物联网RFID实践教学创新模式研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 物联网 RFID 实践教学创新模式研究 摘 要：文中介绍了侧重不同学 科建设的物联网 RFID 实践教学体系， 提出了物联网工程专业 RFID 课程实践 教学开展的创新模式，并以 RFID 基础 理论结合应用系统实例，从基础理验 证、硬件设计、软件设计和应用系统集 成方面对 RFID 事件教学体系进行划分， 说明了该模式的思路和具体实践内容。 该实践教学创新模式的开展，提高了物 联网专业学生的实践能力，奠定了物联 网创新型人才的培养基础。 中国论文网 /8/view-12940031.htm 关键词：物联网；RFID；实践教 学；创新模式 中图分类号：G451；TP393 文 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 献标识码：A 文章编号： 2095- 1302（2017）05-0-02 0 引 言 射频识别（RFID）是一种自动识 别技术，利用空间电磁场实现信号的非 接触传递，达到识别目标信息的目的。 随着通信技术和半导体制作工艺的发展， 微波领域的 RFID 应用越来越广，而作 为物联网工程专业核心课程之一的 RFID 技术，对物联网感知层感知水平 的提高起到关键作用，物联网工程专业 实践教学开展的质量对培养复合型工程 应用人才质量的影响至关重要。但大多 院校物联网实践教学均围绕传感器、无 线传感网络构建分析和 RFID 基础理论 验证开展，正确把握物联网各专业课之 间的联系特点，同时设计好其实践教学 环节已成为各高校需要关注的问题。 1 RFID 实践教学体系 物联网是一个涉及计算机软件、 电子信息、通信工程和信息安全等专业 知识的学科，需要对以上各专业技术集 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 成创新。RFID 基础理论包含了上述各 专业知识，但又是一个独立的完整体系 架构，其实践教学是整个物联网专业实 践教学环节的重要组成部分，由于各高 校侧重学科不同，RFID 实践教学的开 展也不相同，大致可分为以下 3 类： （1）通信类实践。RFID 实践教 学主要依托通信知识开展，包括电子标 签和读写器通信编解码方式的实验、调 制解调的实验、无线传感节点通信实验 等，课程设计和毕业设计等实践也均围 绕通信技术开展。 （2）计算机软件类实践。RFID 实践教学以软件类为主，主要包括通信 协议分析实验、防碰撞算法验证实验、 编解码算法编程实验等，课程设计和毕 业设计为中间件开发、应用系统软件设 计等。 （3）电子类实践。RFID 实践教 学主要以电子信息类为主，包括电子标 签读写实验、电子标签和读写器阻抗匹 配实验、射频电路仿真实验等，课程设 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 计和毕业设计为 RFID 阻抗匹配网络设 计、读写器电源设计、读写器射频电路 设计、射频频率跟踪系统设计等。RFID 实践教学体系结构如图 1 所示。 2 物联网 RFID 实践教学创新模 式 由于物联网涉及多项专业知识， 所以 RFID 实践教学模式不应是某一类 专业的教学，应当综合通信专业、计算 机专业和电子专业的实践，以通信专业 知识理论验证为基础，电子专业硬件设 计制作为平台，计算机应用软件设计为 目标，贯穿 RFID 实践教学体系，才能 把众多专业知识在 RFID 课程中融会贯 通，达到比较全面的实践目的。和以往 依托院校特色专业为基础的物联网专业 实践教学开展模式不同，RFID 实践教 学创新模式体系构建如图 2 所示。 （1）基础理论验证，主要为 RFID 通信技术基础理论的验证实验。 包括 RFID 通信模型中的各种编码解码 波形观察分析对比，常用调制解调算法 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 的实现和波形观察，125kHz/13.56 MHz/900 MHz RFID 标签内容在不同标 准体系下的读写实验以及 RFID 天线频 率、方向性、阻抗和稳定性仿真分析。 其中编解码、调制解调和电子标签读写 实验可由 RFID 综合实验平台的试验箱 实现，天线特性仿真分析可由 HFSS 或 者 MWS 等仿真软件实现。 （2）硬件设计，主要为 RFID 读 写系统部件的设计。包括电子标签和读 写器的设计，其中电子标签的设计主要 为天线设计，读写器设计主要为射频电 路和天线的设计，可以按照模块分次完 成，也可以课程设计的形式进行实践教 学。 （3）软件设计，主要为读写器 读写程序的设计和防碰撞算法的实现。 包括低频和高频的读写器数据存取程序 设计或者仿真，ALOHA 及其改进算法 以及 BTS 算法的仿真和观察。 （4）应用系统集成，主要为 RFID 通信系统的综合应用设计。包括 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 利用单片机或 DSP 实现抑或其他基于 无线通信技术的应用系统设计，如单片 机控制的 RFID 标签汽车防盗系统、考 勤系统和一卡通信息读取系统的设计。 可以以课程设计或毕业设计的形式进行 实践教学。 RFID 实践教学体系基础理论验 证实践平台如图 3 所示。 3 RFID 实践教学创新模式实施应 注意的问题 RFID 实践教学创新模式的实施 应注意以下几个问题： （1） 理论教学相关知识的完善。 为实现 RFID 实践教学开展的有效性， 与其相关专业知识的补充十分必要，主 要包括通信基础理论、无线通信技术、 电磁场电磁波技术、微波技术和天线理 论等基础知识，而这在一定程度上取决 于培养计划的保障。 （2） 实践教学设备的配置。实 践教学开展的好坏直接受制于其配套设 备，RFID 实践教学创新模式实施的必 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 要设备包括具有通信编解码和调制解调 功能的综合开发平台、RFID 标签制作 综合试验箱、电磁场电磁波或天线特性 分析软件和不同频段的 RFID 读写器等 硬件设备。 （3） 实验室师资队伍建设。物 联网 RFID 课程涉及多专业、多学科， 单一学科的实验室人员无法胜任学生实 践教学的指导，因此应加强实验室师资 队伍的建设，由专业课老师来指导学生 的实践教学。 4 结 语 物联网 RFID