主编徐雪慧，武汉职业技术学院副教授，长期从事电子信息技术、物联网应用专业相关课程的教学和科研工作，有着丰富的教学经验。

绪论 （1）

0.1 物联网概述 （1）

0.1.1 物联网的概念 （1）

0.1.2 物联网发展历史 （2）

0.1.3 物联网技术架构 （4）

0.1.4 物联网的应用 （5）

0.1.5 物联网对经济的影响 （7）

0.2 自动识别技术 （7）

0.2.1 自动识别技术概念 （7）

0.2.2 自动识别系统 （8）

0.2.3 自动识别技术种类 （8）

小结 （17）

思考与练习 （18）

项目一 认识射频识别技术 （19）

1.1 任务导入：什么是射频识别技术 （19）

1.1.1 射频识别技术的发展进程 （19）

1.1.2 射频识别技术的特点 （20）

1.2 射频识别系统组成 （21）

1.2.1 射频识别系统的基本组成 （21）

1.2.2 电子标签 （22）

1.2.3 阅读器 （27）

1.3 射频识别系统分类 （30）

1.4 射频识别系统工作原理 （33）

1.4.1 RFID的基本交互原理 （33）

1.4.2 射频识别系统工作流程 （34）

1.4.3 射频识别系统中能量及数据传输原理 （34）

1.5 射频识别系统中的应用技术 （37）

1.5.1 RFID系统实施技术 （37）

1.5.2 RFID系统测试技术 （39）

1.5.3 RFID系统的安装技术 （39）

1.5.4 RFID系统的故障分析技术 （39）

1.6 射频识别技术的应用和发展前景 （40）

1.6.1 RFID技术的应用 （40）

1.6.2 RFID技术的典型应用实例 （40）

1.6.3 RFID技术的发展前景 （42）

1.7 知识拓展 （43）

1.7.1 RFID技术相关标准 （43）

1.7.2 射频卡简介 （46）

1.7.3 射频卡的生命周期 （46）

小结 （52）

思考与练习 （52）

项目二 125kHz RFID应用系统设计—门禁系统 （53）

2.1 任务导入：什么是射频卡门禁系统 （53）

2.1.1 门禁系统组成 （54）

2.1.2 门禁系统设计目标 （56）

2.1.3 门禁系统功能需求 （56）

2.2 125kHz射频卡 （57）

2.2.1 EM4100射频卡简介 （57）

2.2.2 EM4100射频卡内部电路框图 （58）

2.2.3 EM4100编码描述 （60）

2.2.4 EM4100中的IC存储单元 （61）

2.3 125kHz射频卡门禁系统原理 （61）

2.3.1 125kHz门禁系统阅读器结构原理 （62）

2.3.2 125kHz门禁阅读器电路原理 （63）

2.3.3 125kHz门禁阅读器天线设计原理 （64）

2.4 125kHz射频卡门禁系统硬件设计 （64）

2.4.1 125kHz 门禁阅读器硬件结构 （64）

2.4.2 125kHz门禁射频卡阅读器核心模块 （64）

2.4.3 125kHz门禁射频卡阅读器外围电路 （65）

2.4.4 125kHz门禁射频卡阅读器板级模块接口 （66）

2.5 125kHz射频卡门禁系统软件设计 （67）

2.5.1 射频门禁系统基本功能设计 （67）

2.5.2 射频门禁卡ID的识别 （69）

2.5.3 射频卡门禁系统刷卡设计 （74）

2.6 知识拓展 （76）

2.6.1 LPC111x芯片简介 （76）

2.6.2 韦根接口 （81）

2.6.3 其他125kHz射频卡介绍 （84）

小结 （86）

思考与练习 （87）

项目三 13.56MHz RFID应用系统设计—公交收费系统 （88）

3.1 任务导入：什么是公交收费系统 （88）

3.1.1 公交收费系统组成 （89）

3.1.2 公交收费系统设计目标 （90）

3.1.3 公交收费系统功能需求 （91）

3.2 13.56MHz射频卡 （91）

3.2.1 Mifare 1射频卡简介 （91）

3.2.2 Mifare 1射频卡的功能组成 （92）

3.2.3 Mifare 1射频卡的存储结构 （94）

3.2.4 Mifare 1射频卡与阅读器的通信 （96）

3.3 13.56MHz射频卡公交收费系统原理 （97）

3.3.1 13.56MHz射频卡公交收费系统简介 （97）

3.3.2 13.56MHz公交射频卡阅读器工作基本原理 （98）

3.3.3 13.56MHz射频系统天线设计 （99）

3.4 13.56MHz射频卡公交收费系统硬件设计 （99）

3.4.1 13.56MHz公交射频卡阅读器模块硬件结构 （99）

3.4.2 MFRC522简介 （100）

3.4.3 13.56MHz公交射频卡阅读器模块接口 （103）

3.4.4 13.56MHz公交射频卡阅读器模块天线设计 （104）

3.5 13.56MHz射频卡公交收费系统软件设计 （105）

3.5.1 I2C通信协议 （105）

3.5.2 I2C通信接口命令设计实现 （107）

3.5.3 I2C通信命令执行设计 （109）

3.5.4 13.56MHz公交系统基本功能设计 （110）

3.5.5 13.56MHz公交收费系统设计 （112）

3.6 知识拓展 （115）

3.6.1 I2C总线协议 （115）

3.6.2 ISO/IEC 14443标准 （118）

3.6.3 ISO/IEC 15693标准简介 （131）

3.6.4 其他13.56MHz射频卡简介 （132）

小结 （134）

思考与练习 （134）

项目四 2.4GHz RFID应用系统设计—ETC系统 （135）

4.1 任务导入：什么是ETC系统 （135）

4.1.1 ETC系统组成及工作原理 （136）

4.1.2 ETC技术发展 （137）

4.1.3 ETC系统工作流程 （138）

4.1.4 ETC系统特点 （138）

4.1.5 ETC系统设计目标 （138）

4.2 2.4GHz射频标签 （139）

4.2.1 nRF24L01射频芯片 （139）

4.2.2 2.4GHz射频标签模块 （142）

4.3 2.4GHz射频ETC系统原理 （145）

4.4 2.4GHz射频ETC系统硬件设计 （145）

4.5 2.4GHz射频ETC系统软件设计 （146）

4.6 知识拓展 （148）

4.6.1 ETC相关介绍 （148）

4.6.2 SPI总线协议 （149）

小结 （157）

思考与练习 （157）

项目五 射频识别技术与应用系统硬件使用及设计 （158）

5.1 RFID实验系统简介 （158）

5.2 RFID实验系统硬件 （160）

5.2.1 RFID实验系统主板 （160）

5.2.2 MCU模块 （167）

5.2.3 125kHz RFID模块 （169）

5.2.4 13.56MHz RFID模块 （171）

5.2.5 2.4GHz RFID模块 （173）

5.2.6 LCD/STN显示模块 （174）

5.2.7 BUTTON-LED模块 （175）

5.2.8 蜂鸣器-继电器模块 （176）

5.2.9 USB-UART模块 （178）

5.2.10 电源模块 （179）

5.2.11 扩展模块 （181）

5.3 RFID应用系统搭建 （181）

5.3.1 125kHz RFID系统 （181）

5.3.2 13.56MHz RFID系统 （182）

5.3.3 2.4GHz RFID系统 （182）

5.3.4 RFID实验系统通用组件 （182）

5.4 知识拓展：外围器件及接口 （183）

5.4.1 液晶显示器 （183）

5.4.2 LED （186）

5.4.3 按键开关 （188）

5.4.4 蜂鸣器 （190）

5.4.5 继电器 （192）

5.4.6 USB接口 （194）

5.4.7 UART接口 （197）

项目六 射频识别技术与应用系统软件使用及设计 （201）

6.1 软件工具准备及安装 （201）

6.1.1 Keil "para" label-module="para">

6.1.2 串口驱动软件的安装 （205）

6.1.3 Flash Magic的安装 （206）

6.1.4 RFID Center的安装 （208）

6.2 Keil的使用方法 （208）

6.2.1 创建新工程项目 （208）

6.2.2 创建基于RFID实验系统源代码的工程 （212）

6.3 Flash Magic的使用方法 （216）

6.3.1 使用Flash Magic下载代码的方法 （216）

6.3.2 Flash Magic使用常见问题 （218）

6.4 RFID Center实验系统演示软件使用 （219）

6.4.1 125kHz RFID卡识别 （220）

6.4.2 125kHz RFID门禁系统功能演示 （221）

6.4.3 13.56MHz RFID卡识别及特性分析 （222）

6.4.4 13.56MHz RFID公交系统功能演示 （224）

6.4.5 2.4GHz RFID系统数据收发 （225）

6.4.6 2.4GHz RFID ETC系统功能演示 （226）

6.5 RFID实验系统通用组件控制方法 （227）

6.5.1 LCD显示 （227）

6.5.2 LED控制 （229）

6.5.3 蜂鸣器控制 （231）

6.5.4 按键控制 （232）

6.5.5 继电器控制 （235）

项目七 RFID应用系统设计—学生拓展设计案例 （238）

7.1 公司等级权限智能门禁系统设计 （238）

7.2 射频卡水控制器系统设计 （239）

7.3 购物消费系统设计 （242）

7.4 停车场收费系统设计 （244）

7.5 优秀职工考勤系统设计 （245）

参考文献 （248）

本书以贴近实际的具体项目为依托，将必须掌握的基本知识与项目设计和实施建立联系，将能力和技能培养贯穿其中。本书根据行业产业对人才的知识和技能要求，设计了7个项目：认识射频识别技术、125kHz RFID应用系统设计—门禁系统、13.56MHz RFID应用系统设计—公交收费系统、2.4GHz RFID应用系统设计—ETC系统、射频识别技术与应用系统硬件使用及设计、射频识别技术与应用系统软件使用及设计、RFID应用系统设计—学生拓展设计案例。根据项目的实施过程，将主要内容分成多个教学单元，将知识点和技能训练贯穿其中，使学生能在较短时间内达到掌握射频识别技术相关知识和技能的目的。各项目中的理论与实践紧密结合，由浅到深，层层递进。本书的参考学时为60学时，使用者可根据具体情况适当增减。本书可作为高职高专或应用型本科通信、物联网、电子与计算机类专业射频识别技术及应用相关课程的教材，也可作为射频系统开发、制造、使用和维护人员的培训参考书。

《射频识别(RFID)技术与应用》全面地介绍了RFID系统的构成及工作原理，RFID系统的体系结构和中间件，RFID系统中的安全和隐私管理，RFID系统关键技术中的防碰撞技术、定位技术、测试技术及贴标技术，EPC与物联网技术，基于RFID的数字化仓库管理系统的设计与实现，基于RFID无线传感网的供应链物流管理的应用，还比较全面地介绍了物流业务过程中常用关键技术的基本原理及其应用。《射频识别(RFID)技术与应用》的编写始终坚持理论与实践相结合的原则，各章均配有案例分析，并安排了实训环节，避免“只讲技术，不讲应用”的弊病；坚持基础理论以应用为目的，够用为度，强化应用、培养技能为重点的原则，编入了RFID技术的最新进展，特别是EPC与物联网新技术，还有丰富的相关案例知识等阅读资料，开阔了学生的视野。

《射频识别(RFID)技术与应用》可以作为高职高专院校物流管理专业、物流信息技术专业、物联网工程技术专业、信息管理及相关专业的教材和参考书，也可以作为物流企业物流信息管理者相关人员的培训教材和物流行业从业人员的参考读物。