WSNRFID物联网原理与应用
图书信息书名：WSN RFID 物联网原理与应用
作者：郑和喜 陈湘国 郭泽荣 吴伶 编著 北京亚嵌教育研究中心 审校
ISBN：978-7-121-12453-2
出版日期：2011年1月
定价：49.00元
宣传语IT时代正在从“Computer is the network”向“Sensor is the network”转变。
无线传感器网络是信息技术的一次历史性机遇。
传感网络技术将是未来改变人们生活方式的十大技术之首。
“物联网——物物相连的互联网。”
“无线传感器网络是21世纪面临的重大发展机遇。”
“未来的传感器网络比现在的Internet大得多。”
物联网来了，你准备好了吗？
内 容 简 介本书紧紧围绕物联网两大核心技术——射频识别（RFID）和无线传感网（WSN），对技术的基本原理以及典型应用进行分析，力求用最通俗的语言和最典型的实例，帮助读者更好地理解和掌握这两种技术。
本书可以作为本、专科院校物联网相关专业学生的教材或教学参考书，也可以作为物联网相关课程的实验教材，帮助学生更好地理解和应用物联网技术，同时也可以作为物联网相关工程技术人员学习物联网技术、设计开发物联网应用系统的参考用书。
前 言2009年1月，在奥巴马就任美国总统后与美国工商业领袖举行的“圆桌会议”上，IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧的地球”这一概念，并建议美国政府投资新一代智慧型基础设施。“智慧的地球”的概念得到了奥巴马的积极回应，之后被上升为美国国家战略，并将其作为美国在21世纪保持和夺回竞争优势的方式。
2009年9月，温家宝总理在无锡视察时指出“在传感网发展中，要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术”，“在国家重大科技专项中，加快推进传感网发展”，“尽快建立中国的传感信息中心，或者叫‘感知中国’中心”。在国家 “十二五”规划中，物联网被确定为国家战略性新兴产业之一，计划在2011—2015年，初步形成从传感器、芯片、软件、终端、整机、网络到业务应用的完整产业链，并培育一批具有国际竞争力的领军企业。2010年6月，胡锦涛总书记在两院院士大会上讲话中指出，当前要“加快发展物联网技术”，争取尽快取得突破性进展。
在经过多年的技术探索、积累、沉淀以及市场培育以后，物联网产业即将进入一个高速发展期，它将掀起继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，并将发展成为一个万亿元级的新兴产业。
本书主要内容
本书将紧紧围绕物联网的两大核心技术——射频识别（RFID）和无线传感网（WSN），并对技术的基本原理以及典型的应用进行分析，力求用最通俗的语言和最典型的实例，帮助读者更好地理解和应用这两种技术。本书共分为5个部分：
第一篇简单介绍RFID、WSN物联网技术；
第二篇分析RFID的相关协议和标准；
第三篇结合实例，分析典型的RFID应用软件的设计；
第四篇分析RFID相关实验，帮助读者理解RFID设备的工作原理；
第五篇分析WSN相关实验，帮助读者理解WSN系统的原理并掌握WSN技术的应用。
本书特色
近几年间，各大出版社相继推出了众多与物联网相关的教材与专著，这些书籍基本上都对物联网的体系架构以及原理阐述得比较透彻，对物联网的相关技术进行了深入分析，部分书籍也介绍了与物联网相关的协议和标准，但并没有深入地剖析WSN RFID物联网应用系统，这就给读者在学习和应用、理解和掌握物联网技术之间形成了障碍。本书在介绍物联网相关技术基本原理的同时，对物联网相关的技术标准进行了分析，并结合典型的物联网应用实例，重点分析了物联网技术的应用，可以帮助读者在深入理解相关技术的同时，更好地掌握物联网应用系统的设计、开发和应用。
本书适合读者
本书可以作为本、专科院校物联网相关专业学生的教材或教学参考书，也可以作为物联网相关课程的实验教材，可以帮助学生更好地理解和应用物联网技术，同时也可以作为物联网相关工程技术人员学习物联网技术、设计开发物联网应用系统时的参考用书。
本书凝聚了北京理工大学、河北工程大学、湖南农业大学和北京泰格瑞德科技有限公司等单位多名专家、教授、老师和科技工作者的心血。
除封面署名的北京泰格瑞德科技有限公司的郑和喜、河北工程大学的陈湘国、北京理工大学的郭泽荣、湖南农业大学的吴伶等作者外，北京理工大学的李世义教授、北京工商大学的肖洪兵教授、北京交通大学的陈科山教授也对本书提出了许多宝贵的意见。在初稿完成后，北京泰格瑞德科技有限公司的高明、郑和玉、周良合等工作人员又认真地对全书进行了整理和校对，并由北京亚嵌教育研究中心校审，在此向他们表示衷心的感谢。
由于编者水平和经验有限，书中难免存在很多不足和错漏，敬请读者批评指正或提出修改意见，以便于我们在修订的过程中不断改进和完善。
书中所有案例的完整源代码请联系北京泰格瑞德科技有限公司获取。
目 录第一篇 WSN RFID物联网原理和技术简介
第1章 RFID系统组成及工作基本原理 2
1.1 概述 2
1.2 射频标签 4
1.3 射频阅读器 6
1.4 射频天线 7
1.5 RFID工作频率指南和典型应用 8
1.5.1 低频（工作频率从125kHz到134kHz） 8
1.5.2 高频（工作频率为13.56MHz） 10
1.5.3 甚高频（工作频率为860MHz到960MHz） 11
1.5.4 微波（工作频率为2.45GHz、5.8GHz） 12
1.6 RFID技术与条形码（Barcode）
1.6 技术相比有什么优势 12
1.7 RFID技术的发展趋势 13
1.8 RFID中间件 13
1.9 RFID解决方案 13
第2章 RFID实验系统硬件原理 14
2.1 HF读写器电路原理框图 15
2.2 阅读器与标签之间的数据处理过程 17
第3章 WSN RFID物联网实验设备系统硬件结构 19
3.1 实验系统硬件 19
3.2 配套仪器 24
3.3 系统上电检查 24
第4章 RFID系统的基本实验 25
4.1 控制软件界面 25
4.2 测量点简介 28
4.3 基本实验 28
4.3.1 实验1：RFID系统的编码 28
4.3.2 实验2：RFID系统的载波产生 30
4.3.3 实验3：RFID系统的信号
4.3.2 调制 31
4.3.4 实验4：RFID系统的RF信号功率放大 33
4.3.5 实验5：RFID系统的末级输出调制载波信号 34
4.3.6 实验6：RFID系统的解调——FSK模式 35
4.3.7 实验7：RFID系统的解调——ASK模式 37
4.3.8 实验8：RFID系统的天线 39
第5章 RFID技术应用简介 40
5.1 RFID仓储管理系统方案 42
5.1.1 系统功能 43
5.1.2 系统特点 45
5.1.3 系统设备性能 46
5.2 RFID不停车通行系统方案 47
5.2.1 概述 47
5.2.2 系统方案设计 48
5.2.3 进场方案设计 48
5.2.4 出场方案设计 49
5.2.5 系统硬件 49
5.2.6 施工方案 51
第6章 WSN物联网原理和技术应用简介 52
6.1 物联网概述 52
6.2 物联网的原理 55
6.3 物联网技术标准在中国的发展 56
第二篇 RFID协议
第7章 ISO/IEC 18000系列协议简介 60
7.1 ISO 14443 61
7.2 ISO 15693 61
7.3 ISO 18000-6 62
7.4 近距离无线通信（NFC） 62
7.5 超宽带无线技术（UWB） 63
7.6 无线传感器网络（WSN） 63
第8章 RFID系统的数据包配置 64
8.1 信令请求解释 64
8.1.1 信令列表 64
8.1.2 相关说明和使用要求 65
8.2 信息包配置响应 67
8.2.1 编码方式 67
8.2.2 报文帧格式 68
8.2.3 通信方式 69
8.2.4 应答帧/数据帧定义 70
8.3 信令数据包实验 71
8.3.1 起始标志对比分析实验 71
8.3.2 数据包分析实验 73
第9章 RFID防撞系统实验 75
第10章 循环冗余校验码 80
10.1 CRC16的定义 80
10.2 CRC实验 83
第11章 标签信息的读写实验 86
第12章 RFID信令实验 89
12.1 RFID系统的INVENTORY命令实验 89
12.2 RFID系统的STAY QUIET命令实验 90
12.3 RFID系统的SELECT命令实验 91
12.4 RFID系统的RST TO READY命令实验 92
12.5 RFID系统的WRITE AFI命令实验 93
12.6 RFID系统的LOCK AFI命令实验 94
12.7 RFID系统的RD SINGLE BLK命令实验 95
12.8 RFID系统的WR SINGLE BLK命令实验 96
12.9 RFID系统的LOCK BLOCK命令实验 97
12.10 RFID系统的RD MULTI BLK命令实验 98
12.11 RFID系统的WR MULTI BLK命令实验 99
12.12 RFID系统的WRITE DSFID命令实验 100
12.13 RFID系统的LOCK DSFID命令实验 101
12.14 RFID系统的GET SYS INFO命令实验 102
12.15 RFID系统的GET M B S STS命令实验 103
第三篇 DLL应用设计
第13章 DLL文件简介 106
13.1 DLL的含义和基本知识 106
13.2 使用DLL的优点 109
13.3 DLL依赖项 109
13.4 DLL的类型 110
13.4.1 加载时动态链接 110
13.4.2 运行时动态链接 110
13.5 DLL的使用 111
13.5.1 DLL入口点 111
13.5.2 导出DLL函数 112
第14章 DLL实例设计实验 113
14.1 Visual Basic 6.0下的DLL函数库调用 113
14.2 Visual Studio 2005下的DLL函数库调用 119
14.3 Visual Studio 2005下的DLL类库调用 121
第四篇 应用程序设计
第15章 应用程序开发指导 124
15.1 熟悉Visual Basic 6.0的界面环境及其常用术语释义 125
15.2 VB数据类型 126
15.2.1 VB常用的数据类型 127
15.2.2 VB数据类型的定义方法 127
15.3 VB对象的属性 129
15.3.1 对象是什么 129
15.3.2 对象从何而来 130
15.3.3 VB对象的基本属性 131
15.3.4 用对象能做什么 134
15.3.5 使用对象初步 134
15.4 VB的事件 136
15.5 VB语言的使用说明 137
15.6 应用程序开发实验 142
15.6.1 实验1：应用程序的建立以及读卡功能的实现 142
15.6.2 实验2：Read Single Block功能的实现 161
15.6.3 实验3：Write Single Block功能的实现 171
15.6.4 实验4：Stay Quiet功能的实现 180
15.6.5 实验5：Reset to Ready功能的实现 187
15.6.6 实验6：Read Multiple Block功能的实现 195
第16章 Tag-Reader实验教学软件 204
16.1 ISO 15693模块 205
16.1.1 ISO 15693模块简介 205
16.1.2 ISO 15693模块上下位机通信协议 206
16.1.3 ISO 15693模块上下位机通信协议的实现 209
16.1.4 ISO 15693命令分析 214
16.2 UHF模块 230
16.2.1 UHF模块简介 230
16.2.2 UHF模块的实现 232
16.3 ISO 14443模块 244
16.3.1 UHF模块简介 244
16.3.2 ISO 14443模块的实现 245
16.4 125K模块 249
16.5 WSN配置模块 250
第17章 枪支管理系统开发实例 252
17.1 枪支管理系统简介 252
17.1.1 系统组成 252
17.1.2 系统功能 254
17.2 枪支管理系统的实现 257
17.2.1 连接读写器 258
17.2.2 枪支登记 260
17.2.3 枪支监控 261
第18章 图书馆管理系统开发实例 267
18.1 系统基本功能 267
18.2 系统构成 268
18.3 系统功能特点 268
18.4 系统软件功能 269
第五篇 RFID相关协议的实验
第19章 UHF 900M ISO 18000-6实验 274
19.1 选择UHF 900M功能模块 274
19.2 软件操作 276
19.2.1 连接与断开 276
19.2.2 识别标签号 277
19.2.3 功率设置 279
19.2.4 读取数据 279
19.2.5 写入数据 280
第20章 HF 13.56M ISO 14443实验 282
20.1 选择HF 13.56M ISO 14443功能模块 282
20.2 软件操作 283
20.2.1 连接与断开 283
20.2.2 识别标签号 284
第21章 LF 125K ID卡读取实验 289
21.1 读取软件 289
21.2 实验操作 289
21.2.1 选择 125K功能模块 289
21.2.2 读卡操作 291
第六篇 WSN物联网应用设计
第22章 WSN模块配置操作实验 294
22.1 配置WSN模块1 294
22.1.1 硬件连接 294
22.1.2 软件配置操作 295
22.2 配置WSN模块2 299
22.2.1 硬件连接 299
22.2.2 软件配置操作 299
第23章 WSN物联网应用技术设计 300
23.1 WSN应用技术特点和网络拓扑 300
23.1.1 WSN的技术特点 300
23.1.2 WSN的网络拓扑 301
23.2 WSN技术应用实验 306
23.2.1 WSN与HF ISO 15693 Reader结合应用实验 306
23.2.2 WSN与HF ISO 14443 Reader结合应用实验 308
23.2.3 WSN与UHF ISO 18000-6Reader结合应用实验 309
23.2.4 WSN与LF 125K ID Reader结合应用实验 310
23.2.5 WSN传感器数据采集应用实验 311
23.2.6 WSN无线数据传输与有线数据传输同时工作应用实验 313
第24章 WSN技术应用 315
24.1 智能家居系统 315
24.1.1 系统概述 315
24.1.2 设计方案 316
24.1.3 功能模块 316
24.2 智能水文监测系统 318
24.2.1 系统概述 318
24.2.2 系统软件分析 319
24.2.3 系统设计方案 319
24.3 感知农业 321
24.3.1 系统概述 321
24.3.2 系统设计方案 322
24.3.3 视频监控 323
24.3.4 光照监控 323
24.3.5 湿度监控 323
24.3.6 温度监控 323
附 录 部 分
附录A RFID读写器典型射频模块原理简图 324
附录B RFID主要频段标准及特性表 325
附录C 实验设备组件配置 326
附录D RFID常用术语中英文对照表 328
附录E EPC产品电子代码
术语中英文对照表 333
附录F EPC系统术语 343