《RFID原理及应用》课程教学大纲

1、RFID原理及应用一、课程概况所属专业:物联网工程开课单位：数学计算机科学学院课程类型:专业方向课程课程代码:07415200开课学期:4学分：3学时：36+12核心课程:否拟使用教材： 陆桑璐，谢磊等射频识别技术原理、协议与系统设计.科学出版社。2014.3国内(外)现有教材：【1】 王俊峰，等.射频识别技术原理与应用(第六版).电子工业出版社.2015.01【2】高建良、贺建颷 编著.物联网RFID原理与技术.电子工业出版社.2013.07【3】彭力.无线射频识别（RFID）技术基础.北京航空航天大学出版社.2012.9【4】单承赣，等.射频识别（RFID）原理与应用.电子工业出版社.20

2、08.7【5】许毅、陈建军 编著.RFID原理与应用.清华大学大学出版社,2013.01学习参考资料 HYPERLINK HYPERLINK HYPERLINK (物联网论坛)二、课程描述RFID原理与应用是通讯工程及物联网专业方向的核心课程。RFID是物联网数据采集层的关键技术之一，也是21世纪十大重要技术之一。RFID系统因体积、成本、能耗、寿命、距离方面的综合优势成为物联网的优选方案。课程内容以RFID技术的应用为主线，包括RFID基础理论：RFID原理、技术标准、系统组成、系统安全；RFID应用技术：RFID测试技术、应用性能优化技术、应用系统设计技术；RFID应用案例：物流行业应用方

3、案、制造业应用方案。通过课程的理论与实践教学，能够全面了解RFID的基本理论，掌握RFID应用技术及方法，能够构建RFID应用系统。三、课程目标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方法，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日常生活、物流、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。具有综合RFID、计算机、通讯与应用领域的相关技术寻找、开发和设计基于RFID物联网应用

4、方案。四、教学要求（教师与学生在课程教学活动中应遵守的相关要求，请结合课程特点撰写）RFID应用是多学科交叉的一种技术，涉及通讯、无线传输、计算机软硬件、物流和工业控制等领域，教与学都有一定的难度。课程教学以RFID应用为主线，重点讲授两个频段：HF-RFID、UHF-RFID。HF-RFID系统的教学突出应用、RFID系统的组成、近场通信与识别原理、日常HF-RFID应用系统的测试与搭建；UHF-RFID系统教学突出远场物理层通讯机制、标签碰撞识别协议、会话机制分析、EPC及工业应用案例分析、探索UHF-RFID新型应用模式。授课教师应按照RFID教学重点，认真搭建实验与理论教学案例，选用的

5、教学案例涵盖两个频段的关键知识点，通过分析、调试RFID案例认识RFID通讯、碰撞识别、会话机制等关键知识点；通过设计新的RFID应用案例，理解并综合应用上述知识点，逐步培养学生探索、设计、开发RFID新型应用模式的能力。学习是大学生自己的责任和义务，学生应根据课程大纲要求制定本门课程学习计划，加强学业管理，严格自我要求，提升自主学习能力，主动适应课程学习要求。参与课堂教学活动不迟到、不早退，无正当理由不请假，上课认真听讲，不做任何与课堂教学无关事宜，不使用手机，积极与授课教师进行教学互动，同时利用课余时间做好预习、复习、课外书籍阅读等工作，主动与同学开展合作学习，认真完成任课教师布置的课程作

6、业。五、考核方式及要求为实现课程教学目标，本门课程考核方式及要求如下：1、出 勤 率：10%。点到不少于10次，其中缺席3次，按无成绩计算；2、随堂测验：10%。至少2次，测试对内存分布、中断与定时的理解与应用；3、专题实践：20%。至少完成5个专题实践，加强实践目标的验收，根据完成的时间、质量综合评分，在实践过程中碰到的问题，适当引导，鼓励学生通过交流、讨论的方式解决。4、期末理论考核：30%。根据课程特点和硬件实践能力的要求，期末考核选择“课程设计”与“理论”考试两种方式，各占总评成绩的20%。理论考试要求：考试形式：闭卷考试题型：填空、选择、简答、分析与设计五种题型。5、期末课程设计：3

7、0%（具体要求见实验大纲）注：授课教师应紧扣课程目标，把课程考核贯穿于教学的全过程，选择能够全面衡量学生学习效果的考核方式，对学生的学习效果进行有效评价。六、课程内容第一单元：RFID概述（授课时间：第四学期第1周）教学目标：了解RFID的特点、核心技术、RFID与物联网、RFID的应用。教学重点：核心技术、RFID与物联网。教学难点：核心技术、RFID与物联网。学 时：课堂教学2学时，课外自主学习时间不少于4学时教学方法：讲授法、演示法主要内容：（1）自动识别技术； （2）RFID主要特点； （3）RFID核心技术； （4）RFID历史与现状； （5）RFID发展趋势； （7）RFID与物联

8、网； （8）RFID的典型应用LF/HF应用：门禁、票证和收费、马来西亚的主题公园、证件防伪、动物管理；UHF应用：EPC系统、控制控制领域应用方案学习方法：小组讨论、实验操作课后作业：完成教材第X页练习题1-5并在下周课前提交第二单元：RFID系统组件（授课时间：第四学期第23周）教学目标：了解RFID系统的组成、读写器与标签的体系结构。教学重点：读写器与标签的体系结构。教学难点：读写器与标签的体系结构。学 时：课堂教学4学时，课外自主学习时间不少于8学时教学方法：讲授法、演示法主要内容：（1）阅读器； （2）标签； （3）软件系统组成； （4）中间件； 学习方法：小组讨论、实验操作课后作业

9、：完成教材第X页练习题1-5并在下周课前提交第三单元：RFID近场信机制（授课时间：第四学期第46周）教学目标：认识射频前端电路、了解耦合通信机制、理解调制与解调技术、掌握编码与解码技术。教学重点：耦合通信机制、调制与解调技术、编码与解码技术。教学难点：耦合通信机制、调制与解调技术、编码与解码技术。学 时：课堂教学6学时，课外自主学习时间不少于12学时教学方法：讲授法、演示法主要内容：（1）读写器射频前端电路结构； （2）标签射频前端电路结构； （3）耦合通信； （4）调制与解调； （5）编码与解码；学习方法：小组讨论、实验操作课后作业：完成教材第X页练习题1-5并在下周课前提交第四单元：RF

10、ID远场通信机制（授课时间：第四学期第79周）教学目标：了解远场通信射频前端电路结构，理解反向散射通信机制、调制与解调、编码与解码技术。教学重点：反向散射通信机制、调制与解调、编码与解码技术。教学难点：反向散射通信机制、调制与解调、编码与解码技术。学 时：课堂教学6学时，课外自主学习时间不少于12学时教学方法：讲授法、演示法主要内容：（1）射频频谱与电磁信号传输； （2）信号的电压与能量； （3）阅读器信号的调制与复用； （4）反向散射机制与标签编码； （5）链路预算； （6）天线增益与极化； （7）真实环境下的信号传输； （8）射频电路与ADS仿真；学习方法：小组讨论、实验操作课后作业：完成

11、教材第X页练习题1-5并在下周课前提交第五单元：RFID碰撞协议（授课时间：第四学期第1012周）教学目标：了解碰撞概念，理解ALOHA碰撞识别机制，掌握二进制树碰撞识别机制。教学重点：ALOHA与二进制树碰撞识别机制。教学难点：ALOHA与二进制树碰撞识别机制。学 时：课堂教学6学时，课外自主学习时间不少于12学时教学方法：讲授法、演示法主要内容：（1）碰撞概述； （2）读写器碰撞与标签碰撞； （3）基于ALOHA标签防冲突算法； （4）基于二进制树标签防冲突算法； （5）防冲突算法的性能分析；学习方法：小组讨论、实验操作课后作业：完成教材第X页练习题1-5并在下周课前提交第六单元：RFID

12、高频协议（授课时间：第四学期第13周）教学目标：了解协议的技术标准、数据结构标准、应用标准和性能标准。教学重点：技术标准、数据结构标准、应用标准和性能标准。教学难点：技术标准、数据结构标准、应用标准和性能标准。学 时：课堂教学2学时，课外自主学习时间不少于4学时教学方法：讲授法、演示法主要内容：（1）RFID协议与标准概述； （2）ISO1443； （3）ISO15693；学习方法：小组讨论、实验操作课后作业：完成教材第X页练习题1-5并在下周课前提交第七单元：RFID超高频协议（授课时间：第四学期第1415周）教学目标：掌握超高频协议（C0、C1G1、C1G2）、理解EPC体系结构。教学重点

13、：高频协议（C1G2）、EPC体系结构。教学难点：高频协议（C1G2）、EPC体系结构。学 时：课堂教学6学时，课外自主学习时间不少于12学时教学方法：讲授法、演示法主要内容：（1）EPCglobal Class 0(C0)； （2）EPCglobal Class 1 Generation 1(C1G1)； （3）EPCglobal Class 1 Generation 2（C1G2，物理层通信机制、标签的状态机、读取标签、选择指定的标签、性能的权衡）； （4）UHF-RFID的典型应用EPC系统起源与发展；EPC的构成（3个部分：编码体系、RFID系统、信息网络，6个方面：EPC编码、EPC

14、标签、EPC中间件、对象名称解析服务ONS、EPC信息服务EPCIS）；EPC技术与标准；EPC在全球的应用；EPC中间件及信息服务系统的开发与应用；学习方法：小组讨论、实验操作课后作业：完成教材第X页练习题1-5并在下周课前提交第八单元：RFID与WSN（授课时间：第四学期第16周）教学目标：了解RFID与WSN的优势与劣势，理解基于RFID的WSN的优势与体系结构。教学重点：基于RFID的WSN的体系结构。教学难点：基于RFID的WSN的体系结构。学 时：课堂教学2学时，课外自主学习时间不少于2学时教学方法：讲授法、演示法主要内容：（1）WSN概述； （2）集成RFID的WSN的优势； （3）相关条件； （4）体系结构；学习方法：小组讨论、实验操作课后作业：完成教材第X页练习题1-5并在下周课前提交第九单元：RFID的应用模式（授课时间：第四学期第16周）教学目标：了解标签识别、信息检索与集成、目标定位与追踪、移动行为感知的基本原理与体系结构。教学重点：标签识别、信息检索与集成原理与体系结构。教学难点：目标定位与追踪、移动行为感知的原理与体系结构。学 时：课