RFID

射频识别技术（RFID），是20世纪80年代发展起来的一种新兴自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。 RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。

RFID

• 概述
  • RFID是一种非接触式的自动射频识别技术
  • 工作原理
    • 阅读器与应答器之间信息，能量，时序交互
  • 耦合方式
    • 电感耦合
      • 电磁感应， 距离小， 低频和高频， 传输效率低
    • 反向射频耦合
      • 电磁场， 距离大， 高频和超高频， 传输效率高
  • 工作频率
    • 低频（30～300k）
    • 高频（3～30M）
    • 特高频（300m~3G）
    • 超高频（3～300G）
  • 组成
    • 应答器
    • 阅读器
    • 高层
      • 作用：将多个阅读器获取的数据有效整合
  • 天线
    • 作用：获取最大能量传输效果
  • RFID与条形码
  • RFID与接触式IC卡
• 射频前端
  • 实现能量和信息的传输
  • 天线电路
    • 串联谐振回路
    • 并联谐振回路
    • 具有初级和次级线圈的耦合电路
  • 阅读器天线电路（能量）
    • 串联谐振回路
      • 广泛使用：电路简单，成本低，信号源内阻小，谐振时可获得最大回路电流
      • Q：与电容的内阻无关
  • 应答器天线电路（能量）
    • 并联谐振回路
      • 使用：信号源的内阻大，谐振时回路两端可获得最大电压（无源应答器所需）
      • Q：与电容的内阻无关
  • 电感耦合
    • 具有初级（阅读器）和次级（应答器）线圈的耦合电路
    • 负载调制 （应答器中）
      • 应答器向阅读器传输信息的技术
      • 电阻负载调制
        • Rmod接入不影响谐振频率
        • RL：负载电阻 Rmod：负载调制电阻 二进制数据编码控制开关（Rmod）
      • 电容负载调制
        • Cmod接入应答器失谐
        • 应答器的天线电路谐振频率＞=阅读器的天线电路谐振频率
  • 功率放大电路 （阅读器中）
    • 用于向应答器提供能量
    • 放大器类
      • 线性功率放大器
        • B 类放大器
      • 开关型功率放大器
        • D 类放大器
        • E 类放大器
    • 电磁兼容：EMC
      • 电磁干扰：EMI
      • 抗电磁干扰：EMS
• 编码与调制
  • 信号、信道
    • 数据和信号
      • 数字信号 （基带信号）
      • 模拟信号 （宽带信号）
    • 信道
      • 介质
        • 导向传输介质
        • 非导向传输介质 （无线传输：天线完成）
      • 传输损耗与失真
      • 信道容量
        • 信道上的数据传输速率 （比特率）
        • 最大信道容量
          • C=2BWlog2M
      • 香农定律
  • 编码
    • 编码方式
      • 信源编码
      • 信道编码
    • NRZ
    • 曼彻斯特
      • 起始 1：10 0：01 结束：00
    • 米勒码
      • 与前位有关 不同不变（1与0） 相同变（1与1/0与0）
      • 起始 1：10或01 0：00或11 结束
    • 修正米勒码
      • 开始：时序Z 1： 时序X 0： 时序Y 结束：时序Y （当有两个或多个0时，从第二个0：时序Z）
  • 调制
    • 脉冲调制 （NZR码）
      • FSK（频移）
        • 0：fc/8 1 : fc/5
      • PSK（相移）
        • PSK1
          • 0，1时变
        • PSK2
          • 遇1时变
      • 副载波调制 （应答器中）
        • 副载波
          • 应用于13.56MHZ的RFID
          • 只用于应答器向阅读器
        • 应答器将需要传输的信息首先组成相应的帧，然后将帧的基带编码调制到副载波频率上，最后再进行载波调制，实现向阅读器的信息传输
        • ISO/IEC 14443标准下： TYPE A：位编码是曼彻斯特码 副载波调制用ASK方式 TYPE B：位编码是NRZ码 副载波调制用BPSK方式
    • 正弦波调制
      • 载波采用正弦高频信号 （载波：一种高频正弦振荡信号）
      • 正弦载波既可以是信息载体，也可为无源应答器提供能量
      • 数字调制
        • ASK（幅移）
        • FSK（频移）
        • PSK（位移）
• EPC、M2M、中间件
• RFID的ISO/IEC 标准
  • 非接触式IC卡标准
    • ISO/IEC 10536 （密）
    • ISO/IEC 14443（近：＜10m）
    • ISO/IEC 15693（疏：大约50m）
  • 动物识别标准
    • ISO/IEC 11784
    • ISO/IEC 11785
    • ISO/IEC 14223
  • 集装箱识别标准
    • ISO/IEC 10374
    • ISO/IEC 18185
  • 物品识别标准
    • ISO/IEC 18000
    • ISO/IEC 18001
• 信息安全
  • 密码学
    • 非对称密码体制 （加密：公开 解密：保密）
      • RSA
      • ECC
    • 对称密码体制
      • 分组密码
        • DES
        • ARS
      • 序列密码（流密码）
  • 流密码
    • m 序列 线性移动寄存器
    • M 序列（种数多） 非线性反馈移位寄存器
  • 认证技术
    • 三次认证过程
  • 攻击与解决
    • 加密机制
      • 认证传输方式
      • 加密传输方式
      • 混合传输方式
    • 攻击
      • 主动攻击
        • 中断，篡改，伪造
      • 被动攻击
        • 获取，监听，分析
    • 解决
      • 物理方法
      • Hash锁
  • 密钥管理
    • 分层管理 （将所有的秘密保护转换为对主密钥保护）
      • 主密钥
      • 二级密钥
      • 初级密钥
• 数据校验和防碰撞方法
  • 两个问题
    • 外界干扰
    • 碰撞
  • 差错控制
    • ARO
      • 反馈重发
    • FEC
      • 向前纠错
    • HEC
      • 混合纠错
  • 检纠错码
    • 信息码元和监督码元 汉明距离：两个码组异或后1的个数
    • 分类
      • 分组码 （监督码与本信息码有关）
        • 线性码
          • 循环码
            • CRC，BCH码
          • 非循环码
            • 奇偶检验码，汉明码
        • 非线性码
      • 卷积码
      • 交织码
    • 编码效率
    • 奇偶检验（单个比特错误）
    • CRC（可多个）
  • 防碰撞
    • 防碰撞方法
      • ALOHA
        • 纯ALOHA
        • 时隙ALOHA
      • 二进制搜索树
    • 防碰撞协议
      • TYPEA
      • TYPEB
    • 碰撞检测