物联网RFID原理与技术

本书是依托中南大学重量特色专业（物联网工程）的建设，结合靠前物联网工程专业的教学情况编写的。本书从一个全新的体系介绍物联网RFID的原理与技术，全书分为三个部分，共12章，涉及从射频识别的“射频”（包括传输线理论、谐振电路、天线基础），到射频识别的“识别”（包括RFID系统的读写器和电子标签，以及读写器与电子标签之间的通信技术：编码与调制技术、防碰撞技术和安全技术），很后以“应用”结尾（包括RFID技术广泛应用的前提――标准化，基于RFID的典型物联网架构――EPC系统，以及RFID技术在四个不同领域的应用实例）。这三部分内容自底向上自成体系，不仅可以高屋建瓴地从全局角度掌握RFID技术，也可以方便地对每个具体的知识点进行深入的学习。

高建良，男，中国科学院计算机系统结构专业博士，中南大学信息科学与工程学院副教授，中国计算机学会不错会员，长期从事物联网、计算机应用、大数据安全等方面的教学和科研工作。

第1章传输线理论
1.1认识传输线
1.1.1长线的含义
1.1.2传输线的构成
1.1.3传输线举例
1.2传输线等效电路表示法
1.3传输线方程及传输线特征参数
1.3.1一般传输线方程—基尔霍夫定律表示式
1.3.2特性阻抗
1.3.3传播常数
1.4均匀无耗传输线工作状态分析
1.5本章小结
思考与练习
第2章谐振电路
2.1串联谐振电路
2.1.1串联谐振电路的谐振条件
2.1.2串联谐振电路的谐振特性
2.1.3串联谐振电路的谐振曲线和通频带
2.1.4串联谐振电路的有载品质因数
2.1.5串联谐振电路在RFID中的应用
2.2并联谐振电路
2.2.1并联谐振电路的组成
2.2.2并联谐振电路的谐振条件
2.2.3并联谐振电路的谐振特性
2.2.4并联谐振电路的谐振曲线和通频带
2.2.5并联谐振电路的有载品质因数
2.2.6并联谐振电路在RFID中的应用
2.3传输线谐振电路概述
2.4本章小结
思考与练习
第3章天线基础
3.1天线概述
3.1.1天线的定义
3.1.2天线的分类
3.2基本振子的辐射
3.2.1电基本振子的辐射
3.2.2磁基本振子的辐射
3.3天线的电参数
3.3.1天线的效率
3.3.2输入阻抗
3.3.3频带宽度
3.3.4方向图
3.3.5天线的增益
3.3.6极化特性
3.4RFID系统常用天线
3.4.1对称振子天线
3.4.2引向天线
3.4.3微带天线
3.5不同频段的RFID天线技术
3.5.1低频和高频RFID天线技术
3.5.2微波RFID天线技术
3.6本章小结
思考与练习
第4章物联网RFID系统概论
4.1自动识别技术简介
4.1.1条形码
4.1.2生物特征识别技术
4.1.3射频识别（RFID）
4.2射频识别系统组成
4.3RFID系统的分类
4.4RFID系统使用的频率
4.5本章小结
思考与练习
第5章电子标签
5.1智能卡与电子标签
5.1.1磁卡
5.1.2IC卡
5.1.3电子标签
5.2电子标签的类别
5.2.1工作方式类别
5.2.2可读写性类别
5.2.3工作频率类别
5.3电子标签的组成结构
5.3.1电子标签的天线
5.3.2电子标签的芯片
5.4电子标签的封装
5.4.1电子标签的封装加工
5.4.2电子标签的封装形式
5.5一种典型的电子标签（S50卡）
5.5.1内部结构与工作过程
5.5.2存储器组织与访问控制
5.6RFID电子标签的问题及趋势
5.7本章小结
思考与练习
第6章RFID读写器
6.1读写器的基本原理
6.1.1读写器的基本功能
6.1.2读写器的工作过程
6.2读写器的基本构成
6.2.1射频模块
6.2.2逻辑控制模块
6.2.3天线模块
6.3读写器的结构形式
6.3.1固定式读写器
6.3.2便携式读写器
6.4读写器管理技术
6.4.1读写器管理协议
6.4.2多读写器组网技术
6.4.3读写器发展趋势
6.4本章小结
思考与练习
第7章编码与调制
7.1RFID系统的通信过程
7.2RFID信源编码方法
7.3差错控制编码（信道编码）
7.3.1差错控制编码的相关概念
7.3.2常用的差错控制编码
7.4RFID系统调制方法
7.4.1振幅键控
7.4.2频移键控
7.4.3相移键控
7.4.4副载波调制
7.5RFID系统的耦合方式与调制
7.5.1电感耦合与负载调制
7.5.2电磁反向散射耦合与调制
7.6本章小结
思考与练习
第8章RFID防碰撞技术
8.1RFID系统中的碰撞与防碰撞
8.1.1RFID系统中的碰撞
8.1.2RFID系统中防碰撞算法分类
8.2ALOHA算法
8.2.1纯ALOHA算法
8.2.2时隙ALOHA算法
8.2.3帧时隙ALOHA算法
8.2.4动态帧时隙ALOHA算法
8.3二进制树形搜索算法
8.3.1二进制树形搜索
8.3.2动态二进制树形搜索
8.3.3基于随机数和时隙的二进制树形搜索
8.4本章小结
思考与练习
第9章RFID系统的安全
9.1RFID系统面临的安全攻击
9.2RFID系统安全解决方案
9.2.1物理方法
9.2.2逻辑方法
9.3智能卡的安全问题
9.3.1影响智能卡安全的基本问题
9.3.2物理安全
9.3.3逻辑安全
9.4本章小结
思考与练习
第10章物联网RFID标准
10.1RFID标准概述
10.1.1RFID国际标准化机构
10.1.2RFID标准体系
10.1.3RFID标准多元化的原因
10.2ISO／IEC的相关标准
10.2.1ISO／IEC的标准体系
10.2.2非接触式IC卡国际标准（ISO／IEC14443）
10.2.3空中接口通信协议标准（ISO／IEC18000）
10.3EPC的相关标准
10.3.1EPCglobal的RFID标准体系
10.3.2EPCglobal与ISO／IECRFID标准之间的关系
10.4本章小结
思考与练习
第11章物联网的典型架构——EPC系统
11.1RFID系统应用类型
11.1.1开放式RFID系统
11.1.2非开放式RFID系统
11.1.3基于EPC的开放式RFID系统
11.2EPC系统的组成
11.2.1EPC系统与物联网
11.2.2EPC系统构成
11.2.3EPC系统的特点
11.3EPC编码体系
11.3.1EPC编码原则
11.3.2EPC编码的结构
11.3.3EPC编码的类型
11.4EPC信息网络系统
11.4.1Savant中间件
11.4.2对象名称解析服务
11.4.3EPC信息服务
11.5本章小结
思考与练习
第12章RFID的应用实例
12.1RFID在防伪领域的应用
12.1.1RFID在票券防伪中的应用
12.1.2RFID在贵重商品防伪中的应用
12.2RFID在公共安全领域的应用
12.2.1基于RFID技术的智能门禁系统
12.2.2RFID在矿井安全中的应用
12.2.3RFID在食品安全中的应用
12.3RFID在医疗卫生领域的应用
12.3.1RFID在医疗卫生行业中的应用概述
12.3.2基于RFID技术的智能医护系统
12.4RFID在智能交通领域的应用
12.4.1基于RFID技术的不停车收费系统
12.4.2基于RFID技术的智能公交系统
12.5本章小结
思考与练习
参考文献