射頻識別復習資料(參考)講解

1、射頻識別原理參考復習資料第一部分填空提和選擇題及答案一、 填空題1、自動識別技術是應用一定的識別裝置，通過被識別物品和識別裝置之間的接近活動，自動地獲取被識別物品的相關信息，常見的自動識別技術有 語音識別技術、圖像識別技術、射頻識別技術、 條碼識別技術（至少列出四種）。2、RFID 的英文縮寫是 Radio Frequency Identification3、RFID系統(tǒng)通常由電子標簽、讀寫器和計算機通信網(wǎng)絡三部分組成。4、在RFID系統(tǒng)工作的信道中存在有三種事件模型： 以能量提供為基礎的事件模型 以時序方式提供數(shù)據(jù)交換的事件模型 以數(shù)據(jù)交換為目的的事件模型5、時序指的是讀寫器和電子標簽的工作

2、次序。通常，電子標簽有兩種時序：TTF （Target Talk First），RTF （ Reader Talk First）。6讀寫器和電子標簽通過各自的天線構建了二者之間的非接觸信息傳輸通道。根據(jù)觀測點與天線之間的距離由近及遠可以將天線周圍的場劃分為三個區(qū)域：非輻射場區(qū)、輻射近場區(qū)、輻射遠場區(qū)。7、射頻識別系統(tǒng)是由（信息載體）和信息獲取裝置組成的。其中信息載體是（射頻標簽），獲取信息 裝置為（射頻識讀器）。8、 在RFID系統(tǒng)中，讀寫器與電子標簽之間能量與數(shù)據(jù)的傳遞都是利用耦合元件實現(xiàn)的，RFID系統(tǒng)中的耦合方式有兩種：電感耦合式、電磁反向散射耦合式。9、 讀寫器和電子標簽之間的數(shù)據(jù)交換

3、方式也可以劃分為兩種，分別是負載調(diào)制、反向散射調(diào)制。10、 按照射頻識別系統(tǒng)的基本工作方式來劃分，可以將射頻識別系統(tǒng)分為 全雙工、半雙工、時序系統(tǒng)。11、 讀寫器天線發(fā)射的電磁波是以球面波的形式向外空間傳播，所以距離讀寫器R處的電子標簽的 功率密度S為（讀寫器的發(fā)射功率為 Ptx，讀寫器發(fā)射天線的增益為 Gtx，電子標簽與讀寫器之 間的距離為 R）： S= （ Ptx Gtx） / （4n R2）12、按照讀寫器和電子標簽之間的作用距離可以將射頻識別系統(tǒng)劃分為三類： 密耦合系統(tǒng)、遠耦合系統(tǒng)、遠距離系統(tǒng)。13、典型的讀寫器終端一般由天線、射頻模塊、邏輯控制模塊三部分構成。14、 控制系統(tǒng)和應用軟

4、件之間的數(shù)據(jù)交換主要通過讀寫器的接口來完成。一般讀寫器的I/O接口形式 主要有：USB、WLAN、以太網(wǎng)接口、RS-232串行接口、RS-485串行接口。15、隨著RFID技術的不斷發(fā)展，越來越多的應用對 RFID系統(tǒng)的讀寫器也提出了更高的要求，未來 的讀寫器也將朝著 多功能、小型化、便攜式、嵌入式、模塊化的方向發(fā)展。16、 從功能上來說，電子標簽一般由 天線、調(diào)制器、編碼發(fā)生器、時鐘、存儲電路組成。17、讀寫器之所以非常重要，這是由它的功能所決定的，它的主要功能有：與電子標簽通信、標簽供能、多標簽識別、移動目標識別。18、 根據(jù)電子標簽工作時所需的能量來源，可以將電子標簽分為有源/無源標簽。

5、19、按照不同的封裝材質(zhì)，可以將電子標簽分為 紙、塑料、玻璃。20、電子標簽的技術參數(shù)主要有 傳輸速率、讀寫速度、工作頻率、能量需求。21、 未來的電子標簽將有以下的發(fā)展趨勢：成本低,體積小，容量大,工作距離遠。22、完整性是指信息未經(jīng)授權不能進行改變的特性，保證信息完整性的主要方法包括以下幾種： 協(xié)議、糾錯編碼方法、密碼校驗和方法、數(shù)字簽名、公證。23、常用的差錯控制方式主要有檢錯重發(fā)、前向糾錯、混合糾錯。24、 差錯控制時所使用的編碼，常稱為糾錯編碼。根據(jù)碼的用途，可分為檢錯碼和糾錯碼。25、 在發(fā)送端需要在信息碼元序列中增加一些差錯控制碼元，它們稱為監(jiān)督碼元。26、 設信息位的個數(shù)為k，

6、監(jiān)督位的個數(shù)為r，碼長為n=k+r，則漢明不等式為：2r-1n。27、 兩個碼組中對應位上數(shù)字不同的位數(shù)稱為 碼距，又稱漢明距離，用符號D （a，b）表示，如兩個 二元序列 a=111001, b=101101,則 D （a，b） = 2。28、最常用的差錯控制方法有 奇偶校驗、循環(huán)冗余校驗、漢明碼。29、 在偶校驗法中，無論信息位多少，監(jiān)督位只有1位，它使碼組中“ 1的數(shù)目為偶數(shù)。30、常用的奇偶檢驗法為 垂直奇偶校驗、水平奇偶校驗、垂直水平奇偶校驗。31、 RFID系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸也分為兩種方式：閱讀器向電子標簽的數(shù)據(jù)傳輸，稱為下行鏈路傳輸； 電子標簽向閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸，稱為 上行鏈路傳輸

7、。32、電感耦合式系統(tǒng)的工作模型類似于變壓器模型。其中變壓器的初級和次級線圈分別是：閱讀器天線線圈和電子標簽天線線圈。33、電子標簽按照天線的類型不同可以劃分為 線圈型、微帶貼片型、偶極子型三種。34、隨著RFID技術的進一步推廣，一些問題也相應出現(xiàn)，這些問題制約著它的發(fā)展，其中最為顯著 的是數(shù)據(jù)安全問題。數(shù)據(jù)安全主要解決 數(shù)據(jù)保密和認證的問題。35、常見的密碼算法體制有對稱密碼體系和非對稱密碼體系兩種。36、 根據(jù)是否破壞智能卡芯片的物理圭寸裝， 可以將智能卡的攻擊技術分為 破壞性攻擊、非破壞性攻擊37、 RFID系統(tǒng)中有兩種類型的通信碰撞存在，一種是 閱讀器碰撞，另一種是電子標簽碰撞。38

8、、 為了防止碰撞的發(fā)生，射頻識別系統(tǒng)中需要設計相應的防碰撞技術，在通信中這種技術也稱為多址技術，多址技術主要分為以下四種：空/頻/碼/時分多址。39、TDMA算法又可以分為基于概率的ALOHA 算法和確定的二進制算法兩種。40、 上述兩種TDMA算法中，會出現(xiàn)“餓死”現(xiàn)象的算法是 基于概率的ALOHA算法。41、 物聯(lián)網(wǎng)(Internet of things)被稱為是信息技術的一次革命性創(chuàng)新，成為國內(nèi)外IT業(yè)界和社會關注 的焦點之一。它可以分為標識、感知、處理、信息傳送四個環(huán)節(jié)。42、上述物聯(lián)網(wǎng)四個環(huán)節(jié)對應的關鍵技術分別為 RFID、傳感器、智能芯片、無線傳輸網(wǎng)絡。43、RFID系統(tǒng)通常由電子

9、標簽、讀寫器、應用軟件三部分組成。44、 RFID系統(tǒng)按照工作頻率分類，可以分為 低頻、高頻、超高頻、微波四類。45、高頻RFID系統(tǒng)典型的工作頻率是13.56MHz。46、超高頻RFID系統(tǒng)遵循的通信協(xié)議一般是 ISO18000-7、ISO18000-6。47、目前國際上與 RFID相關的通信標準主要有：ISO/IEC 18000標準、EPC Global標準。48、基于概率的ALOHA算法又可以分為：純ALOHA 算法、時隙ALOHA 算法、幀時隙ALOHA 算法等。49、 電子標簽含有物品唯一標識體系的編碼， 其中電子產(chǎn)品代碼(EPC)是全球產(chǎn)品代碼的一個分支, 它包含著一系列的數(shù)據(jù)和信

10、息，如產(chǎn)地、日期代碼和其他關鍵的供應信息。50、超高頻RFID系統(tǒng)的識別距離一般為1伽。51、超高頻RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率高，可達1kb/s。選擇題1、下列哪一項不是低頻RFID系統(tǒng)的特點？ A、它遵循的通信協(xié)議是ISO18000-3B、它采用標準CMOS工藝，技術簡單C、它的通信速度低D、它的識別距離短(10cm)2、下列哪一項是超高頻RFID系統(tǒng)的工作頻率范圍？A、150KHz B、433.92MHz 和 860960MHz C、13.56MHz D、2.455.8GHz3、 ISO18000-3、ISO14443和ISO15693這三項通信協(xié)議針對的是哪一類 RFID系統(tǒng)？A、低頻系統(tǒng)

11、B、高頻系統(tǒng)C、超高頻系統(tǒng)D、微波系統(tǒng)4、 未來RFID的發(fā)展趨勢是。A低頻RFID B、高頻RFIDC、超高頻 RFID D、微波RFID5、中國政府在2007年發(fā)布了關于發(fā)布 頻段射頻識別(RFID)技術應用試行規(guī)定的通知？A、150KHz B、13.56MHz C、2.455.8GHz D、800/900MHz& 上述通知規(guī)定了中國 UHF RFID技術的試用頻率為 A、125KHz B、13.56MHz C、840-845MHz 和 920-925 MHz D、433.92MHz7、下列哪一個載波頻段的 RFID系統(tǒng)擁有最高的帶寬和通信速率、最長的識別距離和最小的天線尺寸？ A、150

12、KHz B、433.92MHz 和 860960MHz C、13.56MHz D、2.455.8GHz8、 在一個RFID系統(tǒng)中，下列哪一個部件一般占總投資的60%至70%? A、電子標簽B、讀寫器C、天線D、應用軟件9、 是電子標簽的一個重要組成部分，它主要負責存儲標簽內(nèi)部信息，還負責對標簽接收到的 信號以及發(fā)送出去的信號做一些必要的處理。A、天線B、電子標簽芯片C、射頻接口D、讀寫模塊10、 絕大多數(shù)射頻識別系統(tǒng)的耦合方式是 。A、電感耦合式B、電磁反向散射耦合式C、負載耦合式D、反向散射調(diào)制式11、在RFID系統(tǒng)中,電子標簽的天線必須滿足一些性能要求。下列幾項要求中哪一項不需要滿足。A、

13、體積要足夠小B、要具有魯棒性 C、價格不應過高D、阻抗要足夠大12、 讀寫器中負責將讀寫器中的電流信號轉(zhuǎn)換成射頻載波信號并發(fā)送給電子標簽，或者接收標簽發(fā)送過來的射頻載波信號并將其轉(zhuǎn)化為電流信號的設備是 oA、射頻模塊B、天線C、讀寫模塊D、控制模塊13、 若對下列數(shù)字采用垂直奇校驗法，則最后一行的監(jiān)督碼元為 o位/數(shù)字0123456789C10101010101C20011001100C30000111100C40000000011C51111111111C61111111111C70000000000奇校驗A、 0110100110 B、 0110111001C、 1001011001 D、

14、 100110000114、任意一個由二進制位串組成的代碼都可以和一個系數(shù)僅為（和取值的多項式一一對應。則二進制代碼10111對應的多項式為 oA、x4+x2+x+1B、x6+X4+x2+x+1C、x5+x3+x2+x+1D、x5+x3+x+115、在RFID中，采用曼徹斯特碼、Miller碼和修正Miller碼作為傳輸碼型的目的是 。A、糾錯 B、檢錯 C、便于同步D、便于同步和檢錯16、 在射頻識別應用系統(tǒng)上主要采用三種傳輸信息保護方式，下列哪一種不是射頻識別應用系統(tǒng)采用的傳輸信息保護方式： 。A、認證傳輸方式 B、加密傳輸方式C、混合傳輸方式D、分組傳輸方式17、 電子標簽正常工作所需要

15、的能量全部是由閱讀器供給的，這一類電子標簽稱為 。A、有源標簽B、無源標簽C、半有源標簽D、半無源標簽18、在天線周圍的場區(qū)中有一類場區(qū)，在該區(qū)域里輻射場的角度分布與距天線口徑的距離遠近是不相關的。這一類場區(qū)稱為。A、輻射遠場區(qū)B、輻射近場區(qū) C、非輻射場區(qū)D、無功近場區(qū)19、 在射頻識別系統(tǒng)中，最常用的防碰撞算法是 。A、空分多址法B、頻分多址法C、時分多址法D、碼分多址法。20、在純ALOHA算法中，假設電子標簽在t時刻向閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)，與閱讀器的通信時間為 To,則碰撞時間為。A、2To B、To C、t+To D、0.5To21、 在基本二進制算法中，為了從N個標簽中找出唯一一個標簽，

16、需要進行多次請求，其平均次數(shù)L為：。A、log2N b. log2 N 1 c、2nD、2n 122、RFID信息系統(tǒng)可能受到的威脅有兩類：一類是物理環(huán)境威脅，一類是人員威脅，下列哪一項屬于人員威脅：。A、電磁干擾B、斷電C、設備故障D、重放攻擊23、 RFID系統(tǒng)面臨的攻擊手段主要有主動攻擊和被動攻擊兩種。下列哪一項屬于被動攻擊： 。A、獲得RFID標簽的實體，通過物理手段進行目標標簽的重構。B、用軟件利用微處理器的通用接口，尋求安全協(xié)議加密算法及其實現(xiàn)弱點，從而刪除或篡改標簽內(nèi) 容。C、 采用竊聽技術，分析微處理器正常工作過程中產(chǎn)生的各種電磁特征，獲得RFID標簽和閱讀器之 間的通信數(shù)據(jù)。

17、D、通過干擾廣播或其他手段，產(chǎn)生異常的應用環(huán)境，使合法處理器產(chǎn)生故障，拒絕服務器攻擊等。24、通信雙方都擁有一個相同的保密的密鑰來進行加密、解密，即使二者不同，也能夠由其中一個很容易的推導出另外一個。該類密碼體制稱為 。A、非對稱密碼體制 B、對稱密碼體制 C、RSA算法 D、私人密碼體制25、射頻識別系統(tǒng)中的加密數(shù)據(jù)傳輸所采用的密碼體制是A、非對稱密碼體制B、RSA算法 C、DES算法D、序列密碼體制26、 當讀寫器發(fā)出的命令以及數(shù)據(jù)信息發(fā)生傳輸錯誤時，如果被電子標簽接收到，那么不會導致以下 哪項結果：。A、讀寫器將一個電子標簽判別為另一個電子標簽，造成識別錯誤；B、電子標簽錯誤的響應讀寫器

18、的命令；C、電子標簽的工作狀態(tài)發(fā)生混亂；D、電子標簽錯誤的進入休眠狀態(tài)。27、 設編碼序列中信息碼元數(shù)量為 k，總碼元數(shù)量為n,貝吐匕值k/n就是。A、多余度B、冗余度C、監(jiān)督碼元D、編碼效率28、 射頻識別系統(tǒng)中的哪一個器件的工作頻率決定了整個射頻識別系統(tǒng)的工作頻率，功率大小決定了整個射頻識別系統(tǒng)的工作距離： 。A、電子標簽B、上位機C、讀寫器D、計算機通信網(wǎng)絡29、 工作在13.56MHz頻段的RFID系統(tǒng)其識別距離一般為 。A、1cm B、10cm C、75cm D、10m30、 DSRC標準適用的頻段是。A、150KHz B、433.92MHz 和 860960MHz C、13.56M

19、Hz D、2.455.8GHz1、A 2、B3、B4、C5、D6、C7、D 8、A 9、B10、A11、D12、B13、C14、A15、D16、D17、B18A 19、C20、A 21、B22、D23、C24、B25、D26、A27、D28、C29、C30、D第二部分 RFID系統(tǒng)概論復習一、RFIDRadio Frequency IdentificationRFID利用射頻信號通過 空間耦合實現(xiàn)無接觸信息傳遞達到識別目標的技術。系統(tǒng)通常 讀寫 器、電子標簽及應用軟件組成?？捎糜谖锪鳎娮悠弊C，動物或資產(chǎn)追蹤管理，供應冷鏈，高速 公路智能收費等領域。、工作原理：讀寫器控制射頻模塊發(fā)出射頻信號，

20、電子標簽主動發(fā)送（有源標簽）或者憑借感應電流所獲得的能量（無源標簽）發(fā)送出芯片中的存儲信息，接收標簽的應答，讀寫器對標簽的 傳遞過來的信息進行解碼，并傳輸?shù)街鳈C進行數(shù)據(jù)處理。1）在低頻段（100MHz以下）基于電感耦合（近距）2）在高頻段（400MHz以上）基于電磁反向散射耦合（雷達，遠距）三、按工作頻段分類:工作頻段通信標準協(xié)議優(yōu)點缺點低頻（LF）125KHzISO18000-2ISO11785標準CMOS工藝技術簡單可靠成熟無頻率限制通信速度低識別距離短（10cm）天線尺寸大高頻（HF）13.56MHzISO18000-3ISO14443ISO15693與標準CMOS工藝兼容技術可靠成熟在

21、交通智能卡等領域應用廣泛距離不夠遠（75cm）天線尺寸大，受金屬材料等影響大超高頻（UHF）840-845MHZ和920-925 MHzISO18000-6ISO18000-7長距離定向識別天線尺寸小，可繞射，無需可視距離，發(fā)展?jié)摿薮蟾鲊胁煌念l段管制，受金屬和液體等材料影響較大 對人體有傷害，限制發(fā)射功率微波2.45 5.8GHzISO18000-4DSRC除了 UHF特性外更咼的帶寬和通信速率更長識別距離，更小的天線尺寸ISM頻段共享產(chǎn)品多 易受干擾，技術相對復雜 對人體有傷害，限制發(fā)射功率第三部分 RFID的工作原理復習、RFID工作原理?閱讀器通過天線向周圍空間發(fā)送一定頻率的射頻信

22、號；?標簽一旦進入閱讀器天線的作用區(qū)域?qū)a(chǎn)生感應電流，獲得能量被激活；激活標簽將自身信息編碼后經(jīng)天線發(fā)送出去；?閱讀器接收該信息，經(jīng)過解碼后必要時送至后臺網(wǎng)絡；?后臺網(wǎng)絡中主機鑒定標簽身份的合法性，只對合法標簽進行相關處理，通過向前端發(fā)送指令信號控制閱讀器對標簽的讀寫操作、RFID的三種工作模型1）以能量供給為基礎 的工作模型無源電子標簽：當標簽進入閱讀器的工作范圍內(nèi)以后，標簽收到閱讀器發(fā)送的信號，產(chǎn)生感應電流從而激活內(nèi)部的電路， 內(nèi)部整流電路將射頻能量轉(zhuǎn)化為電能，將該能量存儲在標簽內(nèi)部的大電容里，進而為其正常工作提供了所需的能量。半有源電子標簽：閱讀器發(fā)送的射頻信號只用來激活標簽。有源電子標

23、簽：只要標簽處于閱讀器的工作范圍以內(nèi)，就可以主動向閱讀器發(fā)送信號。2）以時序方式完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ髂Ｐ烷喿x器先發(fā)言 模式（RTF , Reader Talk First）如果閱讀器不主動激活電子標簽的話，電子標簽不會向閱讀器發(fā)送信號，通常用于無源標簽。電子標簽先發(fā)言 模式（TTF , Tag Talk First）就算閱讀器不激活標簽，標簽也會主動向閱讀器發(fā)送信號3）以數(shù)據(jù)傳輸為目的 的工作模型上行鏈路傳輸電子標簽向閱讀器的數(shù)據(jù)傳輸。下行鏈路傳輸閱讀器向電子標簽的數(shù)據(jù)傳輸。離線寫入：無論是哪一類電子標簽都有離線寫入這種情況。所有電子標簽在出廠之前都要由生產(chǎn)廠家將標簽的ID號（EPC）固化寫入，

24、該ID號是標簽的身份標識,是唯一的，一旦寫入以后將永遠不能修改。在線寫入：拓展高級功能，可寫標簽，結構復雜，成本高。三、RFID防碰撞理論1）碰撞的種類閱讀器碰撞：多個閱讀器同時與一個標簽通信，致使標簽無法區(qū)分閱讀器的信號。電子標簽碰撞：多個標簽同時響應閱讀器的命令而發(fā)送信息，使閱讀器無法識別標簽。2）傳統(tǒng)解決方案1）空分多址（SDMA ）2）頻分多址（FDMA ）3）碼分多址（CDMA ）4）時分多址（TDMA ）應用最廣泛，又可以分為基于概率的ALOHA算法和確定的二進制算法兩種3） ALOHA反碰撞算法1、純ALOHA算法? 主要采用標簽先發(fā)言（Tag-Talk-First）的方式，即電

25、子標簽一旦進入閱讀器的工作范圍獲得 能量后，便向閱讀器主動發(fā)送自身的序列號。? 在某個電子標簽向閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)的過程中，如果有其它電子標簽也同時向該閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)，此時閱讀器接收到的信號就會產(chǎn)生重疊，導致閱讀器無法正確識別和讀取數(shù)據(jù)。? 閱讀器通過檢測并判斷接收到的信號是否發(fā)生碰撞，一旦發(fā)生碰撞，閱讀器則向標簽發(fā)送指令使電子標簽停止數(shù)據(jù)的傳送，電子標簽接到閱讀器的指令后，便隨機的延遲一段時間再重新發(fā)送數(shù)據(jù)。 在純ALOHA算法中，假設電子標簽在t時刻向閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)，與閱讀器的通信時間為 To,則碰撞時間為2To。G為數(shù)據(jù)包交換量，S為吞吐率。S = GP. = Gelc;標簽1標簽2標簽3公

26、共信道個數(shù)擁沖貞呎傳輸時hdtL部分碰播完金碰扌童2、Slotted ALOHA 算法：? 為提高RFID系統(tǒng)的吞吐率，可以把時間劃分為多段等長的時隙，時隙的長度由系統(tǒng)時鐘確定，并且規(guī)定電子標簽只能在每個時隙的開始時才能向閱讀器發(fā)送數(shù)據(jù)幀，這就是Slotted ALOHA算? 根據(jù)上述規(guī)定可得，數(shù)據(jù)幀要么成功發(fā)送，要么完全碰撞，避免了純ALOHA算法中部分碰撞的發(fā)生，使碰撞周期變?yōu)門o；? 它是純ALOHA算法的簡單改進，也屬于時分多址法，它的缺點是需要同步時鐘的控制；標簽1標簽2標簽3公共信道L1.ii正確接收發(fā)生碰撞5 二 Gec;3、Frame Slotted ALOHA 算法（FSA）

27、：? ALOHA的另一種改進算法是幀時隙ALOHA算法（FSA）。? 它是在Slotted ALOHA 算法的基礎上把 N個相同的時隙組成一幀，且在整個電子標簽 識別過程中，幀的大小是固定的，幀中的每個時隙足夠一個電子標簽與閱讀器進行完通信，該算法也稱為 固定幀時隙ALOHA算法。? 該算法比較適用于傳輸信息量較大的場合，和Slotted ALOHA 算法一樣，幀時隙ALOHA 算法同樣需要一個同步開銷。步驟? 首先由閱讀器把幀長度N發(fā)送給電子標簽，電子標簽則產(chǎn)生1，N之間的隨機數(shù)，接下來各電子標簽選擇相應的時隙，與閱讀器進行通信；?如果當前時隙與電子標簽隨機產(chǎn)生的數(shù)相同，電子標簽則響應閱讀器

28、的命令，若不同，標簽則繼 續(xù)等待。? 假如當前時隙內(nèi)僅有一個電子標簽響應，閱讀器就讀取該標簽發(fā)送的數(shù)據(jù)，讀取完了以后就使該 標簽處于“無聲”狀態(tài)。?如果當前時隙內(nèi)有多個標簽響應，則該時隙內(nèi)的數(shù)據(jù)就出現(xiàn)了碰撞，此時閱讀器會通知該時隙內(nèi) 的標簽，讓它們在下一輪幀循環(huán)中重新產(chǎn)生隨機數(shù)參與通信。?逐幀循環(huán)，直到識別出所有電子標簽為止。四、RFID相關電磁場理論讀寫器和電子標簽通過各自的天線構建了二者之間的非接觸信息傳輸通道。根據(jù)觀測點與天 線之間的距離由近及遠可以將天線周圍的場劃分為三個區(qū)域：非輻射場區(qū)：場強與距離天線的遠近有關，電磁能量只在場源附近來回流動，隨著與天線的 距離不斷增大，場強不斷減小。

29、分界：R= X /2 n輻射近場區(qū)：菲涅爾區(qū)，電磁能量會脫離天線的束縛進入到外空間。該區(qū)域里輻射場的角度 分布與距天線口徑的距離遠近有關。分界：R=2D2/入（已知天線直徑為D，天線波長為X）輻射遠場區(qū)：夫郎荷費區(qū)，該區(qū)域里輻射場的角度分布與距天線口徑的距離遠近是不相關的五、RFID的能量傳遞讀寫器到電子標簽的能量傳遞距離讀寫器R處的電子標簽的功率密度 S為：電子標簽所能接收到的最大功率Rag:2Pag 二 A SGag S4兀2ARag _ Gag4兀4兀R丿Rtx讀寫器的發(fā)射功率，Gtx讀寫器發(fā)射天線的增益，Gtag電子標簽接收天線的增益，R電子標簽與讀寫器間距電子標簽到讀寫器的能量傳遞R

30、backCJRx GTx4 R2SbackRack4 R2Rx GTxPrxSback AwGrx4 R24JIPback電子標簽反射出去的功率，C雷達散射截面，Sback功率密度，Prx讀寫器接收到的功率第四部分 RFID讀寫器復習一、讀寫器的功能 實現(xiàn)與電子標簽的通訊：最常見的就是對標簽進行讀數(shù)，這項功能需要有一個可靠的軟件算法確保安全性、可靠性等。除了進行讀數(shù)以外，有時還需要對標簽進行寫入，這樣就可以對標簽批量生產(chǎn)，由用戶按照自己需要對標簽進行寫入； 給標簽供能：在標簽是被動式或者半被動式的情況下，需要讀寫器提供能量來激活射頻場周圍的電子標簽；閱讀器射頻場所能達到的范圍主要由天線的大小以

31、及閱讀器的輸出功率決定的。天線的大小主要是根據(jù)應用要求來考慮的，而輸出功率在不同國家和地區(qū)，都有不同的規(guī)定。 實現(xiàn)與計算機網(wǎng)絡的通訊 實現(xiàn)多標簽識別 實現(xiàn)移動目標識別 實現(xiàn)錯誤信息提示 有源標簽的電池信息二、讀寫器的組成讀寫器射頻接口邏輯控制單元微控制器應用接口驅(qū)動存儲單元計 算 機 通 信 網(wǎng) 絡天線：?發(fā)射和接收射頻載波信號?將讀寫器中的電流信號轉(zhuǎn)換成射頻載波信號并發(fā)送給電子標簽，或者接收標簽發(fā)送過來 的射頻載波信號并將其轉(zhuǎn)化為電流信號；?無源標簽能量供給射頻接口模塊?包括發(fā)射器、射頻接收器、時鐘發(fā)生器和電壓調(diào)節(jié)器等。該模塊是讀寫器的射頻前端， 負責射頻信號的發(fā)射及接收。?調(diào)制電路負責將需

32、要發(fā)送給電子標簽的信號加以調(diào)制，然后再發(fā)送；?解調(diào)電路負責將解調(diào)標簽送過來的信號并進行放大；?時鐘發(fā)生器負責產(chǎn)生系統(tǒng)的正常工作時鐘。邏輯控制模塊?讀寫器的邏輯控制模塊是整個讀寫器工作的控制中心、智能單元，是讀寫器的“大腦” 讀寫器在工作時由邏輯控制模塊發(fā)出指令，射頻接口模塊按照不同的指令做出不同的操作。?包括微控制器、存儲單元和應用接口驅(qū)動電路等。?微控制器可以完成信號的編解碼、數(shù)據(jù)的加解密以及執(zhí)行防碰撞算法；?存儲單元負責存儲一些程序和數(shù)據(jù)；?應用接口負責與上位機進行輸入或輸出的通信。三、讀寫器的10接口 RS-232串行接口：計算機普遍適用的標準串行接口，能夠進行雙向的數(shù)據(jù)信息傳遞。它的優(yōu)

33、勢在于通用、標準，缺點是傳輸距離不會達到很遠，傳輸速度也不會很快。 RS-485串行接口：也是一類標準串行通信接口，數(shù)據(jù)傳遞運用差分模式，抵抗干擾能力較強，傳輸距離比RS-232傳輸距離較遠，傳輸速度與RS-232差不多。 以太網(wǎng)接口：閱讀器可以通過該接口直接進入網(wǎng)絡。 USB接口：也是一類標準串行通信接口，傳輸距離較短，傳輸速度較高。四、讀寫器的發(fā)展趨勢低成本，多功能、多制式兼容、多頻段兼容、小型化、多數(shù)據(jù)接口、便攜式、多智能天線端口、嵌入式和模 塊化。第五部分RFID電子標簽復習一、RFID電子標簽的構成 天線：主要的功能是接收閱讀器傳送過來的電磁信號或者將閱讀器所需要的數(shù)據(jù)傳回給閱讀器，

34、也就是負責發(fā)射和接收電磁波。它是電子標簽與讀寫器之間聯(lián)系的重要一環(huán)；天線的要求 體積要足夠小，因為天線還要嵌入到體積很小的電子標簽中 要具有全向性，或者覆蓋半球的方向性 要能夠為電子標簽當中的芯片供給能量，并保證芯片獲得的信號最大化 要保證不管標簽的位置在哪里，天線都能夠正常的與閱讀器進行通信 要具有魯棒性。 考慮到電子標簽的價格，天線的價格也不應過高。天線的分類（1）線圈型（2）微帶貼片天線（3）偶極子天線 射頻接口 ：電壓調(diào)節(jié)單元：主要用來把從讀寫器接收過來的射頻信號轉(zhuǎn)化為直流電源（DC）,并且經(jīng)由其內(nèi)部的儲能裝置（大電容）將能量儲存起來，再通過穩(wěn)壓電路，以確保穩(wěn)定的電源供應；調(diào)制解調(diào)單元

35、：由控制單元傳出的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過調(diào)制單元的調(diào)制以后,才能加載到天線上,成為天線可以傳 送的射頻信號,再回傳給閱讀器；解調(diào)單元負責將經(jīng)過調(diào)制的信號加以解調(diào),將載波去除,以獲得最初的調(diào)制信號 芯片 ：存儲單元：主要用于存儲系統(tǒng)運行時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或者識別數(shù)據(jù)等。邏輯控制單元：負責對讀寫器傳送來的信號進行譯碼,并且按照讀寫器的要求回傳數(shù)據(jù)給讀寫器、電子標簽的技術參數(shù) 能量需求 傳輸速率 讀寫速度 工作頻率 容量 封裝形式三、電子標簽的發(fā)展趨勢 工作距離更遠： 無線可讀寫性能更加完善 更加適合高速移動物體識別 快速多標簽讀寫功能更加完善 自我保護功能更加完善 標簽附屬功能更多。 體積更小 成本更低第六部分

36、射頻數(shù)據(jù)的完整性復習一、射頻數(shù)據(jù)的完整性基本概念完整性 ：指信息未經(jīng)授權不能進行改變的特性。即信息在存儲或傳輸過程中保持不被偶然或蓄意地刪 除、修改、偽造、亂序、重放、插入等破壞和丟失的特性。影響信息完整性的主要因素有 ： 設備故障、誤碼（傳輸、處理和存儲過程中產(chǎn)生的誤碼，定時的穩(wěn)定度和精度降低造成的誤碼， 各種干擾源造成的誤碼） 、人為攻擊、計算機病毒等。保證信息完整性 ： 協(xié)議：通過各種安全協(xié)議可以有效地檢測出被復制的信息、被刪除的字段、失效的字段和被修改的字段。 糾錯編碼方法：由此完成檢錯和糾錯功能。最簡單和常用的糾錯編碼方法是奇偶校驗法。 密碼校驗和方法：它是抗篡改和傳輸失敗的重要手段

37、。 數(shù)字簽名：保障信息的真實性。 公證：請求網(wǎng)絡管理或中介機構證明信息的真實性。二、 RFID 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸出錯 當接收讀寫器發(fā)出的命令以及數(shù)據(jù)信息發(fā)生傳輸錯誤時，如果被電子標簽接收到，可能會導致以下結果： 電子標簽錯誤的響應讀寫器的命令； 電子標簽的工作狀態(tài)發(fā)生混亂； 電子標簽錯誤的進入休眠狀態(tài)。當電子標簽發(fā)出的數(shù)據(jù)發(fā)生傳輸錯誤時，如果被讀寫器接收到，可能導致以下結果: 不能識別正常工作的電子標簽，誤判電子標簽的工作狀態(tài)； 將一個電子標簽判別為另一個電子標簽，造成識別錯誤。三、差錯控制方式前向糾錯FE C檢錯重發(fā)AR Q混合糾錯HEC四、差錯控制編碼定義：發(fā)端糾錯碼 檢錯碼發(fā)端判決信號 檢

38、錯和糾錯碼發(fā)端判決信號差錯控制時所使用的編碼，常稱為糾錯編碼。根據(jù)碼的用途，可分為 錯為目的，不一定能糾錯；而糾錯碼以糾錯為目的，一定能檢錯。檢錯碼和糾錯碼。檢錯碼以檢監(jiān)督碼元：在發(fā)送端需要在信息碼元序列中增加一些差錯控制碼元，它們稱為監(jiān)督碼元。評價標準? 多余度：就是指增加的監(jiān)督碼元多少。例如，若編碼序列中平均每兩個信息碼元就添加一個監(jiān)督碼元，則這種編碼的多余度為1/3。? 編碼效率（簡稱碼率）：設編碼序列中信息碼元數(shù)量為k，總碼元數(shù)量為n,則比值k/n就是碼率。? 冗余度：監(jiān)督碼元數(shù)（n-k）和信息碼元數(shù) k之比。五、漢明碼HAt信息位十牛監(jiān)替位H| 碼曲+ FH? 漢明碼又叫 線性分組碼

39、，它是一種能夠自動檢測并糾正一重錯的線性糾錯碼。? 漢明碼一般可用(n , k)表示。其中，k是每組二進制信息碼元的數(shù)目，n是編碼碼組的碼元總位數(shù)，又稱為碼組長度，簡稱碼長。n-k=r為每個碼組中的監(jiān)督碼元數(shù)目。? 簡單地說，漢明碼是對每段k位長的信息組以一定的規(guī)則增加r個監(jiān)督元，組成長為n的碼字。在二進制情況下，共有2k個不同的信息組，相應地可得到2k個不同的碼字，稱為許用碼組。其余2n-2k個碼字未被選用，稱為禁用碼組。? 碼重：在分組碼中，非零碼元的數(shù)目稱為碼字的漢明重量，簡稱碼重。例如，碼字10110，碼重w=3。? 碼距：把兩個碼組中對應位上數(shù)字不同的位數(shù)稱為碼組的距離，簡稱碼距。碼距又稱漢明距離。例如，“ 000”=晴，“011 =云，“ 101 =陰，“ 110=雨，4個碼組之間，任意兩個的距離均為2。再例如11000與10011之間的距離為3。? 最小碼距：把某種編碼中各個碼組之間距離的最小值稱為最小碼距，用d。表示。最小碼距是碼的一個重要參數(shù)，它是衡量碼檢錯、糾錯能力的依據(jù)。? 漢明不等式：設信息位的個數(shù)為 k,監(jiān)督位的個數(shù)為r，碼長為n=k + r，則漢明不等式為2 - 1 二 n六、 奇偶校驗法r2 蘭 k + r + 1常用的奇偶檢驗法為 垂直奇偶校驗、水平奇偶校驗和 水平垂直奇偶校驗。七、循環(huán)冗余校驗(CRC)CRC校驗碼的計算步驟如下：r