本書全面綜合了射頻識別（RFID）技術基礎資料，填補了RFID系統參考文獻的一個空白，是一本面向實際應用的專業基礎技術書籍。本書主要介紹了RFID技術的工作原理、物理特性、數據傳輸技術的基本知識、國際標準與規范、編碼與調制、數據的完整性與安全性、讀寫器與應答器的結構與制造、對RFID系統的各種攻擊手段與防范措施、RFID測試技術以及RFID的各種應用案例等。
射頻識別技術原理與應用的綜合性參考書。全面性，唯一性，系統性
德國著名的射頻技術專家。任Giesecke ＆ Devrient公司的RFID與安全技術咨詢師。此外，1994年以來積極參與非接觸智能卡與RFID系統的標準化工作，申報了一系列有關RFID的專利，并發表多篇專業論文。
第1章 導論
1.1 自動識別系統
1.1.1 條形碼系統
1.1.2 光學符號識別
1.1.3 生物識別
1.1.4 智能卡
1.1.5 射頻識別（RFID）系統
1.2 各種識別系統的比較
1.3 射頻識別（RFID）系統的組成
第2章 射頻識別（RFID）系統的特征區別
2.1 基本特征區別
2.2 應答器的構造形式
2.2.1 盤狀和硬幣狀
2.2.2 玻璃外殼
2.2.3 塑料外殼 第1章 導論
1.1 自動識別系統
1.1.1 條形碼系統
1.1.2 光學符號識別
1.1.3 生物識別
1.1.4 智能卡
1.1.5 射頻識別（RFID）系統
1.2 各種識別系統的比較
1.3 射頻識別（RFID）系統的組成
第2章 射頻識別（RFID）系統的特征區別
2.1 基本特征區別
2.2 應答器的構造形式
2.2.1 盤狀和硬幣狀
2.2.2 玻璃外殼
2.2.3 塑料外殼
2.2.4 工具和氣體瓶子的識別
2.2.5 鑰匙和鑰匙扣
2.2.6 手表式
2.2.7 ID1型非接觸式智能卡
2.2.8 智能標簽
2.2.9 片上線圈
2.2.10其他的結構形式
2.3 頻率、 作用距離和耦合
2.4 有源應答器和無源應答器
2.5 應答器中的信息處理
2.6 射頻識別系統的選擇準則
2.6.1 工作頻率
2.6.2 作用距離
2.6.3 安全性要求
2.6.4 存儲器容量
第3章 基本工作原理
3.1 1位應答器
3.1.1 射頻
3.1.2 微波
3.1.3 分頻器
3.1.4 電磁法
3.1.5 聲磁法
3.2 全雙工和半雙工
3.2.1 電感耦合
3.2.2 電磁反向散射耦合
3.2.3 緊耦合
3.2.4 電耦合
3.3 時序過程
3.3.1 電感耦合
3.3.2 表面波應答器
3.4 近場通信
3.4.1 有源模式
3.4.2 無源模式
第4章 射頻識別系統的物理基礎
4.1 磁場
4.1.1 磁場強度H
4.1.2 磁通量和磁通量密度
4.1.3 電感L
4.1.4 互感M
4.1.5 耦合因數k
4.1.6 感應定律
4.1.7 諧振
4.1.8 應答器的實際工作
4.1.9 工作磁場強度Hmin
4.1.10應答器讀寫器系統
4.1.11系統參數的測量
4.1.12磁性材料
4.2 電磁波
4.2.1 電磁波的產生
4.2.2 輻射功率密度（坡印廷矢量）S
4.2.3 場波阻抗和電場強度E
4.2.4 電磁波的極化
4.2.5 天線
4.2.6 微波應答器的實際工作
4.3 表面波
4.3.1 表面波的形成
4.3.2 表面波的反射
4.3.3 表面波應答器的功能結構
4.3.4 傳感器效應
4.3.5 轉換傳感器
第5章 頻率范圍和允許使用的無線電規范
5.1 使用的頻率范圍
5.1.1 頻率范圍9~135 kHz
5.1.2 頻率范圍6.78 MHz（ISM）
5.1.3 頻率范圍13.56 MHz（ISM，SRD）
5.1.4 頻率范圍27.125 MHz（ISM）
5.1.5 頻率范圍40.680 MHz（ISM）
5.1.6 頻率范圍433.920 MHz（ISM）
5.1.7 UHF頻率范圍
5.1.8 頻率范圍2.45 GHz（ISM，SRD）
5.1.9 頻率范圍5.8 GHz（ISM，SRD）
5.1.10頻率范圍24.125 GHz
5.1.11電感耦合式射頻識別系統的頻率選擇
5.2 國際電信聯盟（ITU）
5.3 允許使用的歐洲規范
5.3.1 CEPT/ERC REC 7003（歐洲郵政電信會議/電子研究中心）
5.3.2 標準測試流程
5.4 在歐洲允許使用的國家規范
5.4.1 德國
5.5 允許使用的國家規范
5.5.1 美國
5.6 國家規范的比對
5.6.1 13.56 MHz時的轉換
5.6.2 UHF頻段的轉換
第6章 編碼與調制
6.1 基帶編碼
6.2 數字調制法
6.2.1 幅移鍵控（ASK）
6.2.2 二進制頻移鍵控（2FSK）
6.2.3 二進制相移鍵控（2PSK）
6.2.4 副載波調制法
第7章 數據的完整性
7.1 校驗和法
7.1.1 奇偶校驗
7.1.2 縱向冗余校驗（LRC）法
7.1.3 循環冗余校驗（CRC）法
7.2 多路存取法——防碰撞法
7.2.1 空分多路法（SDMA）
7.2.2 頻分多路法
7.2.3 時分多路法
7.2.4 防碰撞法舉例
第8章 RFID系統的安全性
8.1 RFID系統受到的攻擊
8.1.1 對應答器的攻擊
8.1.2 對射頻接口的攻擊
8.2 加密防御措施
8.2.1 加密功能及加密系統的特點
8.2.2 加密協議
第9章 標準化
9.1 動物識別
9.1.1 ISO/IEC 11784——代碼結構
9.1.2 ISO/IEC 11785——技術概念
9.1.3 ISO/IEC 14223——增強型應答器
9.2 非接觸式智能卡
9.2.1 國際標準ISO/IEC 10536——緊耦合智能卡
9.2.2 ISO/IEC 14443—近耦合智能卡
9.2.3 ISO/IEC 15693——疏耦合智能卡
9.2.4 國際標準ISO 10373——識別卡的測試方法
9.3 ISO/IEC 69873——工具和夾具用的數據載體
9.4 ISO/IEC 10374——集裝箱自動識別
9.5 德國工程師協會規范VDI 4470——貨物安全系統
9.5.1 第1部分： 安檢門系統的驗收規范
9.5.2 第2部分： 滅活設備的檢查規范
9.6 貨物與商品管理
9.6.1 ISO/IEC 18000標準系列
9.6.2 GTAG倡議
9.6.3 電子產品編碼全球化網絡
9.6.4 EPCglobal UHF AI Class 1 Gen 2/ISO/IEC 180006 Type C/ISO/IEC 1800063
9.7 RFID標志
第10章 電子數據載體的結構
10.1 具有存儲功能的應答器
10.1.1 高頻接口
10.1.2 地址和安全邏輯
10.1.3 存儲器結構
10.2 微處理器
10.2.1 雙端口卡
10.3 存儲器技術
10.3.1 RAM
10.3.2 EEPROM
10.3.3 FRAM
10.3.4 FRAM和EEPROM的性能比較
10.4 物理參數的測量
10.4.1 具有傳感器功能的應答器
10.4.2 用微波應答器進行的測量
10.4.3 表面波應答器的傳感器效應
第11章 讀寫器
11.1 應用系統中的數據流
11.2 讀寫器的組成
11.2.1 高頻接口
11.2.2 控制單元
11.3 集成讀寫器IC卡
11.3.1 集成高頻接口
11.3.2 單片讀寫器IC卡
11.4 電感耦合系統的天線連接
11.4.1 利用電流匹配連接
11.4.2 通過同軸電纜供電
11.4.3 品質因數Q的影響
11.5 讀寫器的結構形式
11.5.1 OEM讀寫器
11.5.2 工業用讀寫器
11.5.3 便攜式讀寫器
11.6 近場通信
11.6.1 安全的NFC
第12章 RFID系統的測試技術
12.1 近場通信系統的高頻測試技術
12.1.1 接觸式測試技術
12.1.2 非接觸式測試技術
12.1.3 對近場智能卡的選定測試項
12.1.4 近場讀寫器的測試項
第13章 應答器和非接觸式智能卡的制造
13.1 集成電路（芯片）的制造
13.1.1 半導體材料
13.1.2 集成電路制作
13.1.3 集成電路的測試
13.1.4 硅片的鋸切
13.1.5 供貨形式
13.1.6 其他包裝
13.2 天線制作
13.2.1 芯軸纏繞技術
13.2.2 空心線圈的纏繞技術
13.2.3 布線技術
13.2.4 絲網印刷工藝
13.2.5 蝕刻工藝
13.2.6 沖壓技術
13.3 觸點接通工藝
13.3.1 封裝半導體芯片的觸點接通工藝
13.3.2 未封裝半導體芯片的觸點接通技術
13.4 特殊結構
13.4.1 玻璃應答器
13.4.2 塑料卡片式應答器
13.4.3 制作嵌體（Inlay）
13.4.4 非接觸式智能卡
13.4.5 電子標簽
13.5 制作過程中的測試
13.5.1 工藝參數
13.5.2 高頻參數的測試
13.5.3 對產品性能的測試
第14章 應用實例
14.1 非接觸式智能卡
14.2 公共交通
14.2.1 狀況
14.2.2 要求
14.2.3 RFID系統的好處
14.2.4 電子車票的收費模式
14.2.5 市場潛力
14.2.6 項目實例
14.3 非接觸付費系統
14.3.1 萬事達卡
14.3.2 運通支付卡
14.3.3 非接觸維薩卡
14.3.4 ExxonMobil速通裝置
14.4 近場通信（NFC）應用
14.5 電子護照
14.6 訂滑雪票
14.7 門禁控制
14.7.1 在線系統
14.7.2 離線系統
14.7.3 應答器系統
14.8 交通系統
14.8.1 Eurobalise S21
14.8.2 國際集裝箱運輸
14.9 動物識別
14.9.1 家畜的飼養
14.9.2 信鴿競賽
14.10電子閉鎖防盜裝置
14.10.1 閉鎖防盜裝置的功能
14.10.2 進展情況回顧
14.10.3 未來展望
14.11容器識別
14.11.1 儲氣瓶和化學容器
14.11.2 垃圾清除
14.12體育活動
14.13工業自動化
14.13.1 工具識別
14.13.2 工業化生產
14.14醫學應用
第15章 補充資料
15.1 作者簡介
15.2 聯系地址、 協會和專業雜志
15.2.1 工業協會
15.2.2 專業雜志
15.2.3 射頻識別
譯 者 序
近年來，自動識別技術已經逐步發展成為一門獨立的跨學科的專業技術。它與任何傳統學科都不同，是將諸多專業領域的技術綜合到一起的，包括射頻技術、 電磁兼容、 半導體技術、 數據保護、 密碼學、 通信技術、 制造技術和其他應用技術等。隨著電子技術的迅猛發展和制造技術水平的不斷提高，射頻識別（RFID）技術在諸如貨物采購與分配、 商業貿易、 生產制造、 防盜技術、 識別技術和醫學應用等領域得到了廣泛應用。
此外，射頻智能卡在國內已廣泛應用于公交、 地鐵等公共事業的收費系統； 同時，具有接觸通信和射頻通信功能的雙界面CPU卡也越來越受到人們關注。自動識別技術和應用發展迅猛，但比較全面的專業書籍目前還較少，難以滿足廣大技術人員和管理人員了解和學習自動識別技術的需要。
本書是一本面向實際應用的專業性射頻識別技術的書籍，共有15章，涉及RFID技術的工作原理、 物理特性、 數據傳輸技術的基本知識、 國際標準與規范、 編碼與調制、 數據的完整性與安全性、 讀寫器與應答器的結構與制造、 對RFID系統的各種攻擊手段與防范措施、 RFID測試技術以及RFID的各種應用案例等內容。本書作為一本注重實際應用的專業性技術參考書，不僅適用于從事射頻識別技術的工程技術人員、 射頻識別產品的設計人員及有關專業的大專院校師生，同時也適用于復合型的現代企業管理人員。
在本書的翻譯工作中，馬愛文負責翻譯第1章至第4章，宋起柱負責翻譯第5章，王俊峰負責翻譯第6章和第7章，彭瀟負責翻譯第8章至第10章，任遷兵負責翻譯前言和第11章至第15章，并由馬愛文和任遷兵進行了全書審校。本書譯自德文版，為忠實于原文，文中涉及參考文獻時原樣列出（其中只有部分文獻有英文版）。
本書在翻譯過程中，得到了電子工業出版社的大力支持和幫助，在此表示衷心的感謝。
由于本書內容專業技術性較強，涉及專業領域較廣，如有錯漏之處，衷心希望得到大家的批評指正。
前 言
本書針對不同的目標讀者群。首先，對于初次接觸射頻識別（RFID）技術的工程技術人員和在校學生，書中用幾章的篇幅介紹了RFID的工作原理、 物理特性及數據傳輸技術的基本知識。此外，本書還適用于正在從事RFID相關工作，并希望或有必要全面了解并掌握RFID的發展現狀及相關法律條例或實際應用的技術人員。
雖然在相關文獻中已發表了大量有關RFID的論文資料，但在需要時將這些“分散”的信息收集在一起，是一件相當費時費力的事情，每次為再版而收集新的技術資料時，筆者對此深有體會。因此，本書也算是填補了關于RFID系統參考文獻的一個空白。本書業已翻譯成7種語言有關本書德文版及其他語種翻譯版的信息請參閱本書主頁http://RFIDhandbuch.com。目前，本書已出版下列語言的版本： 德語、 英語、 日語、 簡體中文、 韓語、 俄語和繁體中文（中國臺灣版）。并出版發行，有力地證明了行業內對該專業基礎技術文獻資料有大量需求。
本書使用了大量的圖片和圖標，對RFID做了最直觀的描述。本書中篇幅最大、 內容最豐富的一章重點闡述了射頻識別技術的物理基礎知識。此外，書中對數據載體（應答器）和讀寫器的基本結構及相關標準和無線電技術規范也做了描述。近年來，RFID的安全性顯得越來越突出，因此本書用較大的篇幅介紹了各種攻擊手段與防范措施。
盡管近期對2000年以來出現的過分夸大RFID技術的現象有所降溫，但RFID技術仍在飛速發展，以至于像本書這樣全面的基礎資料也難以動態反映最新出現的新產品、 新標準和新規范。由于RFID技術的不斷發展，因此很難對其實際應用領域做出精準的判斷，因為我們幾乎每周都可以在媒體上看到有關RFID技術的新的應用領域。由于采用NFC技術制作的終端設備可以在數據載體（應答器）和讀寫器的功能之間隨意切換，因此近期媒體報道的有關將NFC技術應用于移動電話的新型接口在行業內引起了極大重視。在此，對工業界為本書提供的有關新技術的建議和意見表示衷心的感謝。我相信，本書所提供的基本概念和物理原理仍為該領域最新發展的基礎知識。
值得一提的是，本書和我的兩位同事Rankl和Effing所著的《智能卡手冊》于2008年2月5日在達姆士丹特（Darmstadt）舉辦的智能卡研討會上同時獲得了由Fraunhofer基金會頒發的智能卡大獎。該獎項旨在獎勵那些在智能卡技術方面做出突出貢獻的人。當時該書已走過卓有成效的10個年頭。本書的第一版于1998年3月出版，當時只有德語版，全書共280頁，而且當時RFID還屬于生疏技術，幾乎不被大眾所知。但這一狀況逐漸得到改善。目前，射頻識別技術這個概念通過在電子護照及其作為電子產品代碼（EPC）的應用已深入人心，并得到大眾的關注。
由于RFID系統越來越成為一門多學科的復雜技術并快速發展著，作為個體作者，很難單獨編寫具有一定深度的文獻資料。為了在一本書中盡量全面地闡述RFID技術，在本書的第六版中首次納入了其他作者編寫的章節，并在今后再版時將繼續采用這種合作方式。在此，對Michael E. Wernle先生、 Michael Gebhart先生、 Josef PreishuberPflüegl先生和Peter Raggam先生同意將其作品收入本書深感榮幸。
在此，我想對所有為本書提供了大量技術數據、 技術文稿、 圖紙及圖片的公司表示衷心感謝。
Klaus Finkenzeller2012年春于慕尼黑
新書資訊