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内容简介

　　RFID技术是一项多学科融合的新兴应用技术，已广泛应用于智能交通、图书管理、门禁系统、食品安全溯源等诸多领域。《典型物联网环境下RFID防碰撞及动态测试关键技术：理论与实践》主要针对典型物联网环境下RFID动态测试技术的理论与实践进行了相关研究。全书共分六部分，分别介绍RFID防碰撞及动态测试关键技术、低信噪比环境下超高频RFID系统建模与抗干扰、RFID多标签防碰撞及分布性能检测、基于光电传感的RFID动态检测系统的设计与实现、物联网环境下RFID动态检测的半物理实验验证以及基于RFID的矩阵分析方法等内容。《典型物联网环境下RFID防碰撞及动态测试关键技术：理论与实践》系统阐述了物联网环境下RFID动态测试理论和基本原理，是对典型物联网环境下RFID动态测量系统设计与实现研究方面新进展的总结，内容涉及光、机、电、控一体化以及多学科交叉的理论和实践。
　　《典型物联网环境下RFID防碰撞及动态测试关键技术：理论与实践》可作为物联网、电子信息、测试计量等相关专业的学习资料，也可供RFID行业技术人员和应用研究人员、物流领域工作者、物联网系统集成商以及对自动识别技术感兴趣的大专院校师生等阅读参考。

内页插图

目录

前言

第1章 RFID防碰撞及动态测试关键技术研究概述
1．1 RFID技术的起源与发展
1．2 物联网与RFID技术
1．2．1 物联网的基本框架
1．2．2 RFID系统的基本结构
1．2．3 RFID系统的基本原理
1．2．4 物联网与RFID系统的应用
1．3 RFID系统防碰撞技术
1．3．1 信道与信道容量
1．3．2 软件防碰撞
1．3．3 物理防碰撞
1．4 RFID系统动态测试技术
1．4．1 RFID系统测试的主要内容
1．4．2 RFID测试技术国内外研究进展
1．4．3 RFID系统动态测试的流程
1．4．4 RFID系统动态测试方法与实现
1．5 本章小结

第2章 低信噪比环境下超高频RFID系统建模与抗干扰研究
2．1 RFID系统典型信号参数建模和通信系统仿真研究
2．1．1 室内传播模型
2．1．2 自由空间传播模型
2．1．3 RFID网络模型
2．1．4 RFID标签通信建模
2．1．5 AWGN信道下系统通信性能仿真
2．2 RFID信号在瑞利信道下的仿真
2．2．1 瑞利衰落信道仿真
2．2．2 瑞利衰落信道下系统通信性能仿真
2．2．3 RFID信号在瑞利信道下的仿真
2．3 OFDM系统用于RFID信号的瑞利衰落信道
2．3．1 OFDM系统定义
2．3．2 OFDM系统用于RFID信号瑞利衰落的仿真
2．4 基于CRB的RFID-MIMO系统多标签分布对识别性能影响的研究
2．4．1 信道模型
2．4．2 计算机仿真与分析
2．5 本章小结

第3章 RFID多标签防碰撞及最优分布性能检测研究
3．1 低信噪比条件下RFID防碰撞评估与检测研究
3．1．1 RFID系统碰撞的基本概念
3．1．2 RFID系统防碰撞的概率模型
3．1．3 碰撞检测中的关键参数
3．1．4 RFID系统标签碰撞过程的泊松分布模型
3．1．5 RFID系统标签碰撞过程的二项分布模型
3．2 基于Fisher信息矩阵的多标签最优分布
3．2．1 多标签系统识读原理
3．2．2 最优多标签几何拓扑的数学基础
3，2．3 最优几何分布理论模型
3．2．4 标签数目N=2的几何分布图形
3．2．5 标签数目N=3的几何分布图形
3．2．6 标签数目N=5的几何分布图形
3．3 多标签动态几何模式研究
3．3．1 理论推导
3．3．2 系统仿真与分析
3．3．3 目标沿不同路径匀速运动
3．3．4 目标沿不同路径变速运动
3．4 RFID多标签检测中有偏估计的不确定度分析
3．4．1 非随机矢量函数估计的Cramer-Rao界
3．4．2 单标签识读距离的有偏估计
3．4．3 多标签最优化位置的有偏估计
3．5 本章小结

第4章 基于光电传感的RFID动态检测系统的设计与实现
4．1 RFID系统测试标准与比较分析
4．1．1 ISO／IEC18000系列标准
4．1．2 EPCglobal系列标准
4．1．3 国内RFID测试标准
4．2 单品级RFID测试系统
4．2．1 系统总体框图
4．2．2 激光测距模块
4．2．3 红外线计数传感器模块
4．2．4 射频识别模块
4．2．5 综合功能软件设计
4．2．6 实验平台搭建
4．3 托盘级RFID测试系统
4．3．1 托盘级RFID检测系统结构
4．3．2 测试流程
4．3．3 软件部分架构
4．3．4 软件系统实现流程
4．4 包装级RFID测试系统
4．4．1 标签应用性能动态测试系统设计原理
4．4．2 标签应用性能动态测试方法
4．4．3 读写器操作
4．4．4 RFID在线检测系统总体结构
4．4．5 RFID系统在线检测平台控制子系统部分
4．4．6 量值溯源
4．4．7 RFID识读距离间接测距算法设计
4．5 多材质RFID动态检测系统
4．5．1 RFID标签多参数动态检测系统结构
4．5．2 测试流程
4，5．3 系统实现流程
4．5．4 单标签性能测试实验
4．5．5 多标签性能测试实验
4．6 特殊非标RFID标签空中识别距离检测
4．6．1 SAWRFID标签
4．6．2 SAWRFID系统原理及相应检测方案设计
4．6．3 信号处理
4．6．4 检测结果分析
4．7 基于识读距离测量的RFID标签方向图测试系统
4．7．1 测试方案
4．7．2 验证结果分析
4．8 用于RFID标签测试的温度控制系统
4．8．1 系统结构
4．8．2 测试流程
4．9 本章小结

第5章 物联网环境下RFID动态检测的半物理实验验证研究
5．1 金属对RFID识读性能影响的研究
5．1．1 理论分析
5．1．2 金属与标签距离对RSSI和RFID读取次数的影响
5．1．3 金属与标签距离对RFID识读距离的影响
5．1．4 结果讨论与分析
5．2 液体对RFID识读性能影响的研究
5．2．1 理论分析
5．2．2 实验步骤
5．2．3 结果分析
5．3 标签运动速度对RFID识读性能影响的研究
5．3．1 理论分析
5．3．2 实验测试及应用
5．3．3 实验测试速度对读取次数的影响
5．4 天线对RFID识读性能影响的研究
5．4．1 天线的极化
5．4．2 天线的输入阻抗
5．4．3 天线弯曲对RFID识读性能的影响
5．4．4 实验测试标签位置对读取次数和RSSI的影响
5．5 RFID系统识别距离的影响因素
5．5．1 标签天线及芯片接收功率
5．5．2 RCS与识别距离的关系
5．5．3 品质因数Q与识别距离的关系
5．5．4 工作频率与识别距离的关系
5．6 RFID多标签系统最优几何分布图形仿真计算与实验验证
5．6．1 Fisher信息矩阵分布分析
5．6．2 实验验证
5．7 本章小结

第6章 基于RFID的矩阵分析方法研究
6．1 基于RFID检测工业危险区域的矩阵分析方法研究
6．1．1 工业安全的重要性
6．1．2 利用矩阵分析方法测试工业危险区域
6．1．3 实验结果
6．1．4 实验结论
6．2 基于矩阵分析的RFID标签分布优选配置方法
6．2．1 标签信号强度检测流程
6．2．2 实验结果分析
6．3 本章小结
参考文献

前言/序言

　　物联网（internetofthings，IOT）是近年来形成并迅速发展的新概念，是新一代信息系统的重要组成部分。物联网的产生是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息技术革命。作为物联网感知领域的核心技术之一，射频识别（radiofrequencyidentification，RFID）技术是20世纪90年代兴起并迅速发展的非接触式自动识别技术，它利用无线电波、微波，通过感应或电磁波辐射进行非接触双向通信，达到自动识别目标对象、获取相关数据及数据交换的目的。
　　当RFID技术在典型物联网环境中应用时，电磁场、温度、噪声、物理介质等对RFID系统识读性能的影响以及所引起的RFID读写设备故障，很大程度上影响了RFID技术的大规模应用，这也成为RFID技术推广应用的瓶颈问题。因此，本书针对实际应用环境下的RFID产品研发和应用实施过程中的问题，重点针对典型物联网环境下RFID动态测试技术的理论与实践进行了相关研究。本书对RFID产品和系统检测具有重要的参考意义和实用价值，已取得的具有自主知识产权的创新性成果能够直接投入产品检测应用，可有效减少相关企业在RFID标签研发、生产和应用等环节的投入成本，有效提高标签的质量，并对标签动态性能有效评价和控制提供可靠的第三方检测手段。同时，本书内容对相关企业自主研发RFID产品和系统并参与国际竞争具有一定的技术支撑作用，将进一步提升企业的核心竞争力并带动中国RFID相关特色产业的发展。
　　本书反映了当今物联网和RFID领域一个前沿创新的研究方向，同时也介绍了著者科研团队在RFID动态检测技术研究方向的新成果。本书共分6章，第1章主要针对物联网系统、RFID技术及其在应用过程中遇到的碰撞和动态测试问题，提出了软件防碰撞和物理防碰撞两种解决方案，对提高RFID的识读性能具有重要的意义。第2章围绕多径干扰环境下超高频RFID标签信号在瑞利衰落信道中的传输进行系统建模，将OFDM系统引入以提高瑞利信号对信噪比的敏感度，同时引入RFID-MIMO技术以提高RFID系统的多标签识读性能，该研究有助于读者对超高频RFID系统在多径环境下的系统性能进行研究。第3章通过构建RFID标签碰撞过程的概率模型，给出用于检测低信噪比条件下RFID防碰撞算法性能的定量评价参数和方法，可以定量、系统地评估不确定性防碰撞算法的优缺点，从而为实际应用中选择合适的防碰撞算法提供一条新思路；同时，针对RFID多标签的几何分布判断和标签测量过程中的有偏估计问题，将Fisher信息矩阵引入RFID单标签与多标签位置优化测量，对得到有效的标签测量参数以及不确定度分析具有重要的意义。第4章面向几种典型物联网应用环境，设计了三种RFID动态测量方法与系统，对标签在实际动态环境中的测量有重要的参考价值。第5章围绕物联网环境下RFID动态检测开展半物理实验验证研究，应用RFID动态测量系统进行了一系列测试与实验验证，为读者开展相关实验研究提供了相应的方法指导及结果参考。第6章基于RFID的矩阵分析方法研究，将矩阵分析方法引入RFID测试中，用于检测工业危险区域及RFID标签分布优选配置，对RFID技术在工业生产安全领域的推广应用和研究具有重要的理论和应用价值。
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