本書主要介紹物聯(lián)網的體系結構及關鍵技術，與 RFID 相關的技術及工作原理，RFID 讀寫器的設計及 應用，典型的物聯(lián)網應用案例等內容，具體包括物聯(lián)網的結構體系、關鍵技術，RFID技術的基本概念、工作原理、國際標準和相關技術，典型的RFID讀寫器電路構成和程序設計，與RFID裝置的二次開發(fā)相關的技術和案例，以及來自企業(yè)的物聯(lián)網典型應用案例等。本書既可以作為應用型本科信息類專業(yè)射頻識別技術課程的教材，也可以作為本科非信息類專業(yè)學生以及物聯(lián)網工程、自動識別技術企業(yè)等人員學習射頻識別技術的專業(yè)書籍。
付麗華，曾在大型國企從事電氣、硬件研發(fā)相關工作，歷任硬件工程師、主管設計師、項目經理、部門經理，具有豐富的開發(fā)經驗和職場經歷；精通RFID相關產品的研發(fā)、設計，曾參與中國自動識別協(xié)會RFID行業(yè)標準的起草；后回歸高校，擔任電子信息工程專業(yè)教師，研究方向：自動識別技術，已經出版教材1部。
目 錄
第1章 物聯(lián)網概述 1
1.1 物聯(lián)網的應用與結構體系 2
1.1.1 物聯(lián)網的應用 2
1.1.2 物聯(lián)網的結構體系 3
1.2 物聯(lián)網的關鍵技術 4
1.2.1 射頻識別技術 4
1.2.2 傳感技術 5
1.2.3 網絡與通信技術 6
1.2.4 數(shù)據挖掘與融合 6
1.3 物聯(lián)網與自動識別技術 7
1.3.1 IC卡識別技術 7
1.3.2 條碼識別技術 12
1.3.3 光學字符識別技術 22
1.3.4 生物特征識別技術 25
1.3.5 常見的自動識別技術比較 30
1.4 物聯(lián)網與云技術 30
1.4.1 云計算技術 31
1.4.2 云計算與大數(shù)據 36
1.4.3 云服務 37
1.5 物聯(lián)網云平臺 40
1.5.1 中國移動OneNET平臺 40
1.5.2 百度天工智能物聯(lián)網平臺 42
1.5.3 阿里Link物聯(lián)網平臺 43
1.5.4 騰訊QQ物聯(lián)智能硬件開放平臺 44
1.5.5 中國電信NB-IoT 45
1.6 延伸閱讀：物聯(lián)網技術在中國的發(fā)展及展望 45
1.6.1 “十四五”重點規(guī)劃產業(yè)：物聯(lián)網產業(yè) 45
1.6.2 中國和世界物聯(lián)網大會 46
第2章 RFID技術概述 47
2.1 RFID工作原理 48
2.1.1 RFID識別過程 48
2.1.2 RFID技術的特征 49
2.1.3 RFID技術發(fā)展 50
2.1.4 國內外應用現(xiàn)狀 52
2.2 RFID系統(tǒng)構成 53
2.2.1 應答器 54
2.2.2 閱讀器 60
2.2.3 應用軟件 64
2.3 RFID中間件 68
2.3.1 RFID扮演的角色 69
2.3.2 RFID中間件的架構 69
2.3.3 中間件發(fā)展方向 70
2.3.4 RFID中間件的應用舉例 71
2.4 RFID與EPC 73
2.4.1 EPC技術 73
2.4.2 EPC系統(tǒng)構成 75
2.5 RFID技術標準 80
2.5.1 ISO/IEC18000系列國際標準的構成 81
2.5.2 EPC Global 81
2.5.3 UID 84
2.5.4 中國RFID標準推行現(xiàn)狀 84
2.6 延伸閱讀：RFID技術的發(fā)展前景 85
2.6.1 RFID在中國 85
2.6.2 RFID全球化發(fā)展的制約 86
第3章 RFID與無線通信技術 87
3.1 電磁波技術 88
3.1.1 無線電波的主要傳播方式 89
3.1.2 與RFID有關的無線電波頻率 90
3.1.3 RFID相關的空中接口標準 91
3.2 天線技術 102
3.2.1 天線的基礎知識 102
3.2.2 RFID天線的特性 108
3.2.3 RFID天線的制作工藝 109
3.2.4 微波RFID天線設計注意事項 111
3.3 RFID的射頻前端 114
3.3.1 電感耦合 114
3.3.2 反向散射耦合 122
3.3.3 功率放大器 123
3.3.4 RFID中常見的電感設計 124
3.4 RFID與電磁兼容性 125
3.4.1 EMC 126
3.4.2 EMC檢測項目 128
3.4.3 RFID與EMC的關系 128
3.5 RFID中的調制技術 129
3.5.1 脈沖調制 129
3.5.2 副載波與負載調制 131
3.6 延伸閱讀 135
3.6.1 天線的發(fā)展史 135
3.6.2 最大的陣列天線—中國天眼 137
第4章 RFID與數(shù)據通信技術 139
4.1 信道和編碼 140
4.1.1 編碼與解碼 141
4.1.2 調制與解調 142
4.1.3 數(shù)據編碼 142
4.1.4 信道編碼技術 145
4.2 RFID中的編碼 147
4.2.1 曼徹斯特碼 148
4.2.2 密勒碼 152
4.2.3 RFID中的其他編碼 156
4.3 RFID中的數(shù)據校驗 157
4.3.1 數(shù)據校驗技術 158
4.3.2 基于單片機的奇偶校驗的程序設計 162
4.3.3 基于單片機的8位CRC的程序設計 164
4.3.4 基于單片機的16位CRC的程序設計 168
4.4 RFID中的數(shù)據安全技術 172
4.4.1 密碼學基礎 172
4.4.2 數(shù)據加密 173
4.4.3 密碼體制 173
4.4.4 FRID中的密鑰管理 179
4.4.5 RFID中的三次相互認證技術 180
4.5 RFID中的防碰撞 183
4.5.1 多標簽的碰撞和防碰撞 183
4.5.2 防碰撞算法 184
4.5.3 多路存取技術 187
4.5.4 應用Aloha算法解決防碰撞問題 189
4.6 延伸閱讀：傳奇的DES和3DES加密技術 191
第5章 RFID讀寫器程序設計 193
5.1 單片機應用系統(tǒng)的研制步驟和方法 194
5.1.1 總體設計 195
5.1.2 硬件系統(tǒng)設計 196
5.1.3 軟件系統(tǒng)設計 197
5.2 單片機的開發(fā)平臺 197
5.2.1 單片機系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境組成 197
5.2.2 典型的單片機開發(fā)平臺 199
5.2.3 單片機程序的編程方法 203
5.3 RFID讀寫器程序設計要求 204
5.3.1 常用的MCU類型 204
5.3.2 RFID讀寫器程序設計注意事項 205
5.4 常用射頻模塊接口及通信協(xié)議 206
5.4.1 單總線通信接口 206
5.4.2 串行通信接口 207
5.4.3 并行總線通信接口 214
5.5 讀寫器程序設計實例 215
5.5.1 基于51系列單片機的LF頻段讀寫器程序設計 215
5.5.2 基于51系列單片機的ISO/IEC 14443協(xié)議射頻讀寫器程序設計 220
5.5.3 基于STM32單片機的ISO/IEC 14443協(xié)議射頻讀寫器程序設計 228
5.6 延伸閱讀：主要的MCU公司及其產品簡介 234
5.6.1 MCU的類型 234
5.6.2 主要的MCU公司 235
第6章 讀寫器的應用與二次開發(fā) 237
6.1 與二次開發(fā)的相關技術 238
6.1.1 高級語言技術 238
6.1.2 數(shù)據庫技術 243
6.1.3 動態(tài)鏈接庫技術 246
6.2 設備的通信接口 249
6.2.1 USB接口 251
6.2.2 UART串口 252
6.2.3 PS/2接口 255
6.3 UART通信協(xié)議的設計 258
6.3.1 UART通信的參數(shù)要求 259
6.3.2 數(shù)據包的設計原則 259
6.3.3 通信協(xié)議的一般格式 260
6.3.4 ISO 14443協(xié)議RFID讀寫器應用系統(tǒng)的通信協(xié)議設計示例 260
6.4 基于ISO/IEC 15693協(xié)議的動態(tài)庫程序設計 266
6.4.1 ISO/IEC 15693協(xié)議的應答器基本信息 267
6.4.2 動態(tài)庫的協(xié)議設計 268
6.4.3 動態(tài)庫的程序設計 271
6.5 RFID讀寫器應用系統(tǒng)的二次開發(fā)實例 281
6.5.1 基于動態(tài)庫的ISO/IEC 15693協(xié)議讀寫器的二次開發(fā) 281
6.5.2 基于通信協(xié)議的RFID讀寫器通用系統(tǒng)設計 290
6.6 延伸閱讀：程序設計語言的新寵—Python 295
6.6.1 Python的由來與發(fā)展歷程 295
6.6.2 Python概述 296
第7章 物聯(lián)網典型應用案例 298
7.1 基于物聯(lián)網技術的智慧校園 300
7.1.1 校園出入管理系統(tǒng) 301
7.1.2 宿舍管理系統(tǒng) 302
7.1.3 餐飲消費管理系統(tǒng) 303
7.1.4 電子班牌管理系統(tǒng) 303
7.1.5 智能預約管理系統(tǒng) 306
7.2 基于RFID技術的資產管理系統(tǒng) 307
7.2.1 系統(tǒng)構成 308
7.2.2 系統(tǒng)功能 308
7.2.3 主要設備 310
7.3 基于RFID技術的智慧園區(qū)巡檢系統(tǒng) 310
7.3.1 系統(tǒng)構成 310
7.3.2 系統(tǒng)功能 310
7.3.3 主要設備 311
7.4 基于RFID技術的校園一卡通消費管理系統(tǒng) 312
7.4.1 系統(tǒng)構成 312
7.4.2 系統(tǒng)功能及特點 313
7.4.3 主要設備 313
7.5 基于RFID技術的水控、電控管理系統(tǒng) 314
7.5.1 需求分析 314
7.5.2 水控管理系統(tǒng) 314
7.5.3 電控管理系統(tǒng) 315
7.6 汽車RFID智慧物聯(lián)整車物流平臺 316
7.7 適合教學和科研的AIoT物聯(lián)網解決方案 318
7.7.1 AIoT功能模塊 319
7.7.2 應用模式及系統(tǒng)構成 319
7.7.3 開發(fā)案例 320
7.8 延伸閱讀：開啟萬物互聯(lián)的新時代 324
7.8.1 5G落地將推動社會進入萬物互聯(lián)時代 324
7.8.2 預見2021：2021年中國NB-IoT產業(yè)全景圖譜 325
附錄A 常用縮略語及術語 327
A1 常用縮略語、全稱及應用 327
A2 常用術語及含義 330
附錄B ISO/IEC 15693協(xié)議動態(tài)庫命令詳解 331
附錄C 單片機常見編譯錯誤及警告解析 336
C1 Keil C51開發(fā)環(huán)境 336
C1.1 Keil C51編譯時的語法類錯誤 336
C1.2 Keil C51編譯時的連接錯誤及警告 338
C2 Keil MDK開發(fā)環(huán)境 342
C2.1 Keil MDK編譯器警告詳解 342
C2.2 Keil MDK編譯器錯誤詳解 343
參考文獻 345
書單推薦
