《RFID技术与应用》课程标准

PAGEPAGE6《RFID技术与应用》课程标准适用专业：物联网工程技术1.课程定位和设计思路1.1课程定位本课程是物联网工程技术专业核心课。本课程作为面向新兴产业-物联网工程的基础技能课，注重基于RFID射频自动识别技术的物联网系统的设计、组建、测试、维护及运用技能的培养，通过本课程学习使学生了解RFID技术的概念、特点，理解RFID的基本原理，掌握电子标签、RFID读写器的系统组成并能够进行实际设备的现场安装调试，以满足蓬勃发展的物联网产业的应用型工程技术人员，如RFID标签制作员、RFID现场安装调试员、RFID系统运维员的需求。本课程的前期课程为《物联网工程基础》、《C语言编程》、《物联网设备配置与管理》，同期课程为《数据库与Web应用开发》、《物联网桌面应用开发》。本课程在讲授RFID射频识别技术的基础上可结合前期、同期课程的网络及编程知识来组建基于RFID技术的RFID模拟应用系统。1.2设计思路RFID技术是蓬勃发展的物联网产业的最核心的前端数据自动采集技术。近年来RFID技术以其非接触自动识别的特点，应用领域得到了极大的扩展。RFID是一种无线通信技术，有别于有线通信，它尤其容易受使用环境的干扰和限制，通过走访RFID技术关联企业，我们了解到企业普遍缺乏理解和掌握RFID技术特点的技术人才，特别是现场实施RFID系统安装、测试、优化、运维的应用人才，本课程开设的初衷是为了满足当下企业的这种现实人才需求。本课程以培养RFID技术工程应用型、技术技能型或操作型的高技能人才为目的，把焦点放在RFID技术现场应用人才的教育上。在RFID技术的原理方面，对一些高职高专学生难以理解的有关电磁波通信的较深奥的物理理论进行割舍，在RFID技术的应用方面，汲取企业RFID系统的开发、安装、调试、运维的实际经验，联合企业一线工程师参与教材的编写，对RFID技术的应用特性、现场测试、工程实施等内容进行较详细的充实。本课程采用“工学结合的、基于工作过程的、理论与实践一体化”的开发方法，基于射频识别技术（RFID）的物联网技术的应用是一项非常复杂的综合性系统应用，同时又是要求动手实践能力的学科，因此采用理论和实训一体的教学方式，以综合职业能力发展为目标、将完成有教育价值的典型工作任务作为基本教学内容、强调理论实践一体化和工作过程系统化的教学。本课程建议课时数64，其中实验实训课时数48，共计学分4分。2.课程目标能够描述RFID技术的特点和基本工作原理、RFID系统体系和标准；能够描述RFID工程的现场实施特点，掌握系统优化测试方法；能够编写RFID系统设计技术文档；能够设计制作RFID超高频电子标签天线并进行性能测试评价；能够描述RFID系统的安全问题和对策；能够搭建简易RFID应用模拟系统。3.课程内容和要求序号工作任务知识要求技能要求课时数1基础概念和高频RFID的认知能够描述RFID和RFID系统的基本概念；能够描述RFID电子标签的分类；能够描述RFID技术标准；理解物联网的概念；理解物联网和RFID技术的关系；能够描述物联网的典型应用。能够在ISO14443A、ISO15693协议下读取标签ID；能够在ISO14443A协议下修改标签密钥；能够在ISO14443A协议下修改存取控制位；能够在ISO14443A协议下读写标签数据；能够在ISO14443A协议下对标签进行加值减值；能够在ISO14443A协议下进行多个标签的读取；能够在ISO15693协议下对标签数据进行读写；能够在ISO15693协议下对标签进行AFI的读写和块锁定；能够在ISO15693协议下对标签进行DSFID的读写和锁定。202EPC标准和超高频RFID的认知能够描述EPC系统的组成架构；能够描述EPC编码体系和编码方式；能够描述EPCGen2标准概要；理解超高频RFID通信基本原理和特点。能够在EPCGen2协议下对标签进行读写；能够在EPCGen2协议下对标签进行加锁和解锁；能够在EPCGen2协议下对标签进行密钥修改；能够在EPCGen2协议下对标签TID区数据进行读取和分析。83电子标签的制作和性能评价能够描述电子标签的组成；理解电子标签的通信流程；能够描述天线的形状大小对RFID通信的影响；能够描述金属物、水气对RFID通信的影响。能够设计天线形状并完成RFID电子标签的制作；能够评价制作标签的性能；能够检测金属物对RFID的影响；能够检测水气对RFID的影响。44RFID系统的优化能够描述RFID硬件系统的优化原理与方法；能够描述RFID软件系统的优化原理与方法；能够描述其他优化技术手段原理与方法；理解和掌握RFID系统的性能评价方法。能够检测标签角度、天线角度对RFID读取效果的影响；能够检测读写器频率对标签读取距离的影响；能够检测读写器输出功率对标签读取距离影响；能够动手绘制天线包络图。85RFID系统实践策略和方法能够描述RFID系统开发实施流程；能够描述影响RFID系统的现场因素；能够描述RFID系统的规划、设计、实施步骤；掌握设计文档的编写方法。能够完成RFID马拉松计测应用系统的需求定义文档；能够完成RFID马拉松计测应用系统的硬件架构文档。能够完成RFID马拉松计测应用系统的安装测试设计文档。66RFID系统安全与对策能够描述电子标签的安全和对策；能够描述读写器的安全和对策；能够描述服务器的安全和对策；能够描述电子标签运营课题和对策；能够描述读写器运营课题和对策。能够分析RFID马拉松计测应用系统的安全隐患和对策，编制解决方案文档。67“RFID马拉松计测应用系统”的综合实训理解读写器的设置方法及参数意义；理解读写器的接口数据流；能够描述系统的整体架构和要求。能够完成RFID马拉松计测应用系统的概要设计、详细设计；正确设置读写器参数；能够按照安装测试文档进行现场模拟安装和测试，完成系统评价报告。124.实施建议4.1教材的编写和选用教材可采用《RFID原理与应用》，机械工业出版社，方龙雄主编，2013年2月出版，高职高专教材，ISBN：978-7-111-40444-6。本书由本校教师编写并由机械工业出版社正式出版，是教育部全国高等职业教育规划教材。4.2教学方法基于射频识别技术（RFID）的物联网技术的应用是一项非常复杂的综合性系统应用。同时又是要求动手实践能力的学科，因此建议采用理论和实训一体的教学方式。鉴于本课程是面向方兴未艾的新兴行业学科，产业技术快速发展，为保证教学内容的实效性，聘请相关企业的一线工程师、项目经理以编外教师的身份，深入参与到教学与实训中。本课程注重现场测试与运用的技能培养，对于高深的电磁场理论、无线通讯理论等只作常识性理解，内容可侧重于设备仪器的调试和使用。本课程利用典型应用案例的系统组建，如RFID马拉松计测系统等来注重系统测试和现场优化能力的培养。典型应用案例的系统组建，主要以学生小组的形式，进行相互讨论，必要时教师进行热情指导，达到以项目为主导完成调试和测试。对已完成的任务进行记录、存档和评价反馈。4.3课程资源1.常用课程资源的开发和利用幻灯片、投影、录像、多媒体课件等资源有利于创设形象生动的学习环境，激发学生的学习兴趣，促进学生对知识的理解和掌握。建议加强常用课程资源的开发，建立多媒体课程资源的数据库，努力实现跨学校的多媒体资源共享。2.积极开发和利用网络课程资源充分利用网络资源、教育网站等信息资源，使教学媒体从单一媒体向多媒体转变；使教学活动从信息的单向传递向双向交换转变；使学生从单独学习向合作学习转变。3.产学合作开发RFID应用系统实训课程资源充分利用本行业典型的资源，加强产学合作，建立实习实训基地，满足学生的实习实训，在此过程中进行实训课程资源的开发。4.建立RFID射频识别技术实训中心建立开放式RFID射频识别技术实训中心，使之具备职业技能证书考证、实验实训、现场教学的功能，将教学与培训合一，教学与实训合一，满足学生综合职业能力培养的要求。4.4教学评价1．改革考核手段和方法，加强实践性教学环节的考核，注重学生自评、互评以及过程考核和结果考核相结合。2．突出过程评价与阶段（以工作任务模块为阶段）评价，结合课堂提问、训练活动、阶段测验等进行综合评价。3．应注重学生分析问题、解决实际问题内容的考核，对在学习和应用上有创新的学生应特别给予鼓励，综合评价学生能力。4．注重学生的职业素质考核，体现职业教育的高等性。项目所占分数备注考勤及纪律10缺课一次扣1分，缺课累计超过1/3取消本课考试资格；违反课堂纪律一次扣1分，没有按时打扫卫生和关计算机一次扣1分；基础概念和高频RFID的认知10实验（基础）报告的完成度；工位整理的规范性；EPC标准和超高频RFID的认知10实验（基础）报告的完成度；工位整理的规范性；电子标签的制作及性能评价10天线设计的规范性；曝光、显影、蚀刻、脱膜、焊接的完成度；标签评价结果的正确性。RFID系统优化10天线包络图的绘制完成度；准确描述RFID系统的优化手段和方法；RFID系统方案设计与实施流程5RFID马拉松计测应用系统的需求定义文档的完整性；RFID马拉松计测应用系统的硬件架构文档的完整性。RFID马拉松计测应用系统的安装测试设计文档的完整性；RFID系统安全与对策5RFID马拉松计测应用系统的安全隐患和对策，解决方案文档的完整性；RFID马拉松计测应用系统的综合实训10RF