任務(wù)二完成所借書籍的借書還書任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書使用超高頻RFID讀寫器軟件，對超高頻RFID標(biāo)簽進(jìn)行讀寫操作，通過對RFID標(biāo)簽的操作理解RFID標(biāo)簽存儲結(jié)構(gòu)。任務(wù)要求理解電子標(biāo)簽輪詢工作機(jī)制理解電子標(biāo)簽的滅活工作機(jī)制了解超高頻RFID標(biāo)簽的種類了解超高頻RFID技術(shù)現(xiàn)狀任務(wù)目標(biāo)任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書電子標(biāo)簽輪詢操作滅活機(jī)制超高頻RFID電子標(biāo)簽種類超高頻RFID技術(shù)現(xiàn)狀知識儲備任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書在EPCC1G2標(biāo)準(zhǔn)中，讀寫器利用三個基本操作管理標(biāo)簽，分別是選擇、盤存、訪問，而其中最主要的就是盤存操作，也叫輪詢操作，輪詢操作讓超高頻RFID閱讀器得以同時對多個標(biāo)簽進(jìn)行操作。

1）輪詢操作輪詢是將所有符合選擇（Select）條件的標(biāo)簽循環(huán)掃描一遍，標(biāo)簽將分別返回其EPC號。用戶利用該操作可以首先將所有符合條件的標(biāo)簽的EPC號讀出來。輪詢操作中有許多參數(shù)，并且是一個循環(huán)掃描的過程，在一個輪詢掃描中，會組合應(yīng)用到幾條不同的輪詢命令，故一個輪詢又被稱為一個輪詢周期或輪詢周期。因為閱讀器與標(biāo)簽之間對于輪詢命令的數(shù)據(jù)交換的時間響應(yīng)有嚴(yán)格的要求，故閱讀器將一個輪詢周期操作設(shè)計成一個輪詢循環(huán)命令，提供給用戶使用。而不需要用戶自己去設(shè)計輪詢算法及輪詢步驟。一般閱讀器會為各種不同的輪詢需求設(shè)計幾個優(yōu)化的輪詢算法命令，供用戶使用。1、電子標(biāo)簽輪詢操作任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書

2）輪詢步驟閱讀器發(fā)出Select命令選擇特定的標(biāo)簽群后，閱讀器從中唯一確定一張標(biāo)簽并對該標(biāo)簽進(jìn)行訪問操作。具體流程如圖7-2-1所示：閱讀器首先發(fā)一個含有Q值的Query命令。參與標(biāo)簽在收到Query命令后，在(0，2Q-1)范圍內(nèi)挑選一個隨機(jī)數(shù)值載入槽計數(shù)器。隨機(jī)數(shù)等于零的標(biāo)簽換成應(yīng)答狀態(tài)并立即作出應(yīng)答。隨機(jī)數(shù)非零的標(biāo)簽不作出反應(yīng)，繼續(xù)等待閱讀器發(fā)出的QueryAdjust或QueryRep命令；當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入應(yīng)答狀態(tài)后即返回RN16，閱讀器以含有相同RN16的ACK命令確認(rèn)該標(biāo)簽；之后，被確認(rèn)的標(biāo)簽轉(zhuǎn)換到確認(rèn)狀態(tài)，返回其PC、EPC和CRC16；閱讀器發(fā)送含有與之前相同的RN16的Req_RN命令，標(biāo)簽返回一個新RN16作為應(yīng)答；最后，閱讀器以新的RN16作為訪問句柄，對標(biāo)簽進(jìn)行訪問操作。1、電子標(biāo)簽輪詢操作任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書圖7-2-1標(biāo)簽輪詢和訪問步驟

3）防沖突算法在RFID多電子標(biāo)簽識別環(huán)境中，標(biāo)簽間沖突是影響RFID系統(tǒng)標(biāo)簽閱讀速度的一個重要因素。Gen2標(biāo)準(zhǔn)采用了基于概率/分槽防沖突算法。該防沖突算法的實現(xiàn)與標(biāo)簽ID內(nèi)容無關(guān)。在閱讀器開始進(jìn)行一輪閱讀操作時，其閱讀標(biāo)簽命令里有一個參數(shù)Q(Q取值范圍為1～15)，該參數(shù)控制標(biāo)簽往各自的分槽計算器內(nèi)載入一個隨機(jī)數(shù)(取值范圍0～2Q-1)。當(dāng)標(biāo)簽接收到閱讀器相關(guān)命令時，分槽計算器值減1，僅當(dāng)標(biāo)簽內(nèi)分槽計數(shù)器值為0時，標(biāo)簽才對閱讀器進(jìn)行應(yīng)答；當(dāng)分槽計數(shù)器值不為0時，標(biāo)簽不對閱讀器進(jìn)行應(yīng)答，而是根據(jù)閱讀器的不同命令，執(zhí)行分槽計數(shù)器值繼續(xù)減1操作，或者根據(jù)新的Q參數(shù)值來再次載入另一隨機(jī)數(shù)(該隨機(jī)數(shù)取值范圍必須同樣在0～2Q-1)。已經(jīng)閱讀成功的標(biāo)簽，退出這輪標(biāo)簽閱讀。當(dāng)有二個或者多個標(biāo)簽的分槽計算器值同時為0時，這些標(biāo)簽會同時對閱讀器進(jìn)行應(yīng)答，從而造成沖突。閱讀器檢測到?jīng)_突發(fā)生后，發(fā)出相關(guān)命令，讓沖突標(biāo)簽的分槽計數(shù)器值從0變到0xFFFF(16位二進(jìn)制最大值)，繼續(xù)留在這輪閱讀周期內(nèi)，以后閱讀器再通過設(shè)置新的Q參數(shù)來散列發(fā)生沖突的標(biāo)簽。這個閱讀過程一直繼續(xù)下去，直到完成這輪閱讀周期。任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書圖7-2-2參數(shù)Q的選擇算法任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書在閱讀器命令參數(shù)Q的選擇上，Gen2推薦了圖7-2-2的算法。圖中Qfn是參數(shù)Q的浮點表示，閱讀器對Qfn取整得到Q，標(biāo)簽用Q作參數(shù)，在(0-2Q-1)取值范圍內(nèi)，隨機(jī)散列分槽計數(shù)器值，以實現(xiàn)標(biāo)簽的高效率讀取。圖中0.1<C<0.5，且Q較大時，C取較小值；而Q較小時，C取較大值。G2協(xié)議設(shè)置了滅活機(jī)制。滅活標(biāo)簽機(jī)制的原理就是殺死RFID標(biāo)簽，使其喪失通訊功能，從而標(biāo)簽不會響應(yīng)攻擊者(非法RFID讀寫器)的掃描。例如，在超市購買完物品后，可以殺死購買商品上的RFID標(biāo)簽，以保護(hù)消費者的隱私。但是它有個缺點就是無法讓消費者繼續(xù)享受到以RFID標(biāo)簽為基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)(食品供應(yīng)鏈溯源系統(tǒng))服務(wù)。G2協(xié)議中Kill命令是用32-bit的密碼來控制，使用了有效的Kill命令后，標(biāo)簽將永遠(yuǎn)不會產(chǎn)生調(diào)制信號以激活射頻場，從而永久失效。由于標(biāo)簽被kill后，原來標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)還在標(biāo)簽中，若想讀取它們并非完全不可能，可以考慮改善Kill命令的含義--附帶擦除這些數(shù)據(jù)。果然如此的話，人們應(yīng)該可以徹底放心了。2、滅活機(jī)制任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書此外在一定時期內(nèi)，由于G2標(biāo)簽使用的成本或其他原因，會考慮到兼顧標(biāo)簽?zāi)芑厥罩貜?fù)使用的情況（如用戶要周轉(zhuǎn)使用帶標(biāo)簽的托盤、箱子，內(nèi)容物更換后相應(yīng)的EPC號碼、User區(qū)內(nèi)容要改寫；更換或重新貼裝標(biāo)簽所費不菲、不方便；等等），需要即使被永久鎖定了的標(biāo)簽內(nèi)容也能被改寫的命令，因為不同鎖定狀態(tài)的影響，僅用Write或BlockWrite，BlockErase命令，不一定能改寫EPC號碼、User內(nèi)容或者Password（如標(biāo)簽的EPC號碼被鎖定從而不能被改寫，或未被鎖定但忘了這個標(biāo)簽的AccessPassword而不能去改寫EPC號碼）。這樣就產(chǎn)生了一個需求，需要一個簡單明了的Erase命令--除了TID區(qū)及其Lock狀態(tài)位（標(biāo)簽出廠后TID不能被改寫），其他EPC號碼、Reserved區(qū)、User區(qū)的內(nèi)容和其它的Lock狀態(tài)位，即使是永久鎖定了的，也將全部被擦除以備重寫。2、滅活機(jī)制任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書比較起來，改善的Kill命令和增加的Erase命令功能基本相同（包括應(yīng)該都使用KillPassword），區(qū)別僅在于前者Kill命令使不產(chǎn)生調(diào)制信號，這樣也可以統(tǒng)一歸到由Kill命令所帶參數(shù)RFU的不同值來考慮。2、滅活機(jī)制任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書動一動，使用“超高頻RFID讀寫器配套軟件”修改1個超高頻RFID標(biāo)簽的EPC號，要求將EPC號的第2字至第8字的內(nèi)容，全部改成“1”，由于標(biāo)簽的EPC區(qū)被鎖定，所以要修改EPC號，必須先解鎖該EPC區(qū)。超高頻電子標(biāo)簽的種類很多，如何挑選適合的RFID電子標(biāo)簽，顯得尤為重要。因為RFID電子標(biāo)簽的種類繁多，不同的材質(zhì)，不同的尺寸，不同的性能，都會對實際的運用影響很大。這里先說明一下超高頻RFID電子標(biāo)簽的構(gòu)成要素。首先是核心的IC芯片以及把芯片、天線和膠片合為一體的鑲嵌片。現(xiàn)場使用的標(biāo)簽有時要把鑲嵌片封裝在紙張、塑料、陶瓷上，以便印刷文字，并把這種標(biāo)簽用不干膠或其他方法粘貼或固定在物品或包裝箱上。IC芯片是半導(dǎo)體生產(chǎn)商制造的，帶有天線的膠片或瓷片要由天線專業(yè)廠商設(shè)計制造。這些材料的最終組合就是超高頻RFID電子標(biāo)簽。3、超高頻RFID電子標(biāo)簽種類任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書

1）不干膠類型直接將芯片與天線綁定在一起，成本低，材質(zhì)薄。而其中不干膠即為：在鑲嵌片表面封裝一層紙。3、超高頻RFID電子標(biāo)簽種類任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書圖7-2-3紙質(zhì)不干膠標(biāo)簽樣圖

2）卡片類型將鑲嵌片封裝到不同尺寸的PVC材質(zhì)里，形成一種便于攜帶的卡片。3、超高頻RFID電子標(biāo)簽種類任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書圖7-2-4白卡樣圖

3）抗金屬電子標(biāo)簽類型能夠貼到金屬或帶有液體的瓶子上，保證不影響讀取效果。3、超高頻RFID電子標(biāo)簽種類任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書圖7-2-5抗金屬rfid標(biāo)簽樣圖

4）動物電子標(biāo)簽類型專門用于對動物管理的電子標(biāo)簽，一般材質(zhì)也為PET或PVC3、超高頻RFID電子標(biāo)簽種類任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書圖7-2-6動物耳標(biāo)樣圖

5）掛牌電子標(biāo)簽類型適用于服裝行業(yè)的標(biāo)簽，封裝材質(zhì)可為厚紙或者PVC材質(zhì)。3、超高頻RFID電子標(biāo)簽種類任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書圖7-2-7掛牌電子標(biāo)簽

6）輪胎電子標(biāo)簽類型專用于輪胎管理的標(biāo)簽，封裝形式類似一張補(bǔ)輪胎貼。3、超高頻RFID電子標(biāo)簽種類任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書圖7-2-8輪胎電子標(biāo)簽樣圖

7）異形電子標(biāo)簽類型在尺寸，封裝材質(zhì)上略有不同、應(yīng)用于一些特殊應(yīng)用場景。3、超高頻RFID電子標(biāo)簽種類任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書圖7-2-9異形rfid電子標(biāo)簽以上多種標(biāo)簽中，只有不干膠式的電子標(biāo)簽適合用于圖書管理系統(tǒng)中，根據(jù)圖書館書籍的平時應(yīng)用情況，我們需要的RFID標(biāo)簽必須滿足以下幾種特點信號感應(yīng)效果好，即天線要大RFID標(biāo)簽的柔嫩性好，可彎曲價格便宜綜上分析只有不干膠標(biāo)簽比較符合我們的需求。3、超高頻RFID電子標(biāo)簽種類任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書RFID（俗稱電子標(biāo)簽），是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈感知層的重要環(huán)節(jié)。RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展的快與慢，會直接影響物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的速度。在RFID應(yīng)用中分為低頻、高頻、超高頻。而RFID超高頻電子標(biāo)簽以其標(biāo)簽體積小、讀寫距離遠(yuǎn)、讀寫時間快、價格便宜等諸多優(yōu)點，正在得到越來越廣泛地應(yīng)用，也被認(rèn)為是最具發(fā)展前途的物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用。然而，我國超高頻RFID市場目前還處于發(fā)展的初期階段，最近，通過對業(yè)界的廣泛調(diào)研，大家一致認(rèn)為：目前制約中國無源超高頻市場發(fā)展主要有三點核心要素：4、超高頻RFID技術(shù)現(xiàn)狀任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書1）技術(shù)不完善，制約應(yīng)用發(fā)展目前，在無源超高頻電子標(biāo)簽技術(shù)上還存在著系統(tǒng)集成穩(wěn)定性差、超高頻標(biāo)簽性能本身有一些物理缺陷等許多技術(shù)方面不完善的問題。在系統(tǒng)集成方面，現(xiàn)階段中國十分缺乏專業(yè)、高水平的超高頻系統(tǒng)集成公司，整體而言無源超高頻電子標(biāo)簽應(yīng)用解決方案還不夠成熟。這種現(xiàn)狀便造成應(yīng)用系統(tǒng)的穩(wěn)定性不高，常會出現(xiàn)“大毛病沒有，小毛病不斷”的現(xiàn)象，進(jìn)而影響了終端用戶采用超高頻應(yīng)用方案的信心。從超高頻標(biāo)簽產(chǎn)品本身而言，存在著標(biāo)簽讀寫性能穩(wěn)定性不高、在復(fù)雜環(huán)境下漏讀或讀取準(zhǔn)確率低等諸多問題。4、超高頻RFID技術(shù)現(xiàn)狀任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書2）標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展目前，無源超高頻電子標(biāo)簽在國內(nèi)尚無形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，國際上制定的ISO18000-6C/EPCClass1Gen2協(xié)議，由于涉及多項專利，所以很難把它作為國家標(biāo)準(zhǔn)來頒布和實施，國內(nèi)超高頻市場上相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及檢測體系實際上是處于缺位狀態(tài)。在沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境下，十分制約產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用的發(fā)展。4、超高頻RFID技術(shù)現(xiàn)狀任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書3）超高頻成本瓶頸，制約市場發(fā)展盡管近兩年來，無源超高頻電子標(biāo)簽價格下降很快，但是從RFID芯片以及包含讀寫器、電子標(biāo)簽、中間件、系統(tǒng)維護(hù)等整體成本而言，超高頻RFID系統(tǒng)價格依然偏高，而項目成本是應(yīng)用超高頻RFID系統(tǒng)最終用戶權(quán)衡項目投資收益的重要指標(biāo)。所以，超高頻系統(tǒng)的成本瓶頸，也是制約中國超高頻市場發(fā)展的重要因素。

總之，目前中國無源超高頻市場還處于發(fā)展的初期，核心技術(shù)急需突破，商業(yè)模式有待創(chuàng)新和完善，產(chǎn)業(yè)鏈需要進(jìn)一步發(fā)展和壯大，只有核心問題得到有效解決，才能夠真正迎來RFID無源超高頻市場發(fā)展的春天。4、超高頻RFID技術(shù)現(xiàn)狀任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書該任務(wù)需要用到高頻卡讀卡器和超高頻讀卡器，將高頻卡讀卡器和超高頻讀卡器連接到計算機(jī)usb口，如下圖7-2-10所示。1、任務(wù)環(huán)境準(zhǔn)備任務(wù)實施圖7-2-10設(shè)備連接任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書2、運行軟件修改軟件目錄中圖書管理系統(tǒng)的LibrarySys.exe.config文件，使之與系統(tǒng)設(shè)備管理器的COM口相同，如圖7-2-11所示。圖7-2-11修改設(shè)備端口號任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書任務(wù)實施運行軟件目錄中圖書管理系統(tǒng)“LibrarySys.exe”應(yīng)用程序，完成以下情景任務(wù)。軟件主界面如圖7-2-12圖書管理系統(tǒng)界面所示。圖7-2-12圖書管理系統(tǒng)界面任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書3、系統(tǒng)軟件操作1）會員管理按下表7-2-1要求添加會員至圖書館管理系統(tǒng)軟件中，添加會員需要制作會員卡（高頻卡）。表7-2-1會員信息表姓名電話號碼性別楊老師83777595男林同任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書圖7-2-13會員管理操作界面圖7-2-14會員管理操作界面任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書2）圖書借閱由于該圖書系統(tǒng)操作軟件，為新研發(fā)出的系統(tǒng)，故委托您測試圖書借閱功能，查看下列表7-2-2，模擬借閱圖書操作。表7-2-2圖書借閱清單表用戶名圖書名稱楊老師物聯(lián)網(wǎng)概論林同學(xué)自動識別技術(shù)林同學(xué)青春已過一半任務(wù)二

完成所借書籍的借書還書任務(wù)實施圖7