發表於2024-12-14
RFID技術及産品設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載
1.各章節均以小實例開篇,加深理解。
2.理論聯係實際,運用實際案例展開講解。
3.內容覆蓋RFID的各方麵,由淺入深,循序漸進。
射頻識彆(RFID) 是通過射頻信號自動識彆目標對象並獲取相關數據。RFID技術是從20世紀80年代起走嚮成熟的一種自動識彆技術,作為物聯網感知層的關鍵技術之一,近年來取得飛速發展,在各領域的應用日益廣泛。 本書主要介紹與RFID相關的技術原理,以及與産品設計相關的關鍵技術、方案設計和實現過程。全書共8章,分為基礎部分(重點講述RFID技術的基本概念和相關技術)、産品設計部分(從射頻讀寫器電路闆設計入手,介紹各頻段産品設計的相關標準、基於RFIC的應用設計和關鍵技術)、高級應用部分(介紹微波天綫的仿真技術、相關軟件的使用,以及RFID技術在物聯網中的應用)。
付麗華,曾在大型國企從事電氣、硬件研發相關工作,曆任硬件工程師、主管設計師、項目經理、部門經理,具有豐富的開發經驗和職場經曆;精通RFID相關産品的研發、設計,曾參與中國自動識彆協會RFID行業標準的起草;後迴歸高校,擔任電子信息工程專業教師,研究方嚮:自動識彆技術,已經齣版教材1部。
目錄
第1章RFID技術基礎
案例分析:離不開的校園“一卡通”
1��1射頻識彆工作原理
1��1��1閱讀器與應答器的耦閤方式
1��1��2RFID係統的能量傳遞及數據交換
1��1��3射頻前端工作原理
1��1��4電感耦閤
1��1��5反嚮散射耦閤
1��2RFID係統的組成
1��2��1應答器
1��2��2射頻讀寫器
1��2��3應用軟件
1��3RFID技術的發展及特徵
1��4RFID國際標準及相關內容
1��5RFID與無綫電波
1��5��1無綫電波的主要傳播方式
1��5��2與RFID有關的無綫電波頻率
1��5��3RFID與天綫技術
1��6RFID與其他自動識彆技術
1��6��1條碼識彆技術
1��6��2光學字符識彆技術
1��6��3IC卡識彆技術
1��6��4生物特徵識彆技術
1��6��5RFID與其他自動識彆技術的比較
本章小結
習題1
第2章RFID與數據
案例分析:數學之美——凱撒大帝對密碼學的貢獻
2��1信道和編碼
2��1��1編碼與調製
2��1��2信道編碼技術
2��1��3差錯控製編碼
2��2RFID中的編碼
2��2��1常用的編碼類型
2��2��2曼徹斯特碼
2��2��3密勒碼
RFID技術及産品設計目錄2��2��4RFID中的其他編碼
2��2��5選擇編碼方法的考慮因素
2��3RFID中的數據校驗
2��3��1校驗方法
2��3��2奇偶校驗碼
2��3��3CRC循環冗餘校驗(Cyclic Redundancy Check)
2��4RFID中的數據安全
2��4��1密碼學基礎
2��4��2常用的數據加密算法
2��4��3密鑰管理
2��4��4RFID中的安全認證
2��5RFID中的防碰撞
2��5��1Aloha算法
2��5��2二進製樹算法
2��5��3多路存取技術
2��6RFID中的調製與解調技術
2��6��1脈衝調製
2��6��2副載波與負載調製
本章小結
習題2
第3章RFID讀寫器主闆及主程序設計
3��1初識PCB
3��1��1印製電路闆的分類
3��1��2EDA軟件
3��1��3Altium Designer軟件
3��2讀寫器硬件方案設計
3��2��1功能分析
3��2��2讀寫器主闆設計流程
3��3讀寫器的主闆設計
3��3��1主闆的原理圖設計
3��3��2主闆的PCB設計
3��4讀寫器的軟件設計
3��4��1軟件設計
3��4��2調試與驗證
本章小結
習題3
第4章電感耦閤的射頻前端電路設計
案例分析:被電磁波點亮的“指示燈”
4��1天綫的基本功能
4��1��1天綫的基礎知識
4��1��2RFID天綫
4��2電感耦閤方式的射頻前端電路設計
4��2��1RFID中常見的電感設計
4��2��2串聯諧振迴路及參數
4��2��3並聯諧振迴路及參數
4��3RFID産品的天綫電路設計
4��3��1RFID天綫設計主要考慮的物理參量
4��3��2RFID天綫設計的要點
4��3��3電感耦閤方式應答器的天綫電路設計
4��3��4電感耦閤方式閱讀器天綫電路的設計與仿真
4��3��5RFID中的功率放大電路
4��4RFID與電磁兼容性
4��4��1電磁兼容性
4��4��2電磁乾擾
4��4��3RFID與EMC
本章小結
習題4
第5章LF頻段RFID産品設計與應用
案例分析:“智慧”的門禁
5��1LF頻段的國際標準
5��1��1LF頻段的國際標準協議
5��1��2動物識彆卡片結構說明
5��2LF頻段産品
5��2��1LF頻段的隻讀型應答器
5��2��2讀寫加密型HITAG S
5��3基於EM4205的動物識彆卡設計
5��4基於EM4095的隻讀型閱讀器設計
5��4��1射頻讀寫基站EM4095
5��4��2基於EM4095的隻讀型閱讀器電路設計
5��5基於U2270B的讀寫型閱讀器設計
5��5��1射頻讀寫基站U2270B簡介
5��5��2基本應用
5��5��3非接觸IC卡的寫操作
5��5��4基於51單片機的讀卡程序設計
5��6LF頻段産品設計中的注意事項
本章小結
習題5
第6章HF頻段的産品設計與應用
案例分析1:公交卡變形記
案例分析2:“無障礙”通道
6��1HF頻段國際標準
6��1��1ISO/IEC14443國際標準協議簡介
6��1��2ISO/IEC15693國際標準協議簡介
6��2HF頻段應答器
6��2��1HF頻段應答器的結構
6��2��2ISO/IEC14443標準的應答器芯片
6��2��3ISO/IEC15693標準的應答器
6��3ISO/IEC14443標準的讀頭設計
6��3��1RC500芯片技術及典型電路設計
6��3��2RC522芯片技術及典型電路設計
6��3��3RC係列射頻芯片讀寫器産品設計的關鍵技術
6��3��4基於FM17係列芯片讀頭設計
6��3��5ISO/IEC14443協議的閱讀器係列芯片選型指南
6��4ISO/IEC15693標準的讀頭設計
6��4��1TRF7960芯片技術及典型電路設計
6��4��2MF RC632芯片技術及典型電路設計
6��4��3ISO/IEC15693産品的優勢
6��4��4其他非接觸式閱讀器係列芯片
6��5HF頻段RFID産品設計中的注意事項
6��5��1影響天綫讀寫距離的因素
6��5��2標準協議及軟硬件設計問題
本章小結
習題6
第7章微波RFID技術及仿真
案例分析:微波仿真——可以預測的“未來”
7��1微波頻段的國際標準
7��1��1物理接口
7��1��2協議和命令
7��1��3ISO/IEC18000-6與EPC的比較
7��2天綫的仿真軟件
7��3微波RFID與天綫
7��3��1微波天綫的種類
7��3��2電磁波反嚮散射式RFID天綫
7��3��3應答器天綫的製造工藝概述
7��4微波頻段的RFID應答器
7��4��1微波頻段RFID應答器的種類
7��4��2微波應答器的天綫設計
7��4��3微波RFID天綫的結構
7��5微波RFID天綫的設計
7��5��1微波天綫的輻射特性
7��5��2典型的微波天綫設計方案
7��5��3微波RFID天綫設計注意事項
7��6CST軟件的天綫設計與仿真實例
7��6��1CST軟件的基本操作
7��6��2CST天綫仿真和計算實例
7��7ADS軟件的天綫設計與應用
7��7��1設計要求
7��7��2設計過程
7��7��3仿真結果
7��7��4設計小結
本章小結
習題7
第8章RFID技術與物聯網
案例分析: 智慧“開心農場”,助力科技興農
8��1物聯網和相關技術
8��1��1物聯網原理
8��1��2物聯網的關鍵技術
8��1��3物聯網、RFID和EPC三者的關係
8��2EPC技術
8��2��1EPC編碼提齣的背景
8��2��2EPC編碼體係
8��2��3企業與EPC的關係
8��2��4EPC係統的設計
8��3物聯網應用典型案例
8��3��1路側停車場物聯網管理係統解決方案
8��3��2基於物聯網技術的特殊病情管理係統
8��3��3基於RFID技術的倉儲物流管理係統應用方案
8��3��4基於物聯網的農業信息監控係統
8��4RFID技術的應用與發展
8��4��1國內外應用現狀
8��4��2國際市場的發展前景
8��4��3RFID的應用及展望
8��4��4什麼製約瞭物聯網發展的步伐
8��4��5物聯網技術在中國的展望
本章小結
習題8
附錄ARFID相關術語錶
附錄BRFID標準目錄
附錄C常見編譯錯誤及警告解析
參考文獻
RFID(Radio Frequency Identification)技術起源於英國,應用於第二次世界大戰中辨彆敵我飛機身份,20 世紀 60 年代開始商用。
進入21世紀,作為構建物聯網的關鍵技術近年來受到人們的關注,被廣泛應用到各個領域,如身份證件、門禁控製、供應鏈和庫存跟蹤、汽車收費、防盜、生産控製、資産管理等領域,為我們的社會活動、生産生活、行為方法和思維觀念帶來瞭巨大的變革。
作為實踐應用型教材,本書注重理論聯係實際,以及相關知識的鏈接,以實際産品的設計、研發過程為綫索,展開教學活動。
本書共分為8章、3部分。
第1~2章為基礎部分,介紹RFID技術的基本概念、工作原理及相關技術。
第3~6章為産品設計部分,包括射頻讀寫器電路闆設計及相關研發軟件工具的使用、各頻段産品設計的相關標準、基於各頻段RFIC的應用設計和關鍵技術等。
第7~8章為高級應用部分,介紹微波技術、天綫仿真技術和相關軟件的使用,以及RFID技術與物聯網的關係、物聯網典型應用案例。
● 本書定位
(1)專業對象
普通高等院校電子信息工程類與自動識彆技術相關專業的專業課;
非自動識彆技術專業(如物聯網專業、物流工程專業)的專業課、專業選修課;
實踐應用型教材。
(2)讀者對象
自動識彆技術類專業本科生(全部內容);
從事射頻識彆産品設計、研究的工程技術人員(關注部分章節內容);
與自動識彆專業相關的本科生(選修部分章節)。
● 本書特色與編寫原則
(1)整體采用結構式描述
每章以應用案例導入作為開篇,激發讀者的學習興趣,同時突齣各章的重點內容;以本章小結作為結束,並布置課後習題,易於實現對教學效果的驗證。
(2)理論聯係實際,運用實際案例,展開教學
提供與本書配套的實驗(實訓)指導書、實驗項目闆和開發闆,滿足實踐教學的要求,從電路設計著手,進而展開射頻前端、LF、HF、UHF頻段産品設計過程,並將其貫穿整個實踐教學過程,涉及內容包括標準協議、主流芯片、整體方案設計、關鍵技術和設計要求等。
本書中使用的部分設計實例來自作者的實踐與總結,並經過驗證,因此所涉及的源代碼可以直接使用。
(3)由淺入深,循序漸進
本書堅持理論與實踐相結閤的原則,內容由淺入深,劃分為3篇:基礎部分、産品設計部分和高級應用部分。
本書第1、3~6章由付麗華(瀋陽工學院、信息與控製學院)撰寫,第2章由李誌、鄭琳(瀋陽工學院、信息與控製學院)撰寫,第7章由金明濤(資深微波天綫設計工程師)撰寫,第8章由楊玥、趙雲鵬(瀋陽工學院、信息與控製學院)撰寫,全書由付麗華統稿,馮暖校對。
RFID技術及産品設計前言本書編寫過程中得到瀋陽工學院、信息與控製學院各級領導的大力支持,在此錶示一並感謝!
此外,在本書編寫過程中參考瞭眾多書籍和資料,在此衷心感謝所有書籍和資料的作者、提供者!
由於作者水平有限,書中難免有疏漏之處,敬請廣大讀者批評和指正。
作者 2016年11月 於瀋陽
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