《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。
七、考核方式
本课程为考试课，通过平时考核、期末闭卷考试相结合的方式考核学习效果，平时成绩占20%、、期末成绩分别占70%，实验成绩占10%。
八、推荐教材和教学参考书
教材：《射频识别技术（RFID）与应用》米志强电子工业出版社 2011版。
参考书：《射频识别原理（RFID）与应用》单承赣电子工业出版社 2010年版
大纲制订人：
大纲审定人：
制订日期：2013年4月
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9600bps 2、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。 属薄片（如几张纸、塑料板）时，读卡结果正常；而放置金属障碍物时，读卡结果就不正常 了 五、小结 通过本实验，初步熟悉了 RFID 寻卡的步骤，还尝试了多卡一起时的系统响应，结果发现不能多 卡一起识别。识别距离不能太远，否则无法识别。
RFID原理和应用课程复习提纲 第一章 1、什么是RFID? 无线射频识别作为一种通信技术，可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光学接触。常用的有低频（125k~134.2K）、高频（13.56Mhz）、超高频，微波等技术。 2、RFID技术特点 1快速扫描2体积小型化、形状多样化3抗污染能力和耐久性4可重复使用5穿透性和无屏障阅读6数据的记忆容量大7安全性 3、RFID系统的组成：RFID系统主要由阅读器、电子标签、RFID 中间件和应用系统软件4部分构成。 4、阅读器的构成以及各部分的功能组成：射频接口、逻辑控制单元和天线 天线：天线是一种能将接受到的电磁波转换为电流信号，或将电流信号转换为电磁波发射出去的装置。 射频接口模块：1产生高频发射能量，激活电子标签并为其提供能量2对发射信号进行调制，将数据传输给电子标签 3接受并调制来自电子标签的射频信号 逻辑控制模块：1与应用系统软件进行通信，并执行从应用系统软件发送来的指令2控制阅读器与电子标签的通信过程3信号的编码
与解码4对阅读器和标签之间传输的数据进行加密和解密5执行防碰撞算法6对阅读器和标签的身份进行验证 5、电子标签分类、组成及各组成部分功能 根据工作原理的不同，电子标签分为利用物理效应进行工作的数据载体和以电子电路为理论基础的数据载体 6、RFID中间件的主要功能 1阅读器协调控制2数据过滤与处理3数据路由与集成4进程管理 7、RFID系统能量耦合方式和数据传输原理 根据射频识别系统作用距离的远近情况，标签天线与读写器天线之间的耦合可以分为密耦合系统、遥耦合系统和远距离系统三类。数据传输原理P10 8、RFID系统的工作原理 阅读器通过天线向周围空间发送一定频率的射频信号;标签一旦进入阅读器天线的作用区域将产生感应电流，获得能量被激活;激活标签将自身信息编码后经天线发送出去;阅读器接收该信息，经过解码后必要时送至后台网络;后台网络中主机鉴定标签身份的合法性，只对合法标签进行相关处理，通过向前端发送指令信号控制阅读器对标签的读写操作; 9、RFID系统的性能指标
实验名称：RFID开发实验 一、实验环境 硬件：UP-MobNet-II型嵌入式综合实验平台，PC机 软件：Vmware Workstation +Ubuntu12.04+ MiniCom/Xshell + ARM-LINUX交叉编译开发环境Rfid_900M模块QT测试程序 二、实验内容 1、了解UHF的基本概念、国际标准、协议内容 2、了解UHF的标准接口 3、了解UHF的应用范围及领域 4、掌握对功率和功放相关命令的操作 三、实验原理 超高频射频识别系统的协议目前有很多种，主要可以分为两大协议制定者：一是ISO（国际标准化组织）；二是EPC Global。ISO组织目前针对UHF（超高频）频段制定了射频识别协议ISO 18000－6，而EPC Global组织则制定了针对产品电子编码（Electronic Product Code）超高频射频识别系统的标准。目前，超高频射频识别系统中的两大标准化组织有融合的趋势，EPC Class 1 Generation 2标准可能会变成ISO 18000-6标准的Type c。本文主要讨论的是针对ISO 18000－6 标准的射频识别系统，本节讨论的是ISO 18000－6 协议中与系统架构相关的物理层参数。 ISO 18000-6 目前定义了两种类型：Type A 和Type B。下面对这两种类型标准在物理接口、协议和命令机制方面进行分析和比较。 1．物理接口 ISO 18000-6 标准定义了两种类型的协议—Type A 和Type B。标准规定：读写器需要同时支持两种类型，它能够在两种类型之间切换，电子标签至少支持一种类型。 （1）Type A 的物理接口 Type A 协议的通信机制是一种“读写器先发言”的机制，即基于读写器的命令与电子标签的应答之间交替发送的机制。整个通信中的数据信号定义为以下四种：“0”，“1”，“SOF”，“EOF”。通信中的数据信号的编码和调制方法定义为： ①读写器到电子标签的数据传输 读写器发送的数据采用ASK 调制，调制指数为30％（误码不超过3％）。 数据编码采用脉冲间隔编码，即通过定义下降沿之间的不同宽度来表示不同的数据信号。 ②电子标签到读写器的数据传输 电子标签通过反向散射给读写器传输信息，数据速率为40kbits。数据采用双相间隔码来进行编 码，是在一个位窗内采用电平变化来表示逻辑，如果电平从位窗的起始处翻转，则表示逻辑“1”；如果电平除了在位窗的起始处翻转，还在位窗的中间翻转，则表示逻辑“0”。 （2）Type B 的物理接口 Type B 的传输机制也是基于“读写器先发言”的，即基于读写器命令与电子标签的应答之间交换的机制。 ①读写器到电子标签的数据传输 采用ASK 调制，调制指数为11％或99％，位速率规定为10kbits 或40kbits，由曼彻斯特编码来完成。具体来说就是一种on-offkey格式，射频场存在代表“1”，射频场不存在代表“0”。曼彻斯特编码是在一个位窗内采用电平变化来表示逻辑“1”（下降沿）和逻辑“0”（上升沿）
实验报告 课程名称射频识别实验 学生学院自动化学院 专业班级 14级物联网2班 学号 91 学生姓名卢阳 指导教师高明琴 2016 年 11 月 20 日
实验一125K H z R F I 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 2、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 9600bps 2、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；
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 指导教师高明琴
2017年 11 月 12 日 实验一125K H z R F I 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9600bps
2、环境部署 ⑴准备125K 低频RFID 模块，参考1.4.2 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1.4.3 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多卡在一起时，能否正确识别卡号？请说明原因
RFID原理及应用复习 一、判断 1．RFID是Radio Frequency Identification 的缩写，即无线射频识别。（yes） 2．物联网的感知层主要包括：二维码标签、读写器、 RFD标签、摄像头、GPS传感器、 M-M终端。（no） 3．,125kHz,433MHz都是RFID系统典型的工作频率（yes）4．在物联网节点之间做通信的时候，通信频率越高，意味着传输距离越远。( no ) 5．物联网标准体系可以根据物联网技术体系的框架进行划分，即分为感知延伸层标准、网络层标准、应用层标准和共性支撑标准。（yes） 6．在物联网中，系统可以自动的、实时的对物体进行识别、追踪和监控，但不可以触发相应的事件。( no ) 7．物联网共性支撑技术是不属于网络某个特定的层面，而是与网络的每层都有关系，主要包括：网络架构、标识解析、网络管理、安全、QoS等。（yes） 8．物联网中间件平台：用于支撑泛在应用的其他平台，例如封装
和抽象网络和业务能力，向应用提供统一开放的接口等。（yes）9．RFID拥有耐环境性，穿透性，形状容易小型化和多样化等特性（yes） 10．物联网信息开放平台：将各种信息和数据进行统一汇聚、整合、分类和交换，并在安全范围内开放给各种应用服务。（yes） 二、不定项选择题 1. 物联网的基本架构不包括（CD）。 A、感知层 B、传输层 C、数据层 D、会话层 2．物联网节点之间的无线通信，一般不会受到下列因素的影响。( D ) A、节点能量 B、障碍物 C、天气 D、时间 3．下列哪项不是物联网的组成系统（B）。 A、 EPC编码体系 B、EPC解码体系 C、射频识别技术 D、EPC 信息网络系统 4. 利用RFID 、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息，指的是（B）。
第一次实验 10月17日 1. 125khz硬件基本实验 1.1 125khz 时钟信号测量实验 一、实验目的 熟悉和学习iso/iec 18000-2，iso18000标准规范的从电子标签返回的时钟信号。 二、实验内容 通过示波器观测从电子标签返回的时钟clk信号。 三、基本原理 负载调制的基本原理。 四、所需仪器 供电电源、示波器。 五、实验步骤 1、测试线连接 连接示波器：使用ch1 探头，地接到j22测试架，ch1探针接到j23测试架设置示波器：触发源选择ch，其余设置可以参照图5-2-12。 2、操作 打开控制软件，系统默认实验模式即为lf 125khz模式，打开串口，启动只读自动识别标签。 3、观测信号，如图5-3-1所示： 图5-3-1 解调电子标签返回的时钟信号图 1.2 125khz mod信号测量实验 一、实验目的 熟悉和学习iso/iec 18000-2，iso18000标准规范的对射频进行调制的信号。 二、实验内容 通过示波器观测微处理器对射频芯片进行调制的mod信号。 三、基本原理 负载调制的基本原理。 四、所需仪器 供电电源、示波器。 五、实验步骤 1、测试线连接 连接示波器：使用ch1 探头、ch2探头，地都接到j22测试架，ch1探针接到j23测试架，ch2接到j24测试架。 设置示波器：触发源选择ch，其余设置可以参照图5-3-2。 2、操作 打开控制软件，系统默认实验模式即为lf 125khz模式，打开串口，选择读写卡操作的读数据。 3、观测信号，如图5-3-2所示： 图5-3-2 射频调制信号图 1.3 125khz 调制解调信号测量实验 一、实验目的 熟悉和学习iso/iec 18000-2，iso18000标准规范的对射频进行调制和解调的信号。 二、实验内容 通过示波器观测射频调制的mod信号和解调的demod信号。
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 实验一125K H z R F I 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9600bps 2、环境部署 ⑴准备125K 低频RFID 模块，参考1.4.2 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1.4.3 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。 属薄片（如几张纸、塑料板）时，读卡结果正常；而放置金属障碍物时，读卡结果就不正常了 五、小结
RFID原理与应用 实验报告 2016– 2017学年第二学期 级物联网工程专业 课程名称 RFID原理与应用 学号 姓名 指导教师王超梁 2017年月日
实验一RFID通信系统编解码和调制解调仿真 一、实验目的 射频识别技术是一种通过高频电磁破实现物体识别的无线电技术，一个完整的射频识别系统由射频识别阅读器，射频识别标签和射频识别软件系统三大部分组成，根据工作频段的不同，RFID系统编解码方式、调制解调方式不同，不同的编解码和调制解调方式可以提高RFID系统的通信效率，分析与设计RFID系统中不同编解码算法和调制解调方式具有很强的实用性。分析RFID系统不同编解码算法和调制解调方式，并进行仿真，比较不同编解码算法和调制方式对波形的影响，同时对现有算法进行优化和改进，从而提高RFID系统的效率。 二、实验内容 1. RFID实验箱各模块的划分和作用； 电子标签各种编解码算法的仿真； 3. RFID电子标签调制解调的仿真； 4. 记录并截图电子标签各编解码算法和调制解调的波形。 三、预备知识 了解RFID的通信模型和原理；了解调制解调和编解码算法及波形；了解RFI实验箱各模块的功能；了解RFID系统的组成和各部分的作用。 四、实验设备 1. 硬件环境配置 计算机：Intel(R) Pentium(R) 及以上； 内存：1GB及以上； 实验设备：韩柏电子RFID实验箱一套； 2. 软件环境配置 操作系统：Microsoft Windows 7 Professional Service Pack 1； RFID开发环境：AVR Studio，Miniscope。 五、实验分析 1．采用Manchester编码方式，对编码数据和解码数据波形的对比。 2．采用AM调制方式（AM/FM/PM），对数据ASK调制和解调波形的对比。
实验1实训与实践 1.5.1实训目的及要求 RFID已涉及人们日常生活的各个方面，并被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输管理等众多领域，如火车的交通监控系统、高速公路自动收费系统、物品管理、流水线生产自动化、门禁系统、金融交易、仓储管理、畜牧管理、车辆防盗等。 1.实训目的 观察日常生活中的RFID 技术，思考和了解其系统构成与类型。 2.实训要求 观察日常生活中的RFID技术应用，并记录他们的使用具体情况，撰写观察实践分析报告。 1.5.2实训任务
实验2 实训项目 2.3.1实训目的及要求 1.实训目的 通过实训，掌握RFID读写器的接口类型及主要参数，能准确的进行RFID读写器与控制器或计算机进行互连，掌握RFID天线的基础知识，在安装部署RFID天线时能使RFID标签的读取率最高。 2.实训要求 能正确进行RFID读写器与控制器或计算机连接，能正确进行RFID天线连接与配置，提交实训报告。 2.3.4实训任务表 上网查询列举同功能设备相关参数公司名称及报价，完成下表。
实验3 实训与实践 3.8.1实训目的及要求 1.实训目的：通过实训，比较日常生活中应用的RFID技术，掌握RFID的标准。 2.实训要求：比较日常生活中应用的技术，如校园一卡通、公交卡、门禁卡、酒类仿伪卡、物流货品卡等。 3.所需仪器设备：高频RFID读写器4套，超高频RFID读写器4套，有源标签10张，无源标签10张，抗金属标签10张。 3.8.2实训任务 实训任务如表3-7所示。 填写表3-8的实训任务分析报告表。 表3-8 实训任务分析报告表
实验4 无源RFID读写实验（写标签实验） 实验目的 掌握读卡器与网关的连接，熟悉无源标签（也称无源卡片、无源卡）的写操作。 实验设备 感知教学/开发平台SensorRF107H2.0平台内的HF读卡器1 台，ISO1443A标签1个，网关主板1块，电源1个，连接线1个。 关键介绍 注意HF读卡器与网关主板连接，HF读卡器跳线设置。 实验过程 1）通过连接线把网关主板左上角RFID 接口与HF读卡器连接起来，并为网关主板接上电源。2）短接HF读卡器J3。 3）打开网关主板电源开关，进入实验菜单选择界面，选择RFID。 4）进入实验界面。 5）选择实验操作。 6）把ISO1443A标准标签放至HF 读卡器上。 7）通过网关主板键盘输入相应32 位ID，如12345678901234567890123456789012： 8)按下键盘“OK”键，如果写入标签失败，显示如下图所示，此时注意检查，标签与读卡 器距离，读卡器设置是否正确。如果成功把ID 写入标签，则显示。 实验结论
郑州轻工业学院 实验报告名称：《课程名称》综合实验 院（系）：计算机与通信工程学院 专业班级：网络工程（物联网技术13-01）指导教师： 时间：2015-2016（1）
郑州轻工业学院 实验报告名称：《课程名称》综合实验 院（系）：计算机与通信工程学院 专业班级：网络工程（物联网技术13-01）姓名： 学号： 指导教师：杨永双陈燕 成绩评定表 时间：2015-2016（1）
目录 1实验任务和目的 (7) 2实验过程和结果............................................................................................ 错误！未定义书签。 2.1实验过程 ........................................................................................... 错误！未定义书签。 2.2实验结果 ........................................................................................... 错误！未定义书签。3实验总结和心得............................................................................................ 错误！未定义书签。4附录（代码）................................................................................................ 错误！未定义书签。
物联网操作实验报告 “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。 中国式的物联网定义：物联网指的是将无处不在（Ubiquitous）的末端设备（Devices）和设施（Facilities），包括具备“内在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等、和“外在使能”(Enabled)的，如贴上RFID的各种资产（Assets）、携带无线终端的个人与车辆等等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”（Mote），通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成（Grand Integration)、以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网（Intranet）、专网（Extranet）、和/或互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面（集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。 1、打开物联网工具箱，接上工具箱电源并打开电源。
2、检查工具箱的工具，分清工具箱的工具。
界面1：
广西科技大学鹿山学院 实验报告 课程名称： RFID原理及应用 指导教师：王亓剑 班级：物联网141 物联网142 姓名：李宏强杨逸丰林健钊但功成 学号：20142081 20142931 20142944 20142071 成绩评定： 指导教师签字： 2016年12月15日
一、实验的目的 (2) 二、RFID系统组成和工作原理 (2) 最基本的RFID系统由三部分组成: (2) 1.标签: (2) 2.阅读器: (2) 3.天线: (2) 负载调制的基本原理,把信号转换成适合在信道中传输的形式过程: (2) 1.载波调制: (2) 2.调幅: (2) 三、所需仪器 (2) 四、实验步骤 (2) 五、数据及结果分析 (2) 在控制软件上的显示: (3) 得到图像: (3) 将输出频率调高: (4) 得到图像: (4) 六、总结及心得体会 (5) 李宏强: (5) 杨逸丰: (5) 林健钊: (5) 但功成: (5)
一、实验的目的 通过实验了解RFID的基本概念,掌握RFID系统硬件射频设计技术,了解防碰撞算法,熟悉掌握RFID应用系统设计技术,熟悉和学习ISO/IEC 18000-2,ISO18000标准规范的对射频进行调制的信号。 二、RFID系统组成和工作原理 RFID技术利用无线射频方式在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输,已达到目标识别和数据交换的目的。 最基本的RFID系统由三部分组成: 1.标签: 由耦合原件及芯片组成,标签含有内置天线,用于和射频天线间进行通信。 2.阅读器: 读取标签信息的设备。 3.天线: 在标签和读取器间传递射频信号。 负载调制的基本原理,把信号转换成适合在信道中传输的形式过程: 1.载波调制: 用调制信号去控制载波的参数的过程使载波的某一个/几个参数按照调制信号的规律而变化。 2.调幅: 由调制信号去控制高频载波的幅度使之随调制信号做线性变化的过程。 三、所需仪器 供电电源、电脑、RFID实验箱一套 四、实验步骤 （一）在电脑上安装好所需软件； （二）测试线连接; （三）设臵试验箱参数; （四）打开控制软件,设臵软件参数,端口; （五）试验箱输出数据; （六）在电脑上的软件观测信号并分析; 五、数据及结果分析
物联网实验报告 学院： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 2013/12/8 目录 实验一 RFID的读与写 (2) 一、实验目的 (2) 二、实验内容 (3) 三、基本原理 (3)
四、所需仪器 (3) 五、实验步骤 (3) 实验二RFID 防撞系统实验 (5) 一、实验目的 (5) 二、实验内容 (5) 三、基本原理 (5) 实验三 CC2530 LED 组件实验 (9) 一、实验目的 (9) 二、实验设备 (9) 三、准备知识 (9) 四、实验原理 (9) 五、实验步骤 (9) 六、实验注意事项 (11) 八、参考程序 (12) 九、实验总结 (12) 实验四 CC2530 定时器组件实验 (13) 一、实验目的 (13) 二、实验设备 (13) 三、准备知识 (13) 四、实验原理 (13) 五、实验步骤 (13) 八、参考程序 (14) 九、实验总结 (15) 实验一 RFID的读与写 一、实验目的 熟悉和学习ISO/IEC 18000-3，ISO15693 标准规范第三部分协议和指令内容
中的读取和写入标签数据操作部分内容。 二、实验内容 通过发送不同的基本指令，观察返回的数据，了解指令的作用。 三、基本原理 ISO15693 标准规范第三部分。 四、所需仪器 供电电源、电子标签。 五、实验步骤 1、读取UID 将1 个标签放于仪器天线之上，给系统上电，打开系统软件PracticeSystem.exe，正确 设置串口，设置操作同防碰撞实验部分的设置操作。 运行“寻卡”command，得到正常标签的UID。操作如图3.1 所示： 2、读取单个BLOCK 数据 确认系统已经得到了单个标签的UID，在“ISO 15693 命令”处，运行“读取单个数据块”command，即可得到确定UID 标签的相应Block 里面的数据。操作如图3.2 所示：
《RFID原理与应用》-许毅陈建军-知识点总结 RFID原理和应用课程复习提纲第一章1、什么是RFID?无线射频识别作为一种通信技术，可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光学接触。 常用的有低频（125k~134.2K）、高频（13.56Mhz）、超高频，微波等技术。 2、RFID技术特点1快速扫描2体积小型化、形状多样化3抗污染能力和耐久性4可重复使用5穿透性和无屏障阅读6数据的记忆容量大7安全性 3、RFID系统的组成RFID系统主要由阅读器、电子标签、RFID中间件和应用系统软件4部分构成。 4、阅读器的构成以及各部分的功能组成：射频接口、逻辑控制单元和天线天线：天线是一种能将接受到的电磁波转换为电流信号，或将电流信号转换为电磁波发射出去的装置。 射频接口模块：1产生高频发射能量，激活电子标签并为其提供能量2对发射信号进行调制，将数据传输给电子标签3接受并调制来自电子标签的射频信号逻辑控制模块：1与应用系统软件进行通信，并执行从应用系统软件发送来的指令2控制阅读器与电子标签的通信过程3信号的编码与解码4对阅读器和标签之间传输的数据进行加密和解密5执行防碰撞算法6对阅读器和标签的身份进行验证5、电子标签分类、组成及各组成部分功能根
电子标签分为利用物理效应进行工作的数据据工作原理的不同，载体和以电子电路为理论基础的数据载体6、RFID中间件的主要功能1阅读器协调控制2数据过滤与处理3数据路由与集成4进程管理7、RFID系统能量耦合方式和数据传输原理根据射频识别系统作用距离的远近情况，标签天线与读写器天线之间的耦合可以分为密耦合系统、遥耦合系统和远距离系统三类。 数据传输原理P108、RFID系统的工作原理阅读器通过天线向周围空间发送一定频率的射频信号;标签一旦进入阅读器天线的作用区域将产生感应电流，获得能量被激活;激活标签将自身信息编码后经天线发送出去;阅读器接收该信息，经过解码后必要时送至后台网络;后台网络中主机鉴定标签身份的合法性，只对合法标签进行相关处理，通过向前端发送指令信号控制阅读器对标签的读写操作;9、RFID系统的性能指标1射频标签的存储容量2工作方式3数据传输速度4读写距离5多个标签识别能力6射频标签与天线间的射频载波频率7RFID系统的连通性8数据载体9状态模式10能量供应10、RFID系统的频率划分和作用距离射频识别系统读写器发送的频率基本上划归4个范围：低频（30~300KHZ）、高频（3~30MHZ）、超高频（300MHZ）和微波（2.5GHZ以上）。 根据作用距离，射频识别系统的附加分类：密耦合（0~1cm）、遥耦合（0~1m）和远距离系统（1~10m）。 11、RFID技术现状和面临的主要问题问题：1.标签成本问题
物联网技术与应用 实验报告 名称：RFID综合实验 院系：电子与通信工程系班级：通信1403 报告人： 胡睿康201403010305 李克键201403010307 李泰锐201403010308 2017年3月9日
实验一Inventory 命令实验 实验目的： 熟悉和学习ISO15693标准规范第三部分协议和指令内容。 实验内容： 寻找标签卡片。 实验设备： RFID-RP实验箱中OURS_HF_EM板子一块，PC机一台，一针一空的串口线一根，5V3A 电源线一根，ISO15693标签卡片一张。 实验原理： 寻找标签卡片总量命令被用于在天线感应范围内获得ISO15693协议标签卡片的唯一ID （UID）号。它支持两种方法：一种是16个槽（slot）。在感应范围内单个槽（slot），另一种是单个槽（slot）。在感应范围内单个槽（slot）模式允许全部的请求命令。如果在该模式下，出现了多张标签，那么数据冲撞错误请求将被发送到上位机GUI。在16个槽（slot）模式下，根据标签卡片的UID 号，通过寻找总量命令迫使应答器在16个插槽中的1个做出应答，从而减少数据冲突的可能。在该时间槽顺序下，任何冲撞的发生都能够通过在ISO 15693标准协议中定义的冲撞标志得到解决。 实验步骤： 一、使用16槽（slot）寻找单张标签卡片，用户需要以下4个步骤： （1）在标签标志（Request Flags）窗口点击任意设置标志（仅双副载波（Double sub-carrier），高比特率（High Data Rata）选项有效）及数据编码模式选择相应模式。 （2）点击设置协议（Set Protocol）。 （3）在命令（Command）窗口点选数量（Inventory）按钮。 （4）将一张ISO15693协议标签卡，放入TRF7970开发板天线接收范围内。 （5）点击执行命令（Execute）。
通信与信息工程学院RFID技术实验报告 通信与信息工程学院 二〇一六年
目录 1、实验目的 (1) 2、实验原理 (1) 3、实验中存在的问题 (3) 4、实验心得体会 (3)
一、实验目的 1.125kHz阅读器控制软件：利用HBE-RFID-REX2控制程序，运行阅读器的功能并掌握原理和构造。 2.1 3.56MHz 阅读器：使用HBE-RFID-REX2控制程序和REX2 API控制HBE-RFID-REX2 13.56MHz阅读器，运行阅读器的功能并了解其工作原理和结构。尝试了解13.56MHz上支持的ISO/IEC 14443和ISO/IEC 15963标签的功能。 3.ASK调制解调：理解HBE-RFID-REX2中个模块，在RFID实验箱中练习ASK调制解调。 二、实验原理 1.125k阅读器控制软件：利用HBE-RFID-REX2控制程序控制HBE-RFID-REX2各阅读器，同时通过USB连接线将125kHz阅读器连接到PC上，在HBE-RFID-REX2控制程序中分别执行阅读器连接，识别UID，标签模式设定，内存控制四个操作。 1)阅读器连接，先选择端口并单击阅读器的种类，然后单机“connect”按钮进行连接。 2)GetUID，读取阅读器天线识别区域中标签的UID的功能，在HBE-RFID-REX2中， 读取以125kHz用提供的REX标签IC的Page1范围内64比特（8字节）数据。按下“Get UID”按钮执行一回，如果勾选“Loop”，则反复执行。在AOR模式下为用于读取AOR模式标签的UID的选项。 3)Tag Mode Setting，标签模式设置，用于防止意外读取标签数据，是在请求发送标签数据时，需确认标签的秘密才允许读取数据，并转换标签模式的一项功能。通过REX应用程序变更标签模式时，首先选择需变更的模式，输入标签密码后，点击“Tag Mode Setting”按钮即可输出其处理结果。在AOR模式下读取UID，在Password模式下读取0page的数据时，则需要输入密码。 4)Mwmory Control，内存控制，用于读取标签0page中的各个区的数据。0page中提 供8个块，每个块4比特，0号及7号块在分别输出时应注意相应标签中设置的密码，其余块可由用户读写数据。在REX应用程序中，“Protected”选项用于Password 模式标签，若要访问Password模式标签的0Page，选项需选定“Enable”，输入标签密码后执行即可。 2.1 3.56MHz 阅读器控制软件：使用HBE-RFID-REX2控制程序和REX2 API控制HBE-RFID-REX2 13.56MHz阅读器，分别使用TAG类型中的ISO/IEC 14443和ISO/IEC 15963标签，完成阅读器连接，标签检测，和ISO/IEC 14443和ISO/IEC 15963标签的各功能。 1)阅读器连接：在REX2中，为了连接到REX2 13.56MHz阅读器上，在Home 标 签上选择阅读器连接的端口和阅读器类型，并单击“connect”按钮。 2)标签检测：连接阅读器后，如果点击HOME标签的“ALL UID”按钮，则阅 读器被设定为自动检测所有标签的模式。 3)执行ISO/IEC 14443相关功能。 ①Register ISO14443A：按下“Register A”按钮，则阅读器的模式被设定使 用ISO14443A相关功能。 ②REQA：在阅读器中作为由ISO14443A标签Resquest的命令，来确认在阅 读器的区域中ISO14443A标签是否存在收到此命令的标签发送ATQA。 ③Cascade：anticollision对阅读器的Resquset，两个以上标签应答时，由于阅 读器不能区分两个应答进行识别，因此会发生冲突，作为这时为了选择一个 标签防止冲突病毒去标签信息，或进行控制的命令，Level 1是标签的UID
RFID系统工作原理及其结构 一套完整的RFID系统, 是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成, 其工作原理是Reader 发射一特定频率的无线电波能量给Transponder, 用以驱动 Transponder电路将内部的数据送出，此时Reader 便依序接收解读数据, 送给应用程序做相应的处理。 图系统的基本组成 以RFID 卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成, 感应偶合(Inductive Coupling) 及后向散射偶合(Backscatter Coupling)两种, 一般低频的RFID大都采用第一种式, 而较高频大多采用第二种方式。 图卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式 阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，目前应答器大多是由耦合原件（线圈、微带天线等）和微芯片组成无源单元。 应答器通常包含： a.天线:用来接收由阅读器送过来的信号,并把所要求的数据送回给阅读器。 /DC电路:把由卡片阅读器送过来的射频讯号转换成DC电源,并经大电容储存能量,再经稳压电路以提供稳定的电源。 c.解调电路:把载波去除以取出真正的调制信号。 d.逻辑控制电路:译码阅读器所送过来的信号, 并依其要求回送数据给阅读器。 e.内存:做为系统运作及存放识别数据的位置。 f.调制电路: 逻辑控制电路所送出的数据经调制电路后加载到天线送给阅读器。 图3.标签结构 阅读器通常包含： a.天线:用来发送无线信号给Tag,并把由Tag响应回来的数据接收回来. b.系统频率产生器:产生系统的工作频率. c.相位锁位回路(PLL):产生射频所需的载波信号 d.调制电路:把要送给Tag的信号加载到载波并送给射频电路送出. e.微处理器:产生要送给Tag信号给调制电路,同时译码Tag回送的信号, 并把所得的数据回传给应用程序,若是加密的系统还必需做加解密操作. f.存储器:存储用户程序和数据 g.解调电路: 解调tag送过来的微弱信号,再送给微处理器处理. h.外设接口:用来和计算机联机 图4.阅读器系统方块图
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
实验一125K H z R F I 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9600bps 2、环境部署 ⑴准备125K 低频RFID 模块，参考1.4.2 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1.4.3 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；
RFID实验报告 学院：信息科学与工程学院专业班级：物联网工程1202班指导老师：高建良 学号：0909123006 姓名：胡松
目录 UHF超高频实验 (3) 实验一超高频读写器的基本认知 (3) 实验二 Gen2协议下标签读写实验 (3) 实验三读写器功率对标签读取距离影响实验 (4) 实验四读写器频率对标签读取距离影响实验 (4) 实验五 Gen2协议下标签TID区分析实验 (4) 实验六 ISO14443A协议下标签密钥修改实验 (6) LF低频实验 (8) 实验七低频读写器的基本认知 (8) 实验八低频读写器编程实验 (9)
实验一&二：超高频读写器的基本认知 &&Gen2协议下标签读写实验 一、实验目的 了解超高频读写器的基本设置，熟悉超高频读写器的设置与使用。通过本次实验，了解超高频读写器和标签参数的含义和设置方法。 二、实验内容 了解和设置读写器参数； 三、实验截图
实验三读写器功率对标签读取距离影响实验一、实验结果
表4-1 RFID读写器距离的改变对RFID标签读取距离的影响记录表 实验四读写器频率对标签读取距离影响实验一、实验结果 表4-2 RFID读写器频率的改变对RFID标签读取距离的影响记录表 实验五 Gen2协议下标签TID区分析实验一、实验结果
实验六 ISO14443A协议下标签密钥修改实验 一、实验目的 密钥是卡的重要组成部分，只有输入正确的密钥才能读到卡中的信息，同时出于其安全性考虑，密钥会经常变更。 该实验对ISO 14443A协议中的S50卡进行密钥修改。 二、实验内容 1.修改卡的密钥。 2.根据新的密钥读取卡片数据。 三、实验截图 整体截图如下：