第6课物联网中的身份证—电子标签
物联网射频识别(RFID)技术与应用 - 第6章
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
电子标签 接受认证请求 发送随机数据B
解密数据B 加密数据A
认证请求 随机数据B
加密数据B 随机数据A 加密数据A
读写器 加密数据B
发送随机数据A
解密数据A
图6.8 MIFARE公交卡认证
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
3. 密码的体制 密码学目前主要有两大体制，即公钥密码与单钥
密码。其中，单钥密码又可以分为分组密码和序列密码。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
（1）公钥密码 1976年，Whitfield Diffie和Martin Hellman发表了
论文“New directions in cryptography”，提出了公共密钥 密码体制，奠定了公钥密码系统的基础。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
（1）ALOHA算法 Aloha是1968年美国夏威夷大学一项研究计划
的名字，Aloha网络是世界上最早的无线电计算机通 信网络。ALOHA采用的是一种随机接入的信道访问方 式。ALOHA算法因具有简单易实现等优点而成为应用 最广的算法之一。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
6.1.3 RFID中数据完整性的实施策略
采用恰当的信号编码、调制与校检方法，并采 取信号防冲突控制技术，能显著提高数据传输的完整 性和可靠性。
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物联网射频识别（RFID）技术与应用
1. 信号的编码、调制与校检 RFID系统基带编码的方式有多种，编码方式与
RFID介绍
一、RFID的定义射频识别技术，英文Radio Frequency Identification的缩写。
又称电子标签。
是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。
二、RFID的发展历程[1] [2]RFID自二战时期最早应用于作战时辅助敌我识别之后主要经历了一下的发展阶段：表1：RFID的发展历程如今RFID技术逐渐由13.56MHz以下的低频段向技术更为复杂、应用更为丰富的中高频段发展，特别是近来860—960MHz的远距离技术的发展，使RFID 的市场应用逐渐普遍。
三、RFID的组成[2] [6]RFID系统由5部分组成：1.标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象.2.阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式.3.天线(Antenna)：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。
4.中间件（middleware）是一种面向消息的、可以接受应用软件端发出的请求、对指定的一个或者多个读写器发起操作并接收、处理后向应用软件返回结果数据的特殊化软件。
5.应用软件（application software）是直接面向RFID应用最终用户的人机交互界面，协助使用者完成对读写器的指令操作以及对中间件的逻辑设置，逐级将RFID原子事件转化为使用者可以理解的业务事件，并使用可视化界面进行展示。
四、RFID技术的工作原理：RFID技术的工作原理可以用以下三步来解释：1.读取：标签进入磁场后，收到阅读器发出的射频信号，从而发出标签中存储的信息。
2.解码：读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
3.写入：中央处理器经过分析后，通过阅读器对标签发出命令或写入数据。
图1：RFID工作原理五、RFID的分类：[3]1.按工作频率分（1）低频（LF）：频率范围在100-500KHz，读取范围可达50厘米，主要应用有门禁控制、生物识别、车辆门锁等。
有源电子标签与物联网(下)
这 一公 用频道 上 的其 他无 线 系统 。 （） 电 子 标 签 不 停 地 向 外 发 射 信 号 还 会 增 加 电 池 的 消 ３
耗 ，降低 电池 的使 用 寿命 。
（ ） 电 子 标 签 不 停 地 向 外 发 射 信 号 时 所 消 耗 的 能 量 与 ４ 发 射 功 率 成 正 比 ， 对 于 远 距 离 识 别 ，如 船 只 等 ， 电 子 标 签 必 须 使 用 大 的 发 射 功 率 来 发 射 信 号 ，这 将 大 大 减 少 电 子 标 签 电池 的寿 命 。 （） 电子 标 签 发 射 信 号 的 间 隔 越 短 电 池 消 耗 就 越 快 ， ５ 很 多 实 际 应 用 又 要 求 对 电 子 标 签 进 行 快 速 读 取 ，例 如 ，对 快
（ 在需 要 工作 的 时候 才工 作 ， 需要 工作 的 地方 才 工作 ） 即 在 ； 其 次 ，它 们 也 不 能 根 据 实 际 需 要 对 标 签 的 工 作 参 数 和 方 式
进 行 调整 。因而 ：
将 更长 ，这 就 需要 占用系 统 更多 的 空中 时 间并 消耗 更多 的
电 池 能 量 。这 不 但 增 大 了 信 号 碰 撞 的 几 率 ，而 且 减 少 了 电 池的使 用 寿 命 。
（ ） 由 于 标 签 不 能 根 据 需 要 调 整 自 身 的 发 射 功 率 ， 因 ７
而 当 它 用 于 定 位 时 ，也 就 不 能 很 好 地 适 应 不 同 空 间 大 小 范
号 。 不 仅 如 此 ，大 量 的 标 签 发 射 的 信 号 还 会 干 扰 到 工 作 在
２ ５现有有 源 电子标 签能够实现的功能 ．
现 有 的有 源 电子 标 签 ，～般 只 能承 担 身份 识 别和 简单
关于RFID电子标签在物联网之中的应用探究
实现对 物资详情 的实时监控 、 有效监控 ， 如此一来 ， 在物资的 整个运输及 管理环节 ，物 资遗漏 以及信息有误的 问题便得到
了 有效 规 避 。
１ ． ２ 系统 组成 构架
特 别限定 ， 但 基于市场需求考虑 ， 体 积 小 巧 化 有 利 于 为更 多产 品提供服务 ， 而 形 式 多 样 化 有 利 于 提 高产 品 辨 识 度 。 。
技术的不断提 高和深入应用 ，硬件设备 以及信息管理系统所 展现出来的功能 日益 强大 ， 不仅能够实现管理可视化 ， 而且能 够 实现物资透明化，还能实现对物 资内部温湿度的即时检测 以及 显示 ， 另外 ， 还 能实现对开关 门信息的有效存储， 使其具
可 视化 管 理 等 。 另外 ， 引 入 并 应 用 嵌 入 系 统 智 能控 制 技 术 ， 能
立即接收到 由解读器传 递过来的相关信号 ，形成感应 电流并
触发 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 电子 标 签 ， 如此一来 ， 事 先 存 储 在 芯 片 中 的 一 系 列
产品信息便会有效 显示 出来 ，解读器将会基于产 品信 息进行
Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 电子标签系统 的关键 组成部分及功能 ：（ １ ） 数 据采 集端 ， 实现对 采集前端工作一系 列数据 的有效采集， 借助 读写 器完成标签信 息的录入 ， 同时借助 天线完成感应工作 。（ ２ ） 数 据传输端 ， 实现对数据 的传送 。数据传输 端包括两大部分 ， 一 是交换机 ， 二是 网线 ， 负责标签信息 的有效传递 。（ ３ ） 数据处 理端 ， 实现对后期活动 的操作 。数据 处理端包括两大部分 ， 一
面向物联网的智能电子标签系统设计
面向物联网的智能电子标签系统设计智能电子标签系统是物联网技术与电子标签技术相结合的产物，它将传统的电子标签技术与物联网技术相结合，能够帮助企业实现对物品的实时监控和管理，提高生产效率，降低成本，提升消费者体验。
在本文中，我们将针对面向物联网的智能电子标签系统进行设计，包括系统架构、关键技术和应用场景等方面进行详细介绍。
一、智能电子标签系统架构设计1.硬件部分智能电子标签系统的硬件部分包括标签、传感器、数据采集器和通信模块等。
标签是智能电子标签系统的核心部分，它可以通过RFID技术或者NFC技术实现对物品的唯一标识和识别。
传感器用于采集物品的环境信息，如温度、湿度、压力等，以便对物品进行实时监测。
数据采集器用于将传感器采集到的数据进行收集和处理，通信模块用于将数据传输到云端。
2.软件部分智能电子标签系统的软件部分包括数据处理软件、数据存储软件和数据分析软件等。
数据处理软件用于对从硬件部分采集到的数据进行预处理和清洗，以确保数据的准确性和完整性。
数据存储软件用于将处理后的数据进行存储，同时保证数据的安全性和可靠性。
数据分析软件用于对存储的数据进行分析和挖掘，以发现其中隐藏的规律和价值。
3.系统架构智能电子标签系统的系统架构包括边缘端、云端和应用端三个部分。
边缘端主要包括标签、传感器、数据采集器和通信模块等硬件部分，负责对物品进行实时监测和数据采集。
云端主要包括数据处理软件、数据存储软件和数据分析软件等软件部分，负责对采集到的数据进行处理、存储和分析。
应用端主要包括应用软件和用户界面，负责将处理后的数据进行展示和应用。
二、关键技术1. RFID/NFC技术RFID技术和NFC技术是智能电子标签系统的核心技术，它们可以实现对物品的唯一标识和识别。
RFID技术适用于需要对大量物品进行快速识别和追踪的场景，如物流仓储管理、零售管理等。
NFC技术适用于对近距离物品进行交互和识别的场景，如智能门禁、移动支付等。
机器人、物联网、人工智能单元选择题
机器人、物联网、人工智能单元选择题1.在机器人编程中，机器人程序主要有哪三种三种基本结构（）A.反序B.顺序(正确答案)C.选择D.循环2.（）是机器人的感觉器官。
A.控制系统B.驱动器C.机身D.传感器(正确答案)3.（）是机器人的大脑和指挥中枢。
A.控制系统(正确答案)B.驱动器C.机身D.传感器4.机器人的传动方式主要有（）.（）和（）。
A.皮带传动(正确答案)B.链传动(正确答案)C.齿轮传动(正确答案)D.轴传动5.（）是用来表示解决某一问题的步骤流程的线路。
B.规划图C.流程图(正确答案)D.设计图6.（）是机器人的感觉器官。
A.控制系统(正确答案)B.驱动器C.机身D.传感器7.在学生机器人平台中，我们在（）添加控件来编程。
A.代码区B.工具栏C.编程区(正确答案)D.菜单栏8.在机器人平台中编好程序后，我们要先保存程序，然后再（），最后才能将程序下载到机器人中执行。
A.编程B.转移C.编译(正确答案)D.加载9.必须先在()中设置好传感器，才能在平台编程区添加传感器模块。
A.工具菜单B.系统设置菜单(正确答案)D.下载菜单10.机器人直线行走和拐弯主要依靠()驱动。
A.伺服电机B.直流电机(正确答案)C.方向盘D.传感器11.我们一般通过()来设置编程区的控件模块。
A.键盘操作控件B.鼠标点击控件(正确答案)C.鼠标右击控件D.鼠标滚轮控制12.目前，用于学生机器人的传感器主要有（）.（）.（）和（）。
A.光感传感器(正确答案)B.触碰传感器C.温度传感器D.声音传感器15.单分支语句是指:在满足条件的情况下,()语句内的程序A.不断重复B.跳出C.执行一次(正确答案)16.条件循环语句是指:在满足条件的情况下,()语句内的程序A.不断重复(正确答案)B.执行C.执行一次17.学生机器人利用()传感器可以检测前方是否有障碍物和光源A.红外(正确答案)B.超声波C.光敏18.当我们要实现机器人向左转弯前进的动作时,下列对高速电机的设置正确的是（）。
义务教育版(2024)八年级全一册信息科技 第7课 电子标签我揭秘 教案
八年级信息科技教学设计课题第7课电子标签我揭秘核心素养目标信息意识： 1通过实例感受万物互联的场景，知道物联网与互联网的异同，认识到物联网的普及对学习和生活的影响。
计算思维：自觉遵守物联网实验的操作规程，会使用实验设备搭建物联系统原型，并能通过实验平台读取、发送、接收、汇集和使用数据信息社会责任：了解身边的物联设备及其对塑造网络虚拟身份的作用，有意识地保护个人隐私，进行安全防护。
教学重点了解射频识别技术的基本原理及常见应用。
教学难点能够利用射频识别技术开展实践，了解物与物之间近距离通信的过程。
教学方法讲解，演示学习方法探索，讨论教学用具计算机，互联网教学过程导入新课在铁路进站检票中，人们只需拿身份证在检票机上刷一下，便能顺利通过检票闸机。
在这个过程中，正是射频识别技术在发挥作用。
教学过程RFID 是一种物品标识和自动识别技术，本质上是一种无线通信技术，无须与被识别物品直接接触。
RFID 系统由电子标签和读卡器组成RFID 系统的一般工作流程如下。
1.给物品打上电子标签，存储物品的相关数据。
2.读卡器发送一定频率的射频信号。
3. 当物品进入读卡器的工作区时，物品上的电子标签会将自身数据发送出去。
4. 读卡器接收电子标签发送的数据，并把这些数据传送到计算机中的管理系统。
5. 计算机中的管理系统作出相应处理。
RFID 有很多优势，每秒可进行上千次的读取，能同时处理多个电子标签，高效且准确度高；电子标签上的数据可反复修改；电子标签无须瞄准读取，只要被置于读卡器形成的电磁场内就可以被准确读取，适合与各种自动化处理设备配合使用；电子标签的识读不依赖于可见光，因而可以在高粉尘污染、野外等恶劣环境下使用。
学习活动1读取电子标签编号：每个电子标签都有唯一编号，通过RFID 读卡器模块可以读取电子标签的编号，并在主控板的显示屏显示。
本活动需要用到的物联实验设备有主控板、RFID 读卡器模块、电子标签等。
1. 编写实现读取电子标签编号功能的程序，主要代码如图7.2 所示。
2014—2015学年度小学信息技术教学进度安排建议
11
第15课插入超链接
学习在演示文稿中插入超链接
1
12
第16课设置动画效果
学习设置动画效果和幻灯片的切换
1
13
第17课放映幻灯片
学习幻灯片的放映（导航菜单、导航按钮、荧光笔、自定义播放、打包成CD）
1
14
主题活动2创作演示文稿
在初步掌握演示文稿制作的基础上，自主选择主题，收集素材，进行演示文稿的设计及与创作
2
5
“画笔”的秘密
了解“画笔”模块的相关命令及使用该法，学习“落笔”“停笔”等命令控制角色，绘制运动轨迹
1-2
6
街舞男孩
理解按键与控制的含义，运用按键与控制创作故事或游戏
1-2
7
穿越迷宫
理解侦测与判断的含义，运用侦测与判断创作故事或游戏
2
8
小猫出题
学会建立新变量，并利用变量进行计算，掌握比较变量大小的方法·
3体验电脑绘画过程中奇妙的彩色世界；
10
第9课画线
学会打开图画文件，学习使用“直线”“曲线”工具
1
1感受电脑上画线的过程；
2学会在半成品图片的上添补信息；
11
第10课画多边形
学习使用“多边形”工具
1
围绕某一主题进行图形的组合创作
12
考核
键盘操作，画图主题作品创作
2
英文打字每分钟30个以上为合格
三年级·第二学期
2-3
着重要让学生了解、体会定义过程的作用
9
第9课保存与调用过程
学会保存过程的方法，会调用过程来绘图。通过学习保存和调用过程，体会过程的作用，并学会知识的迁移。通过随时、反复调用过程，初步理解子程序的含义。
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第6节第1课时（总1课时）
课题 第6课物联网中的身份证—电子标签 课型
新授课
教学目标
（1） 通过自主学习和知识迁移，对电子标签做出解释和描述。
（2） 通过教师导读，认识电子标签及读写器工作原理
（3） 了解电子标签在生活中的应用。
（4） 通过活动，了解电子标签读写范围，激发学生热爱信息技术的热情。
教学重、
难点
重点：识别物品的身份
难点：电子标签的应用
教学准备 PPT课件
教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
一复习提问 回顾一下：什么是物联网呢？ 那些东西可以组成物联网？ 这些东西又是怎么被识别的呢？ 师：同学们刚刚说了几个，都很有道理， 说一说什么是条形码？ 在哪见过呢？ 它有什么作用？ 再说一说什么是电子标签？ 师总结：条形码是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。常见的条形码是由反射率相差很大的黑条（简称条）和白条（简称空）排成的平行线图案。条形码可以标出物品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类号、邮件起止地点、类别、日期等许多信息，因而在商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多领域都得到了广泛的应用 二教授新课： 师：什么是电子标签呢？ FIRD射频识别是一种非接触式的识别技术，它通过信号自动识别目标对象并获取相关数据信息，无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。 师：补充了解射频识别是什么？ 师：电子标签有哪些特点呢？
复习旧知
了解物联网的组成
生答：条形码
生答：电子标签
生答：……………
生查找资料，了解条形码由来、
历史和发展等相关信息。
学生自我学习
生：阅读书上P19资料
生：回答：读写速度快，
通过老师的提
问，学生的回答，
既进行的复习，
还为接下来的学
习做好了知识准
备。
把学生由原来对
条形码的关注，
转移到电子标签
上来。
师：出示照片，了解电子标签结构 提问：说一说什么样的卡属于电子标签？ 电子标签的应用有哪些？ 师 ：还有哪些应用呢？ 三 实验记录： 读写器能在多长的距离内正常读写电子标签上的信息？ 实验记录数据 距离 能否读取数据 5 10 20 50 100 150 200 通过上述活动，你得出了什么结论？ 四全课总结
学生结合书本 ，自学。
生联系实际，说一说。
生产管理、仓储管理、销售管理、
物品管理、图书管理、物流管理
等方面。
还能广泛应用于商业、银行、
公共安全、航空、军事等领域,并
且范围不断扩大,逐渐渗透到老
百姓的个人生活中。
学生小结：
RFID电子标签读取距离是0-10CM
读取器读取的距离是0-10CM
通过实验，学生
自己记录，用数
据说话，让学生
了解真相
教学反思
学生对条形码了解较多，对物联网了解还是不足，对对电子标签应用了解太少，
反应了学生的利用信息的能力还是不足，信息素养有待于加强。