RFID原理及应用复习附答案Word格式.docx

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A感知层B网络层C业务层D应用层11.智能物流系统是建立在哪几个系统基础之上的？

AD

A智能交通系统B智能办公系统C自动化控制系统D电子商务系统

12.物联网跟人的神经网络相似，通过各种信息传感设备，把物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，下面哪些是物联网的信息传感设备：

ABCD

A射频识别（RFID）芯片B红外感应器C全球定位系统D激光扫描器

13.分集信号的合并技术有（ABC）。

A.选择式合并B.最大比合并C.等增益合并D.随机合并

14物联网是把下面哪些技术融为一体，实现全面感知、可靠传送、智能处理为特征的、连接物理世界的网络。

A传感器及RFID等感知技术B通信网技术C互联网技术D智能运算技术15.下面哪一选项描述的不是智能电网？

C

A发展智能电网，更多地使用电力代替其他能源，是一种“低碳”的表现B将家中的整个用电系统连成一体，一个普通的家庭就能用上“自家产的电”C家中空调能够感应外部温度自动开关，并能在自动调整室内温度

D通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、控制方法以及先进的决策支持系统技术等，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标16．GSM系统中广播信道包括（ABC）

A．FCCHB.SCHC.BCCHD.PCH

17.常用的路测工具及辅助工具有（ABCD）

A.测试手机B.数字地图C.GPSD.专用测试软件

12.物联网是在计算机互联网的基础上，利用____________、_______________等技术，构造一个覆盖万物的网络。

RFID无线识别、嵌入式系统技术、能量供给模块和纳米技术列为物联网关键技术。

（BD）A、传感器B、RFID

C、全功能设备（FFD）D、精简功能设备（RFD）：

14.云计算的服务模式（ABD）。

A、IaaSB、SaaSC、QaaSD、PaaS

15．下列哪项不是传感器的组成元件（D）。

A、敏感元件B、转换元件C、变换电路D、电阻电路三、简答题

1.什么是EPC,EPC编码有何特点，简述EPC的好处

（2）编码容量大、兼容性强、应用广泛、具有合理性、国际性

2.全球产品电子代码编码体系如图3-1所示，请完成图中数字

（1）-（5）所标明的部件。

3.调制技术的优略往往影响到RFID系统功能的稳定，如图3-2所示，请指出分别属于哪种调制方式，ASK,FSK,还是PSK,简要说说这三种调制方式的特点。

ASK:

即按载波的幅度受到数字数据的调制而取不同的值，例如对应二进制0，载波振幅为0；

对应二进制1，载波振幅为1。

调幅技术实现起来简单，但容易受增益变化的影响，是一种低效的调制技术。

PSK:

即按数字数据的值调制载波相位。

例如用180相移表示1，用0相移表示0。

这种调制技术抗干扰性能最好，且相位的变化也可以作为定时信息来同步发送机和接收机的时钟，并对传输速率起到加倍的作用。

6.编码是RFID系统的重要组成部分，通常RFID系统的编码有四中方式，分别为单极性归

零编码，单极性不归零编码，双极性不归零编码，曼彻斯特编码。

如图4-1所示，请标明对应的编码方式，并说明每一种编码方式的特点。

C单极性归零码（RZ）即是以高电平和零电平分别表示二进制码1和0，而且在发送码1时高电平在整个码元期间T只持续一段时间τ，其余时间返回零电平．在单极性归零码中，τ/T称为占空比．单极性归零码的主要优点是可以直接提取同步信号，因此单极性归零码常常用作其他码型提取同步信号时的过渡码型．也就是说其他适合信道传输但不能直接提取同步信号的码型，可先变换为单极性归零码，然后再提取同步信号．

A极性不归零码,无电压（也就是元电流）用来表示\而恒定的正电压用来表示\。

每一个码元时间的中间点是采样时间,判决门限为半幅度电平（即0.5）。

也就是说接收信号的值在0.5与1.0之间,就判为\码,如果在O与0.5之间就判为\码。

每秒钟发送的二进制码元数称为\码速\。

B双极性不归零码,\码和\码都有电流,但是\码是正电流,\码是负电流,正和负的幅度相等,故称为双极性码。

此时的判决门限为零电平,接收端使用零判决器或正负判决器,接收信号的值若在零电平以上为正,判为\码;

若在零电平以下为负,判为\码。

D曼彻斯特编码，常用于局域网传输。

曼彻斯特编码将时钟和数据包含在数据流中，在传输

代码信息的同时，也将信号一起传输到对方，每位编码中有一跳变，不存在直流分量，因此具有自同步能力和良好的性能。

但每一个码都被调成两个电平，所以只有调制速率的1/2。

一、填空题

1、自动识别技术是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动地获取被识别物品的相关信息，常见的自动识别技术有语音识别技术、图像识别技术、射频识别技术、条码识别技术（至少列出四种）。

2、RFID的英文缩写是RadioFrequencyIdentification。

4、在RFID系统工作的信道中存在有三种事件模型：

①以能量提供为基础的事件模型、②以时序方式提供数据交换的事件模型、③以数据交换为目的的事件模型

7、上一题中第二个场区与第三个场区的分界距离R为为D，天线波长为）

10、按照射频识别系统的基本工作方式来划分，可以将射频识别系统分为全双工、半双工、时序系统

S（PT某GT某）/（4R2）（已知读写器的发射

13、典型的读写器终端一般由天线、射频模块、逻辑控制模块三部分构成。

14、控制系统和应用软件之间的数据交换主要通过读写器的接口来完成。

一般读写器的I/O接口形式主要有：

USB、WLAN、以太网接口、RS-232串行接口、RS-485串行接口

15、随着RFID技术的不断发展，越来越多的应用对RFID系统的读写器也提出了更高的要求，未来的读写器也将朝着多功能、小型化、便携式、嵌入式、模块化（至少列出5种）的方向发展。

22、完整性是指信息XX不能进行改变的特性，保证信息完整性的主要方法包括以下几种：

协议、纠错编码方法、密码校验和方法、数字签名、公证（列出4种即

可）

23、常用的差错控制方式主要有检错重发、前向纠错、混合纠错

24、差错控制时所使用的编码，常称为纠错编码。

根据码的用途，可分为检错码和纠错码25、在发送端需要在信息码元序列中增加一些差错控制码元，它们称为监督码元26、设信息位的个数为k，监督位的个数为r，码长为n=k+r，则汉明不等式为：

或

27、两个码组中对应位上数字不同的位数称为码距，又称汉明距离，用符号D（a，b）表示，如两个二元序列a=111001，b=101101，则D（a，b）=228、最常用的差错控制方法有奇偶校验、循环冗余校验、汉明码

36、根据是否破坏智能卡芯片的物理封装，可以将智能卡的攻击技术分为破坏性攻击和非破坏性攻击两类。

38、为了防止碰撞的发生，射频识别系统中需要设计相应的防碰撞技术，在通信中这种技术也称为多址技术，多址技术主要分为以下四种：

空分多址法、频分多址法、码分多址法、时分多址法

39、TDMA算法又可以分为基于概率的ALOHA算法和确定的二进制算法两种。

40、上述两种TDMA算法中，会出现“饿死”现象的算法是基于概率的ALOHA算法

2r1n2rkr1

1.物联网（Internetofthing）被称为是信息技术的一次革命性创新，成为国内外IT业界和社

会关注的焦点之一。

它可以分为标识、感知、处理、信息传送四个环节。

2.上述物联网四个环节对应的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片、无线传感网络

3.RFID系统按照工作频率分类，可以分为低频、高频、超高频、微波四类。

4.高频RFID系统典型的工作频率是13.56MHZ

5.超高频RFID系统遵循的通信协议一般是ISO18000-7、ISO18000-6、EPCGlobalc0,

c1,Gren2

6.目前国际上与RFID相关的通信标准主要有：

ISO/IEC18000标准、EPCGlobal标准7.基于概率的ALOHA算法又可以分为纯ALOHA算法、时隙ALOHA算法、帧时隙ALOHA算法等。

二、选择题

A、电感耦合式B、电磁反向散射耦合式C、负载耦合式D、反向散射调制式

A、体积要足够小B、要具有鲁棒性C、价格不应过高D、阻抗要足够大

5、若对下列数字采用垂直奇校验法，则最后一行的监督码元为C

位/数字0CCCCCCC10203040516170110001102010011031100110400101105101011060110110711101108000111091001110奇校验A、0110100110B、0110111001C、1001011001D、1001100001

6、任意一个由二进制位串组成的代码都可以和一个系数仅为‘0’和‘1’取值的多项式一一对应。

则二进制代码10111对应的多项式为A

A、某4+某2+某+1B、某6+某4+某2+某+1C、某5+某3+某2+某+1D、某5+某3+某+1

NENENANRA、NB、NNC、ND、N

ALLRA8、在射频识别应用系统上主要采用三种传输信息保护方式，下列哪一种不是射频识别应用系统采用的传输信息保护方式：

D

A、认证传输方式B、加密传输方式C、混合传输方式D、分组传输方式

10、在天线周围的场区中有一类场区，在该区域里辐射场的角度分布与距天线口径的距离远近是不相关的。

这一类场区称为A

A、辐射远场区B、辐射近场区C、非辐射场区D、无功近场区11、在射频识别系统中，最常用的防碰撞算法是C

A、空分多址法B、频分多址法C、时分多址法D、码分多址法。

A、2ToB、ToC、t+ToD、0.5To

14、RFID信息系统可能受到的威胁有两类：

一类是物理环境威胁，一类是人员威胁，下列哪一项属于人员威胁：

A、电磁干扰B、断电C、设备故障D、重放攻击

15、RFID系统面临的攻击手段主要有主动攻击和被动攻击两种。

下列哪一项属于被动攻击：

D、通过干扰广播或其他手段，产生异常的应用环境，使合法处理器产生故障，拒绝服务器攻击等。

16、通信双方都拥有一个相同的保密的密钥来进行加密、解密，即使二者不同，也能够由其中一个很容易的推导出另外一个。

该类密码体制称为B

A、非对称密码体制B、对称密码体制C、RSA算法D、私人密码体制17、射频识别系统中的加密数据传输所采用的密码体制是DA、非对称密码体制B、RSA算法C、DES算法D、序列密码体制

19、设编码序列中信息码元数量为k，总码元数量为n，则比值k/n就是DA、多余度B、冗余度C、监督码元D、编码效率

20、射频识别系统中的哪一个器件的工作频率决定了整个射频识别系统的工作频率，功率大小决定了整个射频识别系统的工作距离：

1、下列哪一项不是低频RFID系统的特点？

A

A、它遵循的通信协议是ISO18000-3B、它采用标准CMOS工艺，技术简单C、它的通信速度低D、它的识别距离短（<

10cm）2、下列哪一项是超高频RFID系统的工作频率范围？

B

A、<

150KHzB、433.92MHz和860～960MHzC、13.56MHzD、2.45～5.8GHz3、ISO18000-3、ISO14443和ISO15693这三项通信协议针对的是哪一类RFID系统？

BA、低频系统B、高频系统C、超高频系统D、微波系统4、未来RFID的发展趋势是C

A低频RFIDB、高频RFIDC、超高频RFIDD、微波RFID

5、中国政府在2007年发布了《关于发布D频段射频识别（RFID）技术应用试行规定的通知》

150KHzB、13.56MHzC、2.45～5.8GHzD、800/900MHz6、上述通知规定了中国UHFRFID技术的试用频率为C

A、125KHzB、13.56MHzC、840-845MHz和920-925MHzD、433.92MHz

7、下列哪一个载波频段的RFID系统拥有最高的带宽和通信速率、最长的识别距离和最小的天线尺寸？

150KHzB、433.92MHz和860～960MHzC、13.56MHzD、2.45～5.8GHz

1、简述无源RFID系统的工作过程。

2、简述对称加密算法和非对称加密算法的区别。

对称加密的加密和解密密钥都是一样的。

而非对称加密的加密和解密密钥是不一样的。

它们的算法也是不同的

3、简述与条形码相比RFID技术具有的优点

（1）可识别单个非常具体的物体。

（2）采用无线电射频，可以隔箱扫描

（3）可以同时对多个物体进行读识，可以整箱扫描。

（4）存储信息量大可以重复擦写。

（5）易于构成网络应用环境。

4、简述RFID系统中高层的作用。

（1）对于独立应用，阅读器可以可以完成应用需求。

（2）对于多阅读器构成网络架构的信息系统，高层是必不可少的。

（3）针对FRID的具体应用，需要在高层将多阅读器获取的数据有效地整合起来，提供查询、历史档案等相关管理和服务。

（4）更进一步，通过对数据的加工、分析和挖掘，为正确决策提供依据。

5、简述电感耦合方式下阅读器向应答器提供能量的过程。

当时变磁场通过阅读器线圈时，在线圈上会产生感应电压，并在线圈中产生电流，当应答器进入阅读器产生的交变磁场时，应答器的电感线圈上就会产生感应电压，从而获得阅读器提供能量。

6、简述RFID系统在进行无线传输时为什么必须经过编码和调制。

无线电传输的是电信号，RFID技术传送的是数字信号0和1，如何用电信号表示数字信号0和1，这就是编码的原因；

如果直接发送编码后的无线信号，由于空间中同频的无

线信号有很多，会造成同频干扰。

所以无线传输一般都是将有用信号调制在某一频率的载波上发送，接收端解调得到有用信号。

7、简述微波RFID与高频、低频RFID技术的差异。

（1）工作在微波频段的应答器应具有较远的读、写距离距离。

（2）在微波频段，阅读器和应答器的耦合多采用反向散射方式而不是电感耦合方式。

（3）在微波频段，应答器的天线较小。

（4）在微波频段，阅读器必须有较快的、有效的处理碰撞能力。

（5）应答器出存储有哦识别数据外，还可能会集成有传感器。

8、简述射频识别系统的工作流程。

（1）识读器经过发射天线向外发射无线电载波信号。

（6）通过计算机通信网络将各个监控点连接起来，构成总控信息平台。

根据不同的项目可以设计不同的软件来实现不同的功能。

9、在建立射频识别系统时，要注意解决哪些问题？

（3）安全要求：

对一个计划中的射频识别应用所提出的安全要求，即加密和身份认证，应该做出非常精确的评估，以便从一开始就排除掉在应用阶段可能会出现的各种危险的攻击。

1.请画出RFID读写器的组成框图，并分别描述各部分功能读写器射频接口发射器逻辑控制单元微控制器应用接口驱动存储单元天线接收器时钟发生器电压调节器计算机通信网络

天线：

发射和接收射频载波信号

射频接口模块

包括发射器、射频接收器、时钟发生器和电压调节器等。

该模块是读写器的射频前端，负责射频信号的发射及接收。

二、物联网Internetofthing

分为标识、感知、处理和信息传送四个环节，对应的关键技术为RFID、传感器、智能芯片和无线传输网络。

中国——感知中国

美国“智能电网”和“智慧地球”欧洲“物联网行动计划”

日韩“U-Japan”和“U-Korea”战略新加坡“智慧国2022”发展蓝图

第二章RFID系统概论

一、RFID——RadioFrequencyIdentification

2）在高频段（400MHz以上）基于电磁反向散射耦合（雷达，远距）

三、按工作频段分类：

工作频段通信标准协议优标准低频（LF）ISO18000-2技术简单可靠成熟<

125KHzISO11785无频率限制高频（HF）ISO1444313.56MHzISO15693超高频（UHF）ISO18000-6840-845MHz和ISO18000-7920-925MHz发展潜力巨大对人体有伤害，限制发射功率

天线尺寸小，可绕射，无需可受金属和液体等材料影响较大在交通智能卡等领域应用广泛受金属材料等影响大长距离定向识别各国有不同的频段管制，技术可靠成熟天线尺寸大，天线尺寸大ISO18000-3与标准CMOS工艺兼容距离不够远（<

75cm）识别距离短（<

10cm）点缺CMOS工艺通信速度点低除了微波ISO18000-42.45～5.8GHz

DSRCUHF特性外ISM频段共享产品多易受干扰，技术相对复杂更高的带宽和通信速率更长识别距离，更小的天线尺对人体有伤害，限制发射功率

第三章RFID的工作原理

一、RFID工作原理

阅读器通过天线向周围空间发送一定频率的射频信号;

阅读器接收该信息，经过解码后必要时送至后台网络;

二、RFID的三种工作模型

1）以能量供给为基础的工作模型

2）以时序方式完成数据传输的工作模型

阅读器先发言模式（RTF,ReaderTalkFirt）

3）以数据传输为目的的工作模型

上行链路传输

三、RFID防碰撞理论

1）碰撞的种类

2）传统解决方案

1）空分多址（SDMA）2）频分多址（FDMA）3）码分多址（CDMA）4）时分多址（TDMA）

应用最广泛，又可以分为基于概率的ALOHA算法（饿死）和确定的二进制

算法两种。

3）ALOHA反碰撞算法

1、纯ALOHA算法

入阅读器的工作范围获得能量后，便向阅读器主动发送自身的序列号。

同时向该阅读器发送数据，此时阅读器接收到的信号就会产生重叠，导致阅读器无法正确识别和读取数据。

阅读器通过检测并判断接收到的信号是否发生碰撞，一旦发生碰撞，

时间为To，则碰撞时间为2T0。

G为数据包交换量，S为吞吐率。

2、SlottedALOHA算法：

为提高RFID系统的吞吐率，可以把时间划分为多段等长的时隙，

根据上述规定可得，数据帧要么成功发送，要么完全碰撞，避免

了纯ALOHA算法中部分碰撞的发生，使碰撞周期变为To；

它是纯ALOHA算法的简单改进，也属于时分多址法，它的缺点是

需要同步时钟的控制；

3、FrameSlottedALOHA算法（FSA）：

ALOHA的另一种改进算法是帧时隙ALOHA算法（FSA）。

它是在SlottedALOHA算法的基础上把N个相同的时隙组成一

该算法比较适用于传输信息量较大的场合，和SlottedALOHA算

法一样，帧时隙ALOHA算法同样需要一个同步开销。

步骤

4、DynamicFSA算法：

该算法根据上一读写周期中统计的成功识别的时隙数、发生碰撞

的时隙数、空闲时隙数信息来调整下一读写周期的帧长度。

具体调整方法有两种。

第一种：

根据统计信息，当碰撞时隙数达到规定的上限时，读写

第二种：

读写器以2或4个时隙数为一帧开始，如果没有一

采用ALOHA系列算法，假设阅读器射频工作范围内存在n个标

而Binary-Tree系列算法并不会采取退避原则，而是直接进行解

四、RFID相关电磁场理论

非辐射场区：

场强与距离天线的远近有关，电磁能量只在场源附近来回流动，随着

与天线的距离不断增大，场强不断减小。

分界：

R=λ/2π

辐射近场区：

菲涅尔区，电磁能量会脱离天线的束缚进入到外空间。

该区域里辐射

场的角度分布与距天线口径的距离远近有关。

R=2D/λ（已知天线直径为D，天线波长为λ）

辐射远场区：

夫郎荷费区，该区域里辐射场的角度分布与距天线口径的距离远近是不相关的。

2

五、RFID的能量传递

第四章RFID读写器

一、读写器的功能

③实现与计算机网络的通讯

逻辑控制模块

读写器的逻辑控制模块是整个读写器工作的控制中心、智能单元，是读写器的读写器的组成

读写器射频接口发射器逻辑控制单元微控制器应用接口驱动存储单元天线接收器时钟发生器电压调节器计算机通信网络“大脑”，读写器在工作时由逻辑控制模块发出指令，射频接口模块按照不同的指令做出不同的操作。

包括微控制器、存储单元和应用接口驱动电路等。

微控制器可以完成信号的编解码、数据的加解密以及执行防碰撞算法；

存储单元负责存储一些程序和数据；

应用接口负责与上位机进行输入或输出的通信。

三、读写器的IO接口

①RS-232串行接口：

计算机普遍适用的标准串行接口，能够进行双向的数据信

息传递。

它的优势在于通用、标准，缺点是传输距离不会达到很远，传输速度也不会很快。

②RS-485串行接口：

也是一类标准串行通信接口，数据传递运用差分模式，抵

抗干扰能力较强，传输距离比RS-232传输距离较远，传输速度与RS-232差不多。

③以太网接口：

阅读器可以通过该接口直接进入网络。

④USB接口：

也是一类标准串行通信接口，传输距离较短，传输速度较高。

四、读写器的发展趋势

成本，多功能、多制式兼容、多频段兼容、小型化、多数据接口、便携式、多智能天线端口、嵌入式和模块化。

射频接口天线调制器解调器电压调节器

芯片逻辑控制单元ROMEEPROM①天线：

主要的功能是接收阅读器传送过来的电磁信号或者将阅读器所需要的数据传回给阅

天线的要求

②射频接口：

电压调节单元：

主要用来把从读写器接收过来的射频信号转化为直流电源（DC），并

且经由其内部的储能装置（大电容）将能量储存起来，再通过稳压电路，以确保稳定的电源供应；

调制解调单元：

由控制单元传出的数据需要经过调制