物联网核心技术

第一部分　物联网第1章　物联网简介　3 1.1　物联网的基本概念　3 1.2　物联网的发展　3 1.3　物联网的体系结构　4 1.4　物联网的应用　5 参考文献　7第2章　物联网的典型架构——EPC　8 2.1　EPC系统概述　8 2.1.1　EPC的产生与发展　8 2.1.2　EPC的特点　9 2.2　EPC系统组成及结构　9 2.2.1　EPC系统组成　9 2.2.2　EPC系统结构　11 2.3　EPC网络技术　12 2.3.1　Savant系统　12 2.3.2　ONS解析　15 2.3.3　PML——实体标记语言　17 2.3.4　EPC信息服务　19 2.3.5　EPC网络系统模型　20 参考文献　22 第二部分　无线射频识别技术第3章　无线射频识别技术的工作原理　25 3.1　无线射频识别的基本概念与发展历史　25 3.1.1　无线射频识别技术的基本概念　25 3.1.2　无线射频识别技术的发展历史　25 3.1.3　无线射频识别技术的不同分类方法　25 3.1.4　射频识别市场发展现状与预测　26 3.2　无线射频识别技术的基本工作流程　27 3.3　无线射频识别工作的物理学原理　28 3.3.1　相关的电磁场基本理论　28 3.3.2　能量耦合和数据传输　28 3.4　无线射频识别的数据传输协议与安全性　31 3.4.1　数据传输协议与方式　31 3.4.2　数据的安全性　34 3.5　数据的完整性　37 3.5.1　校验方法　38 3.5.2　干扰与抗干扰　39 3.5.3　识读率与误码率　39 参考文献　41第4章　无线射频识别的频率标准与技术规范　42 4.1　RFID标准简介　42 4.1.1　RFID标准的推动力　42 4.1.2　RFID标准化组织　43 4.2　无线射频识别的频率标准　44 4.2.1　频率标准许可　44 4.2.2　不同电磁波频段　45 4.2.3　射频识别系统的工作频率与应用范围　45 4.2.4　射频系统工作频段解释　46 4.2.5　电感耦合射频识别系统的使用频率选择　48 4.3　无线射频识别的应用行业标准　49 4.3.1　ISO TC23/SCl9 WG3应用于动物识别的标准　49 4.3.2　ISO TC204应用于道路交通信息学的标准　49 4.3.3　ISO TCl04应用于集装箱运输的标准　50 4.3.4　ISO TCl22应用于包装的标准　50 4.3.5　ISO/IEC JTCl SC31自动识别应用标准　50 4.3.6　ISO/IEC 18000项目管理的无线射频识别——非接触接口　51 4.3.7　SCl7/WG8识别卡非接触式集成电路　51 4.4　RFID标准体系结构　51 参考文献　54第5章　读写器　55 5.1　读写器概述　55 5.1.1　读写器的作用　55 5.1.2　读写器的基本构成　56 5.2　读写器的形式　60 5.2.1　读写器的分类　60 5.2.2　读写器的选择　63 5.3　读写器天线　63 5.3.1　读写器天线简介　63 5.3.2　天线的结构　64 5.4　读写器技术的发展趋势　65 参考文献　67第6章　射频电子标签　68 6.1　射频电子标签概述　68 6.2　电子标签的种类　68 6.3　双频标签与双频系统　70 6.3.1　有源系统　70 6.3.2　无源系统　71 6.4　电子标签的封装　72 6.4.1　标签的封装形式　72 6.4.2　标签的封装加工　74 6.5　电子标签的天线　75 6.6　电子标签的发展趋势　76 参考文献　78第7章　RFID应用系统　79 7.1　无线射频识别技术的基本技术参数　79 7.2　RFID系统的选择标准与性能评估　79 7.3　无线射频识别技术的运行环境与接口方式　81 7.3.1　无线射频识别系统的运行环境　81 7.3.2　接口方式　81 7.3.3　接口软件　83 7.4　无线射频识别技术应用系统简介　83 7.4.1　无线射频识别系统概述　83 7.4.2　典型的RFID应用系统——智能车辆自动称重系统　88 7.5　不同的读头信息处理系统模型　89 7.5.1　多读头单工作站网络系统模型　90 7.5.2　单读头多工作站网络系统模型　90 7.5.3　多读头多工作站远程网络系统模型　91 7.6　RFID系统中的隐私问题及策略　92 7.6.1　RFID系统中的隐私问题及策略　92 7.6.2　隐私安全对电子标签应用前景的影响　93 7.7　RFID应用系统的发展趋势　94 参考文献　95第8章　RFID在通信应用中的相关算法　96 8.1　RFID防标签碰撞算法的研究　96 8.1.1　防碰撞技术简介　96 8.1.2　ALOHA系列算法　97 8.1.3　二进制防碰撞算法　100 8.2　LZSS压缩算法在RFID标签中的应用　102 8.2.1　常见文本压缩算法的比较　102 8.2.2　LZSS算法简介　104 8.2.3　LZSS编码算法在电子标签中的应用　105 8.3　Hash函数和混沌算法在RFID认证协议中的应用　107 8.3.1　RFID认证协议　107 8.3.2　Hash系列认证协议　108 8.3.3　基于混沌算法的RFID认证协议　110 参考文献　112 第三部分　应用实例第9章　交通领域　115 9.1　远距离射频识别系统　115 9.1.1　远距离射频识别系统的基本原理　115 9.1.2　技术特性　116 9.1.3　广泛的应用领域　116 9.2　电子车牌系统　117 9.2.1　概述　117 9.2.2　电子车牌系统构成　118 9.2.3　电子车牌系统应用与前景展望　119 9.3　高速公路不停车收费系统　120 9.3.1　高速公路不停车收费系统架构　120 9.3.2　高速公路不停车收费系统发展前景　123 9.4　智能停车场系统　124 9.4.1　智能停车场系统架构　124 9.4.2　智能停车场系统功能　125 9.4.3　智能停车场系统详细设计　126 9.5　智能称重管理系统　128 9.5.1　智能称重管理系统总体结构　129 9.5.2　智能称重管理系统的功能及实现　130 9.6　城市智能公共交通系统　132 9.6.1　国内外城市智能公共交通系统现状　132 9.6.2　城市公共汽车自主定位系统　133 9.6.3　城市智能公共交通系统设计　133 9.6.4　城市智能公共交通系统应用前景　134 参考文献　136第10章　安全防伪　137 10.1　数字化安防简介　137 10.1.1　数字化安防的基本概念　137 10.1.2　安防科技面临的挑战　137 10.1.3　RFID安防解决方案　138 10.1.4　数字化安防的意义　141 10.2　门禁系统　141 10.2.1　概述　141 10.2.2　门禁系统构成　142 10.2.3　门禁系统技术原理及标准选择　142 10.2.4　门禁系统的特点　143 10.3　电子门票系统　144 10.3.1　采用电子门票的必要性　144 10.3.2　电子门票系统功能　145 10.3.3　电子门票系统构成　147 10.3.4　电子门票系统的安全与扩展　149 10.4　汽车防盗系统　150 10.4.1　概述　150 10.4.2　基于RFID技术的车辆自动识别系统　150 10.4.3　基于AVI和GPS的防盗网络　151 10.5　酒类防伪系统　152 10.5.1　概述　152 10.5.2　酒类防伪系统构成　154 10.5.3　酒类防伪系统设计　155 参考文献　158第11章　供应链管理　159 11.1　供应链管理应用概述　159 11.1.1　供应链及供应链管理的基本概念　159 11.1.2　RFID在供应链管理中的优势　160 11.1.3　RFID在供应链管理中的应用实例　161 11.2　物流配送环节　163 11.2.1　物流配送应用简介　163 11.2.2　物流配送解决方案　163 11.2.3　物流配送应用实例　166 11.3　仓库管理环节　168 11.3.1　仓库管理应用简介　168 11.3.2　仓库管理解决方案　169 11.3.3　仓库管理应用实例　170 11.4　运输管理环节　171 11.4.1　集装箱运输管理应用简介　171 11.4.2　集装箱运输管理应用实例　172 参考文献　174第12章　公共管理　175 12.1　RFID在图书馆中的应用　175 12.1.1　RFID在图书馆中的应用概述　175 12.1.2　基于RFID的图书馆解决方案　177 12.1.3　RFID在图书馆中的应用实例　179 12.2　RFID在医疗行业中的应用　181 12.2.1　RFID在医疗行业中的应用概述　181 12.2.2　RFID在医院管理中的应用方法　181 12.3　RFID在学生管理中的应用　183 参考文献　186

第一部分　物联网第1章　物联网简介　3 1.1　物联网的基本概念　3 1.2　物联网的发展　3 1.3　物联网的体系结构　4 1.4　物联网的应用　5 参考文献　7第2章　物联网的典型架构——EPC　8 2.1　EPC系统概述　8 2.1.1　EPC的产生与发展　8 2.1.2　EPC的特点　9 2.2　EPC系统组成及结构　9 2.2.1　EPC系统组成　9 2.2.2　EPC系统结构　11 2.3　EPC网络技术　12 2.3.1　Savant系统　12 2.3.2　ONS解析　15 2.3.3　PML——实体标记语言　17 2.3.4　EPC信息服务　19 2.3.5　EPC网络系统模型　20 参考文献　22 第二部分　无线射频识别技术第3章　无线射频识别技术的工作原理　25 3.1　无线射频识别的基本概念与发展历史　25 3.1.1　无线射频识别技术的基本概念　25 3.1.2　无线射频识别技术的发展历史　25 3.1.3　无线射频识别技术的不同分类方法　25 3.1.4　射频识别市场发展现状与预测　26 3.2　无线射频识别技术的基本工作流程　27 3.3　无线射频识别工作的物理学原理　28 3.3.1　相关的电磁场基本理论　28 3.3.2　能量耦合和数据传输　28 3.4　无线射频识别的数据传输协议与安全性　31 3.4.1　数据传输协议与方式　31 3.4.2　数据的安全性　34 3.5　数据的完整性　37 3.5.1　校验方法　38 3.5.2　干扰与抗干扰　39 3.5.3　识读率与误码率　39 参考文献　41第4章　无线射频识别的频率标准与技术规范　42 4.1　RFID标准简介　42 4.1.1　RFID标准的推动力　42 4.1.2　RFID标准化组织　43 4.2　无线射频识别的频率标准　44 4.2.1　频率标准许可　44 4.2.2　不同电磁波频段　45 4.2.3　射频识别系统的工作频率与应用范围　45 4.2.4　射频系统工作频段解释　46 4.2.5　电感耦合射频识别系统的使用频率选择　48 4.3　无线射频识别的应用行业标准　49 4.3.1　ISO TC23/SCl9 WG3应用于动物识别的标准　49 4.3.2　ISO TC204应用于道路交通信息学的标准　49 4.3.3　ISO TCl04应用于集装箱运输的标准　50 4.3.4　ISO TCl22应用于包装的标准　50 4.3.5　ISO/IEC JTCl SC31自动识别应用标准　50 4.3.6　ISO/IEC 18000项目管理的无线射频识别——非接触接口　51 4.3.7　SCl7/WG8识别卡非接触式集成电路　51 4.4　RFID标准体系结构　51 参考文献　54第5章　读写器　55 5.1　读写器概述　55 5.1.1　读写器的作用　55 5.1.2　读写器的基本构成　56 5.2　读写器的形式　60 5.2.1　读写器的分类　60 5.2.2　读写器的选择　63 5.3　读写器天线　63 5.3.1　读写器天线简介　63 5.3.2　天线的结构　64 5.4　读写器技术的发展趋势　65 参考文献　67第6章　射频电子标签　68 6.1　射频电子标签概述　68 6.2　电子标签的种类　68 6.3　双频标签与双频系统　70 6.3.1　有源系统　70 6.3.2　无源系统　71 6.4　电子标签的封装　72 6.4.1　标签的封装形式　72 6.4.2　标签的封装加工　74 6.5　电子标签的天线　75 6.6　电子标签的发展趋势　76 参考文献　78第7章　RFID应用系统　79 7.1　无线射频识别技术的基本技术参数　79 7.2　RFID系统的选择标准与性能评估　79 7.3　无线射频识别技术的运行环境与接口方式　81 7.3.1　无线射频识别系统的运行环境　81 7.3.2　接口方式　81 7.3.3　接口软件　83 7.4　无线射频识别技术应用系统简介　83 7.4.1　无线射频识别系统概述　83 7.4.2　典型的RFID应用系统——智能车辆自动称重系统　88 7.5　不同的读头信息处理系统模型　89 7.5.1　多读头单工作站网络系统模型　90 7.5.2　单读头多工作站网络系统模型　90 7.5.3　多读头多工作站远程网络系统模型　91 7.6　RFID系统中的隐私问题及策略　92 7.6.1　RFID系统中的隐私问题及策略　92 7.6.2　隐私安全对电子标签应用前景的影响　93 7.7　RFID应用系统的发展趋势　94 参考文献　95第8章　RFID在通信应用中的相关算法　96 8.1　RFID防标签碰撞算法的研究　96 8.1.1　防碰撞技术简介　96 8.1.2　ALOHA系列算法　97 8.1.3　二进制防碰撞算法　100 8.2　LZSS压缩算法在RFID标签中的应用　102 8.2.1　常见文本压缩算法的比较　102 8.2.2　LZSS算法简介　104 8.2.3　LZSS编码算法在电子标签中的应用　105 8.3　Hash函数和混沌算法在RFID认证协议中的应用　107 8.3.1　RFID认证协议　107 8.3.2　Hash系列认证协议　108 8.3.3　基于混沌算法的RFID认证协议　110 参考文献　112 第三部分　应用实例第9章　交通领域　115 9.1　远距离射频识别系统　115 9.1.1　远距离射频识别系统的基本原理　115 9.1.2　技术特性　116 9.1.3　广泛的应用领域　116 9.2　电子车牌系统　117 9.2.1　概述　117 9.2.2　电子车牌系统构成　118 9.2.3　电子车牌系统应用与前景展望　119 9.3　高速公路不停车收费系统　120 9.3.1　高速公路不停车收费系统架构　120 9.3.2　高速公路不停车收费系统发展前景　123 9.4　智能停车场系统　124 9.4.1　智能停车场系统架构　124 9.4.2　智能停车场系统功能　125 9.4.3　智能停车场系统详细设计　126 9.5　智能称重管理系统　128 9.5.1　智能称重管理系统总体结构　129 9.5.2　智能称重管理系统的功能及实现　130 9.6　城市智能公共交通系统　132 9.6.1　国内外城市智能公共交通系统现状　132 9.6.2　城市公共汽车自主定位系统　133 9.6.3　城市智能公共交通系统设计　133 9.6.4　城市智能公共交通系统应用前景　134 参考文献　136第10章　安全防伪　137 10.1　数字化安防简介　137 10.1.1　数字化安防的基本概念　137 10.1.2　安防科技面临的挑战　137 10.1.3　RFID安防解决方案　138 10.1.4　数字化安防的意义　141 10.2　门禁系统　141 10.2.1　概述　141 10.2.2　门禁系统构成　142 10.2.3　门禁系统技术原理及标准选择　142 10.2.4　门禁系统的特点　143 10.3　电子门票系统　144 10.3.1　采用电子门票的必要性　144 10.3.2　电子门票系统功能　145 10.3.3　电子门票系统构成　147 10.3.4　电子门票系统的安全与扩展　149 10.4　汽车防盗系统　150 10.4.1　概述　150 10.4.2　基于RFID技术的车辆自动识别系统　150 10.4.3　基于AVI和GPS的防盗网络　151 10.5　酒类防伪系统　152 10.5.1　概述　152 10.5.2　酒类防伪系统构成　154 10.5.3　酒类防伪系统设计　155 参考文献　158第11章　供应链管理　159 11.1　供应链管理应用概述　159 11.1.1　供应链及供应链管理的基本概念　159 11.1.2　RFID在供应链管理中的优势　160 11.1.3　RFID在供应链管理中的应用实例　161 11.2　物流配送环节　163 11.2.1　物流配送应用简介　163 11.2.2　物流配送解决方案　163 11.2.3　物流配送应用实例　166 11.3　仓库管理环节　168 11.3.1　仓库管理应用简介　168 11.3.2　仓库管理解决方案　169 11.3.3　仓库管理应用实例　170 11.4　运输管理环节　171 11.4.1　集装箱运输管理应用简介　171 11.4.2　集装箱运输管理应用实例　172 参考文献　174第12章　公共管理　175 12.1　RFID在图书馆中的应用　175 12.1.1　RFID在图书馆中的应用概述　175 12.1.2　基于RFID的图书馆解决方案　177 12.1.3　RFID在图书馆中的应用实例　179 12.2　RFID在医疗行业中的应用　181 12.2.1　RFID在医疗行业中的应用概述　181 12.2.2　RFID在医院管理中的应用方法　181 12.3　RFID在学生管理中的应用　183 参考文献　186
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