识物上的薄模型标签。
物联网工程导论课后习题答案
兰州理工大学物联网工程导论课后习题参考答案人才v2012-7-19第1章物联网概论 (1)1.简述物联网的定义 (1)2.简述物联网应具备的三个特征 (1)3.简述信息浪潮15年定律的内容 (1)4.请解释以下名词：RFID；EPC (1)5.物联网的三大推动力分别是什么？ (2)6.国家提出的战略性新兴产业领域，主要包括哪七个方面？ (2)第2章物联网应用案例 (2)1.请说出数字城市发展的两个阶段 (2)2.什么是智慧城市？ (2)3.谈谈数字城市与智慧城市的区别 (3)4.智慧城市的构建涵盖了哪五个方面？ (3)5.什么是智慧校园？ (4)6.智慧校园的架构有哪几方面？它们分别是什么？ (4)7.请写出智慧校园的技术方法 (4)8.老年人用物联网信息终端由哪几部分组成？ (5)11.简述微电网的定义以及微电网的基本架构 (5)13.实现智能家居需要几个条件，这些条件是什么？ (6)第3章物联网技术基础 (6)1.简述物联网的三个层次 (6)2简述物联网的八层架构 (7)3.画出物联网的框架模型 (8)4.简述物联网的四大支撑技术 (9)5.RFID基本组成部分有哪些，并说明各个部分的作用是什么 (10)6.名字解释：WSN；Zigbee；WIFI；GPS；PLC；MEMS (10)7.说出Zigbee的技术优势所在 (11)8.简述ZigBee协议与IEEE802.15.4标准的联系与区别 (11)9.什么叫现场总线？它有什么特点？ (12)10.说一下GPS有哪几部分组成 (12)11. PLC（电力线通信）的关键技术是什么？ (12)12.请说出几种常见的微传感器 (12)13.简述物联网的两大技术范畴 (13)14.智能空间应具备的基本要求是什么？ (13)16.请说出什么是物联网终端，它有什么作用？ (14)17.物联网终端的基本原理是什么？ (14)18.请简述云计算的概念 (14)第4章信息处理与软件服务 (15)1、请说出智能系统研究的几个发展阶段 (15)2、Agent是谁什么时候提出的 (15)4、请用图表示出Agent与环境的交互模型 (16)5、说说什么是服务？什么是服务科学？ (16)6、服务科学的相关技术有哪些 (16)7、请简要归纳霍尔三维定律 (17)8、请画出运筹学的工作过程 (18)9、运筹学在服务科学中的应用主要体现在哪几个方面 (18)第1章物联网概论1.简述物联网的定义物联网是指通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，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。
chap2物联网技术导论 第 2 章
EPC标签数据标准定义了一种通用的标识类型，即 GID-96。 此标识由4个字段组成： 通用管理者代码、对象分类代码、序列代码以及标头， 标头保证EPC命名空间的唯一性。
通用管理者代码标识一个组织实体(如厂商代码）， 负责维持后继字段的编号、对象分类代码和序列代码。
对象分类代码用于识别一个物体的种类或类型，且在 每一个通用管理者代码之下是唯一的。 序列代码在每一个对象分类代码之下是唯一的。 即，管理实体负责为每一个对象分类代码分配唯一的、不 重复的序列代码。
提供与标 签读写器 和传感器 的连接 使中间件与 外部应用程 序连接
图 2.6 中间件整体
2.4.2 对象名称解析服务（ONS）
ONS作用：通过电子产品码，获取EPC数据访问通道信息。 获取电子产 品码 电子标签 读写器 电子产品码 URI
本地 服务器
URI DNS 域名I 产品信息访 问通道 本地 ONS 解析器 DNS NAPTR
PML语言在物联网系统中主要充当不同部分的共同接口。
2.4.4 EPC信息服务（EPCIS）模块
图 2.8 EPCIS系统框架
图 2.9 EPCIS分层结构图
对象事件 EPCIS内部定义了一系列的事件 聚合事件 统计事件 交易事件 EPCIS的功能定义了物联网中一系列的服务，主要包括两种： 捕获服务 作用：捕获底层的ALE事件，从而达到 对标签的识读状况进行间接监听的目的。 核心查询服务
2.2.2 EPC编码策略 EPC编码包括使用协议的版本号、物品的生产厂 商代码、物品的分类代码及单个物品的序列编号4部分 数据字段。 AUTO-ID中心建议消除或最小化EPC编码中嵌 入的信息量，其基本思想是利用现有的计算机网络和 当前的信息资源来存储数据，使EPC成为一个信息引 用者，拥有最小的信息量。EPC编码的目标是用来标 识物理对象的。
物联网工程导论(吴功宜+教授)20140823
26
区别之六：物联网是可反馈、可控制的“闭环”系统
交通路口信息感知
路况信息
交通量数据
交通路口
.
交通信息提示 牌与指示灯 数据挖掘与智能决策
交通状态数据智能处理
交通路口提示牌显示与指示灯控制信息 汽车 汽车路况与交通诱导信息 交通警察
交警指挥信息
反馈控制信息 交通道路通行控制
27
感悟之三：
如果我们对物联网体系结构
物联网工程导论（2012年）
物联网技术与应用（2013年）
解读物联网 （2015年）
7
第二个问题：
导论的定位
8
导论系列丛书写作希望达到的目的：抛砖引玉
初学者— 深入浅出地介绍物联网技术 全貌 低年级学生—了解物联网专业学习的课程 以及相互之间的关系 高年级学生—了解物联网需要进一步研究
的问题 导论教师—深入理解物联网技术内涵与进
2
第一个问题：
导论写作的背景
3
工作基础：
计算机网络教学： 1984年开始讲授本科、硕士与博士课程 网络与信息安全科研： 网络与信息系统、网络与信息安全，P2P、Wi-Fi、WSN、 VANET 学科管理： 计算机、自动化、智能科学、信息安全、微电子、电子科学、 电子信息技术、通信工程、物联网工程、光学工程
核 心 交 换 层 网 络 层 专用IP网络 汇 聚 层 接 入 层
新一代网络
互联网 VPN
互联网
ONS 虚拟专网（VPN） 互联网 无线移动通信网 专用无线通信网 ONS
无线个人区域网 无线局域网 无线城域网 局域网 无线移动通信网 无线通信网 电话交换网
802.15.4标准
6LowPAN 标准
蓝牙标准或 ZigBee标准
RFID技术在物联网中的应用课后习题答案
RFID技术在物联网中的应用课后习题答案RFID技术在物联网中的应用RFID技术（Radio Frequency Identification，射频识别技术）是一种无线通信技术，通过将信息存储在微型芯片或标签上，利用电磁场中的能量对其进行读写，实现物品的自动识别和跟踪。
该技术已被广泛应用于物联网领域，在各行各业产生了巨大的影响。
本文将介绍RFID 技术在物联网中的应用。
一、物流管理RFID技术在物流管理中发挥着重要作用。
借助RFID标签，物流公司能够实时跟踪货物的位置和状态。
在仓库管理中，RFID技术可以自动完成货物盘点和入库出库记录，大大提高了工作效率。
此外，通过RFID技术，物流公司还能够监测货物的温度、湿度等环境信息，确保货物品质的安全。
二、智能交通RFID技术在智能交通领域发挥着重要作用。
通过在车辆中安装RFID标签，交通管理部门可以实时监测车辆的行驶情况。
在高速公路收费系统中，RFID技术可以实现无感支付，提高交通流畅性。
另外，RFID技术还可以用于停车场管理，通过读取车辆标签，实现自动识别和计费，减少了人工操作，提高了停车场的利用效率。
三、智能家居RFID技术在智能家居领域有着广泛的应用。
通过在家庭设备上安装RFID读写器，可以实现设备的自动识别和控制。
例如，当家庭成员带着带有RFID标签的手机或钥匙接近门口时，RFID系统可以自动解锁门禁，方便出入。
另外，RFID技术还可以用于智能家电的控制，通过读取家电上的RFID标签，实现设备的自动调整和联动控制，提供更加智能便捷的生活体验。
四、供应链管理RFID技术在供应链管理中发挥着关键作用。
通过在产品包装或物流容器上附加RFID标签，企业可以实现对产品的追踪和管理。
在生产环节中，RFID技术可以自动记录物料的收发，减少人工操作，并减少错误发生的概率。
在销售环节中，RFID技术可以帮助企业准确掌握产品库存和销售情况，提高供应链的可视化和透明度，从而提高了供应链的效率和准确性。
物联网技术与应用第二章
防水 耐高温 使用寿命长 读取距离远 便签数据可以加密
存储数据容量大 存储信息可以随意修改 可识别高速运动中的物体 可识别多个标签 可在恶劣环境下工作
随着物联网的兴起和发展， RFID正在成为全球热门的技术。 目前，RFID应用范围越来越广， 涉及动物芯片、商品防伪、国 防军事、智能交通、电子门票、 身份识别和一卡通等多种领域。
2.1 RFID技术基础知识
微波电子标签的典型特点主要集中在是否无源、无线读写距离、是否支持多电子标签读写、是否适合高速 识别应用、读写器的发射功率容限、电子标签及读写器的价格等方面。微波电子标签的数据存储容量一般限定 在2 Kbit以内，从技术及应用的角度来说，微波电子标签并不适合作为大量数据的载体，其主要功能在于标识 物品并完成无接触的识别过程。典型的数据容量指标有1 Kbit，128 bit，64 bit等。
大。
（7）系统安全性 • 将产品数据从中央计算机中转存到标签上将为系统提供安全保障。射频标签
中数据的存储可以通过校验或循环冗余校验的方法来得到保证。
2.1 RFID技术基础知识
2
RFID的分类
RFID即射频识别（Radio Frequency Identification），又称无线射频识别，是一种非接触式的自动识别技术。 RFID常称为感应式电子芯片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码等。其基本原理是利用射频信号 通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并达到识别的目的。
（3）一次写入多次读出（WORM） 标签
• 一次写入多次读出（WORM）的电 子标签既有接触式改写的电子标签 存在，也有无接触式改写的电子标 签存在。这类WORM电子标签一般 大量用在一次性使用的场合，如航 空行李标签、特殊身份证件标签等。
物联网技术及应用吴功宜
第一章1.以下关于EPC研究与物联网关系的描述中错误的是（）A．EPC研究是由Auto-ID实验室完成的B．EPC研究描述了物-物互联的物联网的概念。
C．EPC研究的内容是编码体系、EPC射频识别系统与EPC信息网络系统。
D．基于EPC的物联网需要增加的基础设施是DNS与EPCIS信息网络系统。
2.以下关于ITU与《物联网》研究报告的描述中错误的是（）A．从1997-2005年，ITU共发布了5份“ITU Internet Reports”研究报告。
B．1997年9月ITU发布的研究报告是《挑战网络：电信和互联网》C．2001年9月发布的研究报告是《移动互联网时代》D．2005年11月发布的研究报告是《物联网》3.以下关于ITU发布的《物联网》研究报告的描述中错误的是（）A.研究报告中物联网的英文描述是“Internet of Things”B.世界上小到钥匙、手机，大到汽车、楼房都可以嵌入RFID芯片或者传感器芯片C.通过局域网能够实现物与物之间的信息交互，形成无所不在的“物联网”D.RFID、传感器、智能嵌入式技术以及纳米技术将会在物联网中广泛应用4.以下关于智慧地球的描述中错误的是（）A.IT产业下一阶段的任务是将传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁等各种物体中B.智慧地球特别强调物体之间的实时感知能力C.将物联网与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合D.智慧地球=互联网+物联网5.以下哪个不属于IBM提出的六大智慧行动领域（）A．智慧军事B．智慧银行C．智慧电力D．智慧城市6.以下关于欧洲物联网发展的阶段任务的描述中错误的是（）A．第一阶段主要任务：基于RFID技术，实现局部的应用B．第二阶段主要任务：完成传感网与RFID全部产业标准制定，实行部分网络的融合C．第三阶段主要任务：具有可执行指令的RFID标签广泛应用，物体进入半智能化D．第四阶段主要任务：实现人、物、服务与网络的深度融合7.EPoSSL预测物联网发展的第四个阶段的开始时间是（）A. 2010年B．2015年C. 2020年之后D．2050年8.以下关于韩国政府物联网重点发展的四大领域与计划的描述中错误的是（）A.u-City计划，韩国政府与产业龙头携手推动智能城市建设B.UN计划，通过IPv6协议将个人计算机、智能手机、RFID标签、传感器互联起来C.u-IT产业集群计划，通过各地的产业分工，带动地方经济发展D.u-Home计划，推动智能家庭应用的发展9.以下关于我国政府高度重视物联网产业发展的主要原因的描述中错误的是（）A.各国政府都已经制定了物联网各项标准B.希望在新一代信息技术革命中，通过物联网的发展，跻身世界信息技术强国之列C.物联网应用涉及经济与社会的各个方面，关系国家经济命脉与公共安全D.物联网产业会带动规模达到万亿量级相关产业的发展10.以下关于我国发展物联网的有利条件的描述错误的是（）A.发展物联网产业符合我国产业结构调整和转型的需要B.国际上物联网技术与产业的发展尚未起步C.物联网企业在资本市场上收到广泛欢迎，可以得到充足的资金支持D.国内企业的积极参与，各级政府的大力扶植11.以下关于智能物体特征的描述中错误的是（）A.“智能物体”也叫“智能对象”B.“智能物体”是对连接到物联网中的物体的一种抽象C.“智能物体”具有感知、通信和计算能力D.“智能物体”是无生命的，不可以是人12.以下关于智能物体与嵌入式技术关系的描述中错误的是（）A.智能物体的感知、通信与计算能力的大小应该根据物联网应用系统的需求来确定B.智能物体都应该是一种嵌入式电子装备C.嵌入式电子设备可能是功能很复杂的无线传感器节点D.嵌入式系统都要求采用功能很强的微处理器芯片和大容量存储器13.以下关于物联网与互联网的区别的描述中错误的是（）A.物联网是虚拟的B.物联网是将计算机“装到”一切事物中C.物联网实现信息世界与物理世界的融合D.物联网是可反馈、可控制的“闭环”系统14.以下关于物联网关键技术的描述中错误的是（）A.自动感知技术与嵌入式技术B.网络路由与分组技术C.智能数据处理技术与控制技术D.定位技术与信息安全技术15.以下关于智能数据处理技术的描述中错误的是（）A.数据融合B.数据库C.编码体系D.大数据处理16.以下关于物联网产业特点的描述中错误的是（）A.关联性B.带动性C.渗透性D.智能性17.预测到2020年，物联网上物与物互联的通信量和人与人的通信量相比将达到（）A.10:1B.20:1C.30:1D.50:118.以下关于CPS研究的基本特点的描述中错误的是（）A.CPS是云技术的核心技术B.CPS是“人、机、物”深度融合的系统C.CPS是“3C”与物理设备深度融合的系统D.CPS是环境感知、嵌入式计算、网络通信深度融合的系统19.以下关于CPS系统功能的描述中错误的是（）A.“感”是指多感知器协同感知物理世界的状态B.“联”是指连接物理世界与信息世界的各种对象，实现信息交互C.“知”是指通过对感知信息的只能处理，正确、全面地认知物理世界D.“控”是指根据正确的认知，确定控制策略，发出指令控制人的大脑20.以下关于普适计算特点的描述中错误的是（）A.普适计算的重要特征是“无处不在”与“不可见”B.普适计算体现出信息空间与物理空间的融合C.普适计算的核心是“以数据为中心”D.普适计算的重点在于提供面向用户的、统一的、自适应的网络服务第二章1. 以下关于智能物体感知能力与控制能力的描述中错误的是（）A．智能物体在是否需要同时具备感知、控制、执行能力上是有区分的B．应用于桥梁监测的无线传感器网络节点同时具备感知与执行能力C．ETC系统感知节点与执行节点是分开的D．汽车装配线上的智能机器人与机械手感知节点与执行节点是一体的2. 以下关于条码特点的描述中错误的是（）A. 条码用按一定规则排列的、宽度不等的多个黑条和空白来表示一组数据B. 条码分为一维条码与二维条码C. 一维条码一般是垂直方向表达信息D. 一维条码的优点是编码规则简单，条码识读器造价较低3. 以下关于二维条码特点的描述中错误的是（）A．二维条码是在X、Y两个方向存储信息的条形码B．二维条码信息容量大C．二维条码保密与防伪性能好D．二维条码制作成本高4. 以下不属于RFID标签内部结构组成单元的是（）A．RFID芯片B．磁条C．天线D．电路5. 以下关于RFID基本工作原理的描述中错误的是（）A．当导体与电磁场辐射源的距离在1/2波长之内时，导体会受到近场电磁感应的作用B．在近场范围内，电磁场辐射源的近场能量被转移到导体C．导体与辐射源的距离大于1/2波长时，进场效应就消失了D．在自由空间中无线电波向外传播能量的衰减与距离无关6. 以下关于被动式RFID标签工作原理的描述中错误的是（）A．无源RFID标签叫做被动式RFID标签B．无源标签处于标签天线辐射形成的进场范围内，感应电流驱动RFID芯片电路C．芯片电路通过RFID标签天线将存储在标签中的标识信息发送给读写器D．读写器将接收到的标签识别信息传送给主机7. 以下关于有源RFID标签的描述中错误的是（）A．有源RFID标签由内部电池提供能量B．有源RFID标签的优点是作用距离远C．有源RFID标签与RFID读写器之间的距离可以达到上百米D．有源RFID标签的使用时间受到读写器电池寿命的限制8. 以下关于只读式RFID标签特点的描述中错误的是（）A．只读标签内容在标签出厂时已经被写入，在读写器识别过程中智能读出不能写入B．一次性编程只读标签的内容在读写器识别过程中写入C．可重复编程只读标签的内容进过擦除后，可以重新编程写入D．可重复编程只读标签在读写器识别过程中智能读出不能写入9. 以下关于微波标签特点的描述中错误的是（）A．中高频RFID标签通常简称为微波标签B．微波标签分为无源标签和有源标签C．有源标签最大工作距离可以超过百米D．高速公路ETC系统使用的是微波标签10. 以下关于EPC-96I型编码标准的描述中错误的是（）A．用来标识编码标准版本的版本号字段长度为6位B．用来标识产品是由哪个厂家生产的域名管理字段长度是28位C．用来标识是哪一类产品的对象分类字段长度是24位D．用来标识每一件产品的序列号字段长度是36位11. 以下关于传感器的描述中错误的是（）A．由敏感元件和转换元件组成的一种检测装置B．能感受到被测量，并将测量量变换成为电信号（电压、电流等）输出C．传感器可以分为物理传感器、化学传感器两大类D．射线传感器属于化学传感器12. 以下关于智能传感器特点的描述中错误的是（）A．自学习、自诊断能力B．移动能力C．复合感知能力D．自补偿能力13. 以下关于无线自组网Ad hoc 特点的描述错误的是（）A．自组织与独立组网B．有中心控制节点C．多跳路由D．动态拓扑14. 以下关于无线传感器网路特点的描述中错误的是（）A．网络规模B．自组织网络C．拓扑结构的动态变化D．以人为中心15. 以下关于位置信息与位置服务基本概念的描述中错误的是（）A．位置信息涵盖空间、时间与路由三要素B．位置信息是各种物联网应用系统能够实现服务功能的基础C．移动互联网、智能手机与GPS技术的应用带动了基于位置的服务的发展D．位置服务两大功能更=是：确定你的位置，提供适合你的服务16. 以下关于GPS 的基本概念的描述中错误的是（）A．GPS卫星新作是由均匀分布在6个轨道平面上的24颗卫星组成的B．GPS接收机能够稳定的接收到4颗以上卫星的信号时便能够测算出自己的海拔高度C．GPS提供导航、定位、授时和短信服务D．我国在2020年前将建成由覆盖全球30多颗卫星组成的中国北斗卫星导航系统17. 以下关于嵌入式技术的描述中错误的是（）A．嵌入式系统是针对特定的需求开发的专用计算机系统B．嵌入式系统使用Unix操作系统C．无线传感器节点与RFID标签节点都是微小型的嵌入式系统D．目前已经有很多种物联网应用系统用户终端实在现有的智能信息设备上开发的18. 以下关于RFID读写器天线与射频模块功能的描述中错误的是（）A．向近场的无源RFID标签发送电磁波，激活电子标签B．接收无源或者有源标签发送的标识信息C．根据应用系统的指令，向可读写标签发送写信息的指令与数据D．协调多标签读写的操作过程，防止和减少“碰撞”现象的发生19. 以下不属于无线传感器节点组成模块的是（）A．传感器B．处理器C．用户接口D．无线通信20.在以下无线传感器节点无线通信模块的四种状态中，耗电最多的是（）A．发送B．接收C．空闲D．休眠第三章1.以下关于物联网网络层基本概念的描述中错误的是（）A.物联网的“网络层”也称为“网络传输层”B.网络层连接感知层与应用层C.物联网网络层要正确、快速传输感知层的数据与控制指令D.物联网网络层要保证数据传输的安全性2.以下关于物联网网络层特点的描述中错误的是（）A.物联网的网络层一般采用的是异构网络互联的结构B.互联两个异构网络的是一种叫做“路由器”的网络设备C.IP网与非IP网互联需要采用协议变换的方法实现D.物联网网络层涉及的重点要放在如何保证网络通信的安全性上3.以下关于VPN特点的描述中错误的是（）A.VPN是指在按IP协议组建的企业专用传输网络中建立虚拟的数据传输通道B.“虚拟”表示通过“隧道”或“虚电路”的方式建立的一种逻辑网络C.“专用”表示VPN可以接入的网络与主机。
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2. 按标签工作模式进行分类
• 主动式RFID标签 —依靠自身能量主动向RFID读写器发送数据 • 被动式RFID标签 —从RFID读写器发送的电磁波中获取能量， 激活后才能够向RFID读写器发送数据 • 半主动式RFID标签— —自身的能量只提供给RFID标签中的电路使 用，并不主动向RFID读写器发送数据；当它 接收到RFID读写器发送的电磁波激活之后， 才向RFID读写器发送数据
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2.5 RFID应用系统结构与组成
2.5.1 RFID应用系统结构
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2.5.2 RFID标签封装与编码/打印设备
1. RFID标签封装与编码/打印设备的基本功能
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2. 大型的仓库RFID标签编码/打印设备的应用 手工粘贴RFID标签工作流程
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5. 按封装材料进行分类 • 纸质封装RFID标签 • 塑料封装RFID标签 • 玻璃封装RFID标签
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6. 按标签封装的形状进行分类 • 粘贴在标识物上的薄膜型的自粘贴式标签 • 用户携带、类似于信用卡的卡式标签 • 封装成能够固定在车辆或集装箱上的柱型标签 • 封装在塑料扣中，用于动物耳标的扣式标签 • 封装成钥匙扣中，用于随身携带的身份标识标签 • 封装在玻璃管中，用于人或动物的植入式标签
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《物联网工程导论》
吴功宜 吴英 编著
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第2章 RFID与物联网应用
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第 2 章 知 识 点 结 构
自动识别技术的发展
RFID基本概念
RFID基本工作原理
RFID标签结构与分类
RFID应用系统组成与结构
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2. 2 条形码简介
2.2.1. 条形码的特点
• 条形码是将宽度不等的多个黑条（或黑块）和空白， 按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形 标识符 • 常见的一维条形码是由黑条（简称条）和白条（简称 空）排成的平行线图案 • 条形码可以标出物品的生产国、制造厂家、商品名称、 生产日期，以及图书分类号、邮件起止地点、类别、 日期等信息 • 在商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多 领域都得到了广泛的应用
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签身份识别与标签数据传输解密/解密问题 标签数据传输错误问题 多标签读取过程中的“碰撞”问题 有源标签电源状态管理问题 标签与天线位置对读写效果的影响
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• RFID应用系统结构
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2.6 RFID标签编码标准* 2.6.1 RFID编码标准研究的必要性
• 在RFID应用系统中，要使每一件物体的信息在生产加 工、市场流通、客户购买与售后服务过程中，都能够 被准确地记录下来，就必须形成全球统一的、标准的、 唯一能够准确标识各国、各个企业生产的各个产品的 电子编码标准 • RFID技术广泛应用的基础是：RFID标签编码的标准 化与RFID标签体系的建立 • 目前最有影响的标准主要有： —EPC Global RFID标准 —UID RFID标准 —ISO/IEC RFID标准
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2.6.3 EPC编码体系
EPC编码体系特点：兼容性/全面性/科学性 EPC码由四个数字字段组成： • 版本号：表示产品编码所采用的EPC版本 • 域名管理：标识生产厂商 • 对象分类：标识产品类型 • 序列号：标识每一件产品 EPC编码长度分为三种：64位、96位与256位 EPC-96 I型编码标准字段结构与意义
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• 自动编码、打印、张贴RFID标签工作流程
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2.5.3 RFID标签读写器
1. RFID标签读写器的基本功能 • 各种类型的RFID标签读写器
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读写器的主要功能： • 读写器与RFID标签之间的通信 • 读写器与计算机之间的通信 • 能够实现在有效读写区域内实现对多个RFID 标签同时读写的能力 • 能够对固定或移动RFID标签进行识别与读写 • 能够校验读写过程中错误信息 • 能够识别有源RFID标签与电池相关的电量信 息
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3. 按标签读写方式进行分类
• 只读式RFID标签 —只读标签 —一次性编程只读标签 —可重复编程只读标签 • 读写式RFID标签
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4. 按标签工作频率进行分类
• 低频RFID标签 • 中高频RFID标签 • 超高频与微波段RFID标签 ETC应用场景
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（3）半主动RFID标签 • 半主动式RFID标签继承了无源标签体积小、 重量轻、价格低、使用寿命长的优点，内置的 电池在没有读写器访问的时候，只为芯片内很 少的电路提供电源 • 只有在读写器访问时，内置电池向RFID芯片 供电，以增加标签的读写距离较远，提高通信 的可靠性 • 半主动式RFID标签一般用在可重复使用的集 装箱和物品的跟踪上
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2.2.3 二维条形码的特点
• 二维条形码是在水平和垂直方向的二维空间存储信息 • 优点：信息容量大、译码可靠性高、纠错能力强、制 作成本低、保密与防伪性能好 一维条形码与二维条形码火车票的比较
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2. 3 磁卡与IC卡的应用 2.3.1 磁卡的应用 磁卡与磁卡读写器结构
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2.3.2 IC卡的特点与应用
• IC卡也叫做智能卡，它是通过在集成电路芯片中写有 数据来进行识别的
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2.4 RFID基础知识
2.4.1 RFID标签的基本概念 • RFID是利用无线射频信号空间耦合的方式，实现无 接触的标签信息自动传输与识别的技术 • RFID标签又称为“电子标签”或“射频标签”
标签封装
标签打印
标签读写器
中间件
RFID标签标准*
EPC编码体系
UID编码体系
ISO/IEC RFID标准体系
我国RFID标准体系 研究与发展
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2.1 自动识别技术的发展背景 • 数据采集与自动识别技术分类
数据采集方法 数据手工采集 数据自动采集 条形码 一维条形码 二维条形码 磁卡 IC卡 射频标签RFID
EPC码 EPC码结构 01 版本号（8位） 0010A80 域名管理（28位） 0018F 对象分类（24位） 0010ADB08 序列号（36位）
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2. 读写器的分类 （1）移动式读写器 • 移动式读写器适用于仓库盘点、现场货物清查、图书 馆书架清点、动物识别、超市购货付款、医疗保健等 应用场合 • 手持便携式读写器一般带有液晶显示屏，配置有键盘 来进行操作和数据输入，可以通过各种有线或无线接 口，与高层计算机实现通信 • 移动式读写器是一种嵌入式系统，它将天线与读写模 块集成在一个手持设备中 • 移动式读写器一般使用在低频、中高频、超高频段 • 是否是只读式或读/ 写式，以及内存的大小需要根据应 用的需求确定
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2.6.2 EPC Global RFID标准 美国MIT Auto-ID 实验室EPC研究的核心思想是：
• 为每一个产品分配一个唯一的电子标识符— EPC码 • EPC码存储在RFID标签的芯片中 • 通过无线数据传输技术，RFID读写器可以通 过非接触的方式自动采集到EPC码 • 连接在互联网中的服务器可以完成对EPC码所 涵盖内容的解析
按封装材料分类
纸质RFID标签 塑料RFID标签 玻璃RFID标签
按封装形状分类
薄膜粘贴RFID标签 卡式RFID标签 柱形RFID标签 扣式RFID标签 身份识别RFID标签 植入式RFID标签
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1. 按标签供电方式进行分类 • RFID标签可以分为：无源RFID标签和有源RFID标签
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（2）主动式RFID标签工作原理 • 主动式RFID标签也叫做“有源RFID标签” • 处于远场的有源RFID标签由内部配置的电池 供电 • 从节约能源、延长标签工作寿命的角度，有源 RFID标签可以不主动发送信息 • 当有源标签接收到读写器发送的读写指令时， 标签才向读写器发送存储的标识信息 • 有源标签工作过程就是读写器向标签发送读写 指令，标签向读写器发送标识信息的过程
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2.4.2 RFID基本工作原理
1. RFID标签结构
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2. 理解RFID基本工作原理的电磁学基础 • 法拉第电磁感应定律实验
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3. RFID标签工作原理
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（1）被动式RFID标签工作原理
• 被动式RFID标签也叫做“无源RFID标签” • 无源RFID标签接近读写器时，标签处于读写器天线辐 射形成的近场范围内 • RFID标签天线通过电磁感应产生感应电流，感应电流 驱动RFID芯片电路 • 芯片电路通过RFID标签天线将存储在标签中的标识信 息发送给读写器，读写器天线再将接收到的标识信息 发送给主机 • 无源标签工作过程就是读写器向标签传递能量，标签 向读写器发送标签信息的过程 • 读写器与标签之间能够双向通信的距离称为“可读范 围”或“作用范围”