《RFID原理及應用》課程教學大綱

1、RFID原理及應用一、課程概況所屬專業(yè):物聯(lián)網(wǎng)工程開課單位：數(shù)學計算機科學學院課程類型:專業(yè)方向課程課程代碼:07415200開課學期:4學分：3學時：36+12核心課程:否擬使用教材： 陸桑璐，謝磊等射頻識別技術原理、協(xié)議與系統(tǒng)設計.科學出版社。2014.3國內(外)現(xiàn)有教材：【1】 王俊峰，等.射頻識別技術原理與應用(第六版).電子工業(yè)出版社.2015.01【2】高建良、賀建颷 編著.物聯(lián)網(wǎng)RFID原理與技術.電子工業(yè)出版社.2013.07【3】彭力.無線射頻識別（RFID）技術基礎.北京航空航天大學出版社.2012.9【4】單承贛，等.射頻識別（RFID）原理與應用.電子工業(yè)出版社.20

2、08.7【5】許毅、陳建軍 編著.RFID原理與應用.清華大學大學出版社,2013.01學習參考資料 HYPERLINK HYPERLINK HYPERLINK (物聯(lián)網(wǎng)論壇)二、課程描述RFID原理與應用是通訊工程及物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)方向的核心課程。RFID是物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集層的關鍵技術之一，也是21世紀十大重要技術之一。RFID系統(tǒng)因體積、成本、能耗、壽命、距離方面的綜合優(yōu)勢成為物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)選方案。課程內容以RFID技術的應用為主線，包括RFID基礎理論：RFID原理、技術標準、系統(tǒng)組成、系統(tǒng)安全；RFID應用技術：RFID測試技術、應用性能優(yōu)化技術、應用系統(tǒng)設計技術；RFID應用案例：物流行業(yè)應用方

3、案、制造業(yè)應用方案。通過課程的理論與實踐教學，能夠全面了解RFID的基本理論，掌握RFID應用技術及方法，能夠構建RFID應用系統(tǒng)。三、課程目標通過對本課程的學習，使學生能掌握、了解射頻識別技術的概念，熟悉射頻識別技術相關的無線電頻率、識別系統(tǒng)、電磁場、電磁波、天線等基本概念，理解數(shù)據(jù)通信技術的基本概念；了解射頻識別技術應用系統(tǒng)及其設計方法，逐步培養(yǎng)學生掌握射頻識別技術的系統(tǒng)集成設計及分析能力；并通過典型案例來了解射頻識別技術在日常生活、物流、生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的應用，為未來參加工作、增加就業(yè)競爭力打下良好的基礎。具有綜合RFID、計算機、通訊與應用領域的相關技術尋找、開發(fā)和設計基于RFID物聯(lián)網(wǎng)應用

4、方案。四、教學要求（教師與學生在課程教學活動中應遵守的相關要求，請結合課程特點撰寫）RFID應用是多學科交叉的一種技術，涉及通訊、無線傳輸、計算機軟硬件、物流和工業(yè)控制等領域，教與學都有一定的難度。課程教學以RFID應用為主線，重點講授兩個頻段：HF-RFID、UHF-RFID。HF-RFID系統(tǒng)的教學突出應用、RFID系統(tǒng)的組成、近場通信與識別原理、日常HF-RFID應用系統(tǒng)的測試與搭建；UHF-RFID系統(tǒng)教學突出遠場物理層通訊機制、標簽碰撞識別協(xié)議、會話機制分析、EPC及工業(yè)應用案例分析、探索UHF-RFID新型應用模式。授課教師應按照RFID教學重點，認真搭建實驗與理論教學案例，選用的

5、教學案例涵蓋兩個頻段的關鍵知識點，通過分析、調試RFID案例認識RFID通訊、碰撞識別、會話機制等關鍵知識點；通過設計新的RFID應用案例，理解并綜合應用上述知識點，逐步培養(yǎng)學生探索、設計、開發(fā)RFID新型應用模式的能力。學習是大學生自己的責任和義務，學生應根據(jù)課程大綱要求制定本門課程學習計劃，加強學業(yè)管理，嚴格自我要求，提升自主學習能力，主動適應課程學習要求。參與課堂教學活動不遲到、不早退，無正當理由不請假，上課認真聽講，不做任何與課堂教學無關事宜，不使用手機，積極與授課教師進行教學互動，同時利用課余時間做好預習、復習、課外書籍閱讀等工作，主動與同學開展合作學習，認真完成任課教師布置的課程作

6、業(yè)。五、考核方式及要求為實現(xiàn)課程教學目標，本門課程考核方式及要求如下：1、出 勤 率：10%。點到不少于10次，其中缺席3次，按無成績計算；2、隨堂測驗：10%。至少2次，測試對內存分布、中斷與定時的理解與應用；3、專題實踐：20%。至少完成5個專題實踐，加強實踐目標的驗收，根據(jù)完成的時間、質量綜合評分，在實踐過程中碰到的問題，適當引導，鼓勵學生通過交流、討論的方式解決。4、期末理論考核：30%。根據(jù)課程特點和硬件實踐能力的要求，期末考核選擇“課程設計”與“理論”考試兩種方式，各占總評成績的20%。理論考試要求：考試形式：閉卷考試題型：填空、選擇、簡答、分析與設計五種題型。5、期末課程設計：3

7、0%（具體要求見實驗大綱）注：授課教師應緊扣課程目標，把課程考核貫穿于教學的全過程，選擇能夠全面衡量學生學習效果的考核方式，對學生的學習效果進行有效評價。六、課程內容第一單元：RFID概述（授課時間：第四學期第1周）教學目標：了解RFID的特點、核心技術、RFID與物聯(lián)網(wǎng)、RFID的應用。教學重點：核心技術、RFID與物聯(lián)網(wǎng)。教學難點：核心技術、RFID與物聯(lián)網(wǎng)。學 時：課堂教學2學時，課外自主學習時間不少于4學時教學方法：講授法、演示法主要內容：（1）自動識別技術； （2）RFID主要特點； （3）RFID核心技術； （4）RFID歷史與現(xiàn)狀； （5）RFID發(fā)展趨勢； （7）RFID與物聯(lián)

8、網(wǎng)； （8）RFID的典型應用LF/HF應用：門禁、票證和收費、馬來西亞的主題公園、證件防偽、動物管理；UHF應用：EPC系統(tǒng)、控制控制領域應用方案學習方法：小組討論、實驗操作課后作業(yè)：完成教材第X頁練習題1-5并在下周課前提交第二單元：RFID系統(tǒng)組件（授課時間：第四學期第23周）教學目標：了解RFID系統(tǒng)的組成、讀寫器與標簽的體系結構。教學重點：讀寫器與標簽的體系結構。教學難點：讀寫器與標簽的體系結構。學 時：課堂教學4學時，課外自主學習時間不少于8學時教學方法：講授法、演示法主要內容：（1）閱讀器； （2）標簽； （3）軟件系統(tǒng)組成； （4）中間件； 學習方法：小組討論、實驗操作課后作業(yè)

9、：完成教材第X頁練習題1-5并在下周課前提交第三單元：RFID近場信機制（授課時間：第四學期第46周）教學目標：認識射頻前端電路、了解耦合通信機制、理解調制與解調技術、掌握編碼與解碼技術。教學重點：耦合通信機制、調制與解調技術、編碼與解碼技術。教學難點：耦合通信機制、調制與解調技術、編碼與解碼技術。學 時：課堂教學6學時，課外自主學習時間不少于12學時教學方法：講授法、演示法主要內容：（1）讀寫器射頻前端電路結構； （2）標簽射頻前端電路結構； （3）耦合通信； （4）調制與解調； （5）編碼與解碼；學習方法：小組討論、實驗操作課后作業(yè)：完成教材第X頁練習題1-5并在下周課前提交第四單元：RF

10、ID遠場通信機制（授課時間：第四學期第79周）教學目標：了解遠場通信射頻前端電路結構，理解反向散射通信機制、調制與解調、編碼與解碼技術。教學重點：反向散射通信機制、調制與解調、編碼與解碼技術。教學難點：反向散射通信機制、調制與解調、編碼與解碼技術。學 時：課堂教學6學時，課外自主學習時間不少于12學時教學方法：講授法、演示法主要內容：（1）射頻頻譜與電磁信號傳輸； （2）信號的電壓與能量； （3）閱讀器信號的調制與復用； （4）反向散射機制與標簽編碼； （5）鏈路預算； （6）天線增益與極化； （7）真實環(huán)境下的信號傳輸； （8）射頻電路與ADS仿真；學習方法：小組討論、實驗操作課后作業(yè)：完成

11、教材第X頁練習題1-5并在下周課前提交第五單元：RFID碰撞協(xié)議（授課時間：第四學期第1012周）教學目標：了解碰撞概念，理解ALOHA碰撞識別機制，掌握二進制樹碰撞識別機制。教學重點：ALOHA與二進制樹碰撞識別機制。教學難點：ALOHA與二進制樹碰撞識別機制。學 時：課堂教學6學時，課外自主學習時間不少于12學時教學方法：講授法、演示法主要內容：（1）碰撞概述； （2）讀寫器碰撞與標簽碰撞； （3）基于ALOHA標簽防沖突算法； （4）基于二進制樹標簽防沖突算法； （5）防沖突算法的性能分析；學習方法：小組討論、實驗操作課后作業(yè)：完成教材第X頁練習題1-5并在下周課前提交第六單元：RFID

12、高頻協(xié)議（授課時間：第四學期第13周）教學目標：了解協(xié)議的技術標準、數(shù)據(jù)結構標準、應用標準和性能標準。教學重點：技術標準、數(shù)據(jù)結構標準、應用標準和性能標準。教學難點：技術標準、數(shù)據(jù)結構標準、應用標準和性能標準。學 時：課堂教學2學時，課外自主學習時間不少于4學時教學方法：講授法、演示法主要內容：（1）RFID協(xié)議與標準概述； （2）ISO1443； （3）ISO15693；學習方法：小組討論、實驗操作課后作業(yè)：完成教材第X頁練習題1-5并在下周課前提交第七單元：RFID超高頻協(xié)議（授課時間：第四學期第1415周）教學目標：掌握超高頻協(xié)議（C0、C1G1、C1G2）、理解EPC體系結構。教學重點

13、：高頻協(xié)議（C1G2）、EPC體系結構。教學難點：高頻協(xié)議（C1G2）、EPC體系結構。學 時：課堂教學6學時，課外自主學習時間不少于12學時教學方法：講授法、演示法主要內容：（1）EPCglobal Class 0(C0)； （2）EPCglobal Class 1 Generation 1(C1G1)； （3）EPCglobal Class 1 Generation 2（C1G2，物理層通信機制、標簽的狀態(tài)機、讀取標簽、選擇指定的標簽、性能的權衡）； （4）UHF-RFID的典型應用EPC系統(tǒng)起源與發(fā)展；EPC的構成（3個部分：編碼體系、RFID系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡，6個方面：EPC編碼、EPC

14、標簽、EPC中間件、對象名稱解析服務ONS、EPC信息服務EPCIS）；EPC技術與標準；EPC在全球的應用；EPC中間件及信息服務系統(tǒng)的開發(fā)與應用；學習方法：小組討論、實驗操作課后作業(yè)：完成教材第X頁練習題1-5并在下周課前提交第八單元：RFID與WSN（授課時間：第四學期第16周）教學目標：了解RFID與WSN的優(yōu)勢與劣勢，理解基于RFID的WSN的優(yōu)勢與體系結構。教學重點：基于RFID的WSN的體系結構。教學難點：基于RFID的WSN的體系結構。學 時：課堂教學2學時，課外自主學習時間不少于2學時教學方法：講授法、演示法主要內容：（1）WSN概述； （2）集成RFID的WSN的優(yōu)勢； （3）相關條件； （4）體系結構；學習方法：小組討論、實驗操作課后作業(yè)：完成教材第X頁練習題1-5并在下周課前提交第九單元：RFID的應用模式（授課時間：第四學期第16周）教學目標：了解標簽識別、信息檢索與集成、目標定位與追蹤、移動行為感知的基本原理與體系結構。教學重點：標簽識別、信息檢索與集成原理與體系結構。教學難點：目標定位與追蹤、移動行為感知的原理與體系結構。學 時：課