本書全面、系統(tǒng)地闡述了射頻識別(RFID)技術的基本原理、關鍵設備和技術應用。全書共7章,前3章主要為理論知識,介紹了物聯(lián)網(wǎng)及RFID技術、RFID標準體系、RFID技術的工作原理、RFID的編碼和調制原理、RFID的差錯控制與數(shù)據(jù)安全設計、RFID系統(tǒng)關鍵設備(電子標簽、RFID讀寫器、RFID中間件)的原理和應用。后4章為RFID實用系統(tǒng)的設計,內容包括RFID人員進出和車輛進出門禁系統(tǒng)設計、RFID企業(yè)智能安全管理和校園安全管理系統(tǒng)設計、RFID智能交通管理系統(tǒng)的設計和基于ARM處理器的RFID嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。
本書理論和實踐并重,每章均包含習題和實訓項目,結合實訓項目進行相應的知識點介紹,并有詳細的實訓步驟和考核要求。
本書適合作為高等職業(yè)院校通信及物聯(lián)網(wǎng)相關專業(yè)的教材,也可作為相關專業(yè)技術人員的參考書。
前言
第1章物聯(lián)網(wǎng)及RFID技術1
1.1物聯(lián)網(wǎng)概述1
1.1.1物聯(lián)網(wǎng)的定義1
1.1.2物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景1
1.1.3物聯(lián)網(wǎng)的應用領域2
1.1.4物聯(lián)網(wǎng)的體系結構4
1.1.5物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)及市場5
1.2自動識別技術5
1.2.1自動識別技術的分類及特點5
1.2.2條形碼(Barcode)自動識別技術6
1.2.3二維碼自動識別技術7
1.2.4其他自動識別技術及特點8
1.3RFID技術9
1.3.1RFID的技術特點10
1.3.2RFID的應用10
1.3.3RFID的發(fā)展歷程11
1.4RFID系統(tǒng)的組成、工作流程和分類12
1.4.1RFID系統(tǒng)的組成12
1.4.2RFID系統(tǒng)的工作流程13
1.4.3RFID系統(tǒng)的分類13
1.5RFID標準體系簡介16
1.5.1ISO/IEC RFID標準體系概述16
1.5.2ISO/IEC 18000空中接口標準16
1.5.3ISO/IEC數(shù)據(jù)標準18
1.5.4ISO/IEC應用標準18
1.5.5軟件標準20
1.5.6實時定位標準21
1.6我國RFID技術的應用和發(fā)展前景21
1.7習題22
第2章RFID技術及數(shù)據(jù)傳輸23
2.1RFID技術的工作原理23
2.1.1電磁波傳播物理學原理23
2.1.2數(shù)據(jù)傳輸原理26
2.1.3RFID天線技術28
2.1.4RFID天線的應用和設計29
2.2RFID的編碼、調制與解調31
2.2.1編碼與解碼31
2.2.2RFID常用編碼32
2.2.3調制與解調35
2.2.4RFID常用的調制方法36
2.3RFID的差錯控制與數(shù)據(jù)安全設計38
2.3.1RFID數(shù)據(jù)的差錯控制38
2.3.2糾錯編碼的基本原理40
2.3.3差錯控制編碼的基本概念 41
2.3.4常用糾錯的編碼分類43
2.3.5RFID編碼方式的選擇44
2.3.6RFID數(shù)據(jù)的完整性實施及安全設計45
2.3.7RFID的安全設計46
2.4RFID通信干擾要素及控制策略分析49
2.4.1RFID通信存在的干擾要素 49
2.4.2RFID通信干擾的控制策略51
2.4.3RFID通信網(wǎng)絡安全與管理51
2.4.4RFID網(wǎng)絡安全關鍵技術53
2.5習題54
第3章RFID系統(tǒng)關鍵設備55
3.1電子標簽55
3.1.1電子標簽概述55
3.1.2電子標簽的分類55
3.1.3電子標簽的組成及基本工作原理 57
3.1.4電子標簽的應用59
3.1.5電子標簽的歷史與發(fā)展趨勢62
3.2RFID讀寫器64
3.2.1RFID讀寫器概述64
3.2.2RFID讀寫器的分類64
3.2.3RFID讀寫器的組成66
3.2.4RFID讀寫器的工作方式68
3.2.5RFID讀寫器產(chǎn)品68
3.2.6RFID讀寫器的發(fā)展與應用72
3.3RFID中間件73
3.3.1中間件概述73
3.3.2RFID中間件的分類74
3.3.3RFID中間件的結構和標準75
3.3.4RFID中間件產(chǎn)品76
3.3.5RFID中間件的發(fā)展和未來趨勢76
3.4RFID系統(tǒng)常用軟硬件77
3.4.1單片機系統(tǒng)78
3.4.2常用軟件系統(tǒng)79
3.5習題81
第4章RFID門禁系統(tǒng)的設計82
4.1門禁系統(tǒng)簡介82
4.1.1門禁系統(tǒng)的發(fā)展82
4.1.2門禁系統(tǒng)的種類82
4.1.3門禁系統(tǒng)的功能83
4.2RFID門禁系統(tǒng)84
4.2.1RFID門禁系統(tǒng)的功能84
4.2.2RFID門禁系統(tǒng)的硬件及軟件85
4.3人員進出控制RFID門禁系統(tǒng)的總體設計85
4.3.1門禁系統(tǒng)的控制原理86
4.3.2系統(tǒng)目標87
4.3.3系統(tǒng)網(wǎng)絡結構87
4.3.4系統(tǒng)軟件體系結構88
4.4小區(qū)車輛自動管理RFID門禁系統(tǒng)的設計88
4.4.1小區(qū)車輛自動管理RFID門禁系統(tǒng)概述88
4.4.2小區(qū)車輛自動管理RFID門禁系統(tǒng)的構成89
4.5實訓門禁系統(tǒng)RFID設備的設計與安裝91
4.5.1RFID實訓開發(fā)環(huán)境的搭建及硬件測試91
4.5.2低頻RFID設備的設計與安裝93
4.5.3高頻RFID設備的通信協(xié)議設置99
4.5.4高頻RFID設備的安裝及設計104
4.5.5特高頻RFID設備的安裝及設計109
4.5.6智能家居門禁系統(tǒng)安裝與調試111
4.5.7基于Qt開發(fā)環(huán)境的門禁監(jiān)控軟件設計119
4.6習題128
第5章RFID智能安全管理系統(tǒng)的設計129
5.1智能安全管理簡介129
5.2企業(yè)智能安全系統(tǒng)的設計實例129
5.2.1企業(yè)智能安全系統(tǒng)的需求129
5.2.2企業(yè)智能安全系統(tǒng)的組成130
5.2.3企業(yè)智能安全系統(tǒng)總體方案設計131
5.2.4周界防入侵報警子系統(tǒng)的設計131
5.2.5企業(yè)智能防盜報警子系統(tǒng)的設計132
5.2.6閉路電視監(jiān)控子系統(tǒng)的設計133
5.2.7離線式保安巡更子系統(tǒng)的設計133
5.3基于RFID的校園安全智能管理系統(tǒng)的設計實例134
5.3.1校園安全智能管理系統(tǒng)概述134
5.3.2校園安全管理系統(tǒng)的總體組成135
5.3.3校園門禁管理系統(tǒng)135
5.3.4宿舍進出管理系統(tǒng)135
5.3.5家校通管理系統(tǒng)137
5.3.6越墻報警管理系統(tǒng)137
5.3.7校園巡更管理系統(tǒng)138
5.3.8校園一卡通管理系統(tǒng)138
5.3.9RFID校園門禁考勤平安短信系統(tǒng)的解決方案139
5.4實訓RFID智能安全管理系統(tǒng)的設計與安裝140
5.4.12.4GHz有源RFID設備的安裝及設計140
5.4.22.4GHz有源RFID人員定位設置144
5.4.3RFID實訓箱串口通信設置147
5.4.4基于ZigBee的家居監(jiān)控應用設置151
5.4.5基于Qt開發(fā)環(huán)境的倉庫物資監(jiān)控軟件設計157
5.5習題165
第6章RFID智能交通管理系統(tǒng)設計166
6.1RFID智能交通管理系統(tǒng)簡介166
6.1.1智能交通管理系統(tǒng)的發(fā)展166
6.1.2RFID技術在智能交通管理系統(tǒng)中的應用166
6.2RFID智能交通管理系統(tǒng)架構168
6.2.1智能交通系統(tǒng)整體架構168
6.2.2智能交通應用系統(tǒng)架構169
6.2.3道路交通信息采集系統(tǒng)架構170
6.2.4智能信號燈控制系統(tǒng)架構171
6.3智能公交管理系統(tǒng)的設計171
6.3.1智能公交系統(tǒng)的總體設計171
6.3.2系統(tǒng)應用方案設計171
6.3.3交通管理系統(tǒng)的組成173
6.4智能交通管理系統(tǒng)RFID設備的設計與安裝實訓175
6.4.1模擬LED信號燈閃爍的安裝調試175
6.4.2模擬LCD顯示屏顯示交通管理信息的安裝調試178
6.4.3模擬交通管理信息控制觸摸屏的安裝調試181
6.5實訓ETC系統(tǒng)原理及應用186
6.5.1智能交通ETC收費系統(tǒng)的認知186
6.5.2基于Android平臺的獲取ETC扣費信息的程序設計190
6.5.3基于Qt開發(fā)環(huán)境的高速公路ETC收費系統(tǒng)軟件設計195
6.6習題202
第7章RFID嵌入式系統(tǒng)開發(fā)203
7.1嵌入式系統(tǒng)簡介203
7.1.1嵌入式系統(tǒng)的特點203
7.1.2嵌入式系統(tǒng)的組成204
7.2基于ARM處理器的嵌入式Linux操作系統(tǒng)206
7.2.1ARM處理器206
7.2.2嵌入式Linux操作系統(tǒng)207
7.3嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程207
7.4嵌入式系統(tǒng)在RFID中的應用209
7.5實訓RFID嵌入式系統(tǒng)Linux開發(fā)應用209
7.5.1基于ARM 9實訓箱的LED燈控制209
7.5.2基于ARM 9實訓箱的嵌入式Linux內核移植213
7.5.3將ARM 9開發(fā)板接入無線局域網(wǎng)217
7.6習題222
參考文獻223