Z2-特高频无源标签码分射频识别-刘礼白 科学出版社 9787030387486 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘礼白 著

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• Z2-特高频无源标签码分射频识别
• 刘礼白
• 科学出版社
• 9787030387486
• RFID
• 特高频
• 无源标签
• 码分
• 射频识别
• 图书

店铺： 华裕京通图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030387486

商品编码：29771552515

包装：精装

出版时间：2014-01-01

图书基本信息
图书名称	特高频无源标签码分射频识别	作者	刘礼白
定价	98.00元	出版社	科学出版社
ISBN	9787030387486	出版日期	2014-01-01
字数		页码
版次	1	装帧	精装

内容简介

《特高频无源标签码分射频识别》从特高频射频识别（UHF RFID）空中接口属于短距离无线通信的概念出发，首先介绍要掌握UHF RFID空中接口设计的通信思维，来作为《特高频无源标签码分射频识别》的基础。然后分析以ISO/IEC18000-6为代表的源于雷达模型的现行UHF RFID空中接口标准和技术，说明其单信道射频识别（SC-RFID）特征、系统和各组成单元的技术特点。后详细介绍《特高频无源标签码分射频识别》的核心内容，即基于通信思维的码分射频识别（CD-RFID）系统设计技术。 　　《特高频无源标签码分射频识别》可供从事UHF RFID空中接口技术研究设计和工程应用的人员参考，对从事短距离通信系统研究和开发的人员也有参考价值。

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目录

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文摘

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序言

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无源标签技术的前沿探索与应用实践 概述 本书深入剖析了特高频（UHF）无源标签在现代物联网（IoT）领域的核心技术原理、关键技术挑战以及广泛的应用前景。作为一种在信息识别领域极具潜力的技术，UHF无源标签以其无需外部供电、识别距离远、数据传输速率高、成本低廉等优势，正逐步渗透到制造业、零售业、物流仓储、医疗健康、资产管理、交通出行等各个行业，成为构建智能化、自动化信息系统不可或缺的重要组成部分。本书旨在为读者提供一个系统、全面且深入的理解，从基础理论到实际应用，全面展现UHF无源标签技术的独特魅力与无限可能。 第一章：特高频无源标签技术基础 本章将从根本上阐述特高频无源标签（UHF RFID）的技术基石。首先，我们将回顾射频识别（RFID）技术的起源与发展历程，强调UHF频段在RFID领域的重要地位。接着，深入探讨UHF无源标签的工作原理，包括其核心组成部分：标签芯片（Tag IC）和天线（Antenna）。我们将详细解析标签芯片的内部结构，例如电源管理单元、微处理器、存储器（EPC、TID、User Memory等）、以及射频收发器等，并阐释它们各自的功能和工作方式。 对于天线部分，我们将重点介绍UHF无源标签天线的类型，如偶极子天线、单极子天线、贴片天线以及更复杂的阵列天线，分析不同天线结构对识别距离、方向性和极化特性的影响。同时，我们将详细讲解标签芯片与天线之间的阻抗匹配问题，以及如何通过优化设计实现高效的能量耦合和信号传输。 能量采集是无源标签技术的关键。本章将重点介绍UHF无源标签如何从阅读器发出的射频信号中获取能量，详细分析电磁场耦合、整流与稳压电路的工作机制，并探讨影响能量采集效率的因素，如阅读器发射功率、距离、天线增益等。 第二章：UHF无源标签的通信协议与标准 通信协议是实现UHF无源标签与阅读器之间有效信息交互的规范。本章将聚焦于目前国际上最为广泛应用的UHF RFID通信标准——ISO/IEC 18000-6系列标准。我们将详细解读ISO/IEC 18000-6C（也称为EPC Gen2）协议，这是目前UHF无源标签领域的事实标准。 我们将深入分析EPC Gen2协议的帧结构、编码方式、数据传输速率以及工作模式。重点讲解标签与阅读器之间的反向散射（Backscatter）通信机制，以及如何通过调制（如ASK）和解调（如OOK）来实现数据的可靠传输。此外，本章还将详细介绍EPC Gen2协议中的核心命令，如查询（Query）、查询响应（Query Response）、选择（Select）、标签识别（Inventory/Anticollision）等，并解释它们在标签识别过程中的作用。 反向散射通信中的碰撞问题是RFID系统设计中的一个重要挑战。本章将重点阐述RFID系统中的防碰撞算法，详细介绍常用的防碰撞算法，如： ALOHA类算法： 包括Slotted ALOHA、Pure ALOHA等，分析其原理、优缺点以及在不同场景下的适用性。 基于树的算法： 如Binary Tree算法、Q-algorithm等，深入解析其工作流程、效率以及如何有效减少标签碰撞。 其他的防碰撞策略： 可能会提及一些基于调度或分组的更高级的防碰撞方法。 通过对这些通信协议和标准的深入理解，读者将能够掌握UHF无源标签系统设计中的核心技术要素。 第三章：UHF无源标签芯片设计与制造 本章将深入探讨UHF无源标签芯片的设计与制造工艺。首先，我们将剖析UHF无源标签芯片的电路架构，包括射频前端、基带数字电路、以及存储器等模块。我们将重点关注射频前端的设计，包括射频开关、阻抗匹配网络、以及用于反向散射调制的关键电路。 数字基带电路的设计将涵盖信号的编码与解码、防碰撞算法的实现、以及与存储器的接口控制等。在存储器方面，我们将详细介绍不同类型存储器（如OTP、EPC、TID、User Memory）的特性、存储容量、读写速度以及安全性，并讨论如何根据应用需求选择合适的存储器类型。 从工艺角度，本章将介绍与RFID芯片制造相关的半导体工艺技术，如CMOS工艺。我们将探讨影响芯片性能的关键工艺参数，以及如何通过先进的制造技术来降低功耗、提高可靠性和集成度。此外，我们还会讨论芯片封装技术，包括导线键合、倒装芯片等，以及不同封装形式对标签性能和成本的影响。 第四章：UHF无源标签天线设计与优化 天线是UHF无源标签的关键组成部分，直接影响其识别距离、方向性和环境适应性。本章将专注于UHF无源标签天线的设计理论与实践。 我们将从电磁场理论出发，分析天线的基本参数，如输入阻抗、驻波比（VSWR）、方向性系数、增益、极化等，并阐述这些参数对RFID系统性能的影响。 根据不同的应用场景，UHF无源标签天线可以呈现多样化的设计。本章将介绍几种典型的UHF无源标签天线类型： 偶极子天线与单极子天线： 作为最基础的天线类型，分析其工作原理、辐射特性以及在不同介质上的应用。 贴片天线： 介绍其结构、设计方法以及在电子标签上的广泛应用，探讨如何通过改变介质层厚度、介电常数等参数来优化其性能。 环形天线（Loop Antenna）： 分析其特点，例如对方向性要求不高，在某些应用场景下的优势。 柔性天线与印刷天线： 探讨采用柔性材料（如PET、PI）和印刷技术（如丝网印刷、喷墨印刷）制造天线的方法，以降低成本、提高柔韧性和集成度，适用于服装、食品包装等领域。 多极化天线： 分析其设计原理，以及如何通过设计实现线极化、圆极化，以应对标签方向和极化不确定的复杂环境。 在天线优化方面，本章将重点讨论如何通过仿真软件（如HFSS, CST）进行天线设计与优化，并结合实际测试进行验证。我们将探讨如何考虑标签所附着物品的介电特性，以及如何设计鲁棒的天线以应对不同的工作环境，如金属、液体等表面。 第五章：UHF无源标签系统的集成与优化 本章将视角转向UHF无源标签作为一个完整系统的集成与优化。我们将讨论如何将UHF无源标签芯片、天线以及封装材料等要素有机结合，形成功能完善的电子标签。 电子标签的类型与形态： 硬质标签（Hard Tag）： 结构坚固，适用于资产跟踪、工业环境等。 软质标签（Soft Tag）： 柔性好，适用于服装、书籍、食品包装等。 特殊标签： 如金属标签、耐高温标签、防水标签等，针对特定应用场景的设计。 标签的制造工艺： 贴合工艺： 介绍将芯片与天线集成到基材上的关键工艺流程。 印刷与喷涂工艺： 探讨用于生产大量低成本标签的印刷技术。 质量控制与测试： 强调在生产过程中，如何进行标签的性能测试、耐久性测试等，以确保产品质量。 阅读器（Reader）与天线（Antenna）的集成： 阅读器硬件设计： 简要介绍阅读器的核心组成，如射频收发器、微处理器、控制接口等。 阅读器天线选择与布局： 探讨不同类型阅读器天线（如面板天线、圆极化天线）的特点，以及在特定区域内进行最优天线布局，实现覆盖范围的最大化和死角的最小化。 阅读器与标签的通信距离与功率控制： 讨论如何通过调整阅读器发射功率、信号处理等来优化识别距离和识别率。 系统性能优化： 识别率优化： 结合天线设计、防碰撞算法、阅读器参数设置等方面，分析如何提高标签识别的成功率。 多标签识别场景分析： 深入探讨在密集标签环境下的识别挑战，以及相应的优化策略。 功耗与成本优化： 在满足性能需求的前提下，如何通过优化设计和制造工艺来降低标签的功耗和生产成本。 第六章：UHF无源标签技术的应用领域与发展趋势 本章将聚焦于UHF无源标签技术的实际应用，并展望其未来的发展趋势。 典型应用场景剖析： 工业制造： 生产过程追踪、在制品管理、设备状态监控、工具识别等，提升生产效率与智能化水平。 零售与供应链管理： 商品防伪、库存盘点、货物追踪、自动化收银、智能货架等，优化供应链效率，提升客户体验。 物流仓储： 货物入库/出库管理、包裹分拣、在途追踪、资产盘点等，实现仓储自动化与智能化。 医疗健康： 药品追溯、医疗器械管理、患者身份识别、生命体征监测等，提高医疗安全与效率。 资产管理： 固定资产追踪、设备管理、图书管理、贵重物品防盗等，实现高效的资产管理。 交通出行： 车辆识别、电子不停车收费（ETC）、智能门禁、行李识别等，提升交通智能化水平。 其他新兴领域： 如智能家居、环保监测、文物保护等。 关键技术挑战与未来发展趋势： 更远的识别距离与更强的抗干扰能力： 随着技术的进步，开发能够应对复杂电磁环境，实现更远距离识别的标签与阅读器。 低成本、大批量生产技术： 进一步降低标签的制造成本，使其能够大规模应用于消费品市场。 与新兴技术的融合： 如与5G、边缘计算、人工智能（AI）、区块链等技术的结合，创造更多创新应用。 数据安全与隐私保护： 探讨如何在保障数据安全和用户隐私的前提下，实现RFID数据的有效利用。 标签的智能化与多功能化： 发展集成更多传感功能（如温度、湿度、压力）或具备一定计算能力的智能标签。 可持续性与环保： 研发更环保的材料和制造工艺，减少电子垃圾。 结论 UHF无源标签技术作为物联网时代的重要驱动力，正以其独特的优势和无限的潜力，深刻地改变着各行各业。本书系统地介绍了该技术的原理、标准、设计、应用与发展趋势，旨在为相关领域的研发人员、工程师、以及对该技术感兴趣的读者提供一份宝贵的参考。随着技术的不断成熟和应用场景的持续拓展，UHF无源标签技术必将在未来的智能化社会中扮演越来越重要的角色。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，虽然是严谨的学术论述，但却充满了对技术本质的探索热情，读起来绝不沉闷，反倒有一种抽丝剥茧、层层递进的快感。我个人非常欣赏作者在介绍新概念时，总会先回顾其历史发展和现有技术的局限性，这种“带着问题去学习”的方式，极大地增强了知识的连贯性和记忆点。例如，它对不同编码方案的演进过程描述，不仅是技术罗列，更像是一部小型技术史。在处理复杂数学推导时，作者的解释总是先给出直觉上的理解，然后再辅以严密的数学证明，这种双重路径的设计，极大地降低了阅读门槛，使得即便是初次接触这一复杂学科的读者，也能在理解其“为什么”之后，轻松掌握其“如何做”。它成功地搭建了一座连接基础物理原理与尖端工程应用的坚实桥梁。

评分☆☆☆☆☆

阅读此书的过程，仿佛进行了一次高强度的专业“体检”，它精准地诊断了我对特高频RFID领域知识体系中的所有薄弱环节。书中对于标签与读写器之间的通信协议栈的分解，尤其是在处理多标签冲突和数据传输效率优化方面的论述，体现了作者深厚的功底。我尤其关注了那些关于错误校验和纠正机制的章节，发现书中所介绍的一些巧妙算法，比目前市面上一些商业化方案的实现还要优雅和高效。这种前沿且经过深思熟虑的理论探讨，远远超越了普通“使用说明书”的范畴。对于有志于从事底层算法优化的研究人员来说，这本书提供了一个非常高的理论起点和丰富的创新灵感源泉，值得反复研读，从中汲取精髓。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图文结合的质量实在令人称赞，作为一本硬核的技术专著，它没有陷入那种枯燥乏味的纯文字堆砌，而是精心绘制了大量高质量的原理图和系统架构图，极大地辅助了对复杂电路和协议流程的理解。我特别喜欢其中对信号调制解调过程的剖析，那几页图示配合文字说明，将本来晦涩的数字信号处理过程变得可视化和直观化，这对于像我这样偏向硬件实现的读者来说，简直是福音。而且，书中的参考文献和引用的部分也非常扎实，可以看出作者在资料收集和学术积累上下了巨大的功夫，使得全书的理论基础非常牢固，为后续的进一步研究提供了可靠的起点。翻阅过程中，我几乎没有遇到任何需要反复阅读才能理解的模糊点，这在技术书籍中是相当难得的体验，它真正体现了“知识的艺术化呈现”。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是打开了我对射频识别技术理解的一扇新大门，特别是关于高频和特高频部分，作者的讲解深入浅出，让人很容易就能抓住核心概念。我之前对这个领域一直有点懵懂，总觉得那些复杂的数学模型和电磁波理论高不可攀，但这本书的叙述方式非常亲切，仿佛一位经验丰富的老师在旁边耐心指导。书中对不同频段标签的特性差异分析得非常透彻，不仅仅停留在理论层面，还结合了大量的实际应用案例，比如物流追踪、资产管理等场景下的具体实施效果和挑战。最让我印象深刻的是，作者对码分技术的阐述，清晰地揭示了它在提高系统抗干扰能力和多标签识别方面的关键作用，这在实际的复杂电磁环境中是至关重要的。读完后，我感觉自己对未来设计更高效、更可靠的RFID系统的信心大增，确实是一本极具实践指导意义的专业著作，强烈推荐给所有在这个领域深耕或希望入门的工程师和研究人员。

评分☆☆☆☆☆

我以一个项目经理的视角来看待这本书，它不仅仅是一本技术手册，更像是一份针对高频无源标签应用部署的“最佳实践指南”。在项目规划阶段，最头疼的就是如何权衡成本、性能和环境适应性，这本书恰好提供了非常详尽的对比分析。例如，它细致地对比了不同封装技术对标签性能的影响，以及在不同介质（如金属、液体）附近应用时的注意事项和解决方案。作者提供的那些关于系统设计鲁棒性的建议，直接可以转化为项目需求文档中的关键指标。更实用的是，书中还涉及了部分国家和地区的法规标准概述，这对于跨国项目的推进是不可或缺的参考信息。总而言之，它帮助我从宏观的战略层面，清晰地看到了技术选型背后的所有潜在风险点和优化空间，让整个项目蓝图变得更加清晰和可控。