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第1篇 概述3

第1章RFID概述3

1.1自动识别技术5

1.1.1指纹识别技术5

1.1.2人脸识别技术6

1.1.3语音识别技术6

1.1.4一维码识别技术7

1.1.5二维码识别技术7

1.1.6自动识别技术小结8

1.2 RFID的主要特点9

1.3 RFID的核心技术10

1.4 RFID的历史与现状13

1.4.1 RFID的发展历史13

1.4.2 RFID的现状14

1.5 RFID的发展趋势15

1.6 RFID与物联网17

第2篇 感知识别21

第2章RFID系统组件原理21

2.1阅读器21

2.1.1阅读器的功能21

2.1.2阅读器的分类22

2.1.3阅读器的操作规范25

2.1.4阅读器的组成27

2.1.5信号处理与控制模块28

2.1.6射频模块29

2.2射频标签31

2.2.1标签的功能31

2.2.2标签的分类32

2.2.3标签的操作规范36

2.2.4标签的组成36

2.2.5标签天线37

2.2.6标签芯片39

2.2.7标签唤醒电路41

2.2.8标签的制造41

2.3软件系统组成43

2.3.1概述43

2.3.2工作流程43

2.3.3 Alien RFID Java中间件45

2.3.4阅读器使用完整示例51

2.4小结53

第3章RFID的无线通信原理56

3.1射频频谱与电磁信号传输58

3.2信号的电压与能量59

3.3阅读器信号的调制与复用61

3.4反向散射机制与标签编码63

3.5链路预算66

3.5.1阅读器传输能量67

3.5.2路径损耗68

3.5.3标签激活能量69

3.6天线增益与极化对传输范围的影响71

3.6.1天线增益的影响71

3.6.2线性极化与圆极化78

3.7真实环境下的信号传输79

3.8小结83

第3篇协议89

第4章RFID的标签识别协议89

4.1基于ALOHA的防冲突算法90

4.1.1纯ALOHA算法90

4.1.2时隙ALOHA算法90

4.1.3基于帧的时隙ALOHA算法91

4.2基于二进制树的防冲突算法94

4.2.1基于随机二进制树的防冲突算法94

4.2.2基于查询二进制树的防冲突算法97

4.3防冲突算法的性能分析99

4.4小结100

第5章 超高频RFID协议标准102

5.1 EPCglobal Class 0102

5.2 EPCglobal Class 1 Generation 1104

5.3 EPCglobal Class 1 Generation 2105

5.3.1物理层的通信机制105

5.3.2标签的状态机106

5.3.3读取标签110

5.3.4选择指定的标签115

5.3.5性能的权衡117

5.4小结120

第4篇 系统设计125

第6章 系统设计的关键因素125

6.1应用系统配置125

6.1.1应用系统硬件配置125

6.1.2应用系统软件配置126

6.1.3应用系统其他配置127

6.1.4实际应用系统设计要点举例127

6.2频带选择131

6.3能量与通信范围133

6.4链路的能量预算限制134

6.4.1前向链路能量预算135

6.4.2反向链路能量预算135

6.5冲突避免138

6.5.1单阅读器多标签间冲突139

6.5.2阅读器与标签间冲突139

6.5.3阅读器间冲突140

6.6标签读取的可靠性141

6.7标签漏读率142

6.7.1系统中的标签漏读现象142

6.7.2多标签冗余方案143

6.7.3多阅读器/天线冗余方案144

6.8移动中的标签读取145

6.8.1移动速度145

6.8.2信号传输功率146

6.9小结147

第7章 实际环境下系统性能的测试与分析149

7.1实际系统中的标签识别算法149

7.2发射功率对系统性能的影响151

7.3天线辐射角度对系统性能的影响153

7.3.1标签位置不变，改变天线角度153

7.3.2天线位置不变，改变标签角度154

7.4距离对系统性能的影响155

7.5标签部署密度对系统性能的影响156

7.6调整设备位置对系统性能的影响156

7.7影响标签识别时间的因素157

7.8问题与启发158

7.8.1实际系统与理论模型的差异158

7.8.2实际系统中的方针策略159

7.9小结159

第5篇 研究进展163

第8章RFID标签识别机制研究163

8.1基于ALOHA的防冲突算法研究拓展164

8.1.1动态调整帧长164

8.1.2计算最优帧长166

8.2基于二进制树的防冲突算法研究拓展169

8.3复杂环境下的标签识别问题171

8.3.1阅读器移动时的识别机制171

8.3.2标签移动时的识别机制172

8.3.3多阅读器场景下的识别机制173

8.4小结175

第9章RFID标签轮询机制研究177

9.1基本的轮询机制177

9.2基于时隙ALOHA协议的轮询机制178

9.3轮询机制的应用研究179

9.3.1大规模标签中查找丢失的标签179

9.3.2实时收集主动标签的信息182

9.3.3大规模场景下搜索指定标签集合185

9.3.4基于轮询机制实现批处理认证187

9.4小结188

第10章RFID的标签数目估算机制研究190

10.1标签数目估算的概率模型190

10.1.1基于二项分布的概率模型估算方法190

10.1.2基于几何分布的概率模型估算方法194

10.2标签数目估算机制的应用研究195

10.2.1快速查找热门标签195

10.2.2流量追踪197

10.3小结198

第11章 基于RFID的定位机制研究200

11.1 RFID定位技术的背景现状及趋势200

11.2 RFID定位原理201

11.2.1室内无线电传播概述201

11.2.2 RFID定位原理分类202

11.3当前RFID定位技术的分类详解202

11.3.1 TOA/TDOA定位技术202

11.3.2 AOA定位技术205

11.3.3基于参考标签的定位206

11.3.4基于空间指纹的定位208

11.3.5基于经验建模的定位209

11.4小结211

第12章 基于RFID的移动行为识别研究214

12.1移动行为识别概述214

12.2传统的移动行为识别机制215

12.3基于RFID的移动行为识别215

12.3.1原理及挑战性问题215

12.3.2原理介绍与案例分析217

12.4小结220

第13章RFID的安全机制研究222

13.1 RFID的安全现状223

13.2 RFID的安全及隐私问题224

13.2.1 RFID的安全问题224

13.2.2 RFID的隐私问题226

13.3 RFID的安全机制研究226

13.3.1基于物理方法的安全机制226

13.3.2基于对称密钼的安全机制228

13.3.3基于哈希函数的安全机制230

13.3.4主要安全机制的性能比较233

13.3.5其他安全机制234

13.4小结236

第14章RFID与传感网的集成研究239

14.1传感网简介239

14.2集成RFID和传感器技术的优势241

14.3集成RFID和传感网技术所需的条件242

14.4可行的集成架构243

14.4.1标签和传感器节点的集成架构244

14.4.2标签和无线传感器节点的集成架构245

14.4.3阅读器和无线传感器节点的集成架构246

14.4.4混合集成架构247

14.5小结248

第6篇 应用与实践253

第15章RFID的应用模式253

15.1 RFID的技术特点及优势253

15.2 RFID的应用模式256

15.2.1标签识别256

15.2.2信息检索与集成261

15.2.3目标定位与追踪263

15.2.4基于RFID的移动行为感知研究265

15.2.5 NFC技术267

15.3小结274

第16章对RFID的新型应用模式进行研究与探索278

16.1以低成本方式提升现有应用模式278

16.2深度挖掘，探索创新的应用模式285

16.3小结288