RFID实验箱物联网实训方案82

RFID实验箱上海营信信息技术有限公司物联网RFID实验箱解决方案针对物联网RFID教学者/学习者/应用开发者上海营信信息技术有限公司1.1版RFID实验箱上海营信信息技术有限公司目录RFID实验箱目标3RFID实验箱概述3RFID实验箱特点3RFID实验箱宗旨5读写器实验目录5RFID实验箱相关课程6RFID实验箱清单6RFID实验箱实验举例7RFID读写器应用开发调用示例47RFID实验箱读写器命令解析(深度开发)65RFID实验箱上海营信信息技术有限公司RFID实验箱目标物联网RFID实验箱是能紧密结合物联网相关专业教学与科研的核心实验设备，能全面的满足学生和教师在学习和研究物联网RFID技术方面的需求。目标：培养面向RFID应用型满足社会需求的物联网人才。2RFID实验箱概述迅速兴起的物联网产业正在通过感应器件（RFID射频识别设备、各类传感器件等）和无线网络使我们的日常生活发生巨大的变化。物联网技术把所有物资和产品通过RFID射频识别、各类传感器或其他嵌入式器件等与互联网连接,实现智能化管理、监督和控制，是继计算机、互联网与移动通信之后的又一次信息产业革命。随着通信技术、计算机技术和物联网技术的快速发展，具有网络通信、计算机和物联网知识的通用型人才已成为市场需求热点。为进一步适应物联网技术的发展以及相关的人才市场需求，我们建议高等院校及各类职业培训学校在计算机和通信类专业开设物联网的相关课程，同时建设与课程教学相配套的物联网信息平台实验室。其意义在于：提高教学科研水平，促进学生就业，并且提升学校竞争力。射频识别即RFID（RadioFrequencyIdentification）技术，又称无线射频识别，是一种无线识别技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的有低频（125k~134.2K）、高频（13.56MHz）、超高频（902MHz~928MHz），微波（2.45GHz）等技术。以此为核心组建的RFID实训箱方案是国内第一个专注RFID全协议全应用的解决方案。它不同于简单的RFID读写实验，通过对RFID各个协议全方位的解读，配套主流的应用开发方案，学生可进行RFID读写器全协议的操作以及常见应用软件的编程设计和实际的物联网应用设计；同时我们提供包括设备、教材、培训和服务在内的整体解决方案；所设计的实验内容丰富，包括验证性实验、设计性实验和综合应用实验等多种实验，既可用于日常教学，也可用于课程设计和毕业设计，为学生提供一个毕业实习环境。其实验室解决方案具有下列特点：RFID协议全面、解决方案完整、实验内容丰富。RFID实验箱特点RFID实训箱是结合了读写器硬件、命令解析与应用层的特点，进行分层设计、整合实施、扎根应用、联系教学的模块化结构的整体解决方案。一、前端RFID读写器包括：1、低频读卡器：可实现低频标签的读取操作；2、高频读写器：支持符合ISO/IEC15693、ISO14443A/B、ICODEUID协议各主流电子标签（TI、NXP、ST、INFINEON、FUJITSU．．．），可对各类标签经行读写以及其他一些个性操作，支持透明命令（为了配合和支持未来标签的新增功能以及各个厂商标签的特色功能而配备的高端特性）；RFID实验箱上海营信信息技术有限公司3、超高频读写器：支持符合EPCCLASS1G2（ISO18000-6C）、ISO18000-6B标准的电子标签，支持块写快锁定、EAS、长EPC、隐私操作等协议功能；4、有源读写器：可实现有源标签的读写操作，带低频激励，可以做精准定位；二、电子标签认知、制作系统：1、电子标签认知：列举四十多种常见RFID标签，每种都给出样品以及说明文字，介绍电子标签的封装形式以及主要用途。2、电子标签制作系统：由学生自己动手制作标签，加深对RFID电子标签的理解。三、读写器命令解析主要包括高频，超高频读写器的通讯协议及命令解析，主要是让学生学习读写器的底层命令加深对RFID的理解以及开发合适的应用。四、应用系统设计与实践本套系统软件包含门禁系统，防伪溯源，仓储管理系统，交通会员卡管理系统，会议签到系统等。所有各子系统都包含行业应用及源代码。其中仓储管理一个界面如下：RFID实验箱上海营信信息技术有限公司RFID实验箱宗旨综合技术：物联网并不涉及太多的新技术。它所涉及的硬件、软件及网络大多是现有技术的综合应用；无线为根：物联网绝大多数是物与物之间的快速准确识别，因此RFID读写器是构建物联网的基础；应用为先：物联网是来源于应用并服务于应用的，脱离实际应用需求的物联网技术研究没有意义；跨越学科：物联网是跨学科跨行业的，对于使用者和研究者来说必须熟悉和掌握多种现有技术并能综合运用。RFID读写器实验目录实验箱安装与连接说明驱动安装说明UHF超高频实验实验一超高频读写器的基本认识实验二Gen2协议下标签数据读取实验实验三Gen2协议下标签数据写入实验实验四Gen2协议下标签密匙及数据读保护实验五Gen2协议下设置读保护，EAS，掩膜，销毁，隐私操作实验六18000-6B标签操作实验七读写器功率对标签读取距离影响实验实验八读写器频率对标签读取距离影响实验实验九标签角度对标签读取效果的影响探究实验实验十标签的频点分析实验实验十一读写器三种工作模式实验(主动模式，应答模式，触发模式)RFID实验箱上海营信信息技术有限公司HF高频实验实验一高频读写器的基本认知实验二IS014443A协议下标签数据读写实验实验三IS014443A协议下密匙操作实验实验四ISO144443A协议下标签加值减值实验实验五ISO144443B协议下标签读写实验实验六标签角度对标签读取效果的影响实验实验七IS015693协议下标签数据读写实验实验八IS015693协议标签AFI，DSFID的读写和块锁定实验LF低频实验实验一低频读写器实验实验二低频标签的穿透性实验有源实验实验一有源标签的读写操作实验二有源标签低频激励定位实验4RFID实验箱相关课程物联网实验室可为以下专业和课程提供科研、教学及实践功能：物联网专业、软件工程、计算机应用、通信原理、射频识别技术、微机原理、多媒体信息处理、数字信号处理、射频通信电路、网络编程技术、数字与模拟信号、物联网工程导论、网络安全、物联网应用系统设计、光通信原理、大型程序设计、数据结构、物联网数据处理、物联网体系结构、嵌入式系统设计、信息安全、数字电路与逻辑设计、数据库系统、传感器技术、无线传感器网络、无线通信网络、单片机原理与开发等。57RFID实验箱清单（1）RFID读写器低频读卡器一台：125KHz频率，UKB接口方式(YXL1036UKB)高频读写器一台：13.56MHz，支持ISO/IEC15693、ISO14443A/B、ICODEUID协议，USB接口(YX7036USB-L)超高频读写器一台：902-928MHz，支持EPCCLASS1G2（ISO18000-6C）、ISO18000-6B协议，支持韦根，RS232，RS485接口，带触发。(YXU1861)超高频读写器一台：支持2.45GHz频段。(YXR902)低频激励器一台：125K低频激励（2）RFID电子标签认知系统包含伍拾种不同封装的电子标签，带图片文字说明（3）RFID电子标签制作系统包括焊接工具套装，防静电手套，标签制作原始材料以及操作说明书一份（4）命令解析手册包含高频，超高频命令解析以及源代码（5）应用教学系统包含应用教学各子系统使用说明以及源代码RFID实验箱上海营信信息技术有限公司RFID实验箱实验举例(部分实验)超高频实验实验一超高频读写器的基本认识一、实验目的了解超高频读写器的基本设置，熟悉超高频读写器的设置与使用。通过本次实验，了解超高频读写器基本参数的含义和设置方法。二、实验器材1.RFID实验箱2.计算机一台三、实验内容了解和设置读写器常用参数；四、实验步骤1．启动电脑，打开RFID实验箱，取出超高频读写器用USB连接线连接电脑。2．在电脑上安装USB转串口驱动程序（如前）。3.在电脑上打开读写器演示软件YXU9809demomain.exe，进入主界面。4.自动打开可用端口：读写器地址等于FF时，为广播方式，与该串口连接的读写器均会响应。读写器地址等于其他值时，如00，则读写器信息中地址为00的读写器才会响应。点击“打开端口”（如图1-1）图1-1若一个读写器连上电脑COM1～COM9其中之一，则演示软件以选定波特率，默认57600bps，通过连接的端口与读写器通讯，看到连接的端口在已打开端口里，如：RFID实验箱上海营信信息技术有限公司否则弹出信息显示串口通讯错误。（2）打开指定端口:点击“端口”后的下拉选项，选择CP210X对应的端口，则演示软件分别以9600bps、19200bps、38400bps、57600bps、115200bps通过指定端口搜索读写器，成功则看到否则弹出信息显示串口通讯错误。多台读写器都连一台电脑上的时候可以选择打开不同的端口以打开不同的读写器读写器参数设置RFID实验箱上海营信信息技术有限公司（图中1）读写器信息，包含读写器型号，版本号，地址，功率，频率信息，读写器连接成功即显示；如有更改，可以点击右边“获取读写器信息”以显示最新信息。（图中2）要设置的新的读写器地址。这个地址不能为0xFF。如果设置为0xFF，则读写器将返回出错信息。（图中3）设置并保存读写器输出功率配置，输出功率影响读写器的读取距离。（图中4）设置读写器工作的上限频率，下限频率。对于不同地方，无线电要求规则不同。用户可以根据当地情况选择询查标签比较灵敏的频率范围。单频点操作，只需两频率选择相同值。跳频操作，只需设为不同值。（图中5）设置读写器与端口通讯波特率，出厂波特率为57600bps。（图中6）设置读写器的询查命令最大响应时间，即演示软件发询查命令时，没收到读写器响应，等待10*100ms仍没响应，则退出等待。（图中7）选择读写器工作频段标准，不同的频段，频率范围不同。（图中8）选择读写器工作协议，超高频目前常用的用两个协议。其中2－7都可以自己根据要求设置，设置好点击“设置参数”则软件底部会显示“写读写器地址成功写功率dbm成功写功率成功写波特率成功写询查时间成功”，点击“恢复出厂参数”即恢复到出厂设置。五、知识学习1．EPC的Gen1协议Gen1标准是EPCglobal（EPCglobal是国际物品编码协会EAN和美国统一代码委员会（UCC）的一个合资公司。它是一个受业界委托而成立的非盈利组织，负责EPC网络的全球化标准，以便更加快速、自动、准确地识别供应链中商品）的前身Auto-IDCenter制定的。EPC的Gen1是笫一代之意，Gen是generation（世代）的缩写。它包括Class0协议和Classl协议，其中Class0协议下的标签是只读的，不可以写入；而Class1协议下的标签虽是可读写的，但是只能写一次，写完后就成为只读标签，这两种协议下的标签都不具有保密性。Class0和Class1协议都是EPC的标准协议。2.EPC的Gen2协议因Gen1存在安全问题等多个缺陷，EPCglobal在Gen1颁布不久便立即开始制定的新的标准协议Cen2。Gen2是EPCglobal制定的Class1UHF频段射频识别空中接口的笫二代标准。在Gen2协议下的标签可以重复读写，并且增加了保密性能。此后EPCglobal和国际标准化组织合作以该标准为基础出台了ISOl8000-6C国际标准。目前几乎所有的标签厂商停止Gen1协议的超高频芯片的开发和生产，超高频领域市场上主流产品均为符合C1G2协议产品。RFID实验箱上海营信信息技术有限公司3.EPCGen2协议的发展历程Auto-IDCenter的目标是规范编码系统和网络构造，并且采用ISO协泌作为空中接口标准。早期，EAN（EAN码是国际物品编码协会制定的一种商品用条码，通用于全世界）和UCC（统一编码委员会有限公司）致力于制作符合ISO