射頻識別技術(shù)與應(yīng)用

前言

　　近十幾年來，無線通信技術(shù)得到了迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，極大地推動了社會的發(fā)展和進(jìn)步。RFID（Radia Frequency Identification，射頻識別）技術(shù)，又稱為電子標(biāo)簽或者無線標(biāo)簽，是一種利用無線通信實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動識別技術(shù)。RFID作為無線通信和自動識別技術(shù)的一種完美結(jié)合，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有前途的IT技術(shù)之一。從此，RFID開始成為全球?qū)W術(shù)界、工業(yè)界和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織所關(guān)心的一個新熱點(diǎn)。目前我國擁有產(chǎn)品門類最為齊全的裝備制造業(yè)，又是全球最重要的生產(chǎn)加工基地和消費(fèi)市場，即將成為世界第二大貿(mào)易國。這些都為我國RFID產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用的發(fā)展提供了巨大的市場空間、帶來了難得的發(fā)展機(jī)遇，RFID技術(shù)與應(yīng)用必將成為我國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展和信息化建設(shè)的一個新機(jī)遇，并成為國民經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)?！　〗裉毂还J(rèn)為21世紀(jì)最有前途的RFID，并不是一項新技術(shù)。最初，RFID技術(shù)在第二次世界大戰(zhàn)時期，在空中作戰(zhàn)行動中用于進(jìn)行敵我識別，但是由if-技術(shù)和成本的原因，RFID技術(shù)一直沒有得到廣泛應(yīng)用。從軍事領(lǐng)域轉(zhuǎn)向市場更為廣闊的醫(yī)療、零售、海關(guān)等民用領(lǐng)域，RFID技術(shù)經(jīng)歷了一個循序漸進(jìn)的過程。而大規(guī)模集成電路、網(wǎng)絡(luò)通信、信息安全等技術(shù)近年來在迅速發(fā)展，則為RFID技術(shù)進(jìn)入商用階段提供了重要的推動力。20世紀(jì)40年代，雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)用催生了RFID技術(shù)，其理論基礎(chǔ)于1948年奠定；50年代是早期RFID技術(shù)的探索階段，主要進(jìn)行了實(shí)驗室的試驗和研究S-作；60年代，RFID技術(shù)的理論得到了發(fā)展，并開始了一些應(yīng)用嘗試；70年代，RFID技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處if-一個大發(fā)展時期，各種RFID技術(shù)測試快速發(fā)展，市場上出現(xiàn)了一些較早的RFID應(yīng)用；RFID技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)入商用階段是在80年代，當(dāng)時各種封閉系統(tǒng)應(yīng)用開始出現(xiàn)；90年代，RFID技術(shù)進(jìn)入了廣泛的行業(yè)應(yīng)用階段，RFID技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化也日益得到重視；此后，RFID技術(shù)開始穩(wěn)步發(fā)展，其產(chǎn)品種類也更加豐富，應(yīng)用成本開始不斷下降，RFID技術(shù)開辟出發(fā)展的全新局面?！　∮蒖FID技術(shù)引發(fā)的變革，催生了RFID這一朝陽產(chǎn)業(yè)。來自全球多家市場咨詢公司的數(shù)據(jù)均對RFID產(chǎn)業(yè)的未來給予了肯定：國際知名咨詢公司埃森哲的一份調(diào)查報告稱，對RFID技術(shù)的投資會帶來高額回報。2015年全球RFID市場規(guī)模將達(dá)到900億美元，與現(xiàn)在的手機(jī)市場規(guī)模不相上下；In—Stat公司也在其研究報告中預(yù)測，到2009年，全球電子標(biāo)簽的銷售收入將從2004年的3億美元增長到28億美元。在新興的、有著廣闊發(fā)展前景的RFID產(chǎn)業(yè)面前，相信任何一家企業(yè)都無法坐視不理，RFID技術(shù)引發(fā)的變革必將影響每個人的生活，從而成為繼3G技術(shù)之后最有影響力的無線通信技術(shù)之一。

內(nèi)容概要

　　較為全面地介紹了射頻識別（RFlD）技術(shù)的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用案例。全書內(nèi)容包括：RFID標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化、電子標(biāo)簽的故事、讀寫器的原理以及RFID中間件和系統(tǒng)框架，同時也給出了RFID系統(tǒng)中的安全和隱私、防碰撞、定位以及數(shù)據(jù)挖掘、應(yīng)用中的實(shí)施、測試和故障分析等技術(shù)的原理，最后介紹了在供應(yīng)鏈物流管理和公共管理中的應(yīng)用?！　　渡漕l識別技術(shù)與應(yīng)用》理論實(shí)際緊密結(jié)合，既可作為從事身射頻識別工作的工程技術(shù)人員參考書，也可以作為高等院校自動識別、物流、電子工程等專業(yè)高年級本科生和研究生的教學(xué)參考書。

作者簡介

　　趙軍輝，男，出生年月：1973年2月。職稱：副教授，北京交通大學(xué)副教授；副教授，通信與信息系統(tǒng)專業(yè)碩士生導(dǎo)師，博士畢業(yè)于東南大學(xué)移動通信國家重點(diǎn)實(shí)驗室。分別先后在中興通訊股份有限公司、韓國延世大學(xué)和澳門科技大學(xué)擔(dān)任研發(fā)工程師、訪問學(xué)者和全職副教授工作，參與和主持近10項課題。目前為中國電子學(xué)會高級會員、IEEE高級會員和IEICE通信學(xué)會會員；同時為《通信學(xué)報》、《電路與系統(tǒng)學(xué)報》、IEEE Transactions on Vehicular Technology、IEEE Transactions on Wireless Communications、IET Proceeding on Communications等國內(nèi)外著名期刊的審稿人和IEEE WiCom2008, APCC2008等國際會議技術(shù)委員會成員。

書籍目錄

前言第1章 RFID技術(shù)概述1.1 自動識別技術(shù)1.2 RFID技術(shù)1.2.1 RFID技術(shù)簡史1.2.2 RFID系統(tǒng)組成1.2.3 RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范1.2.4 RFID技術(shù)的應(yīng)用1.3 RFID技術(shù)和其他技術(shù)的結(jié)合1.3.1 RFID技術(shù)與傳感器技術(shù)1.3.2 RFID技術(shù)與NFC1.3.3 RFID技術(shù)與3G1.4 RFID的發(fā)展1.4.1 RFID技術(shù)面臨的問題1.4.2 RFID技術(shù)的發(fā)展1.4.3 RFID市場和行業(yè)發(fā)展趨勢1.4.4 RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展1.5 本書的體系結(jié)構(gòu)參考文獻(xiàn)第2章 RFID標(biāo)準(zhǔn)2.1 RFID標(biāo)準(zhǔn)概述2.1.1 RFID標(biāo)準(zhǔn)簡介2.1.2 RFID標(biāo)準(zhǔn)的分類2.1.3 常用RFID標(biāo)準(zhǔn)2.1.4 RFID標(biāo)準(zhǔn)化組織2.1.5 RFID頻段規(guī)范2.2 ISO／IEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)2.2.1 ISO／IEC標(biāo)準(zhǔn)概述2.2.2 ISO／IEC18000介紹2.3 EPC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)2.3.1 EPCglobal概述2.3.2 EPCglobal的組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)概要2.3.3 EPC碼制標(biāo)準(zhǔn)2.3.4 EPC電子標(biāo)簽2.3.5 EPC中間件2.4 UID相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)2.4.1 UID中心簡介2.4.2 T—engine論壇2.4.3 泛在ID2.4.4 UID電子標(biāo)簽體系2.5 EPC標(biāo)準(zhǔn)和UID標(biāo)準(zhǔn)的比較2.5 我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀和存在的問題2.6 RFID標(biāo)準(zhǔn)化存在的問題和發(fā)展趨勢2.7 本章小結(jié)參考文獻(xiàn)第3章 電子標(biāo)簽3.1 電子標(biāo)簽的分類3.1.1 能量來源3.1.2 電子標(biāo)簽頻率3.1.3 只讀標(biāo)簽與可讀寫標(biāo)簽3.1.4 標(biāo)識標(biāo)簽與便攜式散據(jù)文件3.2 電子標(biāo)簽協(xié)議3.3 電子標(biāo)簽和條形碼3.3.1 條形碼介紹3.3.2 兩者對比3.4 電子標(biāo)簽的組成和制造3.4.1 芯片及其設(shè)計3.4.2 標(biāo)簽天線的選擇與配置3.4.3 連接層3.4.4 底層3.4.5 電子標(biāo)簽的封裝3.4.6 電子標(biāo)簽的寫入3.5 電子標(biāo)簽的性能3.6 電子標(biāo)簽的發(fā)展趨勢3.7 本章小結(jié)參考文獻(xiàn)第4章 RFID讀寫器4.1 讀寫器概述4.1.1 讀寫器的工作原理4.1.2 讀寫器的功能和分類4.1.3 讀寫器的組成結(jié)構(gòu)4.1.4 讀寫器協(xié)議4.1.5 讀寫器的發(fā)展趨勢4.2 讀寫器的設(shè)計4.2.1 設(shè)計目標(biāo)4.2.2 硬件選擇4.2.3 軟件選擇4.3 基于C51讀寫器4.3.1 AT89S51單片機(jī)4.3.2 MFRC500射頻讀寫芯片4.3.3 基于C51的RFID讀寫器4.4 基于ARM處理器的讀寫器4.4.1 ARM技術(shù)4.4.2 基于ARM處理器的RFID讀寫器開發(fā)4.5 基于DSP的讀寫器4.5.1 DSP介紹4.5.2 基于DSP的RFID讀寫器開發(fā)4.6 本章小結(jié)參考文獻(xiàn)第5章 RFID中間件和系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)第6章 RFID系統(tǒng)中的射頻技術(shù)第7章 RFID系統(tǒng)中的安全和隱私第8章 RFID系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)第9章 RFID系統(tǒng)中的應(yīng)用技術(shù)第10章 RFID在供應(yīng)鏈物流管理中的應(yīng)用第11章 RFID在公共管理中的應(yīng)用附錄

章節(jié)摘錄

　　第1章　RFID技術(shù)概述　　射頻識別（RFID）技術(shù)是眾多自動識別技術(shù)中的一種。本章首先介紹自動識別技術(shù)，接著對RFID技術(shù)的歷史加以簡要回顧，然后介紹RFID系統(tǒng)的組成、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以及RFID技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用，并討論RFID技術(shù)與其他一些新興技術(shù)的結(jié)合以及RFID技術(shù)未來的發(fā)展，最后給出本書的組織和結(jié)構(gòu)?！　?.1　自動識別技術(shù)　　自動識別技術(shù)是一種自動收集數(shù)據(jù)的技術(shù)，用來收集相關(guān)的人或物的信息或數(shù)據(jù)。自動識別技術(shù)幾乎涵蓋了所有領(lǐng)域，它無需人為干涉，可對字符、影像、條碼、聲音等記錄數(shù)據(jù)的載體進(jìn)行自動識別，自動獲取被識別物品的相關(guān)信息，并提供給后臺的計算機(jī)處理系統(tǒng)來完成相關(guān)的后續(xù)處理。它是一種高度自動化的信息或數(shù)據(jù)采集技術(shù)，包含自動識別、數(shù)據(jù)采集和移動計算三個方面的技術(shù)應(yīng)用。自動識別技術(shù)發(fā)揮重要作用的一個工作就是回答一些諸如“是什么”、“在哪里”、“怎么樣”的重要問題，主要指物體（貨箱、人、動物等）的識別和跟蹤。與人工識別相比，自動識別技術(shù)的識別和跟蹤更快更準(zhǔn)，整體花費(fèi)也更小。RFID技術(shù)只是眾多自動識別技術(shù)中的一種，其他的自動識別技術(shù)還包括磁性墨跡識別（MICR）、磁條識別、語音識別、生物識別和條形碼識別等?！　〈判阅E識別可以閱讀磁性墨水打印的字符，比如說常在私人支票底部出現(xiàn)的那些文字，支票必須放置正確，一次一張地通過MICR閱讀器。磁條常用在信用卡和借記卡上，它也需要正確的放置方向以及卡與讀卡器之間的物理接觸。條形碼由一系列不同寬度的黑色條紋和白色條紋組成，當(dāng)前人們正在使用的條形碼有數(shù)百種，最常見的是通用產(chǎn)品代碼（UPC），它在零售商業(yè)界被廣泛使用。條形碼識別需要視距（LOS），并且要求掃描儀與條形碼之間的相對方位要合適。在訂單揀選中，語音識別比條形碼識別有更大的優(yōu)勢，因此語音識別常用于配送中心的訂單揀選中。利用語音識別，人們不用手和眼就可以進(jìn)行訂單揀選，并且也無需結(jié)合標(biāo)簽與讀寫器。生物識別中的指紋和視網(wǎng)膜掃描，通常被用來鑒別人，許多最新的計算機(jī)使用指紋來鑒別使用者，在許多安全性要求高的地方，要通過視網(wǎng)膜掃描來獲得進(jìn)入許可。此外，視網(wǎng)膜掃描也常被用來識別家畜?！　FID技術(shù)最常見的應(yīng)用就是通過一個識別號碼（類似姓名）來惟一地識別一個物體、地點(diǎn)、動物或者人。這個號碼存儲在附屬于天線的集成電路（IC）中，Ic和天線一起被稱為電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽附屬于要識別的物體、地點(diǎn)、動物或人。RFID讀寫器從電子標(biāo)簽中。讀取鑒別號碼，將其讀取的號碼傳送給一個信息系統(tǒng)，信息系統(tǒng)將號碼存儲在自己的數(shù)據(jù)庫。中，或者在合適的數(shù)據(jù)庫中找出與這個號碼對應(yīng)的物體、地點(diǎn)、動物或人的信息。以上眾多自動識別技術(shù)之間的主要差異在于如何存儲和找回這個識別號碼。表l—1列出了常用的自動識別技術(shù)的特性比較。

編輯推薦

　　本書較為全面地介紹了射頻識別(RFID)技術(shù)的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用案例。全書共分十一章，主要內(nèi)容包括RFID標(biāo)準(zhǔn)、電子標(biāo)簽、RFID讀寫器、RFID中間件和系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、RFID系統(tǒng)中的射頻技術(shù)、RFID系統(tǒng)中的安全和隱私、RFID系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)、RFID系統(tǒng)中的應(yīng)用技術(shù)、RFID在供應(yīng)鏈物流管理中的應(yīng)用等。本書內(nèi)容新穎，重點(diǎn)突出，詳略得當(dāng)，能理論聯(lián)系實(shí)際，深入淺出，通俗易懂。

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