《RFID原理及应用》RFID技术-射频识别-教案

四川理工学院计算机学院物联网工程系四川理工学院计算机学院物联网工程系ll《RFID原理及应用》教案项目（章节）名称第1章无线射频识别技术介绍班级物联网工程2016级1、2、3班第1周 星期二、五第1-2,3-4 节课型综合课 总学时 48学时教学目标素质目标掌握RFID的基本概念及主要应用领域能力目标能说出几种常用的RFID应用知识目标能掌握射频、射频识别技术概念能掌握射频识别技术的发展史能力训练场地素材、器材多媒体计算机，投影， RFID设备知识、能力重点射频、射频识别技术概念及应用领域知识、能力难点射频、射频识别技术概念及应用领域理论教学方法讲授、PPT演示教学方法考核标准及方式点名课堂考核与提问回答考核作业（或项目）将条码技术与RFID技术进行比较，分析RFID的优势。

第1章RFID介绍主要内容：一、 什么是无线射频识别技术二、 RFID的应用实例三、 RFID的发展过程课前思考题：1、 条码主要有哪些应用？2、 条码有哪些优势？3、 条码有哪些应用缺陷?（思考与讨论）、什么是无线射频识别技术教学时间安排、步骤、内容1、什么是射频?射频是指可发射传播的电磁波， RadioFrequency简称RF射频。每秒变化小1000教学时间安排、步骤、内容1、什么是射频?射频是指可发射传播的电磁波， RadioFrequency简称RF射频。每秒变化小1000次的交流电称为低频电流，大于 10000次的称为高频电流，而射频就是这样一种咼频电流。医学上把频率电流称为射频电波。2、无线射频识别技术无线射频身份识别系统之英文名称为RadioFrequencyIdentificationSystem0.5MHz——8MHz的交流高频，简称RFIDoRFID是一种非接触的自动识别术，其基本原理是利用射频信号和空间 （电感或电磁耦合）传输特性，实现对被识别物体的自动识别。其它识别技术:语音识别技术、射频识别技术、生物识别技术、指纹识别技术、面部识别技术问题:1感或电磁耦合）传输特性，实现对被识别物体的自动识别。其它识别技术:语音识别技术、射频识别技术、生物识别技术、指纹识别技术、面部识别技术问题:1、RFID用什么来标识一个物体？ （P2）2、 RFID的特点？（P2）3、RFID以无线方式进行双向通信，最大的优点是？ （P2）二、RFID的应用实例智能交通解决方案.swf铁路车号自动识别系统.swf集装箱解决方案.swf仓储物流解决方案.swfRFID在铁路系统中的应用.mpg三、RFID的发展过程射频识别技术的发展可按十年期划分如下：1940-1950年：雷达的改进和应用催生了射频识别技术， 1948年哈里斯托克曼发表的”利用反射功率的通信"奠定了RFID的理论基础。1950-1960年：期RFID的探索阶段，主要处于实验室实验研究。1960-1970年：RFID的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。1970-1980年：RFID与产品研发处于一个大发展时期， 各种RFID测试得到加速。出现了一些最早的 RFID应用。1980-1990年：RFID及产品进入商业应用阶段，各种规模应用出现。1990-2000年：RFID标准化问题日趋得到重视， RFID产品得到广泛采用，RFID产品逐渐成为人们生活中的一部分。2000年后：标准化问题日趋为人们所重视， RFID产品种类更加丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业扩大。至今，RFID的理论得到丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的 RFID与产品正在成为现实并走向应用。RFID技术国内外发展状况RFID技术在国外的发展较早也较快。尤其是在美国、英国、德国、瑞典、瑞士、日本、南非目前均有较为成熟且先进的RFID系统。其中，低频近距离RFID系统主要集中在125kHz、13.56MHz系统；高频远距离 RFID系统主要集中在 UHF频段(902MHz—928MHz)915MHz2.45GHz5.8GHzUHF频段的远距离RFID系统在北美得到了很好的发展；欧洲的应用则以有源2.45GHz系统得到了较多的应用。 5.8GHz系统在日本和欧洲均有较为成熟的有源 RFID系统。在RFID技术发展的前10年中，有关RFID技术的国际标准的研讨空前热烈，国际标准化组织ISO/IEC联合技术委员会JTCI下的SC31下级委员会成立了RFID标准化研究工作组WG4尤其是在1999年10月1日正式成立的，由美国麻省理工学院MIT发起的Auto—IDCenter非盈利性组织在规范RFID应用方面所发挥的作用将越来越明显。 Auto—IDCenter在对RFID理论、技术及应用研究的基础上，所作出的主要贡献如下：a.提出产品电子代码EPC(ElectronicProductCode)概念及其格式规划。为减化电子标签芯片功能设计，降低电子标签成本，扩大RFID应用领域奠定了基础。

b.提出了实物互联网的概念及构架，为 EPC进入互联网搭建了桥梁。C.建立了开放性的国际自动识别技术应用公用技术研究平台，为推动低成本的RFID标签和读写器的标准化研究开创了条件。我国在RFID技术的研究方面也发展很快， 市场培育已初步开花结果。比较典型的是在中国铁路车号自动识别系统建设中，推出了完全拥有自主知识产权的远距离自动识别系统。中国铁路车号自动识别系统研究正式起步阶段可追溯到国家/ k2/~计划。铁道部曾将货车自动抄车号项目列为八五重点攻关技术研究课题。在20世纪90年代中期，国内有多家研究机构参与了该项技术的研究，探索了多种实现方案，最终确定了RFID技术为解决货车自动抄车号的最佳方案。进而，在RFID实现技术方面又探索了有源标签方案、 无源标签倍频方案等。最后选定了无源标签RFID方案。经过多年的现场运行考验，铁路车号自动识别系统工程于1999年全面投入建设。经过两年左右的建设与试运行，目前铁路车号自动识别系统工程已发挥出了系统设计功能，圆了铁路人的梦想，并且其辐射与渗透到其他应用方面的作用日渐明显。在近距离RFID应用方面，许多城市已经实现了公交射频卡作为预付费电子车票应用，预付费电子饭卡等。

《RFID原理及应用》教案项目（章节）名称第1章无线射频识别技术介绍（RFID案例介绍）班级物联网工程2016级1、2、3班第1周 星期二、五第5-6节课型综合课 总学时 48学时教学目标素质目标掌握RFID的基本概念及主要应用领域能力目标掌握常用的RFID应用领域知识目标掌握射频、射频识别技术概念掌握射频识别技术的发展史以及以后的发展方向。能力训练场地素材、器材多媒体计算机，投影， RFID设备知识、能力重点射频、射频识别技术概念知识、能力难点射频、射频识别技术概念理论教学方法讲授、PPT演示教学方法考核标准及方式点名课堂考核与提问回答考核作业（或项目）知识拓展（RFID将还在哪些领域中会得到广泛应用） （讨论思考）第1章RFID案例介绍教学时间安排、步骤、内容案例之一-沃尔玛的新式武器”2003年6月19日，在美国芝加哥召开的 零售业系统展览会”上，沃尔玛宣布将采用RFID的技术以最终取代目前广泛使用的条形码，成为第一个公布正式采用该技术时间表的企业。 如果供应商们在2008年还达不到这一要求，就可能失去为沃尔玛供货的资格，而沃尔玛的供应商大约有70%来自于中国。能坐上零售业的头把交椅，沃尔玛的成功宝典上写满了有关搭建高效物流体系的密技，以保证竞争中的成本优势。可以看出，所有技术无一例外地都是围绕着改善供应链与物流管理这个核心竞争能力展开的。作为沃尔玛历史上最年轻的 CIO凯文特纳，曾说服了公司创始人山姆沃顿建立了全球最大的移动计算网络， 并推动沃尔玛引进电子标签。如果RFID计划实施成功，沃尔玛闻名于世的供应链管理将又朝前领先一大步。一方面，可以即时获得准确的信息流， 完善物流过程中的监控，减少物流过程中不必要的环节及损失，降低在供应链各个环节上的安全存货量和运营资本；另一方面，通过对最终销售实现的监控，把消费者的消费偏好及时地报告出来，以帮助沃尔玛调整优化商品结构，进而获得更高的顾客满意度和忠诚度。JBossServerSO.RS232ALEECSpecValidatorALEServiceNotifierRMpReaderManager|Timer|ECSpecInstance|ReportGeneratorJDBCJDBC成功案例之二-铁道部的调度利器我国铁路的车辆调度系统是应用RFID最成功的案例。铁道部在中国铁路车号自动识别系统建设中，推出了完全拥有自主知识产权的远距离自动识别系统。 竄钺邂在20世纪90年代中期，国内有多家研究机构参与了该项技术的研究，

在多种实现方案中最终确定了 RFID技术为解决货车自动抄车号”的最佳方案。过去，国内铁路车头的调度都是靠手工统计、手工进行，费人、费时还不够准确，造成资源极大浪费。铁道部在采用RFID技术以后，实现了统计的实时化、自动化，降低了管理成本，提高了资源利用率。据统计，每年的直接经济效益可以达到3亿多元。 嚓姿这是国内采用RFID惟一的一个全国性网络，但是美中不足的是，这个系统目前还是封闭的，无法和其它系统相连接。如果这个系统开放，将有利于推动整个物流行业的信息化和标准化，有利于像 RFID这样的技术得到更有效地应用，有利于物流全流通的整合。 瞬縫成功案例之三—NASA下属机构用RFID管理有害材料 癱鑿NASA下属机构正在执行ChemSecure项目，此项目是在美国国防部基于Web的有害材料管理系统（HMMS）数据库上集成了无线频率识别（RadioFrequencyIdentification，简称RFID）和传感器技术，自动实时管理有害材料，如有害材料的使用、运送、跟踪和储存。 NASA疇灌Dryden在与美国国防部和Oracle、Intermec科技、EnvironMax、Patlite（美国）等领先公司的紧密合作下开发了 ChemSecure项目，这是同类项目的第一个。 潑漂成功案例之四一寻找遗失的物品 廖美国华盛顿大学的研究人员 GaetanoBorriello和他的同事们日前为射频识别技术找到了一个新的用武之地-寻找遗失物品。 囊齋蟲科研人员和工程师们已研制出了一种手表式的原型机：它能够提醒主人在出门时不要遗忘了重要的文件、钥匙链、雨伞或是其他一些需要随身携带的物品。在工作时，这种手表还会监视各种物品（如文件袋和试验材料）的摆放是否正确以及它们在房屋中所处的位置。总而言之，这种曾经的间谍专用设备现在已可用来提醒那些健忘的人，帮助他们规整自己物品的摆放，指明所需物品当前所处的位置等。研究人员介绍说，将射频识别技术和其他一些产品有机地结合在一起，不但可以用来寻找遗失的物品，而且还可以追踪它们在一天当中的运动轨迹。成功案例之五一美将RFID用于医院防止手术失误 黑舞美国政府同意将无线射频电子标签 （RFID）像绷带一样贴到病人手术处，以确保医生对适当的病人进行适当的手术。由 SurgiChip公司生产的

这种标签，目的是为了防止出现失误手术。据纪录，美国每年因失误手术而杀死数千病人。 總總病人的名字和手术位置被打印在 SurgiChip的标签上。其内置的芯片还编码纪录了手术的类型、手术日期和手术的名称。在实施手术之前，先对标签进行扫描，然后对病人进行询问来证实标签上的信息是否真实。到了手术日，在对病人实施麻醉之前，再次对标签进行扫描，并再次对病人进行验证。通过一种粘合剂将标签贴到病人实施手术的附近处。医院手术室工作人员再次对标签进行扫描，并与病人名册上的信息进行比较。在手术前，该标签将被取下。 SurgiChip估计，包括标签、扫描仪、打印机和每个医院都需下载的版权软件在内的这一套设备，可能得花几千美金。思考分析：以上案例中：1、 为什么采用RFID能取得成功，取得成功的主要因素是什么？2、 如果采用条码技术能否解决？3、能否想出在新的应用领域中应用 RFID技术？4、 在物流行业，RFID会有怎么的贡献？

《RFID原理及应用》教案项目（章节）名称第2章无线射频识别系统的组成和原理班级物联网工程2016级1、2、3班第2周 星期二、五第1-2,3-4 节课型综合课 总学时 48学时教学目标素质目标掌握RFID的组成和原理。能力目标能认识几种常用的RFID设备知识目标能了解RFID的基本原理能掌握RFID的硬件和软件的系统组成能力训练场地素材、器材多媒体计算机，投影， RFID设备知识、能力重点掌握RFID的硬件和软件的系统组成（原理）知识、能力难点掌握RFID的硬件和软件的系统组成（原理）理论教学方法讲授、PPT演示教学方法考核标准及方式提问、回答作业（或项目）RFID分几部分组成，其主要原理是什么？

教学时间安排、步骤、内容第2章RFID的组成与原理教学时间安排、步骤、内容主要内容：一、 无线射频识别系统的基本原理二、 RFID系统中的硬件组件1、 RFID标签2、 识读器3、 天线4、 主机三、 RFID系统中的软件组件1、 RFID系统软件2、 RFID中间件3、 主机应用程序4、 EPCGIobal网络四、 RFID识读器简单应用示例RFID的组成硬件：RFID标签、识读器、天线、主机软件：RFID系统软件、中间件、应用软件一、RFID基本原理(P9)(RF)来实现对物品的身份和信息识通过与之配套的读出器，就可以把RFID的实质是借助无线射频技术别。物品的信息存储在一张芯片上，芯片内的信息(数据(P9)(RF)来实现对物品的身份和信息识通过与之配套的读出器，就可以把问题：1、 RFID中数据的传输以什么方式？(P10)2、RFID标签与识读器之间的数据交换称之为什么？ (P9)二、RFID的硬件组件1、RFID标签RFID标签是一种微型的无线收发装置，在标签内保存数据，当识读器查询时它会发送数据给识读器。由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信。电子标签的优点：非接触性。无源射频卡与读写设备之间没有机械接触，无机械损伤。与读写设备也没有插口(全密封)，能适应多尘、潮湿等恶劣环境，可靠性高，使用寿命长。响应速度快。普通磁卡的信息交换只有 1〜2kb/s,而射频识别卡信息交换速度为毫秒级，支持在高速移动中读卡。安全保密性好。普通磁卡受到强磁场干扰会丢失信息，信息易被窃取、篡改或伪造。射频识别卡利用存储器记录信息，不受磁场的干扰，卡内有专用的电路模块，可作密码运算和双向密码鉴别，数据安全性和保密性能好。体积小，方便各种封装形式，价格比有源卡便宜许多。伙什么是电子产品代码标签？电子产品代码是全球产品代码的发展，可以识别视野之外的目标。电子产品代码并不仅仅是一个无线电波条形码， 它包含著一系列的数据和信息，象产地，日期代码和其他关键的供应信息， 这些信息储存在一个小的硅片中，利用标签，解读器和计算机的联网，生产者和零售商就可以随时了解精确的产品和库存信息。伙RFID标签的价格是多少？射频标签价格根据标签种类和应用价格从30美分到50美元不等，总的来说，用在高档产品中的智能标签在50美分以上，主动标签要贵的多，带有复杂灵敏元件的价格在100美元以上。伙射频标签能用于金属物体吗？能用于含水成分较高的物品吗？可以。无线电波会从金属物体上反射回来， 会被水吸收。这会使跟踪金属物体或是含水较高的物体产生困难。 但是精心设计的系统能解决这些问题。伙只读和读写标签有什么区别？内存有读写微芯片的标签，可以在现有信息的基础上增加信息， 应用在某些专业领域，但是由於它比只读芯片贵得多， 对於价值不高的商品来说，就不太现实。一些只读芯片在产品生产时就储存有信息， 不能再做更改。伙什么叫标签冲突？解读器在同时读取多个标签发射回来的信息会产生标签冲突的问题，商家采用不同的系统使得标签一次发回一个信息。 解读器又能同时读取多个标签，所以，所有的标签能同时被读取。伙射频标签能储存多少信息？标签根据商家种类的不同能储存从512字节到4兆不等的数据。标签中储存的数据是由系统的应用和相应的标准决定的。 例如，标签能够提供产品生产，运输，存储情况，也可以辨别机器，动物和个体的身份。这些类似于条形码中存储的信息。 标签还可以连接到数据库，存储产品库存编号，当前位置，状态，售价，批号的信息。相应的，射频标签在读取数据时不用参照数据库可以直接确定代码的含义。伙射频标签可以和传感器连接吗？可以，射频标签已经和许多传感器连接了， 包括能记录温度，湿度的。当环境条件发生变化时，标签能够得到提示，尤其是当变化对物品的储存和使用有重要影响时。伙应答器，智能标签，射频标签有什么区别？最初在技术领域，应答器是指能够传输信息回复信息的电子模块，近些年，由於射频技术发展迅猛，应答器有了新的说法和含义，又被叫做智能标签或标签。智能标签确切的说是射频标签的一种创新， 由具有粘性的标签和超薄射频标签组成。智能标签将射频技术和方便灵活的标签印刷优点结合起来，具有读写功能的智能标签能被多次编程， 遵循标签最初制作时的编码规律。伙哪种标签适合我的客户的产品？标签能在有水的环境下正常工作吗？金属会破坏它的功能吗？在什么温度下它能正常工作？含水量较高的产品， 金属物品，很高或是很低的温度对於标签的工作都会是一项挑战。 但是经过精心设计的系统能克服这些缺点，因此根据应用功能和对象的不同， 标签的种类也大相径庭。射频标签的目的是使用一种统一标准的电子产品代码， 使产品在不同领域都能被辨识。读写器无线射频识别技术(RadioFrequencyIdenfication ,RFID)是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。RFID系统至少包含电子标签和阅读器两部分。 RFID阅读器（读写器）通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块 （发送器和接收器）、控制单元以及阅读器天线。伙阅读器接收电波的有效范围是什么？阅读器的接收范围受到很多因素的影响， 电波频率，标签的尺寸形状，阅读器的能量，金属物体的干扰，和其他射频装置等。总的说来，低频被动标签的接收距离在一英尺以内，对於高频被动标签的接收距离在三英尺左右，对於超高频标签的接收距离在十到二十英尺。 对於使用电池的半主动和主动标签，阅读器可以接收到三百英尺甚至更远的信号。对於低频和高频射频，如果标签和阅读器天线的尺寸一样， 接收距离可以用天线的直径乘以1.4来计算。在直径在三十厘米以内，这条规律都适用。伙LF,HF,UHF都分别代表什么？和我们听的收音机道理一样，射频标签和阅读器也要调制到相同的频率才能工作。LF,HF,UHF就对应著不同频率的射频。 LF代表低频射频，在125KHZ左右，HF代表高频射频，在13.54MHz左右，UHF代表超高频射频，在850至910MHZ范围之内。伙为什么要使用不同的频率？在操作中有4种波段的频率，低频（125KHZ）,高频（13.54MHz）,超高频（850-910MFZ）,微波（2.45GHz）.每一种频率都有它的特点，被用在不同的领域，因此要正确使用就要先选择合适的频率。伙所有的国家都使用同一种频率吗？不是，欧洲的超高频是868MHz美国的则是915MHz•日本目前不允许将超高频用到射频技术中。政府也通过调整阅读器的电源来限制它对其他器械的影响。有些组织例如全球商务促进委员会正鼓励政府取消限制。标签和阅读器生产厂商也正在开发能使用不同频率系统避免这些问题。伙我们如何知道哪个频率适合于我们的产品？不同的频率有不同的特点，因此他们的用途也就形形色色。例如，低频标签比超高频标签便宜， 节省能量，穿透废金属物体力强，他们最适合用于含水成分较高的物体，例如水果等。超高频作用范围广，传送数据速度快，但是他们比较耗能，穿透力较弱，作业区域不能有太多干扰，适合用于监测从海港运到仓库的物品。 当做选择时，最好咨询一下相关的专家，供货商，从而选择正确的射频。伙我听说射频技术遇到水或金属不能正常工作， 是不是说就不能将它用于监测罐装或含水成分较高的产品？不是的。金属会反射射频，水能吸收射频，因此在这种情况下使标签的功能正常发挥产生了问题。但是，经过设计的系统能很好的避免这些问题。伙什么是阅读器冲突？射频技术遇到的一个问题就是阅读器冲突，就是一个阅读器接收到的信息和另外一个阅读器接收到的信息发生冲突， 产生重叠。解决这个问题的一种方法是使用TDMA技术，简单来说就是阅读器被指挥在不同时间接收信号，而不是同时，这样就保证了阅读器不会互相干扰。 但是在同一区域的物品就会被读取两次，因此就要建立相应的系统去避免这种情况的发生。伙被动阅读器如何工作？射频阅读器通过多种方式和标签传送信息， 阅读器利用天线在周围形成磁场，被动标签从磁场中接收到能量然后将信号发送给阅读器， 阅读器将信息转化成电子信息---标签电子产品代码。伙所有的阅读器都能支持不同种类的标签吗？目前还不是。很多公司生产的阅读器支持现有供给链中用的新标签的射频技术。一些阅读器只支持新的电子产品代码， 一些只支持某些生产厂商生产的特定标签。伙我需要什么样的阅读器？阅读器和标签一样，得通过研究供给方式决定使用种类和数量。 例如，要求是管理进出仓库的库存， 阅读器可以安装在码头货物进出的舱门上。如果要求是管理送给特定客户的产品， 那阅读器应该不仅仅装在舱门上，还应该装在卡车上。如果要求是控制零售货架，固定或是手持装置可以采用，从而方便自动出库记录和计数。天线发射天线：用于发射无线电信号以激活电子标签。接收天线：接收电子标签发出的无线电信号；RFID标签分类按供电方式分为有源标签和无源标签。有源是指标签内有电池提供电源，其作用距离较远，但寿命有限、体积较大、成本高，且不适合在恶劣环境下工作；无源标签内无电池，它利用波束供电技术将接收到的射频能量转化为直流电源为标签内电路供电， 其作用距离相对有源标签短，但寿命长且对工作环境要求不咼。RFID标签分类按载波频率分为低频射频标签、中频射频标签和咼频射频标签。低频射频标签主要有125kHz和134.2kHz两种，中频射频标签频率主要为13.56MHz，高频射频标签主要为433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。低频系统主要用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、校园卡、动物监管、货物跟踪等。中频系统用于门禁控制和需传送大量数据的应用系统；高频系统应用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合，其天线波束方向较窄且价格较高，在火车监控、高速公路收费等系统中应用。RFID标签分类按调制方式的不同可分为主动式和被动式。主动式射频标签用自身的射频能量主动地发送数据给读写器；被动式

射频标签使用调制散射方式发射数据，它必须利用读写器的载波来调制

自己的信号，该类技术适合用在门禁或交通应用中， 因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频标签。 在有障碍物的情况下，用调制散射方式，读写器的能量必须来去穿过障碍物两次。 而主动方式的射频标签发射的信号仅穿过障碍物一次，因此主动方式工作的射频标签主要用于有障碍物的应用中，距离更远（可达30米）。RFID标签分类按作用距离可分为密耦合标签（作用距离小于1厘米）、近耦合标签（作用距离小于15厘米）、疏耦合标签（作用距离约1米）和远距离标签（作用距离从1米到10米，甚至更远）。按芯片分为只读标签、读写标签和 CPU标签。问题：1、 动物追踪应该用什么类型的标签？2、用于图书管理的标签应该用什么类型的标签？ （P13）

《RFID原理及应用》教案项目（章节）名称第2章无线射频识别系统的组成和原理班级物联网工程2016级1、2、3班第2周 星期四、五第1-2,3-4 节课型综合课 总学时 48学时教学目标素质目标感受无线射频识别技术的魅力认识识读器的原理能力目标能认识几种常用的RFID设备知识目标了解RFID的基本原理掌握RFID的硬件和软件的系统组成能力训练场地素材、器材多媒体计算机，投影， RFID设备知识、能力重点掌握RFID的软件的系统组成知识、能力难点掌握RFID的软件的系统组成理论教学方法讲授、PPT演示教学方法考核标准及方式点名、提冋、回答作业（或项目）由PPT电子教案给出

第2章RFID的组成与原理识读器无线射频识别技术（RadioFrequencyIdenfication ,RFID）是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。RFID系统至少包含电子标签和阅读器两部分。 RFID阅读器（读写器）通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。典型的阅读器包含有高频模块 （发送器和接收器）、控制单元以及阅读器天线。伙阅读器接收电波的有效范围是什么？教学时间安排、步骤、内容阅读器的接收范围受到很多因素的影响，电波频率，标签的尺寸形状，阅读器的能量，金属物体的干扰，和其他射频装置等。总的说来，低频被动标签的接收距离在一英尺以内，对於高频被动标签的接收距离在三英尺左右，对於超高频标签的接收距离在十到二十英尺。 对於使用教学时间安排、步骤、内容电池的半主动和主动标签，阅读器可以接收到三百英尺甚至更远的信号。对於低频和高频射频，如果标签和阅读器天线的尺寸一样， 接收距离可以用天线的直径乘以1.4来计算。在直径在三十厘米以内，这条规律都适用。伙LF,HF,UHF都分别代表什么？和我们听的收音机道理一样，射频标签和阅读器也要调制到相同的频率才能工作。LF,HF,UHF就对应著不同频率的射频。LF代表低频射频，在125KHZ左右，HF代表高频射频，在13.54MHz左右，UHF代表超高频射频，在850至910MHz范围之内。伙为什么要使用不同的频率？在操作中有4种波段的频率，低频（125KHZ）,高频（13.54MHz）,超高频（850-910MFZ）,微波（2.45GHz）.每一种频率都有它的特点，被用在不同的领域，因此要正确使用就要先选择合适的频率。伙所有的国家都使用同一种频率吗？不是，欧洲的超高频是868MHz美国的则是915MHz•日本目前不允许将超高频用到射频技术中。政府也通过调整阅读器的电源来限制它对其他器械的影响。有些组织例如全球商务促进委员会正鼓励政府取消限制。标签和阅读器生产厂商也正在开发能使用不同频率系统避免这些问题。伙我们如何知道哪个频率适合于我们的产品？不同的频率有不同的特点，因此他们的用途也就形形色色。例如，低频标签比超高频标签便宜，节省能量，穿透废金属物体力强，他们最适合用于含水成分较高的物体，例如水果等。超高频作用范围广，传送数据速度快，但是他们比较耗能，穿透力较弱，作业区域不能有太多干扰，适合用于监测从海港运到仓库的物品。 当做选择时，最好咨询一下相关的专家，供货商，从而选择正确的射频。伙我听说射频技术遇到水或金属不能正常工作，是不是说就不能将它用于监测罐装或含水成分较高的产品？不是的。金属会反射射频，水能吸收射频，因此在这种情况下使标签的功能正常发挥产生了问题。但是，经过设计的系统能很好的避免这些问题。伙什么是阅读器冲突？射频技术遇到的一个问题就是阅读器冲突，就是一个阅读器接收到的信息和另外一个阅读器接收到的信息发生冲突， 产生重叠。解决这个问题的一种方法是使用TDMA技术，简单来说就是阅读器被指挥在不同时间接收信号，而不是同时，这样就保证了阅读器不会互相干扰。但是在同一区域的物品就会被读取两次，因此就要建立相应的系统去避免这种情况的发生。伙被动阅读器如何工作？射频阅读器通过多种方式和标签传送信息，阅读器利用天线在周围形成磁场，被动标签从磁场中接收到能量然后将信号发送给阅读器，阅读器将信息转化成电子信息---标签电子产品代码。伙所有的阅读器都能支持不同种类的标签吗？目前还不是。很多公司生产的阅读器支持现有供给链中用的新标签的射频技术。一些阅读器只支持新的电子产品代码， 一些只支持某些生产厂商生产的特定标签。伙我需要什么样的阅读器？阅读器和标签一样，得通过研究供给方式决定使用种类和数量。例如，要求是管理进出仓库的库存，阅读器可以安装在码头货物进出的舱门上。如果要求是管理送给特定客户的产品， 那阅读器应该不仅仅装在舱门上，还应该装在卡车上。如果要求是控制零售货架， 固定或是手持装置可以采用，从而方便自动出库记录和计数。识读器的功能首先是激活标签。为被动或半主动标签提供能量。等待标签反回信息。处理标签信息，并传递给主机。识读器可以接收标签的数据，也可以向标签里写数据。识读器应用注意工作频率与标签是否一致。识读器认识XCRMF-801型读写器模块符合EPCG2标准。单端口的读写器模块，即可独立使用，也可作为核心模块嵌入到其他的设备中使用。物理参数尺 寸：144x126x32mm重 量：0.5kgLED指示灯：5环境参数工作温度：0C〜+40°C存储温度：-10C〜+50C湿度范围：20%〜95%性能参数工作频段：920〜925MHz符合协议：ISO18000-6B、EPCC1G2数据速率：40Kbps最大读标签距离：3m(与天线配置相关)天线接口：1个SMA端口输出功率：最大2.0W(+33dBn),20dB数字控制范围，最小步进0.5dB调制方式：100%ASK可用频点：8个发射带宽：v250kHz频率稳定度：w±5ppm天线天线用于在RFID标签与识读器之间建立数据通信的通道，天线的设计和位置对天系统的覆盖范围、识读距离和操作通信的准确信性起重要的作用。主机主机也是系统的硬件组成部分。主机是应用程序运行环境。数据的主要存储场所。三、软件组成1、 系统软件标签与识读器之间进行通信所必需的功能集合。2、 中间件识读器与主机之间运行的的一组软件。是 RFID系统软件与应用软件的桥梁。3、 主机应用程序是我们要能开发的运行程序。EPCGlobal网络EPCglobal的主要职责是在全球范围内对各个行业建立和维护 EPC网络，保证供应链各环节信息的自动、 实时识别采用全球统一标准。 通过发展和管理EPC网络标准来提高供应链上贸易单元信息的透明度与可视性，以此来提高全球供应链的运作效率。EPCglobal是一个中立的、非赢利性标准化组织。EPCglobal网络是实现自动即时识别和供应链信息共享的网络平台。了解EPC编码格式。（P18）问题：1、 什么是RFID系统软件，它的功能是？（P16）2、什么是中间件，它有哪些功能？ （P17）3、 理解“事件”一词。

《RFID原理及应用》教案项目（章节）名称识读器接口RS232班级物联网工程2016级1、2、3班第2周 星期四、五第1-2,3-4 节课型综合课 总学时 48学时教学目标素质目标用VB通过RS232接口与RFID识读器能信能力目标能认识RS232计算机接口知识目标了解RFID识读器的RS232接口掌握RFID识读器RS232接口的编程方法能力训练场地素材、器材多媒体计算机，投影， RFID设备知识、能力重点掌握RFID识读器RS232接口的编程方法知识、能力难点掌握RFID识读器RS232接口的编程方法理论教学方法讲授、PPT演示教学方法考核标准及方式提问、回答作业（或项目）由PPT电子教案给出

RS232接口(思考：1、RFID有几种接品可以接入？2 、RS232的通讯协议有哪些？)教学时间安排、步骤、内容教学时间安排、步骤、内容RS232接口是1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个 25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定， 还对各种信号的电平加以规定。DB25的串口一般只用到的管脚只有 2(RXD、3(TXD)、7(GND这三个，随着设备的不断改进，现在 DB25针很少看到了，代替他的是DB9的接口，DB9所用到的管脚比DB25有所变化，是2(RXD、3(TXD、5(GND这三个。因此现在都把RS232接口叫做DB9由于RS232接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：(1、接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与 TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与 TTL电路连接。(2、传输速率较低，在异步传输时，波特率为 20Kbps。接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在50米左右。RS232接口的VB程序1Active控件Microsoftcommcontronl(MSComm)MSCom控件的属性CommPort设置串口号，类型short1-comm1；2-comm2.Settings:设置串口通讯参数，类型CStringB-波特率P-奇偶性(N-无校验，E-偶校验，O-奇验)D-字节有效位数S-停止位。例：“1200,n,8,1PortOpen:设置或返回串口状态，类型BOOL:TURE打开FALSE-关闭InputMode设置从接收缓冲区读取数据的格式，类型 long:0-Text1-Bin.RS232接口的VB程序2MSCom控件的属性Input从接收缓冲区读取数据 类型VARIANT。InBufferCount接收缓冲区中的字节数，类型：short.InBufferSize接收缓冲区的大小，类型：short.Output向发送缓冲区写入数据，类型：VARIANT.OutBufferCount发送缓冲区中的字节数，类型：short.OutBufferSize发送缓冲区的大小，类型：short.InputLen设置或返回Input读出的字节数，类型：short.CommEvent串口事件，类型：short.设置好这些属性和方法，程序很容易就可以编出来了， 其中要注意的是串口的波特串设置，OnCom事件的程序编写。RS232接口的VB程序3MSCom控件使用前先要设置好的属性CommPort=2 '设置串口COM2口Settings= “1200,n,8,1” ‘设置串口通讯参数，波特率 1200,无奇偶性校验，字节有效位数 8位，停止位1位。PortOpen=TURE '设置或返回串口状态： TURE打开FALSE-关闭RS232接口的VB程序4设置好属性后，先打开设备PrivateSubForm_Load()MSComm1.PortOpen=TrueEndSub关闭程序时，关闭设备PrivateSubForm_Unload(CancelAsInteger)MSComm1.PortOpen=FalseEndSubRS232接口的VB程序5向单片机发送数据PrivateSubCommand1_Click()DimByteArray(1)AsByte ‘定一个数组ByteArray(1)=Val(Text2.Text) ‘把数字以字符存放MSComml.Output=ByteArrayEndSub ‘向单片机发送字符RS232接口的VB程序6CommEvent这是一个非常重要的属性。该属性设计时无效，运行时只读。一旦串口发生通信事件或产生错误， 依据产生的事件和错误，MSCom控件为CommEven属性赋不同的代码，同时产生 OnCom事件。用户程序就可在OnCom事件处理程序中针对不同的代码，进行相应的处理。CommEven属性的代码、常数及含义参见表 1及表2。表1CommEvent通信事件RS232接口的VB程序8OnCom事件，当有数据返回时激活该事件RS232接口的VB程序9OnCom事件，当有数据返回时激活该事件PrivateSubMSComm1_OnComm()DimstrAsStringDimcountAsIntegerDimiAsIntegerSelectCaseMSComm1.CommEventCasecomEvReceiveinbyte=MSComm1.InputFori=LBound(inbyte)ToUBound(inbyte)str=str+Hex(inbyte(i))+Chr(32); 将接受到的数据转换成十六进制,以字符串的形式显示Nextistrreceive.Text=strEndSelectEndSubRS232接口的VB程序10仿照QQ等聊天程序制作一个用RS232端口通信的聊天程序。(讨论：要是USB接口该如何编程？)

《RFID原理及应用》教案项目（章节）名称第3章无线射频识别技术在应用方面的限制班级物联网工程2016级1、2、3班第3周 星期四、五第1-2,3-4 节课型综合课 总学时 48学时教学目标素质目标掌握无线射频识别技术的限制。能力目标能说出RFID应用方面常见的几个限制知识目标掌握无线射频识别技术在应用方面的限制能力训练场地素材、器材多媒体计算机，投影， RFID设备知识、能力重点认识无线射频识别技术在应用方面的限制知识、能力难点无线射频与材料对无线射频识别技术影响理论教学方法讲授、PPT演示教学方法考核标准及方式点名、提冋、回答作业（或项目）由PPT电子教案给出

第3章RFID在应用方面的限制主要内容：一、 RFID技术在应用中受到的限制二、 影响无线射频识别系统工作的因素1、 开放电磁环境的影响2、 材料对RFID应用的影响3、 识读器之间的相互影响4、 标签识读率问题5、 技术不成熟的影响一、RFID技术在应用中受到的限制RFID是芯片技术、无线电技术和计算机技术的结合。受到的限制几个方面： (P22)教学时间安排、步骤、内容1、易受周围开放电磁环境的影响。教学时间安排、步骤、内容2、 在对电磁波传播有影响的物体上使用效果不理想3、 识读效果受发射电波能量的限制。4、 实际的标签识读率和识读速度的限制。5、 识读设备之间易产生影响。6、 技术尚不成熟。二、影响RFID系统工作的因素1、 开放电磁环境的影响工作环境中有大量的金属和液体等物质。改善办法：调整识读距离、发射功率和识读器的参数。更大的问题是干扰。2、 材料对RFID应用的影响金属能阻挡高频和低频电磁波。水能吸收电磁波。问题：低频与超高频标签的特点？ (P24)3、识读器之间的相互影响当两个识读器的覆盖区域出现重叠时，相互之间会产生干扰。时分多址(TDMA):使每个识读器在不同时间进行识读操作， 而不是同时操作。

缺点：降低了识读速度。4、 标签的识读率问题识读不是百分百的可靠。识读率受电磁环境，信号场强影响；芯片随温度变化出现“漂移” 。识读率还与识读器的灵敏度相关。5、 技术不成熟的影响

《RFID原理及应用》教案项目（章节）名称识读器的网络接口编程班级物联网工程2016级1、2、3班第3周 星期四、五第1-2,3-4 节课型综合课 总学时 48学时教学目标素质目标懂得识读器的网络接口编程能力目标能够通过网络接口编写与识读器通信程序知识目标掌握网络接口与识读器通信程序的编写方法能力训练场地素材、器材多媒体计算机，投影， RFID设备知识、能力重点了解网络接口、套接字掌握网络接口与识读器通信程序的编写方法知识、能力难点掌握网络接口与识读器通信程序的编写方法理论教学方法讲授、PPT演示教学方法考核标准及方式提问、回答作业（或项目）由PPT电子教案给出网络接口编程1.IPTCP/IP中的协议网际协议IP是TCP/IP的心脏，也是网络层中最重要的协议。TCP如果IP数据包中有已经封好的TCP数据包，那么IP将把它们向？?上?—传送到TCP层。TCP将包排序并进行错误检查，同时实现虚电路间的连接。TCP数据包中包括序号和确认，所以未按照顺序收到的包可以被排序，而损坏的包可以被重传。UDPUDP与TCP位于同一层，但对于数据包的错误不重发。4.ICMPICMP与IP位于同一层，被用来传送IP的的控制信息。TCP和UDP的端口结构教学时间安排、步骤、内容TCP和UDP的端口结构教学时间安排、步骤、内容TCP和UDP服务通常有一个客户/服务器的关系，例如：一个Telnet服务进程开始在系统上处于空闲状态，等待着连接。用户使用 Telnet客户程序与服务进程建立一个连接。客户程序向服务进程写入信息，服务进程读出信息并发出响应，客户程序读出响应并向用户报告。因而，这个连接是双工的，可以用来进行读写。两个系统间的多重Telnet连接是如何相互确认并协调一致呢？ TCP或UDP连接唯一地使用每个信息中的如下四项进行确认：源IP地址目的源IP地址目的IP地址源端口目的端口Socket套接字概述接收包的IP地址。源系统上的连接的端口

目的系统上的连接的端口套接字是一种网络API，程序员可以用之开发网络程序「CP套接字编程实现TCP套接字基本步骤分为服务器端和客户端两部分:服务器端创建套接字；绑定套接字；设置套接字为侦听模式，进入被动接受连接状态接受请求，建立连接读写数据终止连接服务器端步骤1,2建立TCP套接字；绑定套接字（IP地址）；由WinSock控件自动完成。用户只要在界面上加入控件就可以了。服务器端步骤3设置套接字为侦听模式，进入被动接受连接状态Winsockl.LocalPort=Clnt（Textl）' 端口Winsock1.Listen '3侦听端口IsConnectionOpen=False' 未联接｛在启动侦听前一定要设定侦听端口 ｝｛用按钮启动侦听模式｝服务器端步骤4接受请求，建立连接客户端连接能激活服务端的连接请求事件，接受并建立连接由Winsock1.Accept方法完成。PrivateSubWinsock1_ConnectionRequest（ByVal requestIDAsLong）Winsock1.AcceptrequestID'4 接受请求，建立连接IsConnectionOpen=TrueCaption= “Server: 客户端已经连接."EndSub服务器端步骤5.1读（接收）数据数据不是时时都有读的，只有当数据到达时才能读取， 当有数据到达会激活DataArrival事件，GetData是读取数据方法PrivateSubWinsock1_DataArrival（ByValbytesTotalAsLong）'5收到数据DimstrAsStringWinsock1.GetDatastr'5 读取数据放到STR中Text3.Text=Text3.Text+strEndSub服务器端步骤5.2写（发送）数据发送数据只有当连接建立好以后才能发送 （SendData）。DimsAsStringIfIsConnectionOpen=FalseThenMsgBox" 未建立联接!"Elses=Text2.textIfCheck1Thens=s+vbCrLf' 加回车Winsock1.SendDatas '4 联接发送EndIf服务器端步骤6终止连接程序在关闭之前要关闭网络连接，关闭连接 Close方法PrivateSubForm_Unload(CancelAsInteger)Winsock1.Close '6 关闭联接IsConnectionOpen=FalseEndSubClose方法能够激活连接端另一方的 Close事件PrivateSubWinsock1_Close()Caption= “Server:客户端已经断开."'联接已关闭EndSubTCP套接字编程(cont.)客户端步骤创建套接字(由控件完成)与远程服务器建立连接读/写数据(与服务端相同)终止连接(与服务端相同)与远程服务器建立连接客户端与服务端连接用 Connect方法完成，连接前要设定远程主机的IP地址和端口号。Winsock1.RemoteHost=Text1.Text'C1 远程主机IPWinsock1.RemotePort=CLng(Text2.Text)'C1 远程主机端口Winsock1.Connect ‘C2与远程服务器建立连接连接请求被接受后，会激活客户端的 Connect事件PrivateSubWinsock1_Connect()' 已经连接，连接事件Caption="Client: 已经联接."IsConnectionOpen=TrueEndSubTCP套接字编程（cont.）UDP套接字编程实现UDP套接字基本步骤分为服务器端和客户端两部分：服务器端建立UDP套接字；绑定套接字到特定地址；侦听，等待客户端连接信息；处理客户端请求；发送信息回客户端；UDP套接字编程（Cont.）客户端步骤建立UDP套接字；发送信息给服务器要求转接；接收来自服务器的信息；关闭套接字UDP套接字编程（Cont.）WindowsSocketWindowsSocket是用于在各种不同通信平台上建立 TCP/IP通信的API，应用程序可以通过TCP/IP协议进行通信。MicrosoftSocketControl6.0 套接字控件。winsock控件的State属性state属性的设置值是：常数值描述sckclosed0缺省的。关闭sckopen1打开scklistening2侦听sckconnectionpending3连接挂起sckresolvinghost4 识别主机sckhostresolved5 已识别主机sckconnecting6 正在连接sckconnected7 已连接sckclosing8 同级人员正在关闭连接sckerror9错误

《RFID原理及应用》教案项目（章节）名称第4章RFID相关标准班级物联网工程2016级1、2、3班第5周 星期四、五第1-2,3-4 节课型综合课 总学时 48学时教学目标素质目标认识RFID相关标准能力目标能说出几种常用的RFID标准知识目标了解RFID国际标准能力训练场地素材、器材多媒体计算机，投影， RFID设备知识、能力重点标准的作用了解RFID国际标准知识、能力难点认识RFID国际标准理论教学方法讲授、PPT演示教学方法考核标准及方式提问、回答作业（或项目）由PPT电子教案给出

第4章RFID相关标准主要内容：一、 RFID标准体系与相关组织二、 ISO/IEC相关标准三、 EPCGlobal相关标准四、 泛在ID中心相关标准五、 国内相关标准六、 RFID频率使用现状一、 RFID标准体系与相关组织1、 标准的作用（P27）A标准能保证不同产品之间不会有功能干扰。B标准能实现应用程序或设备的互相操作。C标准使用户的数据在若干个接口之间无缝隙的顺序传输。教学时间安排、步骤、内容D标准的建立能大大加速新技术的广泛使用，因为它能保证互操作性，并吸用更多厂商提供解决方案，达到改善服务和降低成本。教学时间安排、步骤、内容E系列标准协同工作，比各个标准单独工作作用更大。F减少了不规范带来的风险，更便于技术实施。RFID标准现状国际现状（P124）国内现状中国标准的三大难题2、 三个主要的技术标准体系国际标准化组织（ISO）美国统一代码协会（UCC和国际物品编码协会（EAN成立EPCGlobal泛在ID中心（UIC）RFID标准体系结构RFID技术标准基本结构RFID应用标准基本结构二、 ISO/IEC相关标准通用标准提供一个基本框架，应用标准是对通用标准的补充和具体规定。ISO/IEC相关标准技术标准（P31，表4—1）数据结构标准（P32，表4—2）性能标准（P32，表4—3）应用标准（P32，表4—4）由于RFID的应用牵涉到众多行业，因此其相关的标准盘根错节，非常复杂。从类别看，RFID标准可以分为以下四类：技术标准（如RFID技术、IC卡标准等）；数据内容与编码标准（如编码格式、语法标准等） ；性能与一致性标准（如测试规范等）；应用标准（如船运标签、产品包装标准等）。具体来讲，RFID相关的标准涉及电气特性、通信频率、数据格式和元数据、通信协议、安全、测试、应用等方面。与RFID技术和应用相关的国际标准化机构主要有：国际标准化组织（ISO）、国际电工委员会（IEC）、国际电信联盟（ITU）、世界邮联（UPU。此外还有其他的区域性标准化机构 （如EPCglobal、UIDCenter、CEN、国家标准化机构（如BSI、ANSI、DIN）和产业联盟（如ATAAIAG、EIA）等也制定与RFID相关的区域、国家、或产业联盟标准，并通过不同的渠道提升为国际标准。□ 主要技术标准体系目前RFID存在三个主要的技术标准体系，总部设在美国麻省理工学院（MIT）的Auto-IDCenter（自动识别中心）、日本的UbiquitousIDCenter （泛在ID中心，UIC）和ISO标准体系。EPCGlobalEPCGlobal是由美国统一代码协会（UCC和国际物品编码协会（EAN于2003年9月共同成立的非营利性组织，其前身是1999年10月1日在美国麻省理工学院成立的非营利性组织Auto-ID中心。Auto-ID中心以创建"物联网"(InternetofThings) 为使命，与众多成员企业共同制订一个统一的开放技术标准。 旗下有沃尔玛集团、英国Tesco等100多家欧美的零售流通企业，同时有IBM、微软、飞利浦、Auto-IDLab等公司提供技术研究支持。目前EPCGlobal已在加拿大、日本、中国等国建立了分支机构，专门负责EPC码段在这些国家的分配与管理、EPC相关技术标准的制定、EPC相关技术在本国的宣传普及以及推广应用等工作。EPCGlobal“物联网”体系架构由 EPC编码、EPC标签及读写器、EPC中间件、ONS服务器和EPCIS服务器等部分构成。EPC赋予物品惟一的电子编码，其位长通常为 64位或96位，也可扩展为256位。对不同的应用规定有不同的编码格式，主要存放企业代码、商品代码和序列号等。最新的 GEN2标准的EPC编码可兼容多种编码。EPC中间件对读取到的EPC编码进行过滤和容错等处理后，输入到企业的业务系统中。它通过定义与读写器的通用接口(API)实现与不同制造商的读写器兼容。ONS服务器根据EPC编码及用户需求进行解析，以确定与EPC编码相关的信息存放在哪个EPCIS服务器上。EPCIS服务器存储并提供与EPC相关的各种信息。这些信息通常以 PML的格式存储，也可以存放于关系数据库中。RFID主要标准简介RFID系统主要由数据采集和后台应用系统两大部分组成。目前已经发布或者正在制定中的标准主要是与数据采集相关的， 主要有电子标签与读写器之间的空气接口、读写器与计算机之间的数据交换协议、 电子标签与读写器的性能和一致性测试规范，以及电子标签的数据内容编码标准等。后台应用系统目前并没有形成正式的国际标准， 只有少数产业联盟制定了一些规范，现阶段还在不断演变中。电子产品编码标准RFID是一种只读或可读写的数据载体，它所携带的数据内容中最重要的是惟一标识号。因此，惟一标识体系以及它的编码方式和数据格式，是我国电子标签标准中的一个重要组成部分。惟一标识号广泛应用于国民经济活动中， 例如我国的公民身份证号、组织机构代码、全国产品与服务统一代码扩展码、电话号、车辆识别代号、国际证券号等。尽管国家多个部委在惟一标识领域开展了一系列的相关研究工作，但与发达国家相比，我国的惟一标识体系总体上处于发展的起步阶段，正在逐步完善中。（1） 产品电子代码EPCEPC是由EPCglobal组织、各应用方协调一致的编码标准，可以实现对所有实体对象（包括零售商品、物流单元、集装箱、货运包装等）的惟一有效标识。EPC由一个版本号加上域名管理者、对象分类、序列号三段数据组成的一组数字。其中EPC的版本号标识EPC的长度或类型；域名管理者是描述与此EPC相关生产厂商的信息；对象分类记录产品精确类型的信息；序列号用于惟一标识货品单件。EPC与目前应用最成功的商业标准 EAN.UCC全球统一标识系统是兼容，成为EAN.UCC系统的一个重要组成部分，是EAN.UC係统的延续和拓展，是EPC系统的核心与关键。（2） EAN.UCCEAN国际物品编码协会成立于1977年，是基于比利时法律规定建立的一个非营利性国际组织，总部设在比利时首都布鲁塞尔。 EAN目的是建立一套国际通行的全球跨行业的产品、 运输单元、资产、位置和服务的标识标准体系和通信标准体系，即“全球商业语言一一 EAN.UCC系统”。国际EAN的前身是欧洲物品编码协会，现主要负责除北美以外的EAN.UCC系统的统一管理及推广工作。目前，其会员遍及 90多个国家和地区，全世界已有约90万家公司、企业通过各国或地区的编码组织加入到EAN.UC係统中来。近几年，国际EAN加强了与美国统一代码委员会（UCC的合作，先后两次达成EAN/UCC联盟协议，以共同开发、管理EAN.UCC系统。（3） GB18937（NPC）强制性国家标准GB18937《全国产品与服务统一标识代码编制规则》规定了全国产品与服务统一代码（NPC的适用范围、代码结构及其表现形式，由国务院标准化行政主管部门于 2003年2月2日颁布，2003年4月16日正式实施。全国产品与服务统一代码是按照《全国产品与服务统一标识代码编制规则》国家标准要求编制的全国产品与服务统一标识代码， 目前已经用于电子设备、食品、建材、汽车、石油化工、农业、专业服务等领域。根据国内外对海量赋码对象进行赋码的一般规律， 全国产品与服务统一代码按照全数字、最长不超过十四位、便于维护机构维护和管理的原则设计，由十三位数字本体代码和一位数字校验码组成， 其中本体代码采用序列顺序码或顺序码。通信标准RFID的无线接口标准中最受注目的是 ISO/IEC18000系列协议，涵盖了从125KHZ到2.45GHz的通信频率，识读距离由几厘米到几十米，其中主要是无源标签但也有用于集装箱的有源标签。近距离无线通信（NFC是一项让两个靠近（近乎接触）的电子装置以13.56MHz频率通信的RFID应用技术。由诺基亚、飞利普和索尼创办的近距离无线通信论坛（NFCForum）起草了相关的通信和测试标准，让消费类电子设备（尤其是手机）与其他的网络产品或电脑外设进行通信和数据交换。该标准还与ISO/IEC14443和ISO/IEC15693非接触式IC卡兼容。目前，已经有支持 NFC功能的手机面世，可以用手机来阅读兼容ISO/IEC14443TypeA或SonyFeliCa的非接触式IC卡或电子标签。超宽带无线技术（UWB是一种直接以载波频率传送数据的通信技术。以UWB乍为射频通信接口的电子标签可实现半米以内的精确定位。 这种精确定位功能方便实现医院里的贵重仪器和设备管理、 大楼或商场里以至奥运场馆内的人员管理。无线传感器网络是另一种RFID技术的扩展。传感器网络技术的对象模型和数字接口已经形成产业联盟标准 IEEE1451。该标准正进一步扩展，提供基于射频的无线传感器网络，相关标准草案 1451.5正在草议中。有关建议将会对现有的 ISO/IEC18000系列RFID标准，以及ISO/IEC15961、ISO/IEC15862读写器数据编码内容和接口协议进行扩展。RFID标签与阅读器之间进行无线通信的频段有多种，常见的工作频率有135kHz以下、13.56MHz、860〜928MHz（UHF）、2.45GHz及5.8GHz等。低频系统工作频率有125KHz225KHz等，这些频点应用的射频识别系统一般都有相应的国际标准予以支持。 其基本特点是电子标签的成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短（无源情况，典型阅读距离为10cm）、电子标签外形多样（卡状、环状、钮扣状、笔状）、阅读天线方向性不强等。超高频系统一般指其工作频率高于 400MHz典型的工作频段有915MHz2.45gHz、5.8gHz等。超高频系统在这些频段上也有众多的国际标准予以支持。基本特点是电子标签及阅读器成本均较高、 标签内保存的数据量较大、阅读距离较远（可达几米至十几米），适应物体高速运动性能好，外形一般为卡状，阅读天线及电子标签天线均有较强的方向性。

《RFID原理及应用》教案项目（章节）名称第4章RFID相关标准班级物联网工程2016级1、2、3班第5周 星期四、五第1-2,3-4 节课型综合课 总学时 48学时教学目标素质目标认识RFID相关标准能力目标能说出几种常用的RFID标准知识目标了解RFID国际标准能力训练场地素材、器材多媒体计算机，投影， RFID设备知识、能力重点EPCGlobal相关标准国内的相关标准知识、能力难点EPCGlobal相关标准理论教学方法讲授、PPT演示教学方法考核标准及方式提问、回答作业（或项目）由PPT电子教案给出第4章RFID相关标准三、EPCGlobal相关标准EPCglobal标准体系EPCglobal是由UCC和EAN联合发起并成立的非盈利性机构，全球最大的零售商沃尔玛连锁集团和英国 Tesco等100多家美国和欧洲的流通企业都是EPCglobal的成员。同时，EPCglobal由美国IBM公司、微软公司和Auto-ID实验室等进行技术研究支持。此组织除发布工业标准外，还负责EPCgobal号码注册管理。EPC系统是一种基于EAN/UCC编码的系统，作为产品与服务流通过程信息的代码化表示， EAN/UCC编码具有一整套涵盖贸易流通过程各种有形或无形产品所需的全球惟一标识代码，包括贸易项目、物流单元、服务关系、商品位置和相关资产等标识代码。EAN/UCC标识代码随着产品或服务的产生在流通源头建立，并伴随着该产品或服务的流动贯穿全过程。教学时间安排、步骤、内容2.1EPC系统的特点教学时间安排、步骤、内容EPC系统是一个全球的大系统，供应链的各个环节、各个节点、各个方面都可从中受益，但低价值的识别对象（如食品、消费品等）对EPC系统引起的附加价格十分敏感。EPC系统正在考虑通过革新相关技术，进一步降低成本，同时系统的整体改进将使得供应链管理得到更好的应用，以提高效益，抵消和降低附加价格。 EPC系统的主要特点包括开放的结构体系、独立的平台与高度的互动性以及灵活的可持续发展的体系。2.2EPCglobal标准总览EPCglobal是由UCC和EAN共同组建的RFID标准研究机构。EPCglobal成立伊始，就致力于建立一套全球中立的、开放的、透明的标准，并为此进行了艰苦的努力。该机构于2004年4月公布了第一代RFID技术标准：包括EPC标签数据规格，超高频Class0和Class1标签标准，高频Class1标签标准，以及物理标识语言内核规格。另外，RFID第二代标准正处在最后定稿阶段，预计 2006年底之前会公布于世。EAN/UCC^识代码是固定结构、无含义、全球惟一的全数字型代码。在EPC标签信息规范1.1中采用64~96位的电子产品编码；在EPC标签2.0规范中采用96〜256位的电子产品编码。EPC系统是全球性、开放性的社会化大系统，信息交互与沟通需要协商一致的标准支持。EPC系统的规划、建设以及相关产业的形成也需要标准化支持。在EPC系统中，涉及到的标准包括：标签数据标准；第二代（Gent）空中接口标准；读写器协议；读写器管理；数据传输协议；应用水平事件（ApplicationLevelEvent ，ALE）功能与控制EPCIS（ElectronicProductCodeInformationService ，电子产品代码信息服务）协议；应用接口（API）；安全规范和事件注册等。对于标签数据标准，主要是关注不同编码系统标准如何在 EPC标签上应用；第二代（Gen2）空中接口标准主要涉及读写器与标签之间的通信；读写器协议主要是关注中间件和读写器之间的通信协议； 读写器管理主要涉及多个读写器如何协同工作； 数据传输协议主要关注读写器如何将标签数据转换到网络兼容的格式； 滤值与采集应用水平事件（ALE）主要关注多个读写器采集的EPC信息统计汇总；ONS应用层接口主要关注EPC代码所涉及的信息；EPCIS协议主要关注如何存储和恢复 EPC信息；安全规范则主要关注如何保证EPC信息的安全；网络架构主要关注怎样发现某个EPC在哪里及曾经到过哪里等。2004年12月17日EPCglobal批准发布了第一个标准——超高频第二代空中接口标准（UHFGen2,迈出了EPC从实验室走向应用的里程碑意义的一步，符合UHFGent标准的产品已于2005年第二季度问世。从全球范围来说，EPC的发展已经逐步走向实际应用，虽然还有不少问题（包括标准、技术、隐私、地区发展平衡等）有待解决，但其强劲的发展势头将是不可阻挡的。体系框架活动EPCglobal体系框架包含三种主要的活动，每种活动都是由 EPCglobal体系框架内相应的标准支撑的，如图 1所示。（1） EPC物理对象交换。用户与带有EPC编码的物理对象进行交互。对于许多EPCglobal网络终端用户来说，物理对象是商品，用户是该商品供应链中的成员，物理对象交换包括许多活动，诸如装载、接收等。还有许多与这种商业物品模型不同的其他用途， 但这些用途仍然包括对物品使用标签进行标识。 EPCglobal体系框架定义了EPC物理对象交换标准，从而能够保证当用户将一种物理对象提交给另一个用户时，后者将能够确定该物理对象有 EPC代码并能较好地对其进行说明。（2） EPC基础设施。为达成EPC数据的共享，每个用户开展活动时将为新生成的对象进行EPC编码,通过监视物理对象携带的EPC编码对其进行跟踪，并将搜集到的信息记录到组织内的 EPC网络中。EPCglobal体系框架定义了用来收集和记录 EPC数据的主要设施部件接口标准，因而允许用户使用互操作部件来构建其内部系统。（3）EPC数据交换。用户通过相互交换数据，来提高自身拥有的

运动物品的可见性，进而从 EPCglobal网络中受益。EPCglobal体系框架定义了EPC数据交换标准，为用户提供了一种点对点共享 EPC数据的方法，并提供了用户访问 EPCglobal核心业务和其他相关共享业务的机会。在理解整个组织和EPCglobal体系框架时，对活动进行分类是有益的，但不要规定得过于严格。在许多情况下，前两类活动主要指跨企业的交互过程，而后一种则是指企业内部的交互，不过这也不完全正确。例如，一个组织可能使用EPC来跟踪内部资产的流动，在这种情况下，它将在非跨企业交换的情况下应用物理对象交换标准。 EPCglobal体系框架设计用来为EPCglobal用户提供多种选择，通过应用这些标准满足其特定的商业运作。EPC