《RFID原理及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

1、RFID原理及應(yīng)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(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院課程類型:專業(yè)方向課程課程代碼:07415200開課學(xué)期:4學(xué)分：3學(xué)時(shí)：36+12核心課程:否擬使用教材： 陸桑璐，謝磊等射頻識(shí)別技術(shù)原理、協(xié)議與系統(tǒng)設(shè)計(jì).科學(xué)出版社。2014.3國(guó)內(nèi)(外)現(xiàn)有教材：【1】 王俊峰，等.射頻識(shí)別技術(shù)原理與應(yīng)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(shù).電子工業(yè)出版社.2013.07【3】彭力.無線射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)基礎(chǔ).北京航空航天大學(xué)出版社.2012.9【4】單承贛，等.射頻識(shí)別（RFID）原理與應(yīng)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(yīng)用.清華大學(xué)大學(xué)出版社,2013.01學(xué)習(xí)參考資料 HYPERLINK HYPERLINK HYPERLINK (物聯(lián)網(wǎng)論壇)二、課程描述RFID原理與應(yīng)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(guān)鍵技術(shù)之一，也是21世紀(jì)十大重要技術(shù)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(shì)成為物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)選方案。課程內(nèi)容以RFID技術(shù)的應(yīng)用為主線，包括RFID基礎(chǔ)理論：RFID原理、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)組成、系統(tǒng)安全；RFID應(yīng)用技術(shù)：RFID測(cè)試技術(shù)、應(yīng)用性能優(yōu)化技術(shù)、應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)；RFID應(yīng)用案例：物流行業(yè)應(yīng)用方

3、案、制造業(yè)應(yīng)用方案。通過課程的理論與實(shí)踐教學(xué)，能夠全面了解RFID的基本理論，掌握RFID應(yīng)用技術(shù)及方法，能夠構(gòu)建RFID應(yīng)用系統(tǒng)。三、課程目標(biāo)通過對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能掌握、了解射頻識(shí)別技術(shù)的概念，熟悉射頻識(shí)別技術(shù)相關(guān)的無線電頻率、識(shí)別系統(tǒng)、電磁場(chǎng)、電磁波、天線等基本概念，理解數(shù)據(jù)通信技術(shù)的基本概念；了解射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)方法，逐步培養(yǎng)學(xué)生掌握射頻識(shí)別技術(shù)的系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)及分析能力；并通過典型案例來了解射頻識(shí)別技術(shù)在日常生活、物流、生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用，為未來參加工作、增加就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力打下良好的基礎(chǔ)。具有綜合RFID、計(jì)算機(jī)、通訊與應(yīng)用領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)尋找、開發(fā)和設(shè)計(jì)基于RFID物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

4、方案。四、教學(xué)要求（教師與學(xué)生在課程教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)遵守的相關(guān)要求，請(qǐng)結(jié)合課程特點(diǎn)撰寫）RFID應(yīng)用是多學(xué)科交叉的一種技術(shù)，涉及通訊、無線傳輸、計(jì)算機(jī)軟硬件、物流和工業(yè)控制等領(lǐng)域，教與學(xué)都有一定的難度。課程教學(xué)以RFID應(yīng)用為主線，重點(diǎn)講授兩個(gè)頻段：HF-RFID、UHF-RFID。HF-RFID系統(tǒng)的教學(xué)突出應(yīng)用、RFID系統(tǒng)的組成、近場(chǎng)通信與識(shí)別原理、日常HF-RFID應(yīng)用系統(tǒng)的測(cè)試與搭建；UHF-RFID系統(tǒng)教學(xué)突出遠(yuǎn)場(chǎng)物理層通訊機(jī)制、標(biāo)簽碰撞識(shí)別協(xié)議、會(huì)話機(jī)制分析、EPC及工業(yè)應(yīng)用案例分析、探索UHF-RFID新型應(yīng)用模式。授課教師應(yīng)按照RFID教學(xué)重點(diǎn)，認(rèn)真搭建實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)案例，選用的

5、教學(xué)案例涵蓋兩個(gè)頻段的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，通過分析、調(diào)試RFID案例認(rèn)識(shí)RFID通訊、碰撞識(shí)別、會(huì)話機(jī)制等關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)；通過設(shè)計(jì)新的RFID應(yīng)用案例，理解并綜合應(yīng)用上述知識(shí)點(diǎn)，逐步培養(yǎng)學(xué)生探索、設(shè)計(jì)、開發(fā)RFID新型應(yīng)用模式的能力。學(xué)習(xí)是大學(xué)生自己的責(zé)任和義務(wù)，學(xué)生應(yīng)根據(jù)課程大綱要求制定本門課程學(xué)習(xí)計(jì)劃，加強(qiáng)學(xué)業(yè)管理，嚴(yán)格自我要求，提升自主學(xué)習(xí)能力，主動(dòng)適應(yīng)課程學(xué)習(xí)要求。參與課堂教學(xué)活動(dòng)不遲到、不早退，無正當(dāng)理由不請(qǐng)假，上課認(rèn)真聽講，不做任何與課堂教學(xué)無關(guān)事宜，不使用手機(jī)，積極與授課教師進(jìn)行教學(xué)互動(dòng)，同時(shí)利用課余時(shí)間做好預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、課外書籍閱讀等工作，主動(dòng)與同學(xué)開展合作學(xué)習(xí)，認(rèn)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(shí)現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)，本門課程考核方式及要求如下：1、出 勤 率：10%。點(diǎn)到不少于10次，其中缺席3次，按無成績(jī)計(jì)算；2、隨堂測(cè)驗(yàn)：10%。至少2次，測(cè)試對(duì)內(nèi)存分布、中斷與定時(shí)的理解與應(yīng)用；3、專題實(shí)踐：20%。至少完成5個(gè)專題實(shí)踐，加強(qiáng)實(shí)踐目標(biāo)的驗(yàn)收，根據(jù)完成的時(shí)間、質(zhì)量綜合評(píng)分，在實(shí)踐過程中碰到的問題，適當(dāng)引導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)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(diǎn)和硬件實(shí)踐能力的要求，期末考核選擇“課程設(shè)計(jì)”與“理論”考試兩種方式，各占總評(píng)成績(jī)的20%。理論考試要求：考試形式：閉卷考試題型：填空、選擇、簡(jiǎn)答、分析與設(shè)計(jì)五種題型。5、期末課程設(shè)計(jì)：3

7、0%（具體要求見實(shí)驗(yàn)大綱）注：授課教師應(yīng)緊扣課程目標(biāo)，把課程考核貫穿于教學(xué)的全過程，選擇能夠全面衡量學(xué)生學(xué)習(xí)效果的考核方式，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行有效評(píng)價(jià)。六、課程內(nèi)容第一單元：RFID概述（授課時(shí)間：第四學(xué)期第1周）教學(xué)目標(biāo)：了解RFID的特點(diǎn)、核心技術(shù)、RFID與物聯(lián)網(wǎng)、RFID的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)：核心技術(shù)、RFID與物聯(lián)網(wǎng)。教學(xué)難點(diǎn)：核心技術(shù)、RFID與物聯(lián)網(wǎng)。學(xué) 時(shí)：課堂教學(xué)2學(xué)時(shí)，課外自主學(xué)習(xí)時(shí)間不少于4學(xué)時(shí)教學(xué)方法：講授法、演示法主要內(nèi)容：（1）自動(dòng)識(shí)別技術(shù)； （2）RFID主要特點(diǎn)； （3）RFID核心技術(shù)； （4）RFID歷史與現(xiàn)狀； （5）RFID發(fā)展趨勢(shì)； （7）RFID與物聯(lián)

8、網(wǎng)； （8）RFID的典型應(yīng)用LF/HF應(yīng)用：門禁、票證和收費(fèi)、馬來西亞的主題公園、證件防偽、動(dòng)物管理；UHF應(yīng)用：EPC系統(tǒng)、控制控制領(lǐng)域應(yīng)用方案學(xué)習(xí)方法：小組討論、實(shí)驗(yàn)操作課后作業(yè)：完成教材第X頁(yè)練習(xí)題1-5并在下周課前提交第二單元：RFID系統(tǒng)組件（授課時(shí)間：第四學(xué)期第23周）教學(xué)目標(biāo)：了解RFID系統(tǒng)的組成、讀寫器與標(biāo)簽的體系結(jié)構(gòu)。教學(xué)重點(diǎn)：讀寫器與標(biāo)簽的體系結(jié)構(gòu)。教學(xué)難點(diǎn)：讀寫器與標(biāo)簽的體系結(jié)構(gòu)。學(xué) 時(shí)：課堂教學(xué)4學(xué)時(shí)，課外自主學(xué)習(xí)時(shí)間不少于8學(xué)時(shí)教學(xué)方法：講授法、演示法主要內(nèi)容：（1）閱讀器； （2）標(biāo)簽； （3）軟件系統(tǒng)組成； （4）中間件； 學(xué)習(xí)方法：小組討論、實(shí)驗(yàn)操作課后作業(yè)

9、：完成教材第X頁(yè)練習(xí)題1-5并在下周課前提交第三單元：RFID近場(chǎng)信機(jī)制（授課時(shí)間：第四學(xué)期第46周）教學(xué)目標(biāo)：認(rèn)識(shí)射頻前端電路、了解耦合通信機(jī)制、理解調(diào)制與解調(diào)技術(shù)、掌握編碼與解碼技術(shù)。教學(xué)重點(diǎn)：耦合通信機(jī)制、調(diào)制與解調(diào)技術(shù)、編碼與解碼技術(shù)。教學(xué)難點(diǎn)：耦合通信機(jī)制、調(diào)制與解調(diào)技術(shù)、編碼與解碼技術(shù)。學(xué) 時(shí)：課堂教學(xué)6學(xué)時(shí)，課外自主學(xué)習(xí)時(shí)間不少于12學(xué)時(shí)教學(xué)方法：講授法、演示法主要內(nèi)容：（1）讀寫器射頻前端電路結(jié)構(gòu)； （2）標(biāo)簽射頻前端電路結(jié)構(gòu)； （3）耦合通信； （4）調(diào)制與解調(diào)； （5）編碼與解碼；學(xué)習(xí)方法：小組討論、實(shí)驗(yàn)操作課后作業(yè)：完成教材第X頁(yè)練習(xí)題1-5并在下周課前提交第四單元：RF

10、ID遠(yuǎn)場(chǎng)通信機(jī)制（授課時(shí)間：第四學(xué)期第79周）教學(xué)目標(biāo)：了解遠(yuǎn)場(chǎng)通信射頻前端電路結(jié)構(gòu)，理解反向散射通信機(jī)制、調(diào)制與解調(diào)、編碼與解碼技術(shù)。教學(xué)重點(diǎn)：反向散射通信機(jī)制、調(diào)制與解調(diào)、編碼與解碼技術(shù)。教學(xué)難點(diǎn)：反向散射通信機(jī)制、調(diào)制與解調(diào)、編碼與解碼技術(shù)。學(xué) 時(shí)：課堂教學(xué)6學(xué)時(shí)，課外自主學(xué)習(xí)時(shí)間不少于12學(xué)時(shí)教學(xué)方法：講授法、演示法主要內(nèi)容：（1）射頻頻譜與電磁信號(hào)傳輸； （2）信號(hào)的電壓與能量； （3）閱讀器信號(hào)的調(diào)制與復(fù)用； （4）反向散射機(jī)制與標(biāo)簽編碼； （5）鏈路預(yù)算； （6）天線增益與極化； （7）真實(shí)環(huán)境下的信號(hào)傳輸； （8）射頻電路與ADS仿真；學(xué)習(xí)方法：小組討論、實(shí)驗(yàn)操作課后作業(yè)：完成

11、教材第X頁(yè)練習(xí)題1-5并在下周課前提交第五單元：RFID碰撞協(xié)議（授課時(shí)間：第四學(xué)期第1012周）教學(xué)目標(biāo)：了解碰撞概念，理解ALOHA碰撞識(shí)別機(jī)制，掌握二進(jìn)制樹碰撞識(shí)別機(jī)制。教學(xué)重點(diǎn)：ALOHA與二進(jìn)制樹碰撞識(shí)別機(jī)制。教學(xué)難點(diǎn)：ALOHA與二進(jìn)制樹碰撞識(shí)別機(jī)制。學(xué) 時(shí)：課堂教學(xué)6學(xué)時(shí)，課外自主學(xué)習(xí)時(shí)間不少于12學(xué)時(shí)教學(xué)方法：講授法、演示法主要內(nèi)容：（1）碰撞概述； （2）讀寫器碰撞與標(biāo)簽碰撞； （3）基于ALOHA標(biāo)簽防沖突算法； （4）基于二進(jìn)制樹標(biāo)簽防沖突算法； （5）防沖突算法的性能分析；學(xué)習(xí)方法：小組討論、實(shí)驗(yàn)操作課后作業(yè)：完成教材第X頁(yè)練習(xí)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(shí)間：第四學(xué)期第13周）教學(xué)目標(biāo)：了解協(xié)議的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和性能標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)重點(diǎn)：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和性能標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)難點(diǎn)：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和性能標(biāo)準(zhǔn)。學(xué) 時(shí)：課堂教學(xué)2學(xué)時(shí)，課外自主學(xué)習(xí)時(shí)間不少于4學(xué)時(shí)教學(xué)方法：講授法、演示法主要內(nèi)容：（1）RFID協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)概述； （2）ISO1443； （3）ISO15693；學(xué)習(xí)方法：小組討論、實(shí)驗(yàn)操作課后作業(yè)：完成教材第X頁(yè)練習(xí)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(shí)間：第四學(xué)期第1415周）教學(xué)目標(biāo)：掌握超高頻協(xié)議（C0、C1G1、C1G2）、理解EPC體系結(jié)構(gòu)。教學(xué)重點(diǎn)

13、：高頻協(xié)議（C1G2）、EPC體系結(jié)構(gòu)。教學(xué)難點(diǎn)：高頻協(xié)議（C1G2）、EPC體系結(jié)構(gòu)。學(xué) 時(shí)：課堂教學(xué)6學(xué)時(shí)，課外自主學(xué)習(xí)時(shí)間不少于12學(xué)時(shí)教學(xué)方法：講授法、演示法主要內(nèi)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(jī)制、標(biāo)簽的狀態(tài)機(jī)、讀取標(biāo)簽、選擇指定的標(biāo)簽、性能的權(quán)衡）； （4）UHF-RFID的典型應(yīng)用EPC系統(tǒng)起源與發(fā)展；EPC的構(gòu)成（3個(gè)部分：編碼體系、RFID系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)，6個(gè)方面：EPC編碼、EPC

14、標(biāo)簽、EPC中間件、對(duì)象名稱解析服務(wù)ONS、EPC信息服務(wù)EPCIS）；EPC技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)；EPC在全球的應(yīng)用；EPC中間件及信息服務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用；學(xué)習(xí)方法：小組討論、實(shí)驗(yàn)操作課后作業(yè)：完成教材第X頁(yè)練習(xí)題1-5并在下周課前提交第八單元：RFID與WSN（授課時(shí)間：第四學(xué)期第16周）教學(xué)目標(biāo)：了解RFID與WSN的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)，理解基于RFID的WSN的優(yōu)勢(shì)與體系結(jié)構(gòu)。教學(xué)重點(diǎn)：基于RFID的WSN的體系結(jié)構(gòu)。教學(xué)難點(diǎn)：基于RFID的WSN的體系結(jié)構(gòu)。學(xué) 時(shí)：課堂教學(xué)2學(xué)時(shí)，課外自主學(xué)習(xí)時(shí)間不少于2學(xué)時(shí)教學(xué)方法：講授法、演示法主要內(nèi)容：（1）WSN概述； （2）集成RFID的WSN的優(yōu)勢(shì)； （3）相關(guān)條件； （4）體系結(jié)構(gòu)；學(xué)習(xí)方法：小組討論、實(shí)驗(yàn)操作課后作業(yè)：完成教材第X頁(yè)練習(xí)題1-5并在下周課前提交第九單元：RFID的應(yīng)用模式（授課時(shí)間：第四學(xué)期第16周）教學(xué)目標(biāo)：了解標(biāo)簽識(shí)別、信息檢索與集成、目標(biāo)定位與追蹤、移動(dòng)行為感知的基本原理與體系結(jié)構(gòu)。教學(xué)重點(diǎn)：標(biāo)簽識(shí)別、信息檢索與集成原理與體系結(jié)構(gòu)。教學(xué)難點(diǎn)：目標(biāo)定位與追蹤、移動(dòng)行為感知的原理與體系結(jié)構(gòu)。學(xué) 時(shí)：課