定價: | ¥ 38 | ||
作者: | 陸桑璐,謝磊 | ||
出版: | 科學出版社 | ||
書號: | 9787030400178 | ||
語言: | 簡體中文 | ||
日期: | 2014-03-01 | ||
版次: | 1 | 頁數: | 289 |
開本: | 16開 | 查看: | 0次 |
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本書從射頻識別的原理、協議以及系統設計三個方面入手,系統、全面地介紹了RFID 相關的基礎知識、關鍵技術、研究進展以及實踐應用等方面的內容。全書共分為六篇。第1 篇結合物聯網的背景概述了RFID 的發展歷史、主要特點與核心技術。第2 篇從原理層面對RFID 的無線通信原理、系統組件進行詳細的闡述,剖析了RFID 的實現機理。第3 篇從協議層面介紹了RFID 的防沖突算法與協議,對超高頻射頻識別(UHF RFID)協議標準EPC C1G2 進行了具體的闡述,并對其設計思路進行分析與探討。第4 篇從系統設計層面出發,介紹了系統設計時需要權衡考慮的關鍵因素,并且對實際環境下系統性能的測試與評估結果進行了詳細的闡述與剖析。第5 篇介紹了當前RFID 的研究與進展,從RFID 識別與輪詢、標簽數目估算、RFID 定位等方面對相關研究成果進行了重點介紹。第6 篇介紹了RFID 方面的實踐與應用,對RFID 的多種應用模式進行了綜述,并針對幾個典型的應用案例進行了分析。
本書適合高等院校計算機、電子和物聯網相關專業作為專業教材使用,也適合其他專業作為選修教材使用。本書也可作為對射頻識別、物聯網感興趣的研究人員和相關企業人員等各類讀者的參考用書。
第1章 RFID概述 003
1.1 自動識別技術 005
1.1.1 指紋識別技術 005
1.1.2 人臉識別技術 006
1.1.3 語音識別技術 006
1.1.4 一維碼識別技術 007
1.1.5 二維碼識別技術 007
1.1.6 自動識別技術小結 008
1.2 RFID的主要特點 009
1.3 RFID的核心技術 010
1.4 RFID的歷史與現狀 013
1.4.1 RFID的發展歷史 013
1.4.2 RFID的現狀 014
1.5 RFID的發展趨勢 015
1.6 RFID與物聯網 017
第2章 RFID系統組件原理 021
2.1 閱讀器 021
2.1.1 閱讀器的功能 021
2.1.2 閱讀器的分類 022
2.1.3 閱讀器的操作規范 025
2.1.4 閱讀器的組成 027
2.1.5 信號處理與控制模塊 028
2.1.6 射頻模塊 029
2.2 射頻標簽 031
2.2.1 標簽的功能 031
2.2.2 標簽的分類 032
2.2.3 標簽的操作規范 036
2.2.4 標簽的組成 036
2.2.5 標簽天線 037
第 2 篇 感 知 識 別
第 1 篇 概 述
vi 射頻識別技術——原理、協議及系統設計
2.2.6 標簽芯片 039
2.2.7 標簽喚醒電路 041
2.2.8 標簽的制造 041
2.3 軟件系統組成 043
2.3.1 概述 043
2.3.2 工作流程 043
2.3.3 Alien RFID Java中間件 045
2.3.4 閱讀器使用完整示例 051
2.4 小結 053
第3章 RFID的無線通信原理 056
3.1 射頻頻譜與電磁信號傳輸 058
3.2 信號的電壓與能量 059
3.3 閱讀器信號的調制與復用 061
3.4 反向散射機制與標簽編碼 063
3.5 鏈路預算 066
3.5.1 閱讀器傳輸能量 067
3.5.2 路徑損耗 068
3.5.3 標簽激活能量 069
3.6 天線增益與極化對傳輸范圍的影響 071
3.6.1 天線增益的影響 071
3.6.2 線性極化與圓極化 078
3.7 真實環境下的信號傳輸 079
3.8 小結 083
第4章 RFID的標簽識別協議 089
4.1 基于ALOHA的防沖突算法 090
4.1.1 純ALOHA算法 090
4.1.2 時隙ALOHA算法 090
4.1.3 基于幀的時隙ALOHA算法 091
4.2 基于二進制樹的防沖突算法 094
4.2.1 基于隨機二進制樹的防沖突算法 094
4.2.2 基于查詢二進制樹的防沖突算法 097
4.3 防沖突算法的性能分析 099
4.4 小結 100
第 3 篇 協 議
第5章 超高頻RFID協議標準 102
5.1 EPCglobal Class 0 102
5.2 EPCglobal Class 1 Generation 1 104
5.3 EPCglobal Class 1 Generation 2 105
5.3.1 物理層的通信機制 105
5.3.2 標簽的狀態機 106
5.3.3 讀取標簽 110
5.3.4 選擇指定的標簽 115
5.3.5 性能的權衡 117
5.4 小結 120
第6章 系統設計的關鍵因素 125
6.1 應用系統配置 125
6.1.1 應用系統硬件配置 125
6.1.2 應用系統軟件配置 126
6.1.3 應用系統其他配置 127
6.1.4 實際應用系統設計要點舉例 127
6.2 頻帶選擇 131
6.3 能量與通信范圍 133
6.4 鏈路的能量預算限制 134
6.4.1 前向鏈路能量預算 135
6.4.2 反向鏈路能量預算 135
6.5 沖突避免 138
6.5.1 單閱讀器多標簽間沖突 139
6.5.2 閱讀器與標簽間沖突 139
6.5.3 閱讀器間沖突 140
6.6 標簽讀取的可靠性 141
6.7 標簽漏讀率 142
6.7.1 系統中的標簽漏讀現象 142
6.7.2 多標簽冗余方案 143
6.7.3 多閱讀器/天線冗余方案 144
6.8 移動中的標簽讀取 145
6.8.1 移動速度 145
6.8.2 信號傳輸功率 146
6.9 小結 147
第 4 篇 系 統 設 計
第7章 實際環境下系統性能的測試與分析 149
7.1 實際系統中的標簽識別算法 149
7.2 發射功率對系統性能的影響 151
7.3 天線輻射角度對系統性能的影響 153
7.3.1 標簽位置不變,改變天線角度 153
7.3.2 天線位置不變,改變標簽角度 154
7.4 距離對系統性能的影響 155
7.5 標簽部署密度對系統性能的影響 156
7.6 調整設備位置對系統性能的影響 156
7.7 影響標簽識別時間的因素 157
7.8 問題與啟發 158
7.8.1 實際系統與理論模型的差異 158
7.8.2 實際系統中的方針策略 159
7.9 小結 159
第8章 RFID標簽識別機制研究 163
8.1 基于ALOHA的防沖突算法研究拓展 164
8.1.1 動態調整幀長 164
8.1.2 計算最優幀長 166
8.2 基于二進制樹的防沖突算法研究拓展 169
8.3 復雜環境下的標簽識別問題 171
8.3.1 閱讀器移動時的識別機制 171
8.3.2 標簽移動時的識別機制 172
8.3.3 多閱讀器場景下的識別機制 173
8.4 小結 175
第9章 RFID標簽輪詢機制研究 177
9.1 基本的輪詢機制 177
9.2 基于時隙ALOHA協議的輪詢機制 178
9.3 輪詢機制的應用研究 179
9.3.1 大規模標簽中查找丟失的標簽 179
9.3.2 實時收集主動標簽的信息 182
9.3.3 大規模場景下搜索指定標簽集合 185
9.3.4 基于輪詢機制實現批處理認證 187
9.4 小結 188
第 5 篇 研 究 進 展
第10章 RFID的標簽數目估算機制研究 190
10.1 標簽數目估算的概率模型 190
10.1.1 基于二項分布的概率模型估算方法 190
10.1.2 基于幾何分布的概率模型估算方法 194
10.2 標簽數目估算機制的應用研究 195
10.2.1 快速查找熱門標簽 195
10.2.2 流量追蹤 197
10.3 小結 198
第11章 基于RFID的定位機制研究 200
11.1 RFID定位技術的背景現狀及趨勢 200
11.2 RFID定位原理 201
11.2.1 室內無線電傳播概述 201
11.2.2 RFID定位原理分類 202
11.3 當前RFID定位技術的分類詳解 202
11.3.1 TOA/TDOA定位技術 202
11.3.2 AOA定位技術 205
11.3.3 基于參考標簽的定位 206
11.3.4 基于空間指紋的定位 208
11.3.5 基于經驗建模的定位 209
11.4 小結 211
第12章 基于RFID的移動行為識別研究 214
12.1 移動行為識別概述 214
12.2 傳統的移動行為識別機制 215
12.3 基于RFID的移動行為識別 215
12.3.1 原理及挑戰性問題 215
12.3.2 原理介紹與案例分析 217
12.4 小結 220
第13章 RFID的安全機制研究 222
13.1 RFID的安全現狀 223
13.2 RFID的安全及隱私問題 224
13.2.1 RFID的安全問題 224
13.2.2 RFID的隱私問題 226
13.3 RFID的安全機制研究 226
13.3.1 基于物理方法的安全機制 226
13.3.2 基于對稱密鑰的安全機制 228
13.3.3 基于哈希函數的安全機制 230
13.3.4 主要安全機制的性能比較 233
13.3.5 其他安全機制 234
13.4 小結 236
第14章 RFID與傳感網的集成研究 239
14.1 傳感網簡介 239
14.2 集成RFID和傳感器技術的優勢 241
14.3 集成RFID和傳感網技術所需的條件 242
14.4 可行的集成架構 243
14.4.1 標簽和傳感器節點的集成架構 244
14.4.2 標簽和無線傳感器節點的集成架構 245
14.4.3 閱讀器和無線傳感器節點的集成架構 246
14.4.4 混合集成架構 247
14.5 小結 248
第15章 RFID的應用模式 253
15.1 RFID的技術特點及優勢 253
15.2 RFID的應用模式 256
15.2.1 標簽識別 256
15.2.2 信息檢索與集成 261
15.2.3 目標定位與追蹤 263
15.2.4 基于RFID的移動行為感知研究 265
15.2.5 NFC技術 267
15.3 小結 274
第16章 對RFID的新型應用模式進行研究與探索 278
16.1 以低成本方式提升現有應用模式 278
16.2 深度挖掘,探索創新的應用模式 285
16.3 小結 288