物联网射频识别(RFID)技术与应用 - 第5章

物流信息技术与应用作业指导书第1章物流信息技术概述 (3)1.1 物流信息技术的概念与分类 (3)1.2 物流信息技术的发展现状与趋势 (4)1.3 物流信息技术在物流行业中的应用 (4)第2章条码技术与应用 (5)2.1 条码概述 (5)2.2 条码识别技术 (5)2.3 条码在物流中的应用案例 (5)第3章射频识别技术与应用 (6)3.1 射频识别技术概述 (6)3.2 射频识别系统的组成与工作原理 (6)3.2.1 射频识别系统的组成 (6)3.2.2 射频识别系统的工作原理 (6)3.3 射频识别技术在物流中的应用案例 (6)3.3.1 仓储管理 (6)3.3.2 运输管理 (7)3.3.3 零售管理 (7)第4章传感器技术与应用 (7)4.1 传感器概述 (7)4.2 常用传感器及其工作原理 (7)4.2.1 光电传感器 (7)4.2.2 磁感应传感器 (8)4.2.3 压力传感器 (8)4.2.4 温度传感器 (8)4.3 传感器在物流中的应用案例 (8)4.3.1 仓库管理系统 (8)4.3.2 智能配送系统 (8)4.3.3 货运车辆监控系统 (8)4.3.4 自动化立体仓库 (8)第5章电子标签技术与应用 (9)5.1 电子标签概述 (9)5.2 电子标签的类别与功能 (9)5.3 电子标签在物流中的应用案例 (9)第6章物联网技术与应用 (10)6.1 物联网概述 (10)6.2 物联网的关键技术 (10)6.2.1 传感器技术 (10)6.2.2 射频识别技术（RFID） (10)6.2.3 网络通信技术 (10)6.2.4 数据处理与分析技术 (10)6.3 物联网在物流中的应用案例 (11)6.3.1 仓储管理 (11)6.3.2 运输管理 (11)6.3.3 货物追踪 (11)6.3.4 智能配送 (11)6.3.5 供应链管理 (11)第7章大数据与云计算技术 (11)7.1 大数据概述 (11)7.1.1 大数据的特征 (11)7.1.2 大数据的发展历程 (12)7.2 大数据处理技术 (12)7.2.1 数据采集 (12)7.2.2 数据存储 (12)7.2.3 数据处理 (12)7.2.4 数据分析 (12)7.2.5 数据可视化 (12)7.3 云计算在物流中的应用 (12)7.3.1 提高资源利用率 (13)7.3.2 灵活扩展 (13)7.3.3 降低运维成本 (13)7.3.4 促进物流信息化 (13)7.3.5 实现数据共享与协同 (13)第8章人工智能技术与应用 (13)8.1 人工智能概述 (13)8.2 人工智能在物流行业的应用场景 (13)8.2.1 无人驾驶技术 (13)8.2.2 智能仓储 (13)8.2.3 智能配送 (14)8.2.4 智能客服 (14)8.3 人工智能在物流领域的发展趋势 (14)8.3.1 技术融合 (14)8.3.2 应用拓展 (14)8.3.3 普及化 (14)8.3.4 安全与隐私保护 (14)第9章智能运输系统 (14)9.1 智能运输系统概述 (14)9.2 智能运输系统的关键技术 (15)9.3 智能运输系统在物流中的应用案例 (15)第10章物流信息技术发展趋势与展望 (16)10.1 物流信息技术的发展趋势 (16)10.1.1 互联网与物联网技术的深度融合 (16)10.1.2 大数据与云计算在物流领域的广泛应用 (16)10.1.3 人工智能技术在物流行业的逐步渗透 (16)10.1.4 区块链技术为物流行业带来信任与透明度 (16)10.1.5 绿色物流与可持续发展理念的深入人心 (16)10.2 物流信息技术的创新与挑战 (16)10.2.1 创新物流业务模式 (16)10.2.1.1 共享经济在物流领域的应用 (16)10.2.1.2 跨境电商与物流的协同发展 (16)10.2.1.3 智能物流系统与设备的研发与应用 (16)10.2.2 技术创新推动物流行业变革 (16)10.2.2.1 无人驾驶技术在物流领域的摸索 (16)10.2.2.2 货物追踪与识别技术的突破 (16)10.2.2.3 物联网平台的构建与优化 (16)10.2.3 面临的挑战 (16)10.2.3.1 技术成熟度与产业应用的矛盾 (16)10.2.3.2 数据安全与隐私保护的困境 (16)10.2.3.3 人才短缺与技能培训的需求 (16)10.3 物流信息技术未来发展展望 (16)10.3.1 智能化物流系统的普及与优化 (16)10.3.2 数字化供应链的构建与升级 (16)10.3.3 绿色物流技术的研发与应用 (16)10.3.4 跨界融合与创新合作模式的摸索 (16)10.3.5 深度融入国家战略，助力物流强国建设 (16)第1章物流信息技术概述1.1 物流信息技术的概念与分类物流信息技术是指运用计算机技术、通信技术、网络技术、物联网技术、大数据技术等现代信息技术，对物流活动中的信息进行采集、处理、传输、存储和利用的一系列技术手段。

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。

《RFID技术及应用》课程标准课程代码： 0231603课程类别：专业方向课课程属性：限选课学分/学时： 4.5学分/ 72学时制订人：审订人：适用专业：物联网应用技术电子工程系一、制订课程标准的依据本课程标准以《中华人民共和国高等教育法》和《中华人民共和国职业教育法》专科教育应当使学生掌握本专业必备的基础理论、专门知识，具有从事本专业实际工作的基本技能和初步能力、教高〔2000〕2号《关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》精神为指导，依据物联网应用技术专业人才培养方案对课程的教学要求而制订。

二、课程的性质《RFID技术及应用》课程是物联网应用技术专业人才培养方案中专业方向课下的职业综合能力模块课程之一，是该专业的一门限选课。

三、本课程与其它课程的关系四、课程的教育目标五、课程的教学内容与建议学时（72学时）六、课程教学设计指导框架七、教学基本条件1.对教师的基本要求（1）团队规模：基于每届2个教学班的规模，专兼职教师4人左右，其中，专职教师2人，兼职教师2人，职称和年龄结构合理，互补性强。

（2）教师专业背景与能力要求：主讲教师应为电子信息大类专业本科以上学历，熟悉RFID技术及物联网前沿知识，具备一定的一卡通系统开发与维护经验，具有较强的语言表达能力及职业教学方法的能力，掌握一定的教学方法与教学艺术。

（3）课程负责人：熟悉物联网应用技术专业相关技术和高职教育规律、实践经验丰富、教学效果好、在行业有一定影响、具有中级及以上职称的“双师”教师。

2.教学硬件环境基本要求为保证教学效果，理论与实训应一体化教学，课程教学要求在智能电子实训室进行，每位学生单独使用智能卡与RFID实验设备，每组学生（3-4人/组轮流使用一套智能一卡通系统。

另外，还应有相应的学生参观实习基地。

3.教学资源基本要求（1）《RFID技术及应用》多媒体网络课程资源。

（2）参考书目《RFID技术及应用》，曾宝国、程远东编著，重庆大学出版社，2014年出版，版本：1。

物联网领域中RFID技术的使用教程物联网（Internet of Things）是近年来快速发展的领域，通过无线传感器和互联网技术，实现各种设备和物品的互联互通。

在物联网应用中，RFID（Radio Frequency Identification）技术扮演了重要的角色，作为一种实时无线识别和跟踪技术，RFID不仅在物流管理、供应链追踪等领域得到广泛应用，也在智能城市、智能交通等领域发挥着重要作用。

本篇文章将向你介绍RFID技术在物联网领域中的使用教程，帮助你了解如何使用RFID技术实现物品的识别、追踪和管理。

1. RFID技术的基本原理RFID是一种通过无线电波进行数据传输和识别的技术。

它由三个主要组件组成：RFID标签（Tag）、RFID读取器（Reader）和RFID中间件（Middleware）。

RFID标签是一种被动设备，内置有微型芯片和天线。

当RFID读取器发送射频信号时，标签通过接收并解码信号来向读取器发送唯一的识别码。

RFID读取器是用于发送和接收RFID信号的设备。

它通过射频识别标签，并将标签所携带的信息传输到RFID中间件或相关系统中。

RFID中间件是一个软件层，可用于管理RFID标签的识别数据，并与其他系统（如数据库或企业资源计划系统）进行集成。

2. RFID技术在物联网中的应用2.1 物品识别与追踪RFID技术在物联网中的一个重要应用是物品的识别与追踪。

通过将RFID标签粘贴或嵌入到物品中，可以对物品进行唯一识别和跟踪。

在仓储和物流管理中，RFID标签可以用于实时跟踪货物的位置和状态，提高物流的效率和可视化程度。

在智能零售中，RFID标签可以帮助商家实时监控和管理库存，并提供更好的消费者服务体验。

2.2 智能交通系统RFID技术在智能交通系统中的应用也十分广泛。

例如，通过在车辆上安装RFID标签和道路上安置RFID读取器，可以实现实时的车辆识别和交通流量监控。

这可以帮助交通管理部门更好地管理交通流量，优化交通信号灯控制，减少拥堵和交通事故。

《RFID射频识别技术》课程标准一、课程基本信息二、课程的性质、目的和任务1.课程性质《RFID射频识别技术》是电子信息工程技术专业（物联网方向）的一门职业核心任选课程，开设在第三学期，其前导课程为电子信息工程技术导论、电子技术、后续课为面向对象程序设计、物联网工程技术综合实战。

2.目的和任务通过以工作任务为导向的系统学习，使学生可以熟悉典型的RFID系统应用平台的实际项目，了解RFID技术的概念和特点，并能够熟练选择合适的标签和读写器；能够根据实际的项目需求，搭建RFID系统平台；通过该课程的学习，学生可以具备项目需求分析的能力、RFID系统设计能力、RFID系统集成维护能力。

三、课程教学的基本要求四、课程的教学重点和难点、学时分配教学重点：RFID物理学、电磁学业原理；RFID标准、电子标签、RFID读写器；RFID 中间件和系统体系结构；RFID系统中的安全和隐私、RFID系统关键技术；教学难点：RFID读写器；RFID中间件；RFID系统中的安全和隐私、RFID系统关键技术；课程学时分配一览表五、相关课程的衔接其前导课程为电子信息工程技术导论、电子技术、后续课为面向对象程序设计、物联网工程技术综合实战。

六、实验教学七、其它课程的考核与评价。

理论与实践相结合，注重过程考核，科学全面地评价学生的综合素质。

考核方式为过程考核+综合考核。

强调学生平时学习的态度和知识的积累。

学生成绩包括平时成绩和期末考试成绩，其中，平时成绩占50%，期末考核占50%。

成绩考核方法分为过程考核和理论考核两种。

平时成绩为过程考核，包括出勤表现10%、课堂提问10%、作业测评10%、实践操作10%、实践报告10%，主要考核学生的实践动手能力、团队协作精神、服从意识等。

期末考试为理论考核，重点考核学生的专业知识水平，试题覆盖全部教学内容。

通过进行试卷分析，研究考核过程中出现的问题并提出解决的措施，以便在以后的教学过程中进行改进。

物联网射频识别技术应用在当今科技飞速发展的时代，物联网技术正逐渐渗透到我们生活的方方面面。

其中，射频识别技术（RFID）作为物联网的关键技术之一，发挥着至关重要的作用。

射频识别技术，简单来说，就是一种非接触式的自动识别技术。

它通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而无需在识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。

RFID 系统通常由电子标签、阅读器和天线三部分组成。

电子标签就像是物品的“身份证”，存储着物品的相关信息。

阅读器则负责读取电子标签中的信息，而天线则在阅读器和电子标签之间传递射频信号。

在物流与供应链管理领域，RFID 技术的应用带来了巨大的变革。

以往，货物的追踪和管理往往依赖人工扫码和记录，效率低下且容易出错。

而采用 RFID 技术后，每个货物上都贴有电子标签，在货物运输的各个环节，通过阅读器可以快速、准确地获取货物的信息，包括货物的名称、数量、批次、运输路径等。

这不仅提高了物流的效率，降低了成本，还大大减少了货物丢失和误送的情况。

在零售行业，RFID 技术也有着广泛的应用。

例如，在库存管理方面，通过在商品上安装 RFID 标签，店员可以快速地进行库存盘点，及时了解商品的库存数量和位置，避免了传统盘点方式的繁琐和耗时。

在防盗方面，RFID 标签可以与防盗系统相结合，当未经过授权的商品被带出店铺时，系统会自动报警。

此外，在顾客购物体验上，RFID 技术也能有所提升。

比如，顾客可以通过自助结账通道，快速完成购物结算，无需逐一扫码商品。

在医疗领域，RFID 技术同样发挥着重要作用。

在药品管理中，每瓶药品上都贴上 RFID 标签，能够有效防止假药的流入，确保药品的质量和安全。

在医疗器械管理方面，可以实时跟踪器械的使用情况和位置，方便医院进行设备的维护和管理。

对于患者管理，RFID 手环可以记录患者的个人信息、病历和治疗方案等，医护人员通过读取手环信息，能够快速了解患者的情况，提供更及时和准确的医疗服务。

射频识别（RFID）技术与应用伴随高科技的飞速发展，国际经济迅速向一体化迈进，促进了信息开发和信息服务产业的诞生和发展。

计算机的性能上日臻完善，超大规模集成电路和超高速度计算机技术的突飞猛进，人们开始关注如何改变手工数据输入，是输入质量和速度与其相匹配。

条码自动识别技术就是这样的环境下应运而生的，它是以计算机、光电技术和通信技术的发展为基础的一项综合性科学技术，是信息数据自动识别、输入的重要方法和手段。

而作为自动识别技术之一的条码技术，从40年代进行研究开发，70年代逐渐形成了规模，近30年则取得了长足的发展。

自动识别技术是信息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段，也已经初步形成了包括条码技术、射频技术（RFID）、生物识别、语音识别、图象识别和磁卡技术等以计算机、光、机、电、通讯技术为一体的高新科学技术。

20世纪的自动识别业可以说是条码技术的天下，自70年代在全球进行推广应用的商品条码系统（即EAN-UPC系统）诞生以来，条码技术以一种飞速发展的态势占领了从商业到工业，从仓储到流通的几乎所有数据管理的应用领域。

可以说，条码技术对供应链的管理，从商品制造、管理和流通的贡献是举足轻重的，为现代化物流的发展，为企业提供管理水平，降低管理成本和促进全球经济一体化的进程奠定了坚实的基础。

然而随着时代的变迁和技术的不断更新，条码技术已经无法满足企业现有的应用。

比如快速消费品供应链的管理，由于行业的特殊性，商品流转周期短，对商品信息实时传递的要求高。

现有的条码技术无法在短时间内从大量的商品中去获取商品的信息，惟一的途径必须是靠人工的一对一的扫描方式去完成。

随着沃尔玛“RFID计划”的推行，无疑为RFID在快速消费品供应链管理中的发展提供了一个强大的支点。

目前，我国许多商家已经意识到RFID在快速消费品行业中应用的必然性，国内快速消费品龙头企业贵州茅台酒集团也已开展了基于RFID 技术的酒类防伪应用技术研究和RFID在供应链管理方面的应用。

rfid技术与应用课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解RFID（无线射频识别）技术的基本原理，掌握其工作流程及系统组成；2. 掌握RFID技术在物联网、物流、智能制造等领域的应用；3. 了解我国RFID技术发展的现状和未来趋势。

技能目标：1. 学会使用RFID设备进行数据读取、写入和解析；2. 能够运用RFID技术解决实际生活中的问题，设计简单的RFID应用系统；3. 培养学生动手操作、团队协作和创新能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对RFID技术及其应用的兴趣，提高学生的信息素养；2. 增强学生的国家意识，认识到我国在RFID领域的发展成就；3. 引导学生关注科技发展对社会生活的影响，培养学生的社会责任感。

课程性质：本课程为选修课，以实践为主，理论为辅，注重培养学生的实际操作能力和创新意识。

学生特点：学生具备一定的电子技术基础和编程能力，对新兴技术感兴趣，喜欢动手实践。

教学要求：结合课本内容，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，鼓励学生积极参与讨论、实践和创新。

通过本课程的学习，使学生能够掌握RFID技术的基本知识和应用技能，培养其运用RFID技术解决实际问题的能力。

二、教学内容1.RFID技术原理：- 无线射频识别的基本概念；- RFID系统组成及其工作原理；- RFID标签、读写器、天线等关键设备的性能参数及选型。

2.RFID技术应用：- 物联网中RFID的应用案例分析；- 物流与供应链管理中RFID技术的应用；- 智能制造领域RFID技术的应用。

3.RFID实践操作：- RFID设备的使用与维护；- 数据读取、写入及解析方法；- 基于RFID的简单应用系统设计与实现。

4.我国RFID技术发展：- 我国RFID技术发展现状；- 我国RFID技术政策、法规及标准；- 我国RFID技术未来发展趋势。

教学内容安排与进度：第一周：RFID技术原理（1-2章）第二周：RFID技术应用（3-4章）第三周：RFID实践操作（5-6章）第四周：我国RFID技术发展（7章）本教学内容依据课程目标和教材内容进行设计，注重理论与实践相结合，旨在帮助学生全面了解RFID技术及其应用，提高学生的实际操作能力和创新能力。

第5章 RFID 电磁波传播及接收功率恢复104 2.45GHz 的工作波长为893100.12212.22.4510c f λ×====×m cm 理想全向天线的增益为1。

由式（5.17），866MHz 理想全向天线的有效接收面积为2234.6195.344e A G λ==×=ππ2cm 2.45GHz 理想全向天线的有效接收面积为 2212.2111.844e A G λ==×=ππ2cm ② 赫兹偶极子的增益为1.5。

由式（5.17），866MHz 赫兹偶极子的有效接收面积为 2234.6 1.5142.944e A G λ==×=ππ2cm 2.45GHz 赫兹偶极子的有效接收面积为 2212.2 1.517.844e A G λ==×=ππ2cm ③ 2/λ偶极子天线是RFID 最常用的天线，其增益为 1.64。

由式（5.17）可得，866MHz 时2/λ偶极子天线的有效接收面积为 2234.6 1.64156.244e A G λ==×=ππ2cm 2.45GHz 时2/λ偶极子天线的有效接收面积为 2212.2 1.6419.444e A G λ==×=ππ2cm 2.45GHz 是866MHz 有效接收面积的12.4%。

5.2.3 接收的电场强度在RFID 中，当标签进入读写器基站的场强中时，标签开始工作。

标签开始工作的最小功率取决于制造商使用的技术、标签集成电路的复杂性和功能等，在UHF 频段，标签开始工作的最小功率通常为10µW ～150µW 。

现在分析可以让标签开始工作的电场强度。

(1) 标签开始工作的电场强度由式（5.16），接收天线送到匹配负载的功率为。