射頻識(shí)別技術(shù)與應(yīng)用

前言

　　近十幾年來(lái)，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)得到了迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，極大地推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步。RFID（Radia Frequency Identification，射頻識(shí)別）技術(shù)，又稱(chēng)為電子標(biāo)簽或者無(wú)線(xiàn)標(biāo)簽，是一種利用無(wú)線(xiàn)通信實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。RFID作為無(wú)線(xiàn)通信和自動(dòng)識(shí)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(kāi)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(gè)新熱點(diǎn)。目前我國(guó)擁有產(chǎn)品門(mén)類(lèi)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(chǎng)，即將成為世界第二大貿(mào)易國(guó)。這些都為我國(guó)RFID產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用的發(fā)展提供了巨大的市場(chǎng)空間、帶來(lái)了難得的發(fā)展機(jī)遇，RFID技術(shù)與應(yīng)用必將成為我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展和信息化建設(shè)的一個(gè)新機(jī)遇，并成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)?！　〗裉毂还J(rèn)為21世紀(jì)最有前途的RFID，并不是一項(xiàng)新技術(shù)。最初，RFID技術(shù)在第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期，在空中作戰(zhàn)行動(dòng)中用于進(jìn)行敵我識(shí)別，但是由if-技術(shù)和成本的原因，RFID技術(shù)一直沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。從軍事領(lǐng)域轉(zhuǎn)向市場(chǎng)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(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)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(lái)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(dòng)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(yàn)室的試驗(yàn)和研究S-作；60年代，RFID技術(shù)的理論得到了發(fā)展，并開(kāi)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(gè)大發(fā)展時(shí)期，各種RFID技術(shù)測(cè)試快速發(fā)展，市場(chǎng)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(shí)各種封閉系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)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(kāi)始穩(wěn)步發(fā)展，其產(chǎn)品種類(lèi)也更加豐富，應(yīng)用成本開(kāi)始不斷下降，RFID技術(shù)開(kāi)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(yáng)產(chǎn)業(yè)。來(lái)自全球多家市場(chǎng)咨詢(xún)公司的數(shù)據(jù)均對(duì)RFID產(chǎn)業(yè)的未來(lái)給予了肯定：國(guó)際知名咨詢(xún)公司埃森哲的一份調(diào)查報(bào)告稱(chēng)，對(duì)RFID技術(shù)的投資會(huì)帶來(lái)高額回報(bào)。2015年全球RFID市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到900億美元，與現(xiàn)在的手機(jī)市場(chǎng)規(guī)模不相上下；In—Stat公司也在其研究報(bào)告中預(yù)測(cè)，到2009年，全球電子標(biāo)簽的銷(xiāo)售收入將從2004年的3億美元增長(zhǎng)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(wú)法坐視不理，RFID技術(shù)引發(fā)的變革必將影響每個(gè)人的生活，從而成為繼3G技術(shù)之后最有影響力的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)之一。

內(nèi)容概要

　　較為全面地介紹了射頻識(shí)別（RFlD）技術(shù)的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用案例。全書(shū)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(xiě)器的原理以及RFID中間件和系統(tǒng)框架，同時(shí)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(cè)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(shí)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(shí)別工作的工程技術(shù)人員參考書(shū)，也可以作為高等院校自動(dòng)識(shí)別、物流、電子工程等專(zhuān)業(yè)高年級(jí)本科生和研究生的教學(xué)參考書(shū)。

作者簡(jiǎn)介

　　趙軍輝，男，出生年月：1973年2月。職稱(chēng)：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(zhuān)業(yè)碩士生導(dǎo)師，博士畢業(yè)于東南大學(xué)移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。分別先后在中興通訊股份有限公司、韓國(guó)延世大學(xué)和澳門(mén)科技大學(xué)擔(dān)任研發(fā)工程師、訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者和全職副教授工作，參與和主持近10項(xiàng)課題。目前為中國(guó)電子學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員、IEEE高級(jí)會(huì)員和IEICE通信學(xué)會(huì)會(huì)員；同時(shí)為《通信學(xué)報(bào)》、《電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào)》、IEEE Transactions on Vehicular Technology、IEEE Transactions on Wireless Communications、IET Proceeding on Communications等國(guó)內(nèi)外著名期刊的審稿人和IEEE WiCom2008, APCC2008等國(guó)際會(huì)議技術(shù)委員會(huì)成員。

書(shū)籍目錄

前言第1章 RFID技術(shù)概述1.1 自動(dòng)識(shí)別技術(shù)1.2 RFID技術(shù)1.2.1 RFID技術(shù)簡(jiǎn)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(wèn)題1.4.2 RFID技術(shù)的發(fā)展1.4.3 RFID市場(chǎng)和行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)1.4.4 RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展1.5 本書(shū)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(jiǎn)介2.1.2 RFID標(biāo)準(zhǔn)的分類(lèi)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(jiǎn)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(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題2.6 RFID標(biāo)準(zhǔn)化存在的問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)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(lèi)3.1.1 能量來(lái)源3.1.2 電子標(biāo)簽頻率3.1.3 只讀標(biāo)簽與可讀寫(xiě)標(biāo)簽3.1.4 標(biāo)識(shí)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(duì)比3.4 電子標(biāo)簽的組成和制造3.4.1 芯片及其設(shè)計(jì)3.4.2 標(biāo)簽天線(xiàn)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(xiě)入3.5 電子標(biāo)簽的性能3.6 電子標(biāo)簽的發(fā)展趨勢(shì)3.7 本章小結(jié)參考文獻(xiàn)第4章 RFID讀寫(xiě)器4.1 讀寫(xiě)器概述4.1.1 讀寫(xiě)器的工作原理4.1.2 讀寫(xiě)器的功能和分類(lèi)4.1.3 讀寫(xiě)器的組成結(jié)構(gòu)4.1.4 讀寫(xiě)器協(xié)議4.1.5 讀寫(xiě)器的發(fā)展趨勢(shì)4.2 讀寫(xiě)器的設(shè)計(jì)4.2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)4.2.2 硬件選擇4.2.3 軟件選擇4.3 基于C51讀寫(xiě)器4.3.1 AT89S51單片機(jī)4.3.2 MFRC500射頻讀寫(xiě)芯片4.3.3 基于C51的RFID讀寫(xiě)器4.4 基于ARM處理器的讀寫(xiě)器4.4.1 ARM技術(shù)4.4.2 基于ARM處理器的RFID讀寫(xiě)器開(kāi)發(fā)4.5 基于DSP的讀寫(xiě)器4.5.1 DSP介紹4.5.2 基于DSP的RFID讀寫(xiě)器開(kāi)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(shí)別（RFID）技術(shù)是眾多自動(dòng)識(shí)別技術(shù)中的一種。本章首先介紹自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，接著對(duì)RFID技術(shù)的歷史加以簡(jiǎn)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(lái)的發(fā)展，最后給出本書(shū)的組織和結(jié)構(gòu)。　　1.1　自動(dòng)識(shí)別技術(shù)　　自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是一種自動(dòng)收集數(shù)據(jù)的技術(shù)，用來(lái)收集相關(guān)的人或物的信息或數(shù)據(jù)。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)幾乎涵蓋了所有領(lǐng)域，它無(wú)需人為干涉，可對(duì)字符、影像、條碼、聲音等記錄數(shù)據(jù)的載體進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，自動(dòng)獲取被識(shí)別物品的相關(guān)信息，并提供給后臺(tái)的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)來(lái)完成相關(guān)的后續(xù)處理。它是一種高度自動(dòng)化的信息或數(shù)據(jù)采集技術(shù)，包含自動(dòng)識(shí)別、數(shù)據(jù)采集和移動(dòng)計(jì)算三個(gè)方面的技術(shù)應(yīng)用。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)發(fā)揮重要作用的一個(gè)工作就是回答一些諸如“是什么”、“在哪里”、“怎么樣”的重要問(wèn)題，主要指物體（貨箱、人、動(dòng)物等）的識(shí)別和跟蹤。與人工識(shí)別相比，自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的識(shí)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(dòng)識(shí)別技術(shù)中的一種，其他的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)還包括磁性墨跡識(shí)別（MICR）、磁條識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、生物識(shí)別和條形碼識(shí)別等?！　〈判阅E識(shí)別可以閱讀磁性墨水打印的字符，比如說(shuō)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(guò)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(jiàn)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(shí)別需要視距（LOS），并且要求掃描儀與條形碼之間的相對(duì)方位要合適。在訂單揀選中，語(yǔ)音識(shí)別比條形碼識(shí)別有更大的優(yōu)勢(shì)，因此語(yǔ)音識(shí)別常用于配送中心的訂單揀選中。利用語(yǔ)音識(shí)別，人們不用手和眼就可以進(jìn)行訂單揀選，并且也無(wú)需結(jié)合標(biāo)簽與讀寫(xiě)器。生物識(shí)別中的指紋和視網(wǎng)膜掃描，通常被用來(lái)鑒別人，許多最新的計(jì)算機(jī)使用指紋來(lái)鑒別使用者，在許多安全性要求高的地方，要通過(guò)視網(wǎng)膜掃描來(lái)獲得進(jìn)入許可。此外，視網(wǎng)膜掃描也常被用來(lái)識(shí)別家畜?！　FID技術(shù)最常見(jiàn)的應(yīng)用就是通過(guò)一個(gè)識(shí)別號(hào)碼（類(lèi)似姓名）來(lái)惟一地識(shí)別一個(gè)物體、地點(diǎn)、動(dòng)物或者人。這個(gè)號(hào)碼存儲(chǔ)在附屬于天線(xiàn)的集成電路（IC）中，Ic和天線(xiàn)一起被稱(chēng)為電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽附屬于要識(shí)別的物體、地點(diǎn)、動(dòng)物或人。RFID讀寫(xiě)器從電子標(biāo)簽中。讀取鑒別號(hào)碼，將其讀取的號(hào)碼傳送給一個(gè)信息系統(tǒng)，信息系統(tǒng)將號(hào)碼存儲(chǔ)在自己的數(shù)據(jù)庫(kù)。中，或者在合適的數(shù)據(jù)庫(kù)中找出與這個(gè)號(hào)碼對(duì)應(yīng)的物體、地點(diǎn)、動(dòng)物或人的信息。以上眾多自動(dòng)識(shí)別技術(shù)之間的主要差異在于如何存儲(chǔ)和找回這個(gè)識(shí)別號(hào)碼。表l—1列出了常用的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的特性比較。

編輯推薦

　　本書(shū)較為全面地介紹了射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用案例。全書(shū)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(xiě)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(shū)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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