物联网rfid多领域应用解决方案.docx
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物联网rfid多领域应用解决方案
物联网rfid多领域应用解决方案
篇一：
物联网RFID原理及应用实验大纲
《RFID原理及应用》教学大纲
课程编号：
30210027课程名称：
RFID原理及应用课程类型：
专业课
总学时：
64理论学时：
48实验学时：
16学分：
4
适用对象：
物联网应用技术专业
先修课程：
电路原理、模拟与数字电路、物联网技术
一、课程性质、教学目的和任务
本课程是物联网应用技术专业的一门面向设计与应用的专业课程。
通过对本课程的学习，使学生能掌握、了解射频识别技术的概念，熟悉射频识别技术相关的无线电频率、识别系统、电磁场、电磁波、天线等基本概念，理解数据通信技术的基本概念，了解射频识别技术应用系统及其设计等，逐步培养学生掌握射频识别技术的系统集成设计及分析能力，并通过典型案例来了解射频识别技术在社会生产环节中的应用，为未来参加工作、增加就业竞争力打下良好的基础。
本课程学习主要内容包括RFID标准、电子标签、RFID读写器、RFID中间件和系统体系结构、RFID系统中的射频技术、RFID系统中的安全和隐私、RFID系统关键技术、RFID系统中的应用技术、RFID在供应链物流管理中的应用等。
二、教学基本要求
1．正确认识课程的性质、任务及其研究对象，全面了解课程的体系、结构，掌握射频识别技术应用系统及其设计（硬件、软件）的能力。
2．牢固掌握射频识别技术的概念，掌握射频识别技术相关的无线电频率、识别系统、电磁场、电磁波、天线。
掌握数据通信技术。
3．学会理论联系实际，能够了解射频识别技术在社会生产环节中的应用。
三、教学内容及要求
（一）理论教学：
第1章RFID技术概述1.教学内容①认识RFID技术
②RFID与其他自动识别技术③RFID概述④RFID的发展2.教学要求①掌握RFID的定义②了解RFID的技术特征③了解RFID在日常生活中的应用④掌握其他自动识别技术的识别原理3.重点和难点
重点：
RFID的技术特征
难点：
其他自动识别技术的识别原理第2章RFID技术基础1.教学内容①频谱基础知识②天线知识2.教学要求
①了解射频，无线电传输基本原理②掌握无线电频率、无线电频谱的基本概念③掌握天线的概念④了解耦合天线、辐射天线3.重点和难点
重点：
无线电频率、无线电频谱的基本概念、天线的基本概念难点：
射频，无线电传输基本原理、耦合天线、辐射天线第3章射频识别的频率标准与技术规范1.教学内容①RFID标准概述②ISO/IEC的相关标准③EPC的相关标准④UID的相关标准2.教学要求
①掌握标准制定的原因及作用②了解各国制定的不同标准3.重点和难点
重点：
ISO/IEC的相关标准难点：
EPC的相关标准
第4章RFID系统的构成及工作原理1.教学内容①RFID系统构架
②RFID编码、调制与数据校验③RFID系统的基本原理2.教学要求
①掌握RFID系统构架的构成②掌握组成部分的作用
③掌握信息传输中的编码、调制解调、数据加密与解密、数据的完整性④了解信息传输中的编码、数据通信协议、碰撞仲裁3.重点和难点
重点：
RFID系统构架、信息传输中的编码、调制解调、数据加密与解密、数据的完整性
难点：
调制解调、数据加密与解密第5章RFID中间件和系统体系结构1.教学内容
①RFID系统的体系结构②RFID软件系统③RFID中间件④RFID中间件产品2.教学要求
①了解RFID软件系统的分类②掌握RFID中间件
③了解RFID中间件的使用原因④了解RFID中间件的功能3.重点和难点
重点：
RFID中间件的定义、架构图第6章RFID系统中的安全和隐私管理1.教学内容
①RFID的安全和隐私问题②RFID的安全技术基础③RFID的安全及隐私分析④RFID系统的攻击方式
⑤RFID的安全层次分析及安全解决方案⑥基于分级的RFID隐私保护2.教学要求
①了解RFID存在的安全和隐私问题②掌握RFID的安全技术基础③了解RFID的安全及隐私分析3.重点和难点
重点：
RFID的安全技术基础、RFID系统的攻击方式难点：
RFID的安全及隐私分析第7章RFID系统的关键技术1.教学内容
①RFID系统中的防碰撞技术②RFID系统中的定位技术③RFID系统的测试技术④RFID贴标技术2.教学要求
①产生碰撞的原因，标签的6种状态②防碰撞机制的实现
③RFID无线定位方法
④基于测距的定位技术—三边定位和多边定位3.重点和难点
重点：
防碰撞机制的实现难点：
RFID无线定位方法第8章EPC基础知识1.教学内容①EPC的基础知识②EPC编码
③EPC系统的网络技术
④EPC系统中的对象名称解析服务⑤实体标记软件语言PLM2.教学要求①掌握EPC的定义②了解EPC编码编码体系③掌握EPC系统的构成④了解ONS与DNS的区别⑤掌握ONS的工作原理3.重点和难点
重点：
掌握EPC系统的构成难点：
掌握ONS的工作原理
（二）实验教学：
本课程开设4个实验，16学时完成：
实验1VS安装及创建窗体应用程序、基础网络数据读取4学时实验2无源RFID——串口读卡4学时实验3板载传感器实验4学时实验4SD卡制作、虚拟机使用、uboot、内核烧写4学时
四、课外习题及课程讨论
每章布置一次，作业内容视各章情况布置，每次3-5题。
紧扣各章要求掌握的内容。
五、教学方法与手段
以课堂讲授为主，结合实验、例题、习题讲解，加强实验教学。
七、考核方式
本课程为考试课，通过平时考核、期末闭卷考试相结合的方式考核学习效果，平时成绩占20%、、期末成绩分别占70%，实验成绩占10%。
八、推荐教材和教学参考书
教材：
《射频识别技术（RFID）与应用》米志强电子工业出版社20XX版。
参考书：
《射频识别原理（RFID）与应用》单承赣电子工业出版社20XX年
版
大纲制订人：
大纲审定人：
制订日期：
20XX年4月
篇二：
物联网RFID的十大应用总结
物联网RFID的十大应用总结
上海世博会采用RFID门票
经过3个月的时间洗礼，目前上海世博会依然保持着每天约50万人的进场人数。
能够维持如此多的人员有秩序而快速地入场参观，除了当地的工作人员与志愿者用心工作之外，先进的RFID技术同样是功不可没。
本次上海世博会采用了先进的RFID门票，门票里面集成了RFID—SIM的芯片，通过手机终端的用户界面、无线通信技术以及非接触通信技术来实现手机票的购买、选票等功能。
内嵌的电子标签在相关仪器上可读出唯一的一组序列号，保证每张合法的世博门票都是独一无二的。
沃尔玛采用RFID标签管理衣服
从8月份开始，沃尔玛将开始推出一个电子ID标签计划，以跟踪牛仔裤和内衣。
服装上可移动的RFID智能标签将使员工快速获取库存盘点——知道有多少件衣服，哪个尺寸的服装缺货了，也可知道哪些尺寸还有存货。
沃尔玛要求供应商将这些电子标签附加到可移动的纸质标签或包装上，而不是在嵌在衣服里，以尽量减少标签追踪人们行踪的恐惧感，防止隐私泄露。
也有标志提示顾客有关标签的事。
RFID智能电子车牌
智能电子车牌是将普通车牌与RFID技术相结合形成的一种新型电子车牌。
一个智能电子车牌由普通车牌和电子车牌组成。
电子车牌实际上是一个无线识别的电子标签。
电子车牌中存储了经过加密处理的车辆数据。
其数据只能由经过授权的无线识别器读取。
同时在各交通干道架设监测基站（监测基站由摄像机、射频读卡器和数据处理系统三部分构成），监测基站通过GPRS与中心服务器相连，通过WLAN与警用PDA相连。
执法人员携带PDA，站在监测基站前方，车辆经过监测基站，摄像机会拍摄车辆的物理车牌，经监测基站图像识别系统处理后，得到物理车牌的车牌号码；与此同时，射频读卡器读取电子车牌中加密的车辆信息，经监测基站解密后，得到电子车牌的车牌号码。
由于经过硬件设计、软件设计、数据加密后的电子车牌是不可能被仿制的，且每辆车只配备一个，如果是假套牌车辆，则物理车牌的车牌号码必然没有与之相对应的电子车牌的车牌号码，监测基站立即将物理车牌的车牌通过WLAN发送到前方的交警的PDA上，提示交警进行拦截。
类似的原理，智能车牌系统也可同时完成对黑名单车辆、非法营运车辆的识别。
ETC路桥不停车收费系统基于RFID
智能交通系统（ITS）是目前世界交通运输领域的前沿研究课题，也是我国交通科技发展的重点方向。
射频自动识别不停车收费系统（ETC）是目前世界上最先进的路桥收费方式。
通过安装在车辆挡风玻璃上的电子标签与在收费站ETC车道上的微波天线之间的专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车就能交纳费用的目的。
中国移动推广RFID-SIM手机钱包
中国移动的用户，只要在各大中国移动营业厅将SIM卡更换成支持RFID功能的手机钱包卡，即可以使用手机在有中国移动专用POS机的商家，如便利店、商场、超市、公交进行现场刷卡消费。
特别值得一提的是，单纯的“手机支付”的最高消费是150元,进一步限制了手机支付的商务功能；而“手机钱包”的最高消费达到了1000元，这也某种意义上强化了手机的“钱包”概念。
纽约采用RFID技术实现列车跟踪
最近，纽约布法罗地铁轨道重建项目选用了来自瑞典TagMasterAB公司的RFID技术解决方案，实现列车跟踪功能。
这家公司的解决方案利用了的RFID技术，并包括安装在列车里的重型读写器，为列车乘客信息系统和列车之间的障碍物系统提供位置信息，读写器在列车进站时被激活。
列车之间的障碍物系统是为防止在列车停下来的时候有人意外地进入列车之间的区域，以减少损伤的风险。
RFID门禁系统应用普及率达90%
RFID技术起步较早，在各个行业都能见其身影。
对于安防行业来讲，RFID技术成熟、稳定，用作门禁系统非常简单，卡片中附带信息，用于身份识别权限管理。
按工作频率的不同，RFID技术可分为低频、高频、超高频和微波频段四种。
目前低频与高频技术应用几乎占据RFID市场70%以上的份额。
各领域应用较多的主要是低频和高频技术，如门禁卡、二代证、交通卡，其应用相对较为成熟。
相反，超高频和微波，则限于成本与技术水平问题，应用范围比较狭窄。
不过，在国家政策推动下，超高频和微波开始高速发展。
因为这两个频段可以实现远距离识别，识别的数量也比较大，未来将成为主流趋势。
超高频技术的应用领域主要有物流、资产管理、食品药品追溯、高速公路收费、医院病人及医生的管理、煤矿井下人员定位系统等等。
RFID技术进入停车场系统
基于RFID技术的远距离感应停车场管理系统是目前世界上最先进的停车场自动化管理方式之一，是停车场管理方式发展的趋势，它的安全、稳定、自动化程度是人工管理或近距离识别系统无法达到的。
其不可仿制性、抗干扰性、抗击打性、快速识别性、智能鉴别性毫无疑问的会给各类车场管理提供一个全新的解决方案。
本系统能能够实现进出完全不停车，自动识别、自动登记、自动放行等功能，后台管理软件可实现实施查看进出车辆信息、进出时间查询、报表、缴费记录查询、信息提醒等多项功能。
马来西亚石油钻探平台采用RFID检测事故
近期，马来西亚一个石油钻探平台采用了AxcessInternational的RFID技术解决方案，安装一套RFID“Man-Down”监测和定位系统，用于保护工作人员的人身安全。
AxcessInternational为石油公司和其它顾客提供无线认证方案、员工配戴的徽章，及编译徽章数据的软硬件，从而使管理层更好地追踪工人的位置。
如果出现训练或紧急事故时，用户可在集聚区等地方安装门式阅读器，或采用手持阅读器。
这样，公司可追踪工人的上工时间和工作地点，向集聚区报到的时间。
20XX年，Axcess这家在马来西亚拥有石油开采点的顾客要求一套更有效的方案来追踪从事高风险工作的工人，如果察觉出工人可能受伤，公司收到自动报警。
这套方案AxcessInternational称为Man-Down监测和定位系统，将一个移动感应器和一个有源RFID标签相结合，建立“MicroWirelessCredential”。
别在衣物上的安全徽章存储一个ID码，在AxcessInternational一个后端软件系统里与员工的姓名、工作类型和其它相关信息相对应。
标签采用一个专有空中接口协议，以315MHz或433MHz的频率发送信息。
为保存电池的电能，Griebenow称，徽章保持睡眠状态的，直到被激活器的132kHz信号激活。
RFID技术确保食品安全
“民以食为天，食以安为先”，食品安全问题可以说是“民生底线”。
世界范围内，食品安全危机，如食物中毒、疯牛病、口蹄疫、禽流感等畜禽疾病以及严重农产品残药、进口食品材料激增等频繁发生，严重影响了人们的身体健康，引起了全世界的广泛关注，如何对食品有效跟踪和追溯，已成为一个极为迫切的全球性课题。
为了确保大众食品安全，部分发达国家已经将食品可追溯技术融入相关法案，并将RFID技术切实应用于食品可追溯领域。
例如，在本次世博会，主办方采用了先进的“世博食品物流RFID监控溯源系统”将包括供博单位提供的蔬菜、水产品、畜禽、奶、蛋、面包糕点、餐饮半成品等对温控有要求的食品，并在专供世博食品的物流箱型车上也配备相应的射频识别设备，对装载冷藏冷冻食品的车辆配备射频识别等温度连续监控设备。
在食品进入园区时，执法人员通过手持式办公终端移动设备，就能在现场快速追溯食品和原料的，确保供应渠道的安全可靠。
同时还将选择在蔬菜、水果、水产品、蛋等初级农产品及配送的餐饮半成品等包装袋上要求佩戴射频识别标签，储存种养殖企业或生产单位、品名、产地、生产日期、保质期、储存条件等信息，使产品包装和射频识别标签随货物交易完整进入餐饮、零售或物流终端，以保证食品和原料能够追踪溯源。
篇三：
RFID物联网技术在军队信息化建设中的应用解决方案
RFID物联网技术在军队信息化建设中的应用解决方案
一．军队信息化建设与RFID物联技术
军队信息化建设的方向
信息化建设作为未来军队的努力方向，不论分属那个军兵种，以信息资源的开发利用为核心的信息化建设工作，已纳入军队建设的日程。
以信息技术为核心的新军事革命正在引起军事领域的深刻变革，这场变革的实质是工业社会的机械化军事形态向信息社会的信息化军事形态转变。
伴随这一历史性转变，军队信息化成为加速实现军队现代化的重要手段，同时也成为军队现代化建设的重要内容。
RFID技术简介
RFID（RadioFrequencyIdentification，即射频识别）技术是从20世纪80年代走向成熟的一项自动识别技术，比传统的条形码等其他识别技术有许多优势，它存储信息量更大，存储内容可动态改变、读取目标距离更远、可同时识别多个目标，其自动的、实时的识别能力尤其适合部队对人员、车辆和军械、物资进出的军事化管理要求。
RFID设备组成
一套完整的RFID设备通常包括读写器和一个或多个天线以及包含数据信息的标签。
读写器：
又称为阅读器或读出装置，是RFID设备最主要的部件，可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的。
它的功能包括和主机（PC机）相连，接收和处理从主机发送过来的命令；将读取并初步处理后的标签信息发送回主机；通过天线发送电磁波，激活标签等。
天线：
一套RFID设备可以有一个或多个天线。
天线的主要功能是用来发送电磁波和接收从标签发送的信息。
标签：
标签是存放数据的媒介，根据不同的标准制作的标签可以有不同的信息容量。
电子标签中一般保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面。
RFID工作原理
RFID系统组成如下图所示。
标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（PassiveTag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（ActiveTag，有源标签或主动标签）；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
RFID技术优势
RFID是一项易于操控，简单实用且特别适用于自动化控制的灵活性应用技术。
RFID标签与条码、磁卡、IC卡等的比较如下表所示：
条码成本最低，适用于大量需求且数据不必更改的场合。
例如商品包装上就很适宜，但是较易磨损，且数据量很小。
磁卡的价格也很便宜，但也很容易磨损，数据量小。
IC卡的价格稍高些，数据存储量很大，数据安全性好。
但是由于它的触点暴露在外面，有可能因静电或人为的原因损坏。
RFID标签最大的优点就在于非接触，因此完成识别时无须人工干预，适于实现自动化且不易损坏，可识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡，操作快捷方便。
目前枪械管理存在的问题
（1）操作流程繁琐复杂
枪械管理历来是部队保卫工作的一个重点为加强枪械管理从中央军委到各基层部队均制定了一系列规章制度。
环环相扣、严谨规范的规章制度对枪械管理的安全性、可靠性固然发挥了一定的积极作用但同时由于枪械的发放、出入库和维修均需逐级上报各级领导也需逐层审核、签字致使操作流程过于繁琐复杂。
倘若部队遇到紧急情况或突发事件这种繁琐的操作流程会影响到枪械出库的效率势必对部队采取军事行动带来极其不利的影响。
（2）操作耗时、效率低下
1名工作人员对1支手枪进行发放时的信息采集工作需要花费1分钟时间那么他完成对100支手枪发放信息采集的工作就需要花费约一个半小时。
倘若进行信息采集的枪械有手枪和步枪两种那么他完成这项工作就需要更多时间。
而实际情况是枪械的种类一般在5种以上枪械数量也远远超过100支，工作量之大可想而知不但浪费了大量的时间而且工作效率低下远远不能达到部队快速化反应的目标。
目前枪械管理存在的问题
（3）资料易损坏、丢失
传统方式下的枪械管理均采用纸质登记备案纸质材料本身易损坏丢失，且随着枪械数量和使用量的增加采用这种方式进行枪械信息备案登记可谓困难重重。
不但资源浪费较大而且随着时间推移纸质材料还会出现字迹模糊、
容易破损、不易保存等情况。
倘若保管不善还会出现丢失等问题。
（4）不便查询
随着部队信息化建设的大力推进部队枪械的种类和数量不断增加这对纸质材料的分类管理和保存带来前所未有的巨大挑战。
若要对枪械信息进行详细查询难度不言而喻。
倘若存在遗漏或错误查询就会极为不便这将严重影响到部队的工作效率。
目前枪械管理存在的问题
（5）保密性差
枪械管理备案资料记录的信息均属于部队内部秘密事关重大需要人员妥善保管。
虽然部队试图通过多种方式不同渠道增加保密工作的管理力度但是由于纸质材料固有的缺陷加之管理制度上的漏洞和人员工作疏忽等原因纸质资料的丢失或被盗现象也曾有发生。
如果这些材料被不法分子得到后果将不堪设想势必会给部队带来不良影响和巨大损失。
显然传统的枪械管理方式已不能适应现代化军队建设和发展的需要。
为克服传统枪械管理工作中的问题和存在的缺点，可以利用先进的物联网技术，开发了基于RFID技术的可以枪械管理系统。
二解决方案
物联枪械管理系统-系统
部队枪支管理具有严控、追溯管理特点，必须做好枪支收发管理、归还存放管理、维修保养管理、使用人员责任管理等，可以定制开发的基于RFID技术的枪械管理系统，可以有效控制与管理，以实现以下目标：
枪支与枪位均采用RFID标识管理;
枪支收发通过RFID自动感应记录与管理;
通过RFID系统对枪支归放位置进行预警管理;
通过身份识别对领用与归还枪支人员进行自动登记；通过RFID系统自动建立枪支使用档案。
物联枪械管理系统-系统原则
1）最大限度地保护现有投资，充分利用已有计算机设备。
2）采用先进的RFID自动识别技术。
3）采用国际上标准的通讯协议。
4）随着业务的不断发展，系统软硬件便于升级与扩充。
5）系统应采用完善的保密机制，使得系统数据不易被破坏、非法修改或访问。
物联枪械管理系统-系统设计
（1）总体架构和系统模型的建设：
通过对网络架构、枪支、通信路由、软硬件组合及系统规模与性能进行深入分析，确立监控系统软件与数据采集硬件设备之间的层次关系，确定各功能模块的划分，模块之间的接口，完成总体架构的建设。
充分考虑系统的可集成性（Integratability）、可配置性
（Configurability）、可适应性（Adaptability）、可扩展性（Extensibility）和可靠性（Reliability）；
（2）软件平台的架构建设：
基于面向对象设计技术、分布式网络、和各种先进的数据库及组态技术，建设适合即时、现场、远程监控的，便于扩容和修改的系统软件基础平台，充分体现面向离散
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