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RFID期末复习 一、二、三章节

填空题20分,1分 选择题30分 15题2分

简答题20分 综合题30分

可带计算器


第一章

1.RFID(什么是RFID)

RFID全称(Radio Frequency Identification)

概念:通过空间耦合实现射频识别无接触实现识别目标的信息传递技术。

优点:

  1. 快速扫描
  2. 体积小,形状多样化
  3. 耐污染性和耐久性
  4. 可重复使用
  5. 穿透性和无屏障阅读
  6. 数据记忆容量大
  7. 安全性

2.RFID系统组成(简述RFID系统组成)

RFID系统主要阅读器、电子标签、中间件和应用系统软件4部分构成。

3.天线场一般分为哪些区域?它们各有什么特点?

通常,根据观测点和天线距离将天线周围的场划分为三个区域。

  1. 无功近场区:在物理概念上,无功近场区是一个储能场,其中电场和磁场的转换类似于变压器中电场和磁场之间的转换。
  2. 辐射近场区:根据与天线的距离,将辐射场分为辐射近场区和辐射远场区。 辐射场在辐射近场区域占优势,辐射场的角度分布与天线直径的距离有关。这个区域也叫菲涅尔区,对于通常的天线。
  3. 辐射远场:辐射场的角分布与该区域的距离无关。严格来说,只有远离天线,才能到达天线的远场区。辐射远场区,俗称远场区,又称夫朗荷费。

4.耦合类型分为三类,其特点是什么?

目前使用的射频识别系统的90%~95%属于电感(磁)耦合系统。

根据射频识别系统的作用,标签天线与读写器天线的耦合可分为

  1. 密耦合系统:它是一种典型的射频识别系统,效果距离很小作用距离范围为0~1cm。密耦合系统利用无接触空间信息传输射频通道,由射频标签与读写器天线的无功近场区域之间的电感耦合组成。密耦合系统工作频率一般限于30MHz以下的频率
  2. 遥耦系统:典型的遥耦系统作用距离可达1m,读写器和标签之间的所有遥耦系统都是电感(磁)耦合,遥耦系统的发送频率通常是使用135KHz以下的频率,或使用6.75MHz、13.56MHz以及27.125MHz频率。遥耦合系统又可细分为近耦合系统(典型的作用距离为15cm)与疏耦合系统(典型功能距离为1m)。
  3. 远距离系统:典型的远距离系统1~10的作用距离m,个别系统工作距离较远。所有远距离系统都使用由标签和读写器天线辐射远场区域之间的电磁场耦合(电磁波的发射和反射,也称为反向散射耦合)组成的无接触空间信息传输通道。长距离系统的典型工作频率为915MHz、2.45GHz和5.8GHz,此外,还有其他一些频率,如433MHZ等。

5.数据传输原理 两种方式:

  1. 负载调制
  2. 反向散射调制

6.射频识别系统模型 三种事件模型:

  1. 目的是数据交换
  2. 时序是数据交换的实现形式
  3. 能量是时间顺序实现的基础

7.电子标签能量分类

无源(读写器提供能量)、半无源、有源

8.时序 有两种方式

阅读器先讲,射频标签先讲(可采用有源标签)

9.数据传输:有线、无线

10.基本工作方法

双向通信;当数据分别由两条不同的传输线传输时,通信双方可以同时发送和接收。双方单向通信;如果同一条传输线用于接收和发送,虽然数据可以在两个方向传输,但通信方不能同时接收和发送数据。:能量不连续。

11.RFID系统的分类 分为四种类型(根据完成的功能不同,RFID系统可分为哪些类型?

  1. EAS系统
  2. 便携式数据采集系统
  3. 物流控制系统
  4. 定位系统

第二章

比特率和波特率有什么区别:波特率:码元的传输率。比特率:数据传输率。

1. 计算信道带宽、比特率、波特率、信道容量

数据传输速率为 比特/秒(b/s)

信道容量是信道的参数,反映了信道能传输的最大信息量。

2.有干扰的信道容量

3.电磁波频段分为低频、高频、超高频、微波

4.数字调制的常用方式:ASK(幅移键控)FSK(频移键控)PSK(相移键控)

5. 五种编码方法

  1. 反向不归零编码(NRZ编码):这是一种简单的数字基带编码方法,反向不归零编码
  2. 曼彻斯特编码:用不同的电压跳变相来区分1和0,其中
  3. 单极性归零编码:
  4. 差动双相编码:。此外,
  5.  密勒编码:

 6.选择编码的因素

  1. 编码方式的选择要考虑电子标签能量的来源
  2. 编码方式的选择要考虑电子标签检错的能力
  3. 编码方式的选择要考虑电子标签时钟的提取

7.副载波调制

副载波调制是指首先把信号调制在载波1上,出于某种原因,决定对这个结果再进行一次调制,于是用这个结果去调制另外一个频率更高的载波2。

在RFID副载波调制中,首先用基带编码的数据信号调制低频率的副载波,已调的副载波信号用于切换负载电阻,然后采用振幅键控 ASK 、频移键控 FSK 或相移键控 PSK 的调制方法,对副载波进行二次调制。

对RFID系统来说,副载波调制方法,而且是

8.校验方法

  1. 奇偶校验:在传输的1个字节(8位)上附加1个检验位,形成9位数据码传输。奇校验:每个字节1的个数位奇数时,校验位置0,

  2. 纵向冗余校验:纵向冗余校验(LRC)是把传输数据块的所有字节进行按位加(或称异或运算),其结果就是校验字节。在传输数据时,附加传输校验字节。在收端,将数据字节和校验字节进行按位加,如果结果为0,就认为传输正确,否则认为传输错误。纵向冗余校验也称作代码和校验。

  3. 循环冗余码校验(会计算):

9.多路存取法

  1. 空分多路法(Space Division Multiple Access,SDMA)
  2. 频分多路法(Frequency Division Multiple Access,FDMA)
  3. 时分多路法(Time Division Multiple Access,TDMA)
  4. 码分多路法(Code Division Multiple Access,CDMA)

10.防碰撞算法(常用的防碰撞算法有哪些?它们有什么特点?)

防碰撞算法利用多路存取法,使射频识别系统中读写器与应答器之间数据完整地传输。

  1. 纯ALOHA算法:信道利用率低,只有18.4%
  2. 时隙ALOHA算法:系统需同步,信道利用率为 36.8%
  3. 动态时隙ALOHA算法:时隙ALHOA系统的吞吐率S在交换数据包量G大约为1时达到最大值。

按照二进制树模型和一定的顺序对所有的可能进行遍历。是一种确定性的防碰撞算法,但该算法要将所有可能全部遍历,因此其应用起来比较慢。(选用曼彻斯特编码)

11.安全攻击

通过软件,利用微处理器的通用接口,通过扫描射频标签和响应读写器的探询,寻求安全协议和加密算法存在的漏洞,进而删除射频标签内容或篡改可重写射频标签内容

通过采用窃听技术,分析微处理器正常工作过程中产生的各种电磁特征,来获得射频标签和读写器之间或其他RFID通信设备之间的通信数据

应对主动攻击的重要技术是认证技术,应对被动攻击的主要技术手段是加密。

12.密码学

:在对称密码体制中,加密密钥和解密密钥相同。:它的产生主要有两个方面的原因:一个是由于对称密码体制的密钥分配问题;另一个是对数字签名的需求。

13.认证技术

相互对称认证:“三次认证”: (1)阅读器发送查询口令的命令给应答器,应答器作为应答响应传送所产生的一个随机数RB给阅读器。 (2)阅读器产生一个随机数RA,使用共享的密钥K和共同的加密算法EK,算出加密数据块TOKEN AB,并将TOKEN AB传送给应达器 TOKEN AB=EK(RA,RB) (3)应答器接收到TOKEN AB后进行解密,将取得的随机数与原先发送的随机数RB进行比较,若一致则阅读器获得了应答器的确认。 (4)应答器发送另一个加密数据块TOKEN BA给阅读器,TOKEN BA为TOKEN BA=EK(RB1,RA) RA为从阅读器传来的随机数,RB1为随机数。 (5)阅读器接收到TOKEN BA并对其解密,若收到的随机数与原先发送的随机数RA相同,则完成了阅读器对应答器的认证。


第三章

1.天线的概念:天线是用来发射或接收无线电波的装置和部件。(天线的辐射符合叠加原理。)

:解析解、数值解和仿真软件。

3.低频和高频的天线, 工作方式:电感耦合

4.低频和高频RFID天线有如下特点:

  1. 天线都采用线圈的形式。 
  2. 线圈的形式多样,可以是圆形环,也可以是矩形环。
  3.  天线的尺寸比芯片的尺寸大很多,电子标签的尺寸主要是由天线决定的。
  4. 有些天线的基板是柔软的,适合粘帖在各种物体的表面。
  5. 由天线和芯片构成的电子标签,可以比拇指还小。
  6. 由天线和芯片构成的电子标签,可以在条带上批量生产。

5.微波天线工作方式:电磁辐射   有哪些特点 :

微波RFID天线有如下特点:

  1.   微波RFID天线的结构多样。
  2.   很多电子标签天线的基板是柔软的,适合粘帖在各种物体的表面。
  3. 天线的尺寸比芯片的尺寸大很多,电子标签的尺寸主要是由天线决定的。
  4. 由天线和芯片构成的电子标签,很多是在条带上批量生产。
  5. 由天线和芯片构成的电子标签尺寸很小。
  6. 有些天线提供可扩充装置,来提供短距离和长距离的RFID电子标签。

6.RFID天线制作工艺主要有

标签: 高频射频电感

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