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自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域越來(lái)越受到市場(chǎng)的高度重視，很多學(xué)校逐步引入RFID課程，作為物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)的主要課程之一。
然而，由于自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的特殊性，目前市場(chǎng)上缺乏適合高校應(yīng)用教學(xué)的教材及資源。同時(shí)，高校在自動(dòng)識(shí)別技術(shù)教學(xué)方面的師資力量相對(duì)薄弱。為此，我們精心設(shè)計(jì)了這本基于應(yīng)用型、項(xiàng)目化的自動(dòng)識(shí)別教學(xué)資料，希望它能夠滿(mǎn)足學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)、射頻電子技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信等專(zhuān)業(yè)對(duì)自動(dòng)識(shí)別課程的教學(xué)需求。
《自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與應(yīng)用開(kāi)發(fā)》以自動(dòng)識(shí)別技術(shù)及應(yīng)用相關(guān)知識(shí)點(diǎn)為主線(xiàn)，系統(tǒng)深入地講解了物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)知識(shí)及技能。編寫(xiě)的指導(dǎo)思想是理論夠用、實(shí)踐為主，以項(xiàng)目型開(kāi)發(fā)為主，以任務(wù)實(shí)現(xiàn)為輔；任務(wù)描述清晰，要求明確，并附帶了相關(guān)知識(shí)的講解。這樣，學(xué)生在進(jìn)行任務(wù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，不需要再檢索、查詢(xún)相關(guān)內(nèi)容，減輕了教學(xué)過(guò)程中學(xué)生與老師的負(fù)擔(dān)。
《自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與應(yīng)用開(kāi)發(fā)》可以作為本科院校的物聯(lián)網(wǎng)、電子信息工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信工程等專(zhuān)業(yè)的教學(xué)、實(shí)驗(yàn)用書(shū)，也可以作為從事項(xiàng)目開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的工程技術(shù)人員的參考書(shū)。

射頻信號(hào)可視化，使復(fù)雜技術(shù)淺顯化；虛擬仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用場(chǎng)景形象化；虛實(shí)結(jié)合的功能應(yīng)用，使理論與實(shí)際一體化；新技術(shù)引入，使課程教學(xué)全面化；填補(bǔ)了RFID課程教學(xué)實(shí)訓(xùn)的一個(gè)空白。解決了高校射頻技術(shù)高深、知識(shí)超出學(xué)生認(rèn)知，不以學(xué)習(xí)的問(wèn)題。　

　　物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速發(fā)展催生了一系列新技術(shù)應(yīng)用，特別是近幾年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與AI技術(shù)的結(jié)合，又帶來(lái)了AIoT產(chǎn)業(yè)的快速興起，物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)越來(lái)越受到企業(yè)和高校的重視。作為物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，已經(jīng)逐步被高校物聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)、通信等專(zhuān)業(yè)設(shè)置為專(zhuān)業(yè)核心課程。
　　由于自動(dòng)識(shí)別技術(shù)本身的特殊性，涉及電子技術(shù)、通信技術(shù)、軟件開(kāi)發(fā)等多個(gè)學(xué)科，因此對(duì)射頻識(shí)別課程教學(xué)的深度、廣度很難把控。如果知識(shí)點(diǎn)覆蓋太多，則超出了一門(mén)課程的范圍，學(xué)生很難學(xué)到有用的知識(shí)；知識(shí)點(diǎn)講述太深，則超出了學(xué)生能接受的范圍，且與通信技術(shù)等課程有沖突。目前，市場(chǎng)上面向物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)的自動(dòng)識(shí)別教材稀少；自動(dòng)識(shí)別的相關(guān)內(nèi)容僅限于在《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論》書(shū)中有簡(jiǎn)單的描述，一些學(xué)校出現(xiàn)了把自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和傳感器技術(shù)合并為一種教材的尷尬局面。
　　為此，新大陸教育公司聯(lián)合各高校在射頻、通信及圖像識(shí)別等方面的專(zhuān)家，并結(jié)合新大陸公司多年在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中的經(jīng)驗(yàn)，梳理出物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)對(duì)自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域的技術(shù)要求、崗位人才需求等信息，開(kāi)發(fā)編寫(xiě)了這本《自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與應(yīng)用開(kāi)發(fā)》教材。目的是把識(shí)別技術(shù)的理論知識(shí)與操作實(shí)踐相結(jié)合，采用項(xiàng)目化、一體化教材的編寫(xiě)方式，以學(xué)生比較容易接受的形式，把自動(dòng)識(shí)別技術(shù)逐步融入學(xué)生的知識(shí)體系中。
　　教材的設(shè)計(jì)具備如下特點(diǎn)。
　　(1) 知識(shí)設(shè)置覆蓋面廣。覆蓋射頻電子、信號(hào)處理、電子標(biāo)簽應(yīng)用開(kāi)發(fā)。
　　(2) 仿真設(shè)計(jì)淺顯易懂。以仿真及動(dòng)畫(huà)、圖形等方式實(shí)現(xiàn)教學(xué)形象化。
　　(3) 虛實(shí)結(jié)合的一體化。虛擬數(shù)據(jù)與實(shí)體設(shè)備協(xié)調(diào)一致，理論與實(shí)際有機(jī)結(jié)合。
　　(4) 教學(xué)資源體系豐富。配套資源開(kāi)發(fā)匯聚了高校老師、科研院所、企業(yè)工程師及相關(guān)專(zhuān)家的成果。
　　本書(shū)內(nèi)容設(shè)計(jì)分為三個(gè)部分。
　　(1) RFID信號(hào)與通信技術(shù)測(cè)量與分析。理解射頻通信的過(guò)程，天線(xiàn)與電子標(biāo)簽之間數(shù)據(jù)交互的原理、調(diào)制、編碼方法，能夠根據(jù)射頻調(diào)制及編碼的圖像分析數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從硬件方面對(duì)射頻識(shí)別有一個(gè)深入的理解。
　　(2) 電子標(biāo)簽功能驗(yàn)證與應(yīng)用。對(duì)每個(gè)頻段的電子標(biāo)簽，理解指令的意義及對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)交互過(guò)程，能夠?qū)γ總�(gè)交易過(guò)程編寫(xiě)API調(diào)用函數(shù)，并通過(guò)實(shí)體設(shè)備對(duì)API函數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。
　　(3) RFID技術(shù)仿真。針對(duì)電子標(biāo)簽復(fù)雜且不易理解的交易過(guò)程，通過(guò)虛實(shí)結(jié)合的虛擬仿真技術(shù)展現(xiàn)交易過(guò)程，達(dá)到深入淺出的教學(xué)效果；同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用的仿真實(shí)現(xiàn)，也能夠讓學(xué)生進(jìn)一步體驗(yàn)識(shí)別技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)方面的應(yīng)用。
　　全書(shū)分為6章，共45個(gè)小節(jié)，涵蓋了RFID技術(shù)的射頻電路、編碼與調(diào)制、算法與場(chǎng)、天線(xiàn)調(diào)試、低頻應(yīng)用接口開(kāi)發(fā)、高頻應(yīng)用接口開(kāi)發(fā)、超高頻應(yīng)用接口開(kāi)發(fā)、微波應(yīng)用接口開(kāi)發(fā)及二維碼識(shí)別技術(shù)等。針對(duì)比較難懂及不容易講述清楚的知識(shí)，本書(shū)穿插配備了技術(shù)仿真，讓學(xué)生通過(guò)模擬仿真的場(chǎng)景來(lái)理解相關(guān)知識(shí)內(nèi)容。
　　本書(shū)由北京新大陸時(shí)代教育科技有限公司總工、高級(jí)工程師李文亮主編，產(chǎn)品總監(jiān)陳旭及福建信息學(xué)院韓菁執(zhí)筆。同時(shí)，為了確保教材的質(zhì)量，我們還邀請(qǐng)了西安交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西安電子科技大學(xué)等著名高校的教授和骨干教師參與教材的修訂及試用工作，我們?cè)诖藢?duì)他們的辛勤工作和貢獻(xiàn)表示衷心的感謝！
　　由于我們的能力和水平有限，所提編寫(xiě)原則和書(shū)中具體內(nèi)容若有疏漏、欠妥之處，懇請(qǐng)各界讀者多加指正，以便以后不斷改進(jìn)。
　　
　　
　　編 者

李文亮，北京新大陸時(shí)代教育科技有限公司高級(jí)工程師，碩士；近20年的電子、嵌入式及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域工作經(jīng)驗(yàn)，擁有豐富的產(chǎn)品研發(fā)、項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)，擁有超過(guò)20多個(gè)發(fā)明專(zhuān)利及著作權(quán)。在應(yīng)用電子技術(shù)、嵌入式、RFID、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域具有深厚的技術(shù)儲(chǔ)備及行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。

第1章 RFID信號(hào)與通信技術(shù)測(cè)量與分析 1
1.1 射頻調(diào)制與編碼仿真 2
1.1.1 仿真軟件登錄 2
1.1.2 進(jìn)入RFID仿真系統(tǒng) 2
1.2 空間載波的提取及波形認(rèn)知 3
1.2.1 RFID教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)套件 4
1.2.2 載波定義 6
1.2.3 信號(hào)調(diào)制 6
1.2.4 常用的幾種調(diào)制方法 7
1.2.5 射頻工作場(chǎng) 10
1.3 TYPE A調(diào)制信號(hào)的測(cè)量與分析 16
1.4 TYPE B調(diào)制信號(hào)的測(cè)量與分析 20
1.5 TYPE A調(diào)制信號(hào)通信與分析 25
1.5.1 米勒(Miller)編碼 26
1.5.2 修正米勒編碼 26
1.5.3 曼徹斯特編碼 27
1.5.4 基于A(yíng)SK 100%的調(diào)制信號(hào)：讀卡器傳輸數(shù)據(jù)到電子標(biāo)簽 27
1.5.5 副載波調(diào)制信號(hào)：讀卡器接收電子標(biāo)簽數(shù)據(jù) 28
1.6 TYPE B調(diào)制信號(hào)通信與分析 32
1.6.1 NRZ-L編碼 33
1.6.2 基于NRZ-L編碼的ASK 10%調(diào)制信號(hào) 33
1.6.3 副載波調(diào)制信號(hào)：電子標(biāo)簽發(fā)送數(shù)據(jù)到讀卡器 34
1.7 射頻場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試與分析 38
1.7.1 射頻通信的能量傳輸 38
1.7.2 場(chǎng)強(qiáng) 39
1.7.3 磁感應(yīng)定律 40
1.7.4 場(chǎng)強(qiáng)參數(shù)表(ISO/IEC 14443標(biāo)準(zhǔn)) 41
1.8 射頻天線(xiàn)調(diào)試(選修) 46
1.8.1 調(diào)試與測(cè)試 46
1.8.2 電路設(shè)計(jì) 46
1.8.3 天線(xiàn)調(diào)諧 48

第2章 低頻卡功能驗(yàn)證與應(yīng)用 59
2.1 低頻卡數(shù)據(jù)讀寫(xiě)仿真 60
2.2 低頻卡串口通信實(shí)驗(yàn) 69
2.3 獲取低頻卡信息 79
2.4 低頻初始化操作 81
2.5 低頻卡地址空間常規(guī)讀寫(xiě)塊操作 86
2.6 低頻卡加密解密實(shí)驗(yàn) 94
2.7 低頻卡地址空間保護(hù)讀寫(xiě)塊操作 98
2.8 低頻卡門(mén)禁系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn) 103
第3章 高頻卡功能驗(yàn)證與應(yīng)用開(kāi)發(fā) 107
3.1 高頻卡存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)仿真 108
3.2 高頻電子錢(qián)包仿真 111
3.3 高頻公交E卡通應(yīng)用仿真 120
3.4 高頻RFID串口通信實(shí)驗(yàn) 125
3.5 獲取高頻M1卡信息 130
3.6 高頻M1卡天線(xiàn)操作 135
3.7 標(biāo)簽防沖突仿真 139
3.8 高頻M1卡激活操作 143
3.9 高頻卡數(shù)據(jù)讀寫(xiě)仿真 149
3.10 高頻M1卡密鑰驗(yàn)證 154
3.11 高頻M1卡讀寫(xiě)操作 157
3.12 停車(chē)場(chǎng)收費(fèi)系統(tǒng) 163
3.13 非接觸CPU Type A型卡基本操作 167
3.14 NFC卡基本操作 177
3.15 高頻CPU Type B型卡基本操作 189
3.16 高頻邏輯 Type B型卡基本操作 195
第4章 超高頻功能驗(yàn)證與應(yīng)用開(kāi)發(fā) 201
4.1 超高頻卡存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)仿真 202
4.2 超高頻尋卡識(shí)別仿真 204
4.3 獲取超高頻閱讀器模塊信息 209
4.4 超高頻電子標(biāo)簽輪詢(xún)操作 222
4.5 超高頻電子標(biāo)簽Select操作 235
4.6 超高頻數(shù)據(jù)讀寫(xiě)仿真 245
4.7 讀寫(xiě)超高頻電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū) 250
4.8 超高頻電子標(biāo)簽鎖定和滅活仿真(選做) 262
4.9 超高頻電子標(biāo)簽鎖定和解鎖(選做) 265
4.10 超高頻電子標(biāo)簽Query操作 273
4.11 閱讀器工作地區(qū)、信道和自動(dòng)跳頻操作 284
4.12 閱讀器發(fā)射功率、發(fā)射連續(xù)載波操作 295
4.13 射頻基帶參數(shù)設(shè)置 303
第5章 微波有源RFID功能驗(yàn)證與應(yīng)用開(kāi)發(fā) 315
第6章 二維碼功能驗(yàn)證與應(yīng)用開(kāi)發(fā) 331
參考文獻(xiàn) 344