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文檔簡介

復習大綱題型:1、選擇題:2*15=30分2、填空題:1*15=15分3、簡答題:7小題,45分4、綜合分析題:1小題,10分第一章:1、掌握自動識別技術概念,常見的自動識別技術。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:2、掌握RFID的概念,應用。RFID是RadioFrequencyIdentification的縮寫,即射頻識別。常稱為感應式電子晶片或近接卡、感應卡、非接觸卡、電子條碼等等,俗稱電子標簽。3、掌握RFID的基本組成及各部分功能,及其工作流程。組成:閱讀器、電子標簽、RFID中間件和應用系統軟件4部分(或應答器(電子標簽)、讀寫器(Reader)和高層(應用系統))。工作流程Antenna閱讀器將信息和數據傳輸到信息系統進行數據管理、處理Reader標簽接收信號RFID閱讀器通過天線發射信號標簽通過電感耦合/反射調制的能Antenna閱讀器將信息和數據傳輸到信息系統進行數據管理、處理Reader標簽接收信號RFID閱讀器通過天線發射信號標簽通過電感耦合/反射調制的能量將識別信號發射出去System5、掌握中間件的作用。中間件是介于閱讀器和后端應用程序之間的獨立軟件,能夠與多個閱讀器和多個后端應用程序連接。應用程序使用中間件所提供的一組通用應用程序接口,就能連接到閱讀器,從而讀取閱讀器的數據,這就減輕了多對多連接的設計與維護的復雜性。6、掌握RFID的分類(按耦合方式、工作頻率、能量供給方式)。按耦合方式:電感耦合、電池散射耦合工作頻率:低頻(125kHz)、高頻()、超高頻(433MHz、915MHz)、微波(、)能量供給方式:無源、半無源式、有源7、應答器(電子標簽)的功能,組成(電子芯片、天線的功能)。具有一定的存儲容量,可以存儲被識別物品的相關信息。在一定工作環境及技術條件下,電子標簽存儲的數據能夠被讀出或寫入。維持對識別物品的識別及相關信息的完整。數據信息編碼后,及時傳輸給讀寫器。(可編程,并且在編程以后,永久性數據不能再修改。具有確定的使用期限,使用期限內不需要維修。對于有源標簽,通過讀寫器能夠顯示電池的工作狀況組成:IC芯片和無線通信天線8、閱讀器的功能1、以射頻方式向應答器傳輸能量;2、從應答器中讀出數據或向應答器寫入數據;

3、完成對讀取數據的信息處理并實現應用操作;4、若有需要,應能和高層處理交互信息。《第二章1、掌握數字通信模型,RFID通信系統模型。數字通信模型信源解碼(

信道解碼信源解碼(

信道解碼什

解調(

道Z1—

信/2、了解通信主要性能指標。1、22、了解通信主要性能指標。1、2、痂前端3、1.信源:把原始信息變換成原始電信號口頻率有效性指標:頻帶利用率。可靠性指標:傳輸錯誤率功率有效性指標:信噪比3、掌握曼徹斯特碼的編碼規則、對應編碼波形、與NRZ碼的關系。用途。

某比特位的值是由該比特長度內半個比特周期時電平的變化(上升或下降)來表示的,在半個比特周期時的負跳變表示二進制“1”,半個比特周期時的正跳變表示二進制“0”。數據用r(r數據用r(r編碼;數據“o”用“Q1”編碼?NRZ碼和數據時鐘進行異或便可得到曼徹斯特碼口4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 I 1 1 1 1 1 9 1 1 1NRZ嗎數據L3 ;u11u):1業徹斯特碼\111 1111111 11曼徹斯特碼與2倍數據時鐘頻率的NRZ碼對應關系:曼徹斯特碼10結束位NRZ碼100100曼徹斯特碼的讀入串為0,求NRZ碼值。NRZ碼數據為:10010。用途:從電子標簽到讀寫器的數據傳輸。4、掌握密勒碼的編碼規則、對應編碼波形、與NRZ碼的關系。用途

?編碼規則:密勒碼的邏輯0的電平和前位有關,邏輯1雖然在中間有跳變,但是上跳還是下跳取決于前位結束時的電平口叫川bit.密勒碼編碼規則X1bit.的起始位置不變化,中間位置跳變00b%的起始位置跳變,中間位置示跳變10b。的起始位置不跳變,中間位置不跳變?密勒碼的傳輸格式如下圖,起始位為L結束位為0,數據流包括傳送數據和它的檢驗碼.數據00()0數據時鐘-TTJII1m1~1qm11 Im1 1 11nuriNRZJ1—1 1 倒相的曼徹斯特碼L1I希勒碼000011000i1'1000;?倒相的曼徹斯特碼的上跳變沿正好是密勒碼波形中的跳變沿.解碼:首先判斷起始位,在讀出電平由高到低的跳變沿時,便獲取了起始位。然后對以2倍數據時鐘頻率讀入的位值進行每兩位進行一次轉換:01和10都轉換為1,00和11都轉換為0。設讀入的密勒碼為1000011000111000,求NRZ碼值。NRZ碼值為,去掉起始位和停止位,數據位信息為011001。用途:從讀寫器到電子標簽的數據傳輸。5、了解關于調制的術語及調制的目的。調制的目的是把傳輸的模擬信號或數字信號,變換成適合信道傳輸的信號,這就意味著要把信源的基帶信號,轉變為一個相對基帶信號頻率而言非常高的帶通信號。)調制方式有哪幾種RFID最常用的調制方式是振幅鍵控(ASK)、頻移鍵控(FSK)、相移鍵控(PSK)ASK最常用。7、RFID數據傳輸的完整性解決辦法。常用的處理方法是采用校驗和法和多路存取法。8、奇偶校驗、循環冗余碼校驗。奇偶校驗:不管數據位長度多少,校驗位只有一位。1)數據位和校驗位一起所含“1”的個數,只能是奇數,稱為奇校驗。2)數據位和校驗位一起所含“1”的個數,只能是偶數,稱為偶校驗。

【例:數據奇校驗的編碼偶校驗的編碼000000000000000000101010000101010001111111001111111校驗:【例:數據奇校驗的編碼偶校驗的編碼000000000000000000101010000101010001111111001111111錯)循環冗余碼校驗:原理:將位串看成系數為0或1的多項式。如位串10100111即對應于多項式:1因此可發現一位錯(奇位x7+x5+x21因此可發現一位錯(奇位=1*x7+0*x6+1*x5+0*x4+0*x3+1*x2~+1*x+1*x0收發雙方約定一個生成多項式G(x)(其最高階和最低階系數必須為1),發送方用位串及G(x)進行某種運算得到校驗和,并在幀的末尾加上校驗和,使帶校驗和的幀的多項式能被G(x)整除;接收方收到后,用G(x)除多項式,若有余數,則傳輸有錯。9、多路存取法有哪幾種RFID最常用的是空分多路(SDMA)、頻分多路(FDMA)、時分多路(TDMA)、碼分多路(CDMA)TDMA最常用。10、ALOHA算法在RFID系統中常用的防碰撞算法包括ALOHA算法和二進制樹搜索算法。ALOHA算法是不確定的,二進制樹搜索算法是確定的。純ALOHA算法僅用于讀取應答器中。最大吞入率為%。時隙ALOHA算法最大吞吐率為%。11、掌握二進制搜索算法。

午一次搜尋第二次搜尋第三次搜尋3四次搜尋第五次搜界發送序號1.mm101二111101000111nunL0111U1接收序號1n?ooi?10VTOI?令別、rfl?001?loiicorTagA1)110010101,001(XTagB)iinwoio1011001(]TagB1)100011101()0011T眸C1)110011101,00111()110011wnoorTagD1.1000111.10001112、了解RFID數據安全性。RFID主要的安全攻擊可以簡單分為主動攻擊和被動攻擊兩種類型。主動攻擊:把標簽破壞。被動攻擊:竊聽、跟蹤、不影響標簽的正常工作。】常見的密碼體制有哪兩種RFID常用的密碼體制是1)對稱密碼體制:是一種常規密鑰密碼體制,也稱為單密鑰密碼體制或私鑰密碼體制。在對稱密碼體制中,加密密鑰和解密密鑰相同。2)非對稱密碼體制:也稱公鑰密碼體制、雙密鑰密碼體制。常用的密碼體制是序列密碼,也稱為流密碼,其計算復雜度低,硬件實現容易,在RFID系統中獲得廣泛應用。15、掌握RFID的三次認證過程。(1)閱讀器發送查詢口令的命令給應答器,應答器作為應答響應傳送所產生的一個隨機數RB給閱讀器。(2)閱讀器產生一個隨機數ra,使用共享的密鑰k和共同的加密算法EK,算出加密數據塊TOKENAB,并將TOKENAB傳送給應答器。TOKENAB=EK(RA,RB)(3)應答器接受到TOKENAB后,進行解密,將取得的隨機數與原先發送的隨機數RB進行比較,若一致,則閱讀器獲得了應答器的確認。(4)應答器發送另一個加密數據塊TOKENBA給閱讀器,TOKENBA為》TOKENBA=EK(RB1,RA)(5)閱讀器接收到TOKENBA并對其解密,若收到的隨機數與原先發送的隨機數RA相同,則完成了閱讀器對應答器的認證。第三章1、什么叫天線天線的功能是什么天線是用來發射或接受無線電波的裝置和部件。天線的作用:將發射機送來的高頻電流能量轉變為電磁波并傳送到空間,或將空間傳來的電磁波能量轉變為高頻電流并傳送到接收機。2、了解RFID天線的一般功能、要求RFID天線的一般要求:(1)尺寸小,有機結合;((2)方向性(3)能量轉換(4)極化匹配(5)靈活性(6)可靠性(7)足夠的工作頻帶(8)魯棒性(9)低成本天線阻抗不是越大越好,也不是越小越好,阻抗匹配范圍時50Q---75。。|了解RFID天線的制作工藝RFID天線制作工藝主要有線圈繞制法、蝕刻法和印刷法。第四章1、基于電感耦合方式的天線電路(串聯諧振、并聯諧振),閱讀器以及應答器采用的天線電路是什么為什么閱讀器以及應答器采用的天線電路是串聯諧振電路、并聯諧振電路。諧振時,串聯諧振電路可以獲得最大的電流,使閱讀器線圈上的電流最大;諧振時,可以最大程度地輸出閱讀器的能量;可以滿足信號無失真輸出2、掌握RFID系統工作頻率(諧振頻率)及相關參數的計算。射頻識別技術在工作頻率MHz和小于135kHz時,基于電感耦合方式,在更高頻段基于雷達探測目標的反向散射耦合方式。閱讀器 串聯諧振¥應答器 并聯諧振9例1、電路如圖所示,已知諧振頻率為f0,若電源頻率f>f0,則電流I()(A)超前于US (B)滯后于US(C)與US同相 (D)與US反相

答案:B一例2:圖1所示諧振電路,已知Us=,求fO、Q、 f、UL0、10。%=——= 『 ] ./go0kBz加皿%=——= 『 ] ./go0kBz加皿2x3.14xV160x1C^x250x10-J21fL_11160x10^-VC_10V250X10-12=80Af=^=-=10kHz0SO4口二。=80x1=80,LUA_r k>L= =-=OLR10例3:電路如圖所示,已知Q=150,L=324uH,C=362pF,Us1=1mVUs2=1mV,f2=600kHz。求Us1和Us2分別在電路中產生的電流I1和I2。f1=465kHz,

To=——\== / 1 =465kHz=f.To=——\== / 1 =465kHz=f.f22^LC2x3,14xV324x]10-6x362x10--2可見電路與信號US1發生諧振,故其電流5一%。_ 1x1O-3x15ORgL2x3,14x465x103x324x10^二158.5。信號u。處于失諧狀態,其電流為158.5l+1502f—1465465丫600>=2.05/14可見電路的選擇性很好.3、RFID標簽能量的獲取。電流輸出:整流、濾波和穩壓電路。4、了解負載調制負載調試是應答器向閱讀器傳輸數據所使用的方法,負載調制有電阻負載調制和電容負載調制兩種方法。第五章:;1、了解一位電子標簽一位系統的數據量為一位(Ibit)。一位的電子標簽是最早商用的電子標簽,主要應用在商店的防盜系統EAS中。2、掌握分級密鑰的應用分級密鑰:系統有多個密鑰,不同的密鑰訪問權限不同,在應用中根據訪問權限來確定密鑰等級。應用于城市公交系統,刷卡和充卡,秘鑰A、B。3、掌握分段存儲的電子標簽分段存儲的電子標簽:每個存儲段單元具有獨立的功能,存儲著不同應用的獨立數據,且各個段單元有獨立的密鑰保護,以防止非法訪問。4、掌握M1S50、S70卡的基本參數及S50卡存儲器構成,數據存儲方式、安全方式。1)M1S50卡的基本參數?工作頻率:通信速率:106kb/s讀寫距離:10cm以內2)S50卡存儲器構成3)數據存儲方式存儲量為1KB的EEPROM,分為16個扇區,每個扇區為4塊,每塊16字節,以塊為存取單位。4)安全方式每個扇區有獨立的一組密碼及訪問控制。每張卡有唯一的序列號,為32位。具有防沖突機制,支持多卡操作。無電源,自帶天線,內含加密控制邏輯和通訊邏輯電路。5)M1S70的基本參數》工作頻率:通信速率:106kb/s讀寫距離:10cm以內6)數據存儲方式存儲量為4KB的EEPROM。分為40個扇區,其中32個扇區中每個扇區為64個字節,分為4塊,每塊16個字節;8個扇區中每個扇區存儲容量為256個字節,分為16塊,每塊16個字節,以塊為存取單位。7)安全方式每個扇區有獨立的一組密碼及訪問控制。每張卡有唯一的序列號,為32位。具有防沖突機制,支持多卡操作。無電源,自帶天線,內含加密控制邏輯和通訊邏輯電路。8)圖扇區號塊號塊類型總讀號扇區。塊。廠商代碼廠商塊0塊1頸諾塊1塊2數據段2塊3密碼口存取控制密眄B控制塊3扇區1決。顆據塊4塊1數據段S塊2數據塊&塊3密碼也存取控制密螞B控制塊1扇區15炭。數據塊60塊土教據決61塊N麴據女62塊3密河口存取控制雷料3控制塊635、掌握M1卡的基本操作流程,包括指定扇區修改密鑰和讀、寫數據。?尋卡-->獲取卡號-->選定卡-->秘鑰驗證-->更改數據及密碼等。6、了解電子標簽發展趨勢。①工作距離更遠:隨著低功耗IC技術的發展,電子標簽所需功耗可以降到非常低的水平,這就使得無源RFID系統的工作距離可以更遠,有些甚至可以達到幾十米以上;②無線可讀寫性能更加完善:系統誤碼率不斷降低,抗干擾性不斷提高;③更加適合高速移動物體識別:電子標簽和閱讀器之間的通信速率會獲得很大程度的提高,對高速移動物體的識別會越來越準確。④快速多標簽讀寫功能更加完善:采用適用于識別大量物品的系統通信協議,實現快速的多標簽讀/寫功能。⑤自我保護功能更加完善:在能量場很強的環境中,電子標簽接收到的電磁能量很強,產生高電壓,為此需要加強自保功能,保護電子標簽芯片不受損害。⑥標簽附屬功能更多:例如帶有傳感器或者帶有蜂鳴器、光指示或者標簽具備殺死功能,即標簽到達壽命或終止應用時能夠自行銷毀。⑦體積更小:目前日立公司設計開發的帶有內置天線的芯片厚度為約。⑧成本更低:新的生產工藝使得整個系統的生產成本不斷降低。…第六章:1、讀寫器的組成及功能;組成1)讀寫器的軟件2)讀寫器的硬件功能將數據加密后發送給電子標簽,并將電子標簽返回的數據解密,然后傳送給計算機網絡。讀寫器的頻率決定了RFID系統的工作頻率,是RFID刺痛的主要部件。讀寫器的功率大小決定了整個射頻識別系統的工作距離。"讀寫器的硬件一般由天線、射頻模塊、控制模塊和接口組成。讀寫器在設計時需要考慮的主要因素1)讀寫器的基本功能和應用環境2)讀寫器的電氣性能3)讀寫器的電路設計2、低頻:掌握U2270B的基本參數,如工作頻率范圍、供電方式、振蕩器等。射頻識別技術首先在低頻得到應用和推廣。低頻讀寫器主要工作在125kHz,可以用于門禁考勤、汽車防盜和動物識別等方面。U2270B基站的射頻頻率工作在100kHz?150kHz的范圍內,在頻率為125kHz標準情況下,數據傳輸速率可以達到為5000b/s。基站工作電源可以是汽車電瓶或其他5V標準電源。適用于采用曼徹斯特編碼及Biphase碼調制的電子標簽;}具有可調諧的能力;

便于和微控制器接口;可工作于低功耗模式(Standby模式),低能量消耗。三種供電方式:單電源(5V)、雙電源(7-8V)和電池電壓供電(7-16V,低功耗模式是可供選擇的)。(2)振蕩器?片內振蕩器的頻率可由饋入RF引腳的電流控制,頻率調節電路如圖所示,通過改變電阻陣的大小,可以對振蕩器頻率進行調節口由振蕩頻率與,可用下

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