自动识别技术在物联网领域越来越受到市场的高度重视，很多学校逐步引入RFID课程，作为物联网专业的主要课程之一。
然而，由于自动识别技术的特殊性，目前市场上缺乏适合高校应用教学的教材及资源。同时，高校在自动识别技术教学方面的师资力量相对薄弱。为此，我们精心设计了这本基于应用型、项目化的自动识别教学资料，希望它能够满足学校物联网、射频电子技术、无线通信等专业对自动识别课程的教学需求。
《自动识别技术与应用开发》以自动识别技术及应用相关知识点为主线，系统深入地讲解了物联网的相关知识及技能。编写的指导思想是理论够用、实践为主，以项目型开发为主，以任务实现为辅；任务描述清晰，要求明确，并附带了相关知识的讲解。这样，学生在进行任务实验时，不需要再检索、查询相关内容，减轻了教学过程中学生与老师的负担。
《自动识别技术与应用开发》可以作为本科院校的物联网、电子信息工程、计算机科学与技术、通信工程等专业的教学、实验用书，也可以作为从事项目开发与应用的工程技术人员的参考书。

射频信号可视化，使复杂技术浅显化；虚拟仿真技术实现，应用场景形象化；虚实结合的功能应用，使理论与实际一体化；新技术引入，使课程教学全面化；填补了RFID课程教学实训的一个空白。解决了高校射频技术高深、知识超出学生认知，不以学习的问题。　

　　物联网应用的快速发展催生了一系列新技术应用，特别是近几年来，物联网技术与AI技术的结合，又带来了AIoT产业的快速兴起，物联网的关键技术越来越受到企业和高校的重视。作为物联网的关键技术之一的自动识别技术，已经逐步被高校物联网、信息技术、通信等专业设置为专业核心课程。
　　由于自动识别技术本身的特殊性，涉及电子技术、通信技术、软件开发等多个学科，因此对射频识别课程教学的深度、广度很难把控。如果知识点覆盖太多，则超出了一门课程的范围，学生很难学到有用的知识；知识点讲述太深，则超出了学生能接受的范围，且与通信技术等课程有冲突。目前，市场上面向物联网专业的自动识别教材稀少；自动识别的相关内容仅限于在《物联网技术概论》书中有简单的描述，一些学校出现了把自动识别技术和传感器技术合并为一种教材的尴尬局面。
　　为此，新大陆教育公司联合各高校在射频、通信及图像识别等方面的专家，并结合新大陆公司多年在物联网产业应用中的经验，梳理出物联网行业对自动识别领域的技术要求、岗位人才需求等信息，开发编写了这本《自动识别技术与应用开发》教材。目的是把识别技术的理论知识与操作实践相结合，采用项目化、一体化教材的编写方式，以学生比较容易接受的形式，把自动识别技术逐步融入学生的知识体系中。
　　教材的设计具备如下特点。
　　(1) 知识设置覆盖面广。覆盖射频电子、信号处理、电子标签应用开发。
　　(2) 仿真设计浅显易懂。以仿真及动画、图形等方式实现教学形象化。
　　(3) 虚实结合的一体化。虚拟数据与实体设备协调一致，理论与实际有机结合。
　　(4) 教学资源体系丰富。配套资源开发汇聚了高校老师、科研院所、企业工程师及相关专家的成果。
　　本书内容设计分为三个部分。
　　(1) RFID信号与通信技术测量与分析。理解射频通信的过程，天线与电子标签之间数据交互的原理、调制、编码方法，能够根据射频调制及编码的图像分析数据结构，从硬件方面对射频识别有一个深入的理解。
　　(2) 电子标签功能验证与应用。对每个频段的电子标签，理解指令的意义及对应的数据交互过程，能够对每个交易过程编写API调用函数，并通过实体设备对API函数进行验证。
　　(3) RFID技术仿真。针对电子标签复杂且不易理解的交易过程，通过虚实结合的虚拟仿真技术展现交易过程，达到深入浅出的教学效果；同时，物联网综合应用的仿真实现，也能够让学生进一步体验识别技术在物联网方面的应用。
　　全书分为6章，共45个小节，涵盖了RFID技术的射频电路、编码与调制、算法与场、天线调试、低频应用接口开发、高频应用接口开发、超高频应用接口开发、微波应用接口开发及二维码识别技术等。针对比较难懂及不容易讲述清楚的知识，本书穿插配备了技术仿真，让学生通过模拟仿真的场景来理解相关知识内容。
　　本书由北京新大陆时代教育科技有限公司总工、高级工程师李文亮主编，产品总监陈旭及福建信息学院韩菁执笔。同时，为了确保教材的质量，我们还邀请了西安交通大学、哈尔滨工业大学、西安电子科技大学等著名高校的教授和骨干教师参与教材的修订及试用工作，我们在此对他们的辛勤工作和贡献表示衷心的感谢！
　　由于我们的能力和水平有限，所提编写原则和书中具体内容若有疏漏、欠妥之处，恳请各界读者多加指正，以便以后不断改进。
　　
　　
　　编 者

李文亮，北京新大陆时代教育科技有限公司高级工程师，硕士；近20年的电子、嵌入式及物联网领域工作经验，拥有丰富的产品研发、项目管理经验，拥有超过20多个发明专利及著作权。在应用电子技术、嵌入式、RFID、物联网等领域具有深厚的技术储备及行业经验。

第1章 RFID信号与通信技术测量与分析 1
1.1 射频调制与编码仿真 2
1.1.1 仿真软件登录 2
1.1.2 进入RFID仿真系统 2
1.2 空间载波的提取及波形认知 3
1.2.1 RFID教学实验平台实验套件 4
1.2.2 载波定义 6
1.2.3 信号调制 6
1.2.4 常用的几种调制方法 7
1.2.5 射频工作场 10
1.3 TYPE A调制信号的测量与分析 16
1.4 TYPE B调制信号的测量与分析 20
1.5 TYPE A调制信号通信与分析 25
1.5.1 米勒(Miller)编码 26
1.5.2 修正米勒编码 26
1.5.3 曼彻斯特编码 27
1.5.4 基于ASK 100%的调制信号：读卡器传输数据到电子标签 27
1.5.5 副载波调制信号：读卡器接收电子标签数据 28
1.6 TYPE B调制信号通信与分析 32
1.6.1 NRZ-L编码 33
1.6.2 基于NRZ-L编码的ASK 10%调制信号 33
1.6.3 副载波调制信号：电子标签发送数据到读卡器 34
1.7 射频场的场强测试与分析 38
1.7.1 射频通信的能量传输 38
1.7.2 场强 39
1.7.3 磁感应定律 40
1.7.4 场强参数表(ISO/IEC 14443标准) 41
1.8 射频天线调试(选修) 46
1.8.1 调试与测试 46
1.8.2 电路设计 46
1.8.3 天线调谐 48

第2章 低频卡功能验证与应用 59
2.1 低频卡数据读写仿真 60
2.2 低频卡串口通信实验 69
2.3 获取低频卡信息 79
2.4 低频初始化操作 81
2.5 低频卡地址空间常规读写块操作 86
2.6 低频卡加密解密实验 94
2.7 低频卡地址空间保护读写块操作 98
2.8 低频卡门禁系统综合实验 103
第3章 高频卡功能验证与应用开发 107
3.1 高频卡存储结构仿真 108
3.2 高频电子钱包仿真 111
3.3 高频公交E卡通应用仿真 120
3.4 高频RFID串口通信实验 125
3.5 获取高频M1卡信息 130
3.6 高频M1卡天线操作 135
3.7 标签防冲突仿真 139
3.8 高频M1卡激活操作 143
3.9 高频卡数据读写仿真 149
3.10 高频M1卡密钥验证 154
3.11 高频M1卡读写操作 157
3.12 停车场收费系统 163
3.13 非接触CPU Type A型卡基本操作 167
3.14 NFC卡基本操作 177
3.15 高频CPU Type B型卡基本操作 189
3.16 高频逻辑 Type B型卡基本操作 195
第4章 超高频功能验证与应用开发 201
4.1 超高频卡存储结构仿真 202
4.2 超高频寻卡识别仿真 204
4.3 获取超高频阅读器模块信息 209
4.4 超高频电子标签轮询操作 222
4.5 超高频电子标签Select操作 235
4.6 超高频数据读写仿真 245
4.7 读写超高频电子标签数据存储区 250
4.8 超高频电子标签锁定和灭活仿真(选做) 262
4.9 超高频电子标签锁定和解锁(选做) 265
4.10 超高频电子标签Query操作 273
4.11 阅读器工作地区、信道和自动跳频操作 284
4.12 阅读器发射功率、发射连续载波操作 295
4.13 射频基带参数设置 303
第5章 微波有源RFID功能验证与应用开发 315
第6章 二维码功能验证与应用开发 331
参考文献 344