第一章,

读写器、电子标签的组成及各部分功能。

读写器
天线
产生电磁场，与电子标签通过电磁波交换数据信息。
射频接口
调制和发送到天线的信号，并接收和调解来自天线的信号。
控制单元
完成与上位机及电子标签之间的通行数据的处理。
应用接口
读写器与中间件或应用系统软件交换数据的通道。

电子标签
（1）天线
负责与读写器通讯，无源标签还通过天线获得能量。
（2）射频前端
射频前端对接收或发送的数据进行放大整形、调制解调，无源标
签还对天线的感应电压进行整流、滤波、稳压获得工作电源。
（3）控制与存储电路
存储部分存储电子标签数据，各种类型的非易失性存储器。
控制部分分为使用CPU的电子标签和不使用CPU的电子标签。
不使用CPU的标签使用专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)执行地址和安全逻辑，通过状态机对所有的过程和状态进行控制。 使用CPU的标签通过运行片内操作系统（Chip Operating
System，COS）对相关读写过程和状态进行控制。

RFID系统按照工作频率、耦合方式、读写距离分类,

工作频率
（1）低频(Low Frequency，LF)。30-300kHz
（2）高频(High Frequency，HF)。为3-30MHz
（3）微波。300MHz-3000GHz，300MHz-3GHz也称超高频(Ultra High Frequency，UHF)。

耦合方式
电感耦合方式
反向散射耦合方式

读写距离
（1）密耦合系统。典型工作距离为1cm。
（2）近耦合系统。典型工作距离为10cm。
（3）疏耦合系统。典型工作距离为1m。
（4）远距离系统。典型工作距离为10m。

RFID通信发起方式，及其相应通信过程,

（1）RTF模式
RTF模式即“读写器先讲（Reader Talk First，RTF）”，通信的发起方是读写器。读写器每间隔一段时间就向其天线磁场中发送轮询命令，进入天线场的电子标签收到读写器的轮询命令后回送应答，读写器收到标签的应答后，开启后续的通信过程。
（2）TTF模式
TTF模式则是采用“标签先讲（Tag Talk First，TTF）”，即通信的发起方是电子标签。符合TTF协议的电子标签进入读写器天线场后，主动发送自身信息，而无需等待读写器发送命令。TTF通信协议简单,多用在读写器与只读电子标签的通信中。

（1）全双工通信
在读写器与电子标签的整个通信期间，读写器的天线磁场都是打开的，读写器与电子标签不同时向对方发送数据。
（2）半双工通信
在读写器与电子标签的整个通信期间，读写器的天线磁场并不都是打开的，从电子标签到读写器的信息传输期间，读写器的天线磁场是关闭的。比如无源半双工系统的工作过程如下。
①读写器先发射射频能量，给电子标签的储能元件充电。
②读写器停止发射能量，标签利用储能向读写器发送信号。
③能量传输与信号传输交叉进行，一个完整的读出周期由充电和读出两个阶段构成。

第二章。

RFID有哪几种调制类型。

1．幅移键控（Amplitude Shift Keying，ASK）
2. 频移键控（Frequency Shift Keying，FSK）幅度不变，载波的频率随调制信号的变化而变化
3. 相移键控（Phase Shift Key，PSK）幅度不变，载波的相位随调制信号的变化而变化

（1）按调制信号形式可分为模拟调制和数字调制。
（2）按被调信号种类可分为脉冲调制、正弦波调制和光波调制等
（3）按传输特性可分为线性调制和非线性调制。线性调制不改变信号原始频谱结构，而非线性调制则改变了信号原始频谱结构。

曼切斯特编码、差动双向编码方式、波形,

曼彻斯特编码
在半个位周期时的下降沿表示二进制“1”，正跳变表示二进制“0”。

差动双向编码
在两位相邻数据的交界处中有跳变，根中间是否有跳变来区分0和1，有是0，没有是1。

通信数据完整性（奇偶校验、CRC校验),

奇偶校验

循环冗余码校验法
（Cyclic Redundancy Check，CRC）利用除法及其余数来进行错误检测。
1.除数
一个由二进制位串组成的代码，称为生成多项式，应满足：
（1）生成多项式的最高位和最低位必须为1；
（2）当被传送信息任何一位发生错误时，被生成多项式做除后应该使余数不为0；
（3）不同位发生错误时，应该使余数不同；
（4）对余数继续做除，应使余数循环。一般根据余数的位数命名不同的CRC校验，命名形式为CRC-R，比如CRC-8、CRC-16等，除数比余数多一位。
2.被除数
由待发送数据右侧补充R个0得到。
3.除法
除式中的竖向运算不使用减法，而是使用模2加，即异或运算
4.余数
宽度不足R位，要在左侧补0凑足R位。例：待发送数据10110

非对称加密算法机密信息交换过程。

公钥加密 私钥解密

动态时隙ALOHA 算法防冲突过程,

动态帧时隙ALOHA算法中一个帧内的时隙数目随着区域内标签数目动态改变，或增加时隙数以减少帧中的碰撞数目。
步骤如下：
（1）进入识别状态，开始识别命令中包含了初始的时隙数N。
（2）由电子标签随机选择一个时隙，同时将自己的时隙计数器复位为1。
（3）当电子标签随机选择的时隙数与时隙计数器对应时，标签向读写器发送数据；若不相等，标签将保留自己的时隙数并等待下一个命令。
（4）当读写器检测到的时隙数量等于命令中规定的循环长度N 时，本次循环结束，读写器转入步骤（2），开始新的循环。该算法每帧的时隙个数N都是动态产生的，解决了帧时隙ALOHA算法中的时隙浪费的问题，适应标签数量动态变化的情形。

二进制树型搜索算法。

二进制树型搜索算法的实现步骤如下：
（1）读写器广播发送最大序列号查询条件Q，其作用范围内的标签在同一时刻传输它们的序列号至读写器。
（2）读写器对收到的标签进行响应，如果出现不一致的现象（即有的序列号该位为0，而有的序列号该位为1），则可判断有碰撞。
（3）确定有碰撞后，把有不一致位的数最高位置0再输出查询条件Q，依次排除序列号大于Q的标签。
（4）识别出序列号最小的标签后，对其进行数据操作，然后使其进入“无声”状态，则对读写器发送的查询命令不进行响应。
（5）重复步骤1，选出序列号倒数第二的标签。
（6）多次循环完后完成所有标签的识别。

第四章。

串联谐振回路、并联谐振回路主要参数的计算,
串联谐振
角频率： L：电感；C：电容

特性阻抗：

品质因数：

通频带：

并联谐振
角频率：同上
特性阻抗：
品质因数：同上
通频带：同上

串联谐振回路、并联谐振回路中Q值、选择性和通频带之间的关系

第八章。

RFID标准分类（图8.1）

ISO/IEC14443 TypeA协议工作状态转换,

（1）POWER OFF。断电状态,PICC未获取满足芯片工作所需的能量。
（2）IDLE。休闲状态,PICC进入磁场得电复位,等待来自读写器的请求命令。
（3）READY。就绪状态，PICC收到REQA或WAKE-UP命令，此状态下PICC可以执行防冲突循环。
（4）ACTIVE。激活状态,PICC的UID被PCD选中。
（5）HALT。停止状态,PICC收到HALT命令或其他不在ISO/IEC14443Type A规定范围内的命令,此状态下PICC仅接受WAKE-UP命令。

ISO15693防冲突（249面例子)。

EPC标准体系框架，各自功能。

（1）EPC物理对象交换
规范用户与带有EPC编码的物理对象进行交互。对物品所使用标签进行标识。
（2）EPC基础设施
EPCglobal体系框架定义了用来收集和记录EPC数据的主要设施部件接口标准。
（3）EPC数据交换
为用户提供了一种点对点共享EPC数据的方法和用户访问EPCglobal核心业务和其他相关共享业务的机会。

EPC编码类型。

EPC代码是由一个版本号加上另外三段数据，依次为域名管理(厂商) 、对象分类(产品) 、序列号

EPC信息网络系统组成，各部分的作用、功能,

（1）EPC中间件。
EPC中间件被称为Savant，是具有一系列特定属性的“程序模块”或“服务”，并被用户集成以满足他们的特定需求。
（2）对象名解析服务ONS。
类似于域名解析服务DNS，ONS则为Savant系统指明了存储产品相关信息的服务器。ONS设计与架构都以Internet域名解析服务为基础。
（3）XML与PML
EPC系统使用XML的为物理实体的远程监控和环境监控提供一种简单、通用的描述语言。在EPC系统中，XML用于描述产品、过程和环境信息，为软件开发、数据存储和分析服务。
（4）EPC信息服务EPCIS
EPCIS（Electronic Products Code Information Service，EPC信息服务）是EPC系统的重要部分，利用标准的采集和共享信息方式，为EPC数据提供标准接口，可与已有的数据库、应用程序及信息系统相连接，供各行业和组织灵活应用。

第十章,

RFID软件分类及各类软件作用、功能,

1.RFID前端软件
直接与电子标签交互的软件，包括读写器中的软件、设备驱动软件、接口软件等。前端软件的主要功能如下。
(1)读/写功能。从电子标签中读取和写入数据。
(2)防冲突功能。
(3)安全功能。采用加密、认证等措施确保电子标签和读写器双向数据通信的安全。
(4)检错纠错功能。保障数据完整性的措施。
2．中间件软件
3．后端软件
后端软件处理通过中间件上传的前端软件采集的数据信息，实现对信息的管理和系统的实际应用。主要功能如下。
（1）电子标签信息管理。电子标签的序列号存入数据库中，并完成数据库信息的实时更新。
（2）数据分析和储存。对整个系统内的数据进行统计分析，生成相关报表，对分析得到的结果进行存储、管理和备份。
（3）实现与前端软件的通信。通过中间件将应用系统软件的命令传送到前端的读写器。
（4）其他功能。比如应用系统参数设置以及系统用户信息和权限的管理，系统运行日志、报警日志的生成与管理等。
4．其他软件
为RFID系统服务的外围软件或辅助软件等。
(1)开发平台。开发RFID前端软件、中间件和后端软件的软件。
(2)测试软件。用来对系统的整体或部分功能进行测试。
(3)评估软件。用来对整个系统的硬件和软件性能进行评估，有时和测试软件合二为一，称为测试评估软件。
(4)演示软件。用来向目标用户演示模块或系统功能的软件。比如读写器的开发厂家通常配有该读写器的演示软件，可以展示读写器的读写功能、通信协议等。
(5)仿真软件。用计算机软件模拟RFID系统中的组成模块或工作环境要素，通过模拟实验来研究已经存在的或正在设计中的RFID系统。

RFID中间件特征

（1）独立于架构。
（2）数据流。具有数据的收集、过滤、整合与传递等特性，以便将正确的对象信息传递到后端的应用系统。
（3）过程流。具有数据排序与管理的能力。
（4）支持多编码标准。
（5）状态监控。监控连接到系统中的RFID读写器的状态等功能并可以自动向应用系统汇报。
（6）安全功能。在RFID中间件中配置安全模块，可以实现网络防火墙的功能，保障数据的安全性和完整性。

RFID中间件层次结构。

1.按网络框架分层
可以分为边缘层与业务集成层两个逻辑层次。

2.按数据流分层
自底向上依次为数据采集层、事件处理层和信息发布层

RFID测试分类

RFID测试的分类
（1）RFID技术测试
测试RFID产品的功能、性能、可靠性等，包括硬件和软件测试，具体又分为读写器、电子标签、中间件和应用系统软件的测试。
（2）RFID应用测试
RFID应用测试主要是在具体应用环境中所进行的测试。通过测试，检验和校核应用方案的可行性，降低应用项目的实施风险。

补充: STM32单片机串口初始化函数Uart2Init()，参考“实验3_STM32串口控制LED”例程。

/*********************************************
** 功能：串口初始化函数
** 输入：无
** 输出：无
*********************************************/    
void Uart2Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    USART_ClockInitTypeDef USART_ClockInitStructure; 
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);
    /* Configure USART2 Tx (PA2) as alternate function push-pull */
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
   /* Configure USART2 Rx (PA3) as input floating */
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
    USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 9600;
    USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
    USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);
//    USART_ClockInitStructure.USART_Clock = USART_Clock_Disable;  
    USART_ClockInitStructure.USART_Clock = USART_Clock_Enable;  
    USART_ClockInitStructure.USART_CPOL = USART_CPOL_Low;  
    USART_ClockInitStructure.USART_CPHA = USART_CPHA_2Edge;  
    USART_ClockInitStructure.USART_LastBit = USART_LastBit_Disable;  
    USART_ClockInit(USART2, &USART_ClockInitStructure);  
    USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE); 
    /* Enable USART2 */
    USART_Cmd(USART2, ENABLE);        
}