随着物联网和智能化技术的迅速发展，RFID（无线射频识别）技术作为物联网中的重要组成部分，已被广泛应用于各行各业，从物流和仓储管理到智能交通和零售业，RFID技术发挥了至关重要的作用。然而，RFID的原理、技术核心，以及应用设计涉及诸多知识领域，对学习者和从业人员而言，系统化学习RFID相关知识显得尤为重要。本书致力于从基础理论到实际应用，为读者提供一套完整的RFID知识体系，以便读者深入理解RFID技术原理，并掌握其在不同场景下的应用实践。 本书内容涵盖RFID的基础知识、技术核心、系统设计与应用等多个方面。我们力求通过清晰的逻辑结构、丰富的图表和案例解析，帮助读者系统地掌握RFID技术，从而为其进一步学习或工作奠定坚实的理论和实践基础。 本书为应用型本科和高职高专院校相应课程的教材，也可作为开放大学、成人教育、自学考试、中职学校、培训班的教材，以及工程技术人员的参考工具书。 本书配有免费的电子教学课件、微课视频等，详见前言。

袁迎春 硕士，副教授，高级技师，毕业于东南大学信息工程技术专业，现在南京信息职业技术学院电信学院从事十多年的教学与研究工作，获得江苏省教学成果二等奖等荣誉。

第1章 RFID起源之探—概念、起源与发展 1
1.1 物联网与自动识别技术 1
1.1.1 条码识别技术 3
1.1.2 光学字符识别（OCR）技术 7
1.1.3 生物特征识别技术 10
1.1.4 射频识别技术（RFID） 13
1.2 RFID技术的演进 13
1.2.1 RFID发展历史 14
1.2.2 RFID技术在中国 15
1.3 RFID技术展望 17
1.3.1 NFC技术 17
1.3.2 RFID与传感器和无线传感网的融合 19
1.3.3 生物特征识别与RFID的融合 20
思考与练习1 21

第2章 RFID技术之核—构成、原理与性能 23
2.1 射频基础 23
2.1.1 频谱概述 23
2.1.2 电磁波传播特性 26
2.1.3 天线基础 27
思考与练习2 30
2.2 RFID典型系统构成 31
思考与练习3 34
2.3 RFID系统工作频率 34
2.3.1 工作频段划分 34
2.3.2 工作频段特性 36
2.3.3 适用领域和场景 37
思考与练习4 37
2.4 RFID系统工作原理 38
2.4.1 电感耦合 38
2.4.2 电磁反向散射耦合 39
思考与练习5 40
2.5 RFID系统性能参数 41
思考与练习6 42

第3章 RFID构建之路—核心组件与系统设计 44
3.1 电子标签（RFID Tag） 44
3.1.1 电子标签的分类与特征 45
3.1.2 电子标签的结构 48
3.1.3 标签制造与封装 50
思考与练习7 52
3.2 读写器（RFID Reader） 52
3.2.1 读写器的功能与分类 53
3.2.2 读写器结构 55
3.2.3 读写器工作流程 56
3.2.4 读写器选取 57
思考与练习8 57
3.3 天线设计与性能 58
3.3.1 标签天线 58
3.3.2 读写器天线 60
3.3.3 天线制作方法 61
思考与练习9 62
3.4 新技术与新工艺 62
3.4.1 无芯片电子标签 62
3.4.2 低功耗RFID技术 63
3.4.3 新型天线设计 64
3.4.4 柔性与可穿戴RFID技术 65
3.4.5 RFID制造新工艺 65
思考与练习10 66

第4章 RFID通信之道—编码、调制与防碰撞技术 67
4.1　RFID系统通信模型 67
4.2　信源编码技术 68
4.2.1　不归零（Non-Return-to-Zero NRZ）编码 69
4.2.2　曼彻斯特（Manchester）编码 69
4.2.3　密勒（Miller）编码 70
4.2.4　修正密勒（Modified Miller）编码 71
4.2.5　其他常用编码 72
思考与练习11 73
4.3　调制技术 74
4.3.1 调制的目的和意义 74
4.3.2　数字调制的基本方法 74
4.3.3　副载波调制 76
思考与练习12 78
4.4　差错控制技术 78
4.4.1　奇偶校验编码 79
4.4.2　纵向冗余校验（LRC）编码 80
4.4.3　循环冗余校验（CRC）编码 80
思考与练习13 83
4.5　防碰撞技术 84
4.5.1　防碰撞技术概述 84
4.5.2　基于ALOHA的标签防碰撞算法 87
4.5.3　基于二进制树的标签防碰撞算法 90
4.5.4　读写器防碰撞技术 92
思考与练习14 93

第5章 RFID规范之典—标准、安全与测试 95
5.1　RFID系统标准 95
5.1.1　RFID标准概述 96
5.1.2　RFID标准分类 97
5.1.3　ISO/IEC标准 98
5.1.4　EPC标准 100
5.1.5　产品认证及市场准入制度 103
思考与练习15 105
5.2　RFID隐私与安全 106
5.2.1　RFID系统安全研究 106
5.2.2　常用安全机制 108
5.2.3　RFID数据加密 109
5.2.4　RFID安全认证协议 112
思考与练习16 114
5.3 RFID系统测试与优化 115
5.3.1 RFID系统测试分类 115
5.3.2 RFID测试环境与流程 116
5.3.3 RFID系统优化技术 119
思考与练习17 121

第6章 项目开发平台—Arduino使用基础 122
6.1 Arduino简介 122
6.1.1 什么是Arduino 122
6.1.2 Arduino的特点 123
6.1.3 Mega 2560面板结构 123
6.2 Arduino IDE 124
6.2.1 安装Arduino IDE 124
6.2.2 Arduino IDE开发界面 125
6.3 Arduino编程基础 127
6.3.1 Arduino程序的基本结构 128
6.3.2 特殊标点及符号 128
6.3.3 运算符 129
6.3.4 时间函数 130
6.4 Arduino实操—灯的控制 131
6.4.1 示例Blink 131
6.4.2 LED呼吸灯 133
6.5 Arduino实操—串口通信 133
6.5.1 简单的串口输出 134
6.5.2 接收串口输入并显示 135
6.5.3 串口控制LED 135
思考与练习18 137

第7章 典型低频系统—简单门禁系统 139
7.1 门禁系统简介 139
7.1.1 门禁系统识别方式 139
7.1.2 门禁系统组成 140
7.1.3 门禁系统工作过程 140
7.2 RFID低频读写模块 141
7.2.1 电路工作原理 142
7.2.2 典型低频RFID卡—EM4100 144
7.3 门禁系统设计 145
7.3.1 设计要求 145
7.3.2 系统构成 145
7.3.3 工作流程及软件设计 148
项目实战1 门禁系统设计与调试 149
任务1.1 低频模块原理 149
任务1.2 低频模块解码 150
任务1.3 读取卡号并显示 151
任务1.4 继电器电控锁回路调试 153
任务1.5 RGB LED调试 155
任务1.6 门禁系统联合调试 156
思考与练习19 159

第8章 典型高频系统—一卡通系统 161
8.1 一卡通系统简介 161
8.1.1 校园一卡通 161
8.1.2 电子钱包 163
8.2 典型高频卡—MIFARE S50 163
8.2.1 S50卡的结构和特性 163
8.2.2 S50卡与读写器通信过程 164
8.2.3 S50卡的安全机制 165
8.2.4 S50卡的数据存储结构 166
8.2.5 S50卡存取控制权限 168
8.3 典型高频读写模块—MFRC522 171
8.3.1 MFRC522的功能结构 171
8.3.2 MFRC522与微控制器通信 172
8.3.3 MFRC522引脚介绍 172
项目实战2 高频模块的连接与调试 173
任务2.1 读取NUID 173
任务2.2 所有扇区数据读取 175
任务2.3 读写特定扇区 177
任务2.4 数值块的操作 179
项目实战3 公交刷卡系统设计与调试 181
任务3.1 刷卡系统的设计 181
任务3.2 电子钱包的连接与调试 183
任务3.3 OLED显示屏的连接与调试 186
任务3.4 刷卡系统的联合调试 188
思考与练习20 189

第9章 典型超高频系统—ETC系统 191
9.1 ETC系统工作原理 191
9.1.1 ETC系统架构 192
9.1.2 ETC工作流程 195
9.1.3 ETC标准 195
9.2 超高频标准ISO18000-6C 196
9.2.1 ISO 18000-6C物理接口 197
9.2.2 电子标签的存储器结构 198
9.2.3 电子标签操作命令 199
9.2.4 电子标签状态转换 199
9.3 典型超高频读写模块 201
9.3.1 KLM900超高频读写模块 201
9.3.2 数据通信协议 202
项目实战4 超高频模块的应用操作 204
任务4.1 超高频模块的连接与调试 204
任务4.2 超高频模块的基础操作 208
任务4.3 EPC标签读写 211
任务4.4 超高频卡读写距离影响探究 215
思考与练习21 217