物联网工程专业系列教材·射频识别技术

物联网工程专业系列教材·射频识别技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:科学出版社
作者:陆桑璐
出品人:
页数:289
译者:
出版时间:2014-3-1
价格:CNY 38.00
装帧:平装
isbn号码:9787030400178
丛书系列:物联网工程专业系列教材
图书标签:
  • 物联网
  • RFID
  • 教材
  • 物联网
  • 射频识别
  • RFID
  • 无线通信
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  • 专业教材
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具体描述

《射频识别技术》 图书简介 本书深入探讨了射频识别(RFID)技术的原理、应用与发展。RFID作为一种非接触式的自动识别技术,近年来在物联网、智能制造、智慧物流、零售业、医疗健康等众多领域展现出巨大的潜力,并已成为推动信息化、智能化升级的重要驱动力。 第一部分:RFID技术基础 本部分旨在为读者构建坚实的RFID技术理论基础。我们将从RFID的基本构成单元出发,详细介绍标签(Tag)、阅读器(Reader/Interrogator)和天线(Antenna)这三个核心组件的工作原理与关键技术。 RFID标签(Tag):我们将剖析不同类型的RFID标签,包括无源标签(Passive Tag)、半无源标签(Semi-passive Tag)和有源标签(Active Tag)的结构、供电方式、数据存储能力和工作频率。重点讲解了标签芯片(Chip)的内部构造,如微处理器、存储器(ROM、EEPROM、RAM)、电源管理单元和通信接口等,以及不同存储区域的功能划分。此外,还将介绍标签天线的匹配原理、形状设计及其对通信距离和性能的影响。 RFID阅读器(Reader/Interrogator):我们将深入研究阅读器的硬件组成,包括射频前端、基带信号处理单元、微处理器和通信接口等。重点阐述阅读器如何通过天线发射电磁波能量,唤醒标签,并接收标签回传的数据。我们将详细讲解不同的调制解调技术(如ASK, FSK, PSK等)在RFID通信中的应用,以及多标签识别(Anti-collision)算法的原理与实现,例如ALOHA、Slotted-ALOHA、FM0、Manchester编码以及更先进的基于树型分类(Tree-based)或概率性的算法。 RFID系统架构与通信协议:我们将介绍典型的RFID系统架构,包括单点对多点、多点对多点通信模式。重点讲解ISO/IEC 18000系列标准,这是RFID领域最重要的国际标准,覆盖了从物理层到应用层的一系列规范。特别是ISO/IEC 18000-3(UHF)、ISO/IEC 18000-6(UHF)等,它们定义了通信协议、数据格式、空中接口等关键参数。还将介绍EPCglobal Class 1 Gen 2(UHF RFID Protocol)标准,这是目前应用最广泛的UHF RFID标准之一。 第二部分:RFID关键技术详解 本部分将聚焦RFID技术中的核心技术难题和创新解决方案,力求为读者提供深入的洞察。 信号传输与干扰抑制:我们将探讨RFID信号在实际环境中遇到的挑战,如多径效应、衰减、吸收以及金属和液体等材料对射频信号的影响。重点介绍各种抗干扰技术,包括天线极化(线性、圆极化)的选择与优化、信号滤波技术、差分接收技术以及采用更鲁棒的编码和解码算法来提高通信的可靠性。 数据编码与解码:详细介绍RFID通信中常用的数据编码方案,如Manchester编码、Miller编码、FM0等,并分析它们的优缺点。重点讲解在阅读器端如何进行高效的基带信号解码,提取出标签发送的有效数据。 防碰撞技术(Anti-collision):这是RFID系统实现多标签同时识别的关键。我们将系统性地分析各种防碰撞算法的原理,包括: 查询式(Query-based)算法:如ALOHA、Slotted-ALOHA算法,它们基于概率统计,通过标签响应的时隙分配来避免碰撞。 确定式(Deterministic)算法:如基于树型分类(Binary Tree)的算法,它能更精确地识别标签,但计算复杂度较高。 混合式算法:结合了概率和确定式方法的优点。 本书将深入剖析这些算法的时间复杂度、识别效率和资源消耗,并探讨在不同场景下的最佳算法选择。 安全机制:RFID系统的安全性日益受到重视。我们将讨论RFID标签面临的安全威胁,如窃听、欺骗、克隆和拒绝服务攻击。重点介绍常用的安全技术,包括: 认证机制:如基于挑战-响应(Challenge-Response)的认证,利用标签的唯一ID或加密密钥进行身份验证。 数据加密:对标签存储的数据进行加密,防止数据泄露。 防克隆技术:利用硬件安全模块(HSM)或物理不可克隆函数(PUF)等技术,提高标签的防伪能力。 隐私保护:探讨如何通过随机化标签ID、动态密钥更新等方式,保护用户的隐私。 第三部分:RFID应用与系统集成 本部分将展示RFID技术在各行各业的广泛应用,并探讨如何构建和部署完整的RFID系统。 典型应用场景: 智慧仓储与物流:实现库存管理的自动化、货物追踪的实时化、装卸作业的高效化。 智能制造:贯穿生产过程的物料跟踪、在制品管理、质量追溯。 零售业:商品盘点、防盗、客户行为分析、个性化推荐。 资产管理:对固定资产、贵重物品进行精确跟踪和管理。 医疗健康:病患识别、药品管理、医疗设备跟踪。 交通与出行:电子不停车收费(ETC)、车辆识别、公共交通卡。 智慧城市:垃圾分类、公共设施管理、环境监测。 RFID系统设计与部署:我们将指导读者如何根据具体应用需求,进行RFID系统的整体设计。这包括: 需求分析:明确识别对象、识别距离、识别速度、环境因素、安全性要求等。 硬件选型:根据需求选择合适的标签类型、阅读器型号、天线布局。 软件开发:设计RFID数据采集、处理、存储和分析的软件系统,包括中间件(Middleware)的开发与集成。 系统集成:将RFID系统与现有的企业资源计划(ERP)、仓库管理系统(WMS)、制造执行系统(MES)等进行对接。 实施与测试:指导系统的安装、配置、调试和性能评估。 第四部分:RFID技术发展趋势与挑战 本部分展望RFID技术的未来发展方向,并探讨当前面临的挑战。 新兴技术融合:探讨RFID与物联网(IoT)、人工智能(AI)、大数据、云计算、5G通信等技术的深度融合,催生出更智能、更高效的应用。 标准化进展:介绍RFID在不同频段(LF, HF, UHF, Microwave)的标准化进展,以及新兴标准(如面向物联网的标准)的发展。 成本与普及:分析RFID技术进一步降低成本、提高普及率的挑战与机遇。 互操作性与集成:探讨不同厂商、不同标准之间的互操作性问题,以及如何实现更 seamless 的系统集成。 法规与伦理:讨论RFID技术在数据隐私、信息安全、频谱管理等方面可能面临的法规限制和伦理考量。 本书内容翔实,理论与实践相结合,旨在帮助读者全面掌握RFID技术的核心知识,理解其工作原理,并能够独立设计、部署和应用RFID系统,为物联网时代的到来做好准备。

作者简介

目录信息

目录
第1章 RFID概述
1.1 自动识别技术
1.1.1 指纹识别技术
1.1.2 人脸识别技术
1.1.3 语音识别技术
1.1.4 一维码识别技术
1.1.5 二维码识别技术
1.1.6 自动识别技术小结
1.2 RFID的主要特点
1.3 RFID的核心技术
1.4 RFID的历史与现状
1.4.1 RFID的发展历史
1.4.2 RFID的现状
1.5 RFID的发展趋势
1.6 RFID与物联网
第2章 RFID系统组件原理
2.1 阅读器
2.1.1 阅读器的功能
2.1.2 阅读器的分类
2.1.3 阅读器的操作规范
2.1.4 阅读器的组成
2.1.5 信号处理与控制模块
2.1.6 射频模块
2.2 射频标签
2.2.1 标签的功能
2.2.2 标签的分类
2.2.3 标签的操作规范
2.2.4 标签的组成
2.2.5 标签天线
第 2 篇 感知 识 别
第 1 篇 概 述
vi 射频识别技术——原理、协议及系统设计
2.2.6 标签芯片
2.2.7 标签唤醒电路
2.2.8 标签的制造
2.3 软件系统组成
2.3.1 概述
2.3.2 工作流程
2.3.3 Alien RFID Java中间件
2.3.4 阅读器使用完整示例
2.4 小结
第3章 RFID的无线通信原理
3.1 射频频谱与电磁信号传输
3.2 信号的电压与能量
3.3 阅读器信号的调制与复用
3.4 反向散射机制与标签编码
3.5 链路预算
3.5.1 阅读器传输能量
3.5.2 路径损耗
3.5.3 标签激活能量
3.6 天线增益与极化对传输范围的影响
3.6.1 天线增益的影响
3.6.2 线性极化与圆极化
3.7 真实环境下的信号传输
3.8 小结
第4章 RFID的标签识别协议
4.1 基于ALOHA的防冲突算法
4.1.1 纯ALOHA算法
4.1.2 时隙ALOHA算法
4.1.3 基于帧的时隙ALOHA算法
4.2 基于二进制树的防冲突算法
4.2.1 基于随机二进制树的防冲突算法
4.2.2 基于查询二进制树的防冲突算法
4.3 防冲突算法的性能分析
4.4 小结
第 3 篇 协议
第5章 超高频RFID协议标准
5.1 EPCglobal Class
5.2 EPCglobal Class Generation
5.3 EPCglobal Class Generation
5.3.1 物理层的通信机制
5.3.2 标签的状态机
5.3.3 读取标签
5.3.4 选择指定的标签
5.3.5 性能的权衡
5.4 小结
第6章 系统设计的关键因素
6.1 应用系统配置
6.1.1 应用系统硬件配置
6.1.2 应用系统软件配置
6.1.3 应用系统其他配置
6.1.4 实际应用系统设计要点举例
6.2 频带选择
6.3 能量与通信范围
6.4 链路的能量预算限制
6.4.1 前向链路能量预算
6.4.2 反向链路能量预算
6.5 冲突避免
6.5.1 单阅读器多标签间冲突
6.5.2 阅读器与标签间冲突
6.5.3 阅读器间冲突
6.6 标签读取的可靠性
6.7 标签漏读率
6.7.1 系统中的标签漏读现象
6.7.2 多标签冗余方案
6.7.3 多阅读器/天线冗余方案
6.8 移动中的标签读取
6.8.1 移动速度
6.8.2 信号传输功率
6.9 小结
第 4 篇 系统 设 计
第7章 实际环境下系统性能的测试与分析
7.1 实际系统中的标签识别算法
7.2 发射功率对系统性能的影响
7.3 天线辐射角度对系统性能的影响
7.3.1 标签位置不变,改变天线角度
7.3.2 天线位置不变,改变标签角度
7.4 距离对系统性能的影响
7.5 标签部署密度对系统性能的影响
7.6 调整设备位置对系统性能的影响
7.7 影响标签识别时间的因素
7.8 问题与启发
7.8.1 实际系统与理论模型的差异
7.8.2 实际系统中的方针策略
7.9 小结
第8章 RFID标签识别机制研究
8.1 基于ALOHA的防冲突算法研究拓展
8.1.1 动态调整帧长
8.1.2 计算最优帧长
8.2 基于二进制树的防冲突算法研究拓展
8.3 复杂环境下的标签识别问题
8.3.1 阅读器移动时的识别机制
8.3.2 标签移动时的识别机制
8.3.3 多阅读器场景下的识别机制
8.4 小结
第9章 RFID标签轮询机制研究
9.1 基本的轮询机制
9.2 基于时隙ALOHA协议的轮询机制
9.3 轮询机制的应用研究
9.3.1 大规模标签中查找丢失的标签
9.3.2 实时收集主动标签的信息
9.3.3 大规模场景下搜索指定标签集合
9.3.4 基于轮询机制实现批处理认证
9.4 小结
第 5 篇 研究 进 展
第10章 RFID的标签数目估算机制研究
10.1 标签数目估算的概率模型
10.1.1 基于二项分布的概率模型估算方法
10.1.2 基于几何分布的概率模型估算方法
10.2 标签数目估算机制的应用研究
10.2.1 快速查找热门标签
10.2.2 流量追踪
10.3 小结
第11章 基于RFID的定位机制研究
11.1 RFID定位技术的背景现状及趋势
11.2 RFID定位原理
11.2.1 室内无线电传播概述
11.2.2 RFID定位原理分类
11.3 当前RFID定位技术的分类详解
11.3.1 TOA/TDOA定位技术
11.3.2 AOA定位技术
11.3.3 基于参考标签的定位
11.3.4 基于空间指纹的定位
11.3.5 基于经验建模的定位
11.4 小结
第12章 基于RFID的移动行为识别研究
12.1 移动行为识别概述
12.2 传统的移动行为识别机制
12.3 基于RFID的移动行为识别
12.3.1 原理及挑战性问题
12.3.2 原理介绍与案例分析
12.4 小结
第13章 RFID的安全机制研究
13.1 RFID的安全现状
13.2 RFID的安全及隐私问题
13.2.1 RFID的安全问题
13.2.2 RFID的隐私问题
13.3 RFID的安全机制研究
13.3.1 基于物理方法的安全机制
13.3.2 基于对称密钥的安全机制
13.3.3 基于哈希函数的安全机制
13.3.4 主要安全机制的性能比较
13.3.5 其他安全机制
13.4 小结
第14章 RFID与传感网的集成研究
14.1 传感网简介
14.2 集成RFID和传感器技术的优势
14.3 集成RFID和传感网技术所需的条件
14.4 可行的集成架构
14.4.1 标签和传感器节点的集成架构
14.4.2 标签和无线传感器节点的集成架构
14.4.3 阅读器和无线传感器节点的集成架构
14.4.4 混合集成架构
14.5 小结
第15章 RFID的应用模式
15.1 RFID的技术特点及优势
15.2 RFID的应用模式
15.2.1 标签识别
15.2.2 信息检索与集成
15.2.3 目标定位与追踪
15.2.4 基于RFID的移动行为感知研究
15.2.5 NFC技术
15.3 小结
第16章 对RFID的新型应用模式进行研究与探索
16.1 以低成本方式提升现有应用模式
16.2 深度挖掘,探索创新的应用模式
16.3 小结
· · · · · · (收起)

读后感

评分

这本RFID的教材是我近几年看到相关教材中最全面的一本。对RFID的基本物理层原理,协议和上层应用都有很深入的介绍。同时还加入了最新的研究成果,个人感觉看了以后对RFID的设计理念有了更深的理解,对自己的研究很有帮助。

评分

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用户评价

评分

当我拿到这本书时,首先映入眼帘的是它低调却又不失格调的封面设计。柔和的色调和清晰的书名字体,透露出一种沉静的学术气质。书的重量适中,握在手中感觉很扎实,而且翻阅起来非常顺手。我特别欣赏的是它的纸张质量,触感细腻,印刷清晰,字迹的边缘锐利,没有毛刺感,这对于长时间的阅读来说,能够极大地减轻眼睛的疲劳。书本的装订也很牢固,每一页都翻开得很平整,让我能够轻松地沉浸在阅读之中。从这本书的整体外观和触感上,我都能感受到它是一本精心制作、内容严谨的学术著作,这让我对即将展开的学习旅程充满了信心。

评分

这本书的包装比我预期的要好。外包装完好无损,书的本身的塑封也很完整,打开后,我立刻被它清爽的封面设计所吸引。蓝白相间的配色,简约大方,搭配醒目的书名,整体给人一种专业、现代的感觉。书本的重量拿在手里恰到好处,不会太轻飘飘,也不会沉甸甸地压手。我翻开书本,首先注意到的是它的纸张,触感光滑细腻,印刷的油墨饱满,字迹清晰锐利,即使是微小的图表也能够清楚辨认,这对于一本需要详细阅读的教材来说,是极大的加分项。整体而言,从书本的物理形态上,就能感受到出版方在细节上的用心,这让我对书中的内容充满了期待。

评分

初拿到这本书,最直观的感受就是它非常“实在”。封面设计风格偏向于传统教材,没有太多花哨的元素,但给人一种可靠、深入的感觉。书本的尺寸标准,拿在手里分量适中,方便携带和翻阅。我特别留意了纸张的质量,触感细腻,印刷清晰,字迹不会晕染,这对于需要仔细研读的书籍来说,是很重要的基础。封面和书脊的工艺也显得比较扎实,相信能够经受住长时间的翻阅。整体的装帧设计,传递出一种严谨、务实的学术氛围,让我对接下来的学习内容充满信心。

评分

这本书的装帧质量确实很令人称道。书脊的粘贴牢固,打开时不会轻易散架,这对于经常翻阅的书籍来说是至关重要的。封面的设计虽然不像一些畅销书那样花哨,但却透露出一种沉静而专业的学术气息,我很喜欢这种风格。触感上,封面材料有一定的纹理,防滑且耐磨,放在书架上不仅美观,也方便拿取。在内容呈现方面,我注意到书本的章节划分清晰,目录结构合理,这使得我能够快速定位到我感兴趣的部分。印刷方面,文字清晰锐利,墨色浓郁,即使是细小的图示和公式也能辨认清楚,这大大减轻了长时间阅读带来的视觉疲劳。总而言之,从这本书的物理呈现上,就能感受到出版方对内容的重视和对读者的用心。

评分

这本书的封面设计倒是挺简洁的,采用了深蓝色作为主色调,上面印着一行醒目的书名,字体粗犷有力,给人一种专业、扎实的感觉。当我拿到这本书的时候,第一感觉就是它很有分量,厚度适中,纸张的质感也相当不错,摸起来光滑但又不至于太滑,翻页的时候没有涩滞感,这对阅读体验来说是很重要的。我特别关注书本的排版和印刷质量,毕竟阅读一本内容翔实的教材,清晰易读的排版和精美的印刷是基础。这本书在这方面做得比较好,字体大小适中,行距舒适,图表和公式的展示也清晰明了,没有出现模糊不清或者错位的情况,这让我对接下来的阅读充满了期待,希望能从中获得丰富的知识。

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数米读,一把锤子

评分

怎么能把一本书编的无聊到这个程度

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