物联网基础与应用物联网基础与应用Fundamentals and Applications of the Internet of ThingsFundamentals and Applications of the Internet of Things李蔚田 博士第第二二章章射频识别技术射频识别技术 复习思考题2.1 射频识别技术概述射频识别技术概述2.2 电子标签电子标签2.3 RFID技术应用技术应用2.4 RFID系统系统2.5 RFID中间件技术中间件技术2.6 RFID系统的安全系统的安全射频识别技术射频识别技术 第第2 2章章 射频识别技术射频识别技术教学要求教学要求知识要点能力要求相关知识射频识别技术 传感器网络的功能RFID的体系(1)理解RFID基本概念、特点(2)掌握电子标签的工作方式(3)了解射频识别技术的特点、工作流程(1) RFID系统的安全(2)功能数据RFID与传感网、泛在网的关系RFID中间件(1)了解相关技术的主要内容(2)掌握基本知识点(3)掌握中间件的组成及功能特点(4)熟悉RFID系统的工作原理(1)RFID系统结构(2)RFID系统软件第第2 2章章 射频识别技术射频识别技术2 21 1 射频识别技术概述射频识别技术概述2.1.1 2.1.1 射频识别的概念射频识别的概念1 1射频识别的定义射频识别的定义 射频识别（RFID，Radio Frequency IDentification）技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。第第2 2章章 射频识别技术射频识别技术2 2射频识别技术的发展射频识别技术的发展2.1.2 RFID2.1.2 RFID的基本原理的基本原理1RFID使用的电波2无线射频技术通讯原理2.1.2 2.1.2 射频识别技术特点射频识别技术特点1非接触识别第第2 2章章 射频识别技术射频识别技术2高信赖性和耐环境性3数据的读写与可改写信息功能4重复使用性5数据信息的记忆容量大6可一次性识别处理多个标签7电子标签的小型化和多样化8穿透性9系统安全性第第2 2章章 射频识别技术射频识别技术22 电子标签电子标签2.2.1 电子标签的供电形式分类电子标签的供电形式分类1有源式电子标签有源式电子标签2无源式电子标签无源式电子标签3半有源式电子标签半有源式电子标签2.2.2电子标签的技术分类电子标签的技术分类1低频段电子标签低频段电子标签2中高频段电子标签中高频段电子标签第第2 2章章 射频识别技术射频识别技术3超高频与微波标签2.2.3 电子标签的可读性分类1只读标签2可读可写标签3一次写入多次读出标签第第2 2章章 射频识别技术射频识别技术2.2.4. 电子标签的工作方式分类1主动式电子标签2被动式电子标签3半主动式电子标签23 RFID技术应用2.3.1RFID与无线传感网 1无线传感器网络2RFID与无线传感网的关系2.3.2 近距离无线通信技术2.3.3 RFID与3G技术1.相关概念2.RFID与3G技术的应用3.RFID在通信行业中的应用案例4.2.4 RFID系统第第2 2章章 射频识别技术射频识别技术第第2 2章章 射频识别技术射频识别技术电子标签读写器天线传感器/执行器/报警器通信设施应用软件读写器控制器图2.1 RFID系统组成结构图图2.1 RFID系统组成结构图电子标签传感器执行器报警器企业应用接口边沿接口边 沿 系统软 件 系统读写天线读写器控制器中间件应用软件通信设施图2.2 射频识别系统基本组成2.4.1 RFID系统的硬件组件1电子标签1）被动式电子标签第第2 2章章 射频识别技术射频识别技术图2.3 被动式电子标签组成原理示意图2 2）主动式电子标签）主动式电子标签3 3）半主动式电子标签）半主动式电子标签2 2读写器读写器1 1）读写器的组成结构）读写器的组成结构第第2 2章章 射频识别技术射频识别技术第第2 2章章 射频识别技术射频识别技术2）读写器的功能3控制器4读写器天线5. 通信设施2.4.3 RFID系统的工作原理第第2 2章章 射频识别技术射频识别技术图2.7 电感耦合和电磁耦合第第2 2章章 射频识别技术射频识别技术25 RFID中间件技术2.5.1 RFID中间件的组成及功能特点1RFID中间件的组成2RFID中间件的主要功能3中间件的工作机制及特点2.5.2 RFID中间件体系结构图5.13 ETC系统组成2 2章章 射频识别技术射频识别技术图2.8 分布式RFID 中间件分层结构示意图第第2 2章章 射频识别技术射频识别技术1设备管理系统2事件处理3. 数据服务接口26 RFID系统的安全2.6.1 RFID系统面临的安全风险 1数据的获取攻击2电子标签和读写器之间的通信侵入第第2 2章章 射频识别技术射频识别技术3侵犯读写器内部的数据4主机系统侵入2.6.2 安全风险分类与安全缺陷1安全风险的分类2安全风险的缺陷第第2 2章章 射频识别技术射频识别技术2.6.4 RFID2.6.4 RFID安全需求安全需求 1RFID系统的安全需求2RFID系统的安全技术（1）访问控制 （2）标签认证 （3）消息加密 本本 章章 小小 结结本章简单介绍了本章简单介绍了RFID技术的一些基本概念和相关技术，技术的一些基本概念和相关技术，叙述了射频识别技术的发展和应用、射频识别技术的组成叙述了射频识别技术的发展和应用、射频识别技术的组成和工作原理，在全面认识射频识别技术的基础之上，进一和工作原理，在全面认识射频识别技术的基础之上，进一步分析射频识别技术的中间件技术和安全问题，最后介绍步分析射频识别技术的中间件技术和安全问题，最后介绍基于射频识别技术的应用系统开发技术。基于射频识别技术的应用系统开发技术。RFID技术作为技术作为物联网物物通信的主要技术之一，虽然应用技术基本成熟，物联网物物通信的主要技术之一，虽然应用技术基本成熟，但是还有很多亟待解决的问题，如射频标签的微型化，中但是还有很多亟待解决的问题，如射频标签的微型化，中间件系统和即将面临的安全问题等，都要进一步学习和研间件系统和即将面临的安全问题等，都要进一步学习和研究。建议要进一步研究究。建议要进一步研究RFID技术、深入学习技术、深入学习RFID技术理技术理论知识，如论知识，如RFID技术的物理原理，技术的物理原理，RFID技术的芯片技术、技术的芯片技术、RFID开发技术等。开发技术等。习习 题题1关键术语和概念关键术语和概念RFID技术 读写器 非接触识别 有源式电子标签 无源式电子标签 半有源式电子标签 只读标签 可读可写标签 近场通信NFC 3G技术 ZigBee 超宽带（UWB） 无线局域网（WLAN） RFID系统 微芯片 标签天线 读写器 RFID中间件 SOA2讨论与思考讨论与思考（1）简述物联网服务类型及专属性。（2）满足物联网设计的基本条件和基本原则有哪些？（3）阐述物联网设计的6条基本原则。（4）简要叙述M2M运营体系的主要功能。（5）ETC系统设计中的硬件主要设备。（6）运用所学知识，将某智慧城市整体方案做出简要规划。