射频识别技术是支撑国家战略性新兴专业——物联网普及应用的四大关键技术之一,是一门覆盖范围很广的综合性交叉学科,涉及计算机科学与技术、电子科学与技术、自动化、通信工程、信息安全、智能科学与技术等诸多学科领域,在科技民生、智慧城市、优化调度、低碳环保、资源协调、物流配送、安防监控、智能管网和节能环保等方面有着广阔的应用前景。
我之前读过王洪泊博士的《协调智能调度》(国防工业出版社)和《高级编程技术》(清华大学出版社)专著,很是欣赏王博士在资源协调方面的许多见解。《物联网射频识别技术》是一本教学性和实践性都很强的书,从总体上来看,它主要具有如下特点:
(1) 结构性强。作者基于物联网射频识别技术相关的理论基础、系统设计、关键实现技术以及应用领域,较为全面地介绍了物联网射频识别相关的技术,如电子标签防碰撞技术、安全协议与算法和RFID中间件技术等。
(2) 实践性强。本书由浅入深,先是梳理射频识别技术的发展概况以及关键技术和应用领域,让读者对物联网射频识别技术有一个较为概括的了解;接着深入讨论物联网射频识别系统的设计与实现,特别是第8、9章详实地给出一个自动不停车收费仿真系统设计分析的具体实现细节,十分有利于学生们动手创新能力和软硬件编程能力的培养。书中还有创意地为每章设计了知识点小结和扩展阅读,为教师们研究性教学的开展奠定坚实的基础。
王洪泊博士作为物联网射频识别教学和研究的实践者,在本书中合理地安排结构,使得初学者可以由浅入深地学习射频识别相关知识。本书抓住工程实践性的特点,结合关键知识点,编写了面向应用的具体案例,力图将抽象的知识转化成具体的实现过程,便于读者学以致用。
本书是一本有特色的物联网射频识别技术专业教材,所以我推荐全国的物联网相关专业都能采用这本书,大家共同研究、共同进步,齐心协力推动我国的物联网射频识别工程技术教育事业的发展。北京科技大学计算机与通信工程学院物联网与电子工程系主任王志良2013年3月前言为了适应物联网技术发展趋势及高校新增的物联网专业技术人才培养工作的迫切需要,作者结合相关研究工作基础编写了《物联网射频识别技术》教材,采用研究探索式教学理念,以物联网射频识别高级编程的主流技术为主线,以提升学习者的开发兴趣为首要任务,将典型应用项目融合在课程日常教学中,鼓励学生在团队协作中锻炼及提高物联网射频识别软硬件设计能力。
全书共分为9章,系统地介绍物联网射频识别技术的发展趋势、理论基础、标准体系、编码调制方式、基于不同原理的RFID系统结构、运行环境与接口方式、防碰撞复用技术与常用算法、射频识别系统面临的攻击方式、安全需求、射频识别安全相关协议及改进趋势等。第1章为物联网射频识别技术概述;第2章为物联网射频识别标准体系;第3章为物联网射频识别理论基础;第4章为物联网射频识别系统设计,围绕13.56MHz射频识别核心系统软硬件设计与实现,从读写器具体的硬件设计、电子标签芯片设计、RFID天线指标要求等多个侧面,从电路图设计、器件选取、参数设置等多个角度,全方位详实地加以论述;第5章为物联网射频识别防碰撞算法分析;第6章为物联网射频识别安全相关协议分析;第7章为物联网射频识别中间件;第8、9章给出一个物联网射频识别完整的应用实例——自动不停车收费ETC仿真系统研发及运行测试的技术细节。3个附录分别给出元器件清单及接VCC、GND的元件,名词及术语中英文对照索引表以及近年来的RFID专利情况。
本书概念准确、论述严谨、内容新颖、图文并茂。围绕基本原理和技术细节加以阐述,同时力求将相关研究的最新进展反映出来。
作者结合本书的撰写深入开展研究型教学实践尝试,从理论学习和动手能力培养两方面帮助学生迈出坚实的一步。并且积极创造机会,为精品课程建设打好基础,为物联网特色专业建设贡献力量。
2013年1月,全国高校物联网专业教学与最新技术应用学术交流大会上,本书作者做了特邀报告——《物联网环境下的资源协调智能调度》,受到全国兄弟院校同行们的一致好评。
本书获得了北京科技大学“十二五”教材建设规划资助(编号JCYB2012047),本书的顺利出版得益于校教务处、院系各级领导的关怀和帮助,在此表示衷心感谢。
涂序彦教授、王志良教授在百忙之中对本书的选题和内容提出了许多宝贵建议,并欣然为本书作序,在此表示衷心感谢。
我的学生王可臻参与了部分图表绘制工作,张旭参与了书中第8、9章软硬件代码的部分调试工作,在此一并表示诚挚的感谢。
物联网相关技术正在飞速发展,由于时间仓促,加之作者水平与经验所限,书中疏漏之处在所难免,恳请专家和广大读者批评指正。
编著者2013年3月对教学大纲的建议
本书可以作为物联网工程专业高年级本科生的教材使用,也可供计算机科学与技术、电子科学与技术、控制工程、通信工程、信息安全、智能科学与技术等相关专业本科生学习及研究生选读。授课教师可以根据教学计划灵活调整授课学时。为方便教学,本书提供全部课件。
建议授课学时安排如下。
(1) 针对物联网工程专业教学,要求学生掌握本书所讲的全部内容,使其能够掌握射频识别技术基础理论、基本知识、相关技术、动手能力和实践应用。本书安排48个学时(其中32个授课学时和16个实验学时),授课学时建议分配如下:
第1章为2个学时(讲授2个学时)。
第2章为6个学时(讲授4个学时,实验2个学时)。
第3章为4个学时(讲授4个学时)。
第4章为8个学时(讲授4个学时,实验4个学时)。
第5章为6个学时(讲授4个学时,实验2个学时)。
第6章为6个学时(讲授4个学时,实验2个学时)。
第7章为4个学时(讲授4个学时)。
第8章为6个学时(讲授4个学时,实验2个学时)。
第9章为6个学时(讲授2个学时,实验4个学时)。
(2) 针对物联网工程相关专业教学,如计算机科学与技术、电子科学与技术、控制工程、通信工程、信息安全、智能科学与技术等专业,要求学生理解物联网工程的基本内容,了解物联网相关技术和应用领域。可以从中选取32个学时的内容进行讲授。
(3) 针对其他专业教学,如经济类、教育类、物流工程类等学科专业,只要求学生了解物联网射频识别技术的基本概念,目的是对学生进行射频识别技术的入门教育。可以从中选取18个学时的内容,作为《物联网射频识别技术概论》教材使用。
(4) 本书第5、6、7章内容可以作为研究生教学内容,目的是启发学生关注物联网射频识别(电子标签防碰撞、RFID安全协议、RFID实时中间件)理论方法,掌握物联网射频识别的理论基础及关键技术。建议授课10个学时。