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6.2 RFID应用系统开发
6.2.2 RFID读写程序设计
防碰撞算法
•Aloha算法是一种随机接入方法，其基本思想是采 取标签先发言的方式，当标签进入读写器的识别区 域内就自动向读写器发送其自身的ID号，在标签发 送数据的过程中,若有其他标签也在发送数据,那么发 生信号重叠导致完全冲突或部分冲突，读写器检测 判断接收到的信号有无冲突，如果发生冲突，读写 器就发送命令让标签停止发送，随机等待一段时间 后再重新发送以减少冲突。
•物联网主体支撑技术 物联网主体支撑技术主要包括物联网系统中间件技术和 信息服务技术等。
•物联网安全技术 物联网中涉及到的安全问题包括感知识别技术安全性、 相关信息传输的安全性、信息保密及隐私性、物联网业 务安全性。
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6.1 物联网应用系统开发概述
6.1.1 物联网应用系统设计开发 •感知层设计： 感知层的设计主要依赖于感知与识别技术， 其中感知技术主要是传感器技术，而识别 技术主要是RFID技术。
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6.2 RFID应用系统开发
6.2.1 RFID硬件部分开发
天线应有以下功能： •天线应能将导波能量尽可能多地转变为电磁波能量。 这首先要求天线是一个良好的电磁开放系统，其次 要求天线与发射机或接收机匹配。 •天线应使电磁波尽可能集中于确定的方向上，或对 确定方向的来波最大限度的接受，即方向具有方向 性。 •天线应能发射或接收规定极化的电磁波，即天线有 适当的极化。 •天线应有足够的工作频带。
6.1.1 物联网应用系统设计开发
•应用层设计： 应用层的支撑层由各种支撑平台和中间件 组成，如信息协同处理平台、服务支撑平 台、云计算平台和公共中间件等，其主要 功能包括对采集数据的汇集、转换、分析， 以及用户层呈现的适配和事件的触发控制 等。
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6.1 物联网应用系统开发概述
6.1.2 物联网应用系统集成
6.2 RFID应用系统开发
6.2.2 RFID读写程序设计
•碰撞，即冲突，是指多个射频标签进入识别区域时 信号互相干扰的情况。具有防碰撞性能的系统可以 同时识别进入识别区域的所有标签，大大提高系统 效率。
•防碰撞有硬件方式和软件方式，考虑成本，一般采 用软件防碰撞方式。
•防碰撞策略
• 空分多路（SDMA）法 • 频分多路（FDMA）法 • 时分多路（TDMA）法
物联网应用系统开发
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2020/3/29
第6章 物联网应用系统开发
本章主要内容
6.1 物联网应用系统开发概述 6.1.1 物联网应用系统设计开发 6.1.2 物联网应用系统集成
6.2 RFID应用系统开发 6.2.1 RFID硬件部分开发 6.2.2 RFID读写程序设计 6.2.3 PC机端程序设计 6.2.4 项目案例—图书馆管理系统
•读写器不仅与标签进行通信，而且要与主机通信， 以此实现RFID电子标签与上位机之间的数据传输。
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6.2 RFID应用系统开发
6.2.1 RFID硬件部分开发 读写器的硬件组成框图
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6.2 RFID应用系统开发
6.2.2 RFID读写程序设计
RFID的标签读写程序流程图
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•由于各个学科、专业领域的技术交叉融合 和应用，物联网应用系统设计、开发的方 法以及可以应用的技术种类繁多，而要实 现一个功能完备、使用方便舒适、高效、 安全的物联网系统，则需要进行系统集成。
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6.1 物联网应用系统开发概述
6.1.2 物联网应用系统集成
•物联网应用系统的系统集成是指通过结构化、 合理化的感知、识别技术和数据信息传输的 通信、网络系统以及信息处理控制技术，将 各个分离的设备（如基站、个人电脑、智能 终端）、功能（如识别、数据传输）和信息 （如环境检测量）等集成到相互关联的、统 一和协调的物联网系统之中，使资源达到充 分共享，实现集中、高效、便利的管理，使 系统性能最优。
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6.2 RFID应用系统开发 6.2.1 RFID硬件部分开发
天线
天线是RFID标签和读写器之间实现射频信 号空间传播和建立无线通讯连接的设备。 RFID系统中包括两类天线，一类是RFID标 签上的天线，由于它已经和RFID标签集成 为一体，因此不再单独讨论。 另一类是读写器天线，既可以内置于读写 器中，也可以通过同轴电缆与读写器的射 频输出端口相连。
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6.1 物联网应用系统开发概述 6.1.2 物联网应用系统集成 •一个物联网系统集成例子---智能社区系统 的集成
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6.2 RFID应用系统开发 •典型RFID应用系统框图
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6.2 RFID应用系统开发 •RFID的基本通信原理
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6.2 RFID应用系统开发 RFID系统的开发设计一般可分为以下几个工作： •需求分析 •系统的总体方案设计 •系统性能指标分析
6.3 传感器网络的开发 6.3.1 传感器网络开发概述 6.3.2 项目案例—孵化室温度监控系统
6.4 本章小结
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6.1 物联网应用系统开发概述
对于物联网应用，涉及到感知与识别技术、通信与组网技 术和信息处理与控制服务技术等，总的来说主要包括以下 几方面：
•物联网基础技术 物联网基础技术主要包括嵌入式智能技术、射频读写器、 传感器与无线传感网和纳米技术等。
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6.2 RFID应用系统开发
6.2.1 RFID硬件部分开发 天线设计需要考虑以下几个重要参数 •天线的效率 •天线的阻抗 •天线的极化 •天线的方向性 •频带宽度
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6.2 RFID应用系统开发
6.2.1 RFID硬件部分开发 RFID电子标签的组成
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6.2 RFID应用系统开发
6.2.1 RFID硬件部分开发 标签IC芯片电路设计框图
路漫漫其悠远ID硬件部分开发 读写器
•读写器的功能首先是激活标签，对于被动和半主动 标签，读写器提供必要的能量激活在读写器读写范 围内的标签，并读取存储在电子标签中的数据。对 于可读可写的RFID系统，读写器不仅要从标签读出 数据，也能将数据写入到标签内。
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6.1 物联网应用系统开发概述
6.1.1 物联网应用系统设计开发
•数据传输层设计： 数据传输层是物联网实现物与物、人与物 的相连接的关键。数据传输层的设计主要 考虑数据传输的方式、数据量、传输速度、 传输距离，选择合适传输和通信网络的协 议。
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6.1 物联网应用系统开发概述