《RFID原理及應(yīng)用》課程簡介及教學(xué)大綱《RFID原理及應(yīng)用》課程簡介課程編號：JX03L1116課程結(jié)構(gòu)：專業(yè)教育平臺/必修★學(xué)時/學(xué)分：40學(xué)時/2.5學(xué)分先修課程：物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)與技術(shù)適用專業(yè)：物聯(lián)網(wǎng)工程內(nèi)容簡介：本課程是物聯(lián)網(wǎng)的專業(yè)課，這是一門專業(yè)性很強的課程。本課程的教學(xué)目標是讓學(xué)生掌握射頻識別技術(shù)中的各個關(guān)鍵技術(shù)，特別是數(shù)據(jù)的編碼與調(diào)制、RFID的防碰撞算法及標準，13.56MHzRFID卡的識別方法、900MHzRFID卡的識別方法、RFID卡識別過程中數(shù)據(jù)的安全性，以及EPC技術(shù)等。通過本課程的教學(xué)，能使學(xué)生掌握RFID的識別過程中的基本理論和方法，為后續(xù)的教學(xué)和今后從事物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的工作提供幫助。本課程的主要內(nèi)容包括：射頻識別技術(shù)的概念和方法，數(shù)據(jù)的編碼、調(diào)制和校驗，RFID識別中的防碰撞算法，RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?、RFID的ISO/IEC標準、13.56MHzRFID和900MHzRFID卡的識別方法、以及EPC等相關(guān)技術(shù)。本課程包括了16學(xué)時的實驗，主要是針對13.56MHzRFID和900MHzRFID卡的原理性實驗。參考教材、著作或參考資料：[1]單承贛等．射頻識別（RFID）原理與應(yīng)用（第2版）[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2015．[2]高建良，賀建飚．射頻RFID原理與技術(shù)[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2013．[3]米志強．射頻識別技術(shù)（RFID）與應(yīng)用[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2011．

RFIDPrincipleandApplicationCourseDescriptionTerm：3-2CourseTitle：RFIDPrincipleandApplicationCourseCode：JX03L1116PrerequisiteCourses：IOTCommunicationTechnology，ArchitectureandTechnologyofIOTHours/Credit：40/2.5CourseDescription：ThiscourseisaprofessionalcourseoftheInternetofthings，whichisahighlyspecializedcourses．Theteachinggoalofthecourseistoenablestudentstomastereverykeytechnologyofradiofrequencyidentificationtechnology，especiallydatacodingandmodulation，RFIDanti-collisionalgorithmandstandard，recognitionmethodof13.56MHzRFIDcardand900MHzRFIDcard，thesecurityofdataintheprocessofidentifyingRFIDcardandEPCtechnology．Throughtheteachingofthiscourse，studentscangraspthebasictheoryandmethodofRFIDidentificationprocess，whichwillprovidethehelpforthefollowingteachingandthefutureprofessionalworkoftheInternetofthings．Themaincontentsofthiscourseinclude：conceptsandmethodsofradiofrequencyidentificationtechnology，datacoding，modulationandvalidation，anti-collisionalgorithmforRFIDidentification，thesecurityofRFIDsystemsfordatatransmission，theRFIDISO/IECstandard，theidentificationmethodsof13.56MHzRFID900MHzRFIDcard，aswellasEPCandotherrelatedtechnologies．Thecourseincludes16periodsofexperiments，mainlyforprincipleexperimentof13.56MHzRFIDand900MHzRFIDcards．

《RFID原理及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息1．課程編號：JX03L11162．課程名稱：RFID原理及應(yīng)用3．課程結(jié)構(gòu)：專業(yè)教育平臺★/必修4．學(xué)時/學(xué)分：40學(xué)時/2.5學(xué)分5．先修課程：物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)與技術(shù)6．適用專業(yè)：物聯(lián)網(wǎng)工程二、課程任務(wù)和目的本課程是第6學(xué)期物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的專業(yè)必修課，它具有理論性和技術(shù)性強的特點，并注重理論與實踐緊密結(jié)合這個教學(xué)環(huán)節(jié)。本門課程的教學(xué)目標是要使學(xué)生理解和掌握射頻識別技術(shù)中的基本概念、數(shù)據(jù)的編碼與調(diào)制、數(shù)據(jù)的校驗和防碰撞算法、RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?、RFID的ISO/IEC標準、13.56MHzRFID技術(shù)以及EPC等相關(guān)技術(shù)，使學(xué)生理解和掌握射頻卡識別過程中的整個技術(shù)環(huán)節(jié)。通過本課程的學(xué)習，學(xué)生能夠基本達到理解和掌握RFID識別過程中的各個環(huán)節(jié)的相關(guān)技術(shù)，為后續(xù)的課程學(xué)習和今后從事相關(guān)專業(yè)的工作打下良好的基礎(chǔ)。三、課程教學(xué)內(nèi)容和要求本課程培養(yǎng)利用RFID技術(shù)實現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)各行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中系統(tǒng)信息標識與獲取高端技術(shù)技能型人才。使學(xué)生了解RFID技術(shù)基本概念，掌握RID體系結(jié)構(gòu)中標簽、天線、讀寫器的工作原理，利用RFID技術(shù)完成RFID讀寫器讀取、寫入數(shù)據(jù)，并結(jié)合實際項目實現(xiàn)數(shù)據(jù)的獲取與應(yīng)用，培養(yǎng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)信息標識模塊的設(shè)計、開發(fā)、調(diào)試的能力。學(xué)生應(yīng)達到以下目標：掌握射頻識別技術(shù)的概念，熟悉射頻識別技術(shù)相關(guān)的無線電頻率、識別系統(tǒng)、電磁場、電磁波、天線等基本概念，理解數(shù)據(jù)通信技術(shù)的基本概念，了解射頻識別技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)及其設(shè)計等，逐步培養(yǎng)學(xué)生掌握射頻識別技術(shù)的系統(tǒng)集成設(shè)計及分析能力，并通過典型案例來了解射頻識別技術(shù)在社會生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用，為未來參加工作、增加就業(yè)競爭力打下良好的基礎(chǔ)。本課程學(xué)習主要內(nèi)容包括RFID標準、電子標簽、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。四、課程教學(xué)安排（一）理論教學(xué)內(nèi)容（共40學(xué)時）第一章射頻識別技術(shù)概念（2學(xué)時）1．教學(xué)內(nèi)容從總體上描述射頻識別技術(shù)的基本要點，包括射頻識別的基本概論、特點和原理，以及射頻識別的應(yīng)用系統(tǒng)框架；通過實例簡述目前自動識別技術(shù)中主要采用的技術(shù)手段，以及射頻識別發(fā)展的前景。2．教學(xué)重點及難點射頻識別的原理、射頻識別應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)架及組成，包括：應(yīng)答器、閱讀器等概念。3．基本要求以概念為主來說明射頻識別過程中要涉及到的基本問題，應(yīng)對各個技術(shù)環(huán)節(jié)問題所采用的基本方法，從而使學(xué)生理解后幾章教學(xué)的目的，以及它們在射頻識別技術(shù)的重要性。4．培養(yǎng)的能力使得學(xué)生了解RFID的概念以及應(yīng)用領(lǐng)域。第二章電感耦合方式的射頻前段（6學(xué)時）1．教學(xué)內(nèi)容本章涉及到天線的工作原理，主要包括LC串/并聯(lián)電磁耦合電路的工作原理和數(shù)學(xué)模型，閱讀器和應(yīng)答器之間的電感耦合方法，以及應(yīng)答器獲得工作電壓的方法，這是前端電磁耦合的關(guān)鍵點；在教學(xué)中LC電路的模型只是簡單介紹。2．教學(xué)重點及難點閱讀器和應(yīng)答器之間的電感耦合方法和應(yīng)答器獲得工作電壓的基本方法。3．基本要求學(xué)習LC串/并聯(lián)電磁耦合電路的工作原理，掌握閱讀器和應(yīng)答器之間的電感耦合方法，功率放大器的原理。4．培養(yǎng)的能力使得學(xué)生明白電磁耦合的原理，以及閱讀器和應(yīng)答器之間能量、信號的傳遞過程。第三章編碼和調(diào)制（6學(xué)時）1．教學(xué)內(nèi)容信號與編碼，RFID中常用的編碼和解碼方式（包括：曼徹斯特碼、密勒碼和修正的密勒碼），脈沖調(diào)制方式和正炫波調(diào)制方式等。2．教學(xué)重點及難點RFID中常用的編碼和解碼方式，包括曼徹斯特碼、密勒碼和修正的密勒碼。3．基本要求掌握信號和編碼的概念，由于信號的編碼發(fā)生在信源端，因此學(xué)生要理解信號編碼的目的，要掌握RFID中常用的編解碼方式；另外調(diào)制是通信的組要概念，學(xué)生要理解信號調(diào)制的目的。4．培養(yǎng)的能力使得學(xué)生掌握RFID中常用碼型的編解碼方法。第四章數(shù)據(jù)校驗和防碰撞算法（6學(xué)時）1．教學(xué)內(nèi)容差錯檢測方法、循環(huán)防碰撞方法以及ISO/IEC標準中14443協(xié)議下的A模式和B模式2．基本要求掌握RFID的差錯檢測方法，以及防碰撞算法，包括理解ALOHA算法、Q值算法和二進制樹型搜索算法，掌握ISO/IEC14443標準模式A和模式B的防碰撞過程。3．教學(xué)重點及難點ALOHA算法、二進制樹型搜索算法、ISO/IEC14443標準的防碰撞過程。4．培養(yǎng)的能力使學(xué)生掌握校驗算法和防碰撞算法第五章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕?學(xué)時）1．教學(xué)內(nèi)容信息安全概述、密碼學(xué)基礎(chǔ)、序列密碼。2．教學(xué)重點及難點密碼學(xué)的基本概念和射頻識別技術(shù)中的認證技術(shù)。3．基本要求了解密碼學(xué)的基本概念，了解對稱和非對稱密碼體制，了解序列密碼體質(zhì)的結(jié)構(gòu)和框架，射頻識別技術(shù)中的認證技術(shù)。4．培養(yǎng)的能力使學(xué)生掌握密碼的加密和解密技術(shù)。第六章RFID的ISO/IEC標準（4學(xué)時）1．教學(xué)內(nèi)容RFID標準概述，ISO/IEC的RFID標準簡介，ISO/IEC14443標準，ISO/IEC15693標準，我國指定的RFID標準等。2．教學(xué)重點及難點理解ISO/IEC的RFID標準，我國指定的RFID標準以及ISO/IEC14443標準協(xié)議和ISO/IEC18000標準協(xié)議。3．基本要求理解ISO/IEC的RFID標準，了解ISO/IEC14443標準和ISO/IEC15693標準的大致內(nèi)容，它們主要規(guī)范的對象等。4．培養(yǎng)的能力使學(xué)生掌握多種無線傳輸標準。第七章125kHzRFID技術(shù)（2學(xué)時）1．教學(xué)內(nèi)容ATA5577C芯片和U2270B芯片工作原理，應(yīng)答器、閱讀器的電路結(jié)構(gòu)，以及125khz信號的調(diào)制解調(diào)方式。2．教學(xué)重點及難點125khz信號的調(diào)制解調(diào)方式和應(yīng)答器、閱讀器的電路結(jié)構(gòu)。3．基本要求理解125khz信號的調(diào)制解調(diào)方式，了解兩種芯片的引腳功能。4．培養(yǎng)的能力使學(xué)生可以使用兩種芯片實現(xiàn)基本射頻功能。第八章13.56MHzRFID技術(shù)（6學(xué)時）1．教學(xué)內(nèi)容13.56MHz射頻存儲器應(yīng)答器（涉及到H4006等芯片及電路），MIFARE技術(shù)和SmartMX技術(shù)（兩個技術(shù)系列），PCD基站芯片與應(yīng)用（涉及到MFRC530芯片電路及其應(yīng)用）。2．教學(xué)重點及難點芯片的工作原理及其應(yīng)用電路。3．基本要求掌握相關(guān)芯片及其電路，理解技術(shù)和SmartMX技術(shù)。4．培養(yǎng)的能力使學(xué)生可以使用MIFARE技術(shù)和SmartMX實現(xiàn)13.56Mhz射頻技術(shù)的基本功能。第九章微波RFID技術(shù)（2學(xué)時）1．教學(xué)內(nèi)容天線技術(shù)、RFID系統(tǒng)常用天線和微波應(yīng)答器。2．教學(xué)重點及難點理解一些常用天線的基本原理和微波應(yīng)答器的工作原理。3．基本要求理解天線的一些參數(shù)，了解一些常用天線的基本原理，比如：對稱振子天線、微帶天線、天線陣等，理解微波應(yīng)答器的工作原理。4．培養(yǎng)的能力理解微波應(yīng)答器的工作原理。第十章EPC與物聯(lián)網(wǎng)（2學(xué)時）1．教學(xué)內(nèi)容EPC的產(chǎn)生和EPC系統(tǒng)、EPC編碼、EPC標簽和閱讀器、EPC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)—基于EPC的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。2．教學(xué)重點及難點EPC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的中間件。3．基本要求了解EPC的產(chǎn)生和EPC系統(tǒng)、EPC編碼、EPC標簽和閱讀器、EPC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。4．培養(yǎng)的能力了解EPC的工作原理（二）實驗教學(xué)部分（共8學(xué)時）實驗1：13.56MHzRFID系統(tǒng)的尋卡實驗（1學(xué)時）通過PC端上位機軟件實現(xiàn)對13.56M標簽的尋卡操作，通過Android端上位機軟件實實驗2：13.56MHzRFID系統(tǒng)的塊讀寫實驗（1學(xué)時）通過實驗原理了解13.56MRIFD標簽存儲空間的劃分，通過Pc端上位機軟件實現(xiàn)對13.56MRFID標簽數(shù)據(jù)塊的讀取和寫入數(shù)據(jù)操作，通過Android端上位機軟件實現(xiàn)對13.56MRFID標簽數(shù)據(jù)塊的讀取和寫入數(shù)據(jù)操作。實驗3：13.56MHzRFID系統(tǒng)的驗證密鑰修改實驗（1學(xué)時）通過實驗原理了解13.56MRIFD標簽內(nèi)存劃分、以及扇區(qū)第3塊的內(nèi)存結(jié)構(gòu)圖，通過Pc端上位機軟件實現(xiàn)對13.56MRFID標簽認證密鑰B的修改操作。實驗4：系統(tǒng)的卡錢包實驗（1學(xué)時）通過PC端上位機軟件實現(xiàn)對13.56MRFID標簽卡錢包數(shù)據(jù)塊的初始化金額、讀取余額