Zigbee与RFID复习

Zigbee与RFID复习资料整理属个人整理，可能不太完善，具体参照书本和课件PPT，考试时间是12月7号（下周一）下午56节教科楼505.Zigbee：1、什么是ZigBee？“ZigBee”被人们借来称呼一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。主要用于近距离无线连接。2、ZigBee的工作频段和对应速率？频带数据传输率使用范围2.4GHz250kb/s全球868MHz20kb/s欧洲915MHz40kb/s北美780MHz250kb/s中国3、ZigBee的网络结构有哪些？常用的是？星型、树型、网状型常用的是网状型4、ZigBee的组网设备有哪三种？各有什么作用？（1）网络协调器：包含所有的网络消息，是3种设备类型中最复杂的一种，存储容量最大、计算能力最强。（2）全功能设备（FFD）：可以担任网络协调者，形成网络，让其他的FFD或是精简功能装置（RFD）连结，FFD具备控制器的功能，可提供信息双向传输。（路由器（3）精简功能设备（RFD）：RFD只能传送信息给FFD或从FFD接收信息。（终端设备）5、ZigBee的组网过程？）（1）网络初始化•确定网络协调点•进行信道扫描过程•设置网络ID（2）节点加入网络•查找网络协调点•发送关联请求•等待协调点处理•发送数据请求命令•回复6、ZigBee的技术特点（1）近距离：有效传输范围10～75m（2）低功耗：两节5号电池可供终端工作6个月以上（3）低速率：250kb/s(2.4G)40kb/s(915M)20kb/s(868M)（4）低成本：每片Zigbee价格2美元（5）短时延：15ms30ms（6）高安全：三级安全模式（7）高容量：254个65000个（8）免许可：2.4G/868M/915MHz7、Zigbee技术实现硬件（CC2530芯片）+软件（ZigBee协议栈：Z-stack）射频识别（RFID）：什么是RFID？“RFID”（RadioFrequencyIdentification）是射频识别技术的缩写，是用无线电波的方式将标签或者卡片中供记录的介质里写入或读出数据来进行被标示个体的识别方法。概括说来，它是用电波做通信媒体的ID系统。第一章1、条码识别系统的原理（P12）条码识别系统用于识读条码所代表的信息，由扫描系统信号整形电路、译码接口电路和计算机系统等部分组成。原理：由于不同颜色的物体反射的可见光不同，当条形码扫描器光源发出的光经过透镜照射到光电转换器上，并将光信号转换成相应的电信号输出到放大整形电路。2、RFID系统（P13）完整的RFID系统是由阅读器（Reader）、应答器（Transponder）即电子标签（Tag）及应用管理系统3个部分组成。3、RFID系统的工作原理（P17）①阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号。②当电子标签进入发射天线工作区域时，电子标签被激活，电子标签将自身编码等信息通过天线发送出去。③阅读器的接收天线接收到从电子标签发送来的载波信号，阅读器对接收的信号进行解调和解码，然后送到主处理系统进行相关处理。④主处理系统根据逻辑运算判断该电子标签的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行动作。第二章一、一维码（6种）（识图分析题）（具体看书本、PPT课件例题、书本P60页习题）1、Code39码（P40）（书本60页习题）条码长度可变，所能表示资料包含：0~9数字，大写A~Z英文字母，+、-、*、/、%、$、.，以及空格符等符号，共44组编码。2、UPC-A码（P41）UPC码仅可用来表示数字，故其字码集为数字0~9.（“0”开头）UPC-A码的检验码计算：(P42)例：N1N2N3N4N5N6N7N8N9N10N11C计算其校验码？C1=N1+N3+N5+N7+N9+N11（奇数位的和）C2=N2+N4+N6+N8+N10=20*3=60(偶数位的和乘3)C3=C1+C2（取个位数）C(校验码)=|10-C3|（若值为10，则取0）3、EAN-13码（P50）EAN-13码由13位数字组成。由左侧空白区、起始符、左侧数据符（6位数字）、中间间隔符、右侧数据符（5位数字）、校验码（1位数字）、终止符、右侧空白区及供人识别字符组成。EAN-13码校验码计算：（P48）例：位置序号13121110987654321代码690123456789X1计算校验码过程：9+7+5+3+1+9=34*3=102（偶数位的和乘3）8+6+4+2+0+6=26（奇数位的和）102+26=128（取个位数）10-8=2（校验码X1=2）4、图书代码（P53）“978”开头(978为前缀码)、中国的组号是7（书本60页习题）5、期刊码（P55）“977”开头(977为前缀码)6、店内码（P56）（书本60页习题）EAN/UCC13码（前缀码：20~2913位）EAN/UCC8码（前缀码：0或213位）二、二维码（QR码、汉信码符号结构、特点）二维条码的种类可以分为堆叠式、行排式和矩阵式（QR码、汉信码）第三章（图书管理系统）1、什么是射频识别技术RFID技术：RadioFrequencyIdentification即射频识别技术，是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，也无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触，可工作于多种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个对象，操作快捷方便。2、图书管理系统应用的是高频RFID技术（HFRFID技术），典型工作频率为13.56MHz。（P78）3、RFID标准争夺的核心主要集中在RFID标签的数据内容和编码标准这一领域。（P79）4、通用RFID技术标准架构（P79-P82）（1）数据内容标准：数据内容标准主要规定了数据在标签、读写器到主机（即中间件或应用程序）各个环节的表示形式。（2）空中接口通信协议：空中接口通信协议规范了读写器与电子标签之间信息交互，目的是为了不同生产厂家设备之间的互联互通性。（3）测试标准：测试是所有信息技术类标准中非常重要的部分，ISO/IECRFID标准体系中包括设备性能测试方法和一致性测试方法。（4）实时定位系统：实时定位系统可以改善供应链的透明性，如船队管理、物流和船队安全等。RFID标签可以解决短距离尤其是室内物体的定位，可以弥补GPS等定位系统只能适用于室外大范围的不足。（5）软件系统基本架构：规范了数据安全和多种接口，便于RFID系统之间的信息共享；使得应用程序不再关心多种设备和不同类型设备之间的差异，便于应用程序的设计和开发；能够支持设备的分布式协调控制和集中管理等功能，优化密集读写器组网的性能。5、RFID标签分类（P104）（1）按供电方式分类（有源、无源、半有源RFID标签）（2）按工作频率分类（低频、高频、超高频、微波RFID标签）（3）按工作模式分类（主动式、被动式、半主动式RFID标签）（4）按读写方式分类（RO-RFID标签、WORM-RFID标签、RW-RFID标签）6、高频RFID标签产品、应用场合（10种）（P106-P112）卡片式硬质标签（常用于访问控制、卡片识别、交通管理等）纸质不干胶型标签（常用于图书管理、资产管理等）圆形Inlay标签（常用于金属管理、资产管理、光盘标签、CD/DVD管理等领域）托盘、架位标签（常用于图书管理、仓库货架、金属环境等）易碎纸质防伪标签（常用于烟酒及汽车类部件出厂等的防伪。特性为一撕即坏）手表卡标签（常用于游泳场、冷却库、防水巡检、野外作业等极为潮湿的环境，甚至长时间浸泡在水中等恶劣环境）防盗电子标签（常用于应用财产管理、访问控制、库存管理等）RFID电子标签（常用于水表、电表、煤气表等计量器具防盗用和抄表工作及物流车监管等）抗金属气瓶电子标签（常用于钢瓶等危化品管理、产品标识、固定资产管理等领域）RFID电子门票标签（常用于会议、演唱会、球赛等会场检票）7、天线（应用场合、特点）（P119）按天线的极化方式分，RFID读写器的天线可以分为线极化和圆极化两种。线极化天线：无线射频能量以线性的方式从天线发射；线性波束具有单方向的电磁场，相对圆极化天线而言电磁场较强，但范围较窄长；相对圆极化天线单方向识读距离较长，但由于方向性很强，因而识读宽度较窄；适应于行进方向确定的标签（标识对象）。（应用场合：托盘、标志对象：面粉、打印纸等）圆极化天线：无线射频能量以圆形螺旋式天线发射；圆形螺旋式波束具有多方向电磁场，电磁场范围较宽泛，但相对线极化天线而言强度较小；识读空间宽，但相对线极化天线而言单方向标签灵敏度较小且识读距离较短；适应于行进方向不确定的标签（标识对象）。（应用场合：配送中心的货物缓存区等）第四章（ETC电子不停车收费系统）1、什么是ETC系统？（P126）ETC（ElectronicTollCollectionSystem）是电子不停车收费的简称，是一种利用专用短程微波通讯技术，通过路侧单元RSU与车载单元OBU的信息交换，自动识别车辆，采用电子支付方式，自动完成车辆通行费扣除的全自动收费方式。2、ETC电子不停车收费系统构成（P127）由车道子系统、收费站子系统、路段收费中心子系统（管理中心子系统）和发卡子系统组成3、ETC电子不停车收费系统应用的是微波RFID技术，微波频率为300MHz-300GHz，RFID技术中微波频段常用的频率有433MHz、860-960MHz、2.45GHz和5.8GHz（中国）。（P128）4、ETC应用技术标准---DSRC（P129）DSRC（DedicatedShortRangeCommunications，专用短程通信技术）是一种高效的无线通信技术，可以实现在特定区域内（通常为数十米）对高速运动中的移动目标识别和双向通信，实时传输图像、语音和数据信息，将车辆和道路有机联接。5、DSRC的工作频段有哪些？（P130）5.8GHz（中国）、915MHz、2.45GHz6、ETC系统典型的产品有哪些？（P134）车载单元OBU路侧单元RSU外设控制器发卡器7、简述各典型产品的功能（P135）（1）车载单元OBU：与路侧单元建立微波通信链路；（2）路侧单元RSU：主要完成与车载单元（OBU）和车道计算机之间的信息交互；对其覆盖范围内的车载电子标签进行识别，完成对标签的识别、认证、加密访问、电子钱包扣款等操作；（3）外设控制器：外设控制器作为前端控制设备，对系统中的RSU、道闸、车辆检测器、声光报警装置、车道通行灯等交通外设提供接口和控制软件；（4）发卡器：对OBU初始化、查验OBU数据、系统密钥替换、系统信息写入、车辆信息写入等功能8、简述ETC系统的工作流程（P134）（1）装载OBU的车辆驶入，触发地感线圈；（2）地感线圈检测到车辆，通知车道控制器，RSU天线打开；（3）RSU收到开天线指令，开始发送BST广播信息，搜索OBU；（4）OBU平时处于休眠状态，被BST信号唤醒，接收到BST返回数据信息，与RSU建立通信链路；（5）OBU与RSU完成双向认证，RSU发指令，扣除OBU中IC卡的通行费；（6）车道控制器在交易完成后，打开车道栏杆，放行车辆9、安装车载单元（P153）上电—发行—割膜—清洁—粘贴—激活第五章（酒类商品防伪）1、酒类商品防伪溯源系统应用的是UHFRFID（超高频RFID）技术，工作频段为860~960MHz，典型的工作频率为915MHz。（P188）2、EPC（产品电子代码）EPC编码有64位、96位和256位3种，目前用的是64位EPC编码。（P192）3、EPC标签（P195）EPC标签基本上是无源标签，存储于EPC标签中的唯一信息是EPC代码。EPCglobal的前身Auto-ID中心按标签的功能级别进行了6级分类：目前功能级别标准中只有Class0和Class1已确认，其它级别标准尚在讨论中。4、EPCGen2