前言
射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术是一种利用射频信号在空间耦合实现无接触的信息传输,并通过所传输的信息自动识别目标对象的技术。RFID系统如同物联网的触角,使得自动识别物联网中的每一个物体成为可能,是构建物联网的基础。各高等院校也都将射频识别技术列为物联网工程等相关专业的核心课程,可见物联网RFID技术的重要性。
本书从一个全新的体系介绍物联网RFID的原理与技术。全书分为三个部分,共12章。从射频识别的“射频”,到射频识别的“识别”,最后以“应用”结尾。这三部分内容自底向上自成体系,不仅可以高屋建瓴地从全局角度掌握RFID技术,也可以方便地对每个具体的知识点进行深入的学习。
第一部分包含第1~3章,讲述射频识别中的“射频”部分。本书首次将射频电路知识(传输线理论、谐振电路和天线基础)作为射频识别的基础进行了介绍,这将使得没有射频电路基础的读者也可以很好地理解射频识别。
其中,第1 章为传输线理论,介绍射频电路中的基本概念——传输线,这一章是本书中独立性最大的一章,读者可以根据实际情况决定是否学习本章内容。第2章为谐振电路,主要介绍串联谐振和并联谐振,是后续章节介绍RFID通信过程的理论基础。第3章为天线基础,介绍RFID系统常用的天线及天线的电参数。
第二部分包含第4~9章,讲述射频识别中的“识别”部分,重点介绍射频识别系统的主要组成部分(电子标签、读写器),以及读写器与电子标签的通信技术(编码与调制技术、防碰撞技术和安全技术)。
其中,第4章为物联网RFID系统概述,讲述RFID系统的基本概念和分类。第5章和第6 章分别为电子标签和读写器,介绍它们的基本构成和工作原理。第7 章介绍读写器与电子标签之间进行通信的重要步骤——编码与调制。第8章和第9章分别讲述RFID通信中的关键问题——防碰撞技术和安全技术。
第三部分包含第10~12章,讲述射频识别技术的应用。
其中,第10章为RFID标准,介绍RFID技术广泛应用的前提——标准化。第11章介绍物联网的典型架构——EPC系统,该系统可在RFID的基础上,构建一个全球互联的物联网。第12章介绍RFID在四个不同领域的典型应用实例。
本书在编写过程中力求深入浅出、重点突出、简明扼要,尽可能方便不同专业背景和知识层次的读者阅读。本书配套的课件资料可从www.hxedu.com.cn(华信教育资源网)免费下载。
中南大学信息科学与工程学院研究生康雪丹、崔文成、刘仕谦、夏伟、文国军、张玲玉,以及中南大学首届物联网工程专业的学生侯翔宇、代隽杰、谢敏、郑艺超等人为本书提供了大量编写素材,以及在内容录入、排版、绘图方面等做了大量工作。在此,谨对上述人士表示诚挚的谢意。
特别感谢中南大学黄东军教授、吴敏教授、王建新教授、王伟平教授、金瓯教授、施荣华教授,他们在本书的编写过程中给予编者极大的鼓励和帮助,否则编者不可能将本书的编写付诸实施。感谢电子工业出版社,特别是田宏峰编辑在本书的编写中付出的辛勤劳动。
另外,本书部分内容参考了大量公开资料和网络上的资源,对他们的工作致以深切的谢意。需要指出的是,物联网工程专业是一个全新的专业,因此要编写一本完美的物联网RFID教材绝非易事。由于水平有限,书中难免存在疏漏或者错误,希望广大读者不吝赐教。如有任何建议、意见或者疑问,请及时联系作者,以期在后续版本中改进和完善。
编者
2013年5月