描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787121362651丛书名: 物联网开发与应用丛书
内容简介
本书主要介绍常用的物联网识别技术，并利用这些技术进行应用开发。全书先进行理论学习，深入浅出地介绍物联网识别技术的原理和标准；然后进行实践案例的开发，这些案例贴近社会和生活的开发场景，包括详细的软/硬件设计和功能实现过程；*后进行总结拓展，将理论学习和开发实践结合起来。书中的每个案例均附有完整的源代码，读者可以在源代码的基础上快速地进行二次开发。
目 录
第1章 物联网与识别技术 1
1.1 物联网识别技术 2
1.1.1 物联网的概念与基本特征 2
1.1.2 物联网感知层与识别技术 3
1.1.3 物联网识别技术 3
1.1.4 小结 8
1.1.5 思考与拓展 8
1.2 射频识别（RFID）系统及物联网识别开发平台 8
1.2.1 射频识别（RFID）系统的架构、功能及通信原理 9
1.2.2 开发平台 15
1.2.3 小结 16
1.2.4 思考与拓展 16
第2章 光学字符识别技术及应用 19
2.1 条码编码与原理 19
2.1.1 条码 20
2.1.2 开发实践：条码识别 24
2.1.3 小结 26
2.1.4 思考与拓展 26
2.2 商品条码原理及应用 27
2.2.1 商品条码 27
2.2.2 开发实践：商品条码识别 33
2.2.3 小结 35
2.2.4 思考与拓展 35
2.3 二维码的编码与识别 35
2.3.1 二维码 36
2.3.2 开发实践：二维码的识别 56
2.3.3 小结 58
2.3.4 思考与拓展 59
2.4 二维码在移动支付中的应用 59
2.4.1 二维码支付和QR码的制作 59
2.4.2 掩模图形及其评价 66
2.4.3 二维码编解码库接口 68
2.4.4 开发实践：二维码支付 70
2.4.5 小结 72
2.4.6 思考与拓展 72
第3章 低频RFID技术应用 73
3.1 ID卡原理与识别 74
3.1.1 低频RFID系统 75
3.1.2 开发实践：ID卡识别 82
3.1.3 小结 87
3.1.4 思考与拓展 87
3.2 低频RFID技术应用开发 87
3.2.1 考勤门禁 87
3.2.2 开发实践：考勤系统的设计 88
3.2.3 小结 118
3.2.4 思考与拓展 118
第4章 高频RFID技术应用 119
4.1 非接触式IC卡原理 119
4.1.1 高频RFID系统 120
4.1.2 开发实践：识别IC卡 133
4.1.3 小结 144
4.1.4 思考与拓展 144
4.2 高频RFID系统与卡钱包 144
4.2.1 原理学习 144
4.2.2 开发实践：卡钱包开发 147
4.2.3 小结 152
4.2.4 思考与拓展 153
4.3 公交非接触式IC卡的应用开发 153
4.3.1 高频RFID系统 153
4.3.2 开发实践：嵌入式公交IC卡系统的设计 155
4.3.3 小结 171
4.3.4 思考与拓展 171
第5章 超高频RFID技术应用 173
5.1 超高频RFID系统 173
5.1.1 超高频RFID系统的概述、通信原理及组成 173
5.1.2 开发实践：超高频RFID系统标签的读写 181
5.1.3 小结 192
5.1.4 思考与拓展 193
5.2 超高频RFID系统与卡钱包开发 193
5.2.1 原理学习 193
5.2.2 开发实践：超高频RFID卡钱包设计 199
5.2.3 小结 202
5.2.4 思考与拓展 202
5.3 ETC不停车收费系统的应用开发 203
5.3.1 原理学习 203
5.3.2 开发实践：ETC不停车收费系统 205
5.3.3 小结 218
5.3.4 思考与拓展 218
第6章 微波RFID技术应用 219
6.1 微波2.4 GHz RFID系统的开发 219
6.1.1 微波RFID系统 220
6.1.2 开发实践：2.4 GHz RFID系统 223
6.1.3 小结 246
6.1.4 思考与拓展 246
6.2 2.4 GHz有源RFID仓储系统的应用与开发 246
6.2.1 原理学习 246
6.2.2 开发实践：2.4 GHz有源RFID仓储系统 247
6.2.3 小结 262
6.2.4 思考与拓展 262
第7章 其他RFID技术应用开发 263
7.1 NFC原理与应用 263
7.1.1 NFC技术 264
7.1.2 开发实践：基于PN544实现NFC功能 271
7.1.3 小结 275
7.1.4 思考与拓展 275
7.2 NFC电子名片的应用 275
7.2.1 原理学习 275
7.2.2 开发实践：NFC电子名片 280
7.2.3 小结 283
7.2.4 思考与拓展 283
7.3 CPU卡的原理与实现 283
7.3.1 CPU卡 284
7.3.2 开发实践：使用FM1208M01卡对CPU卡进行读写 292
7.3.3 小结 303
7.3.4 思考与拓展 303
7.4 CPU卡电子消费应用 304
7.4.1 原理学习 304
7.4.2 开发实践：使用CPU卡实现电子消费卡系统 317
7.4.3 小结 334
7.4.4 思考与拓展 335
参考文献 336
1.1 物联网识别技术 2
1.1.1 物联网的概念与基本特征 2
1.1.2 物联网感知层与识别技术 3
1.1.3 物联网识别技术 3
1.1.4 小结 8
1.1.5 思考与拓展 8
1.2 射频识别（RFID）系统及物联网识别开发平台 8
1.2.1 射频识别（RFID）系统的架构、功能及通信原理 9
1.2.2 开发平台 15
1.2.3 小结 16
1.2.4 思考与拓展 16
第2章 光学字符识别技术及应用 19
2.1 条码编码与原理 19
2.1.1 条码 20
2.1.2 开发实践：条码识别 24
2.1.3 小结 26
2.1.4 思考与拓展 26
2.2 商品条码原理及应用 27
2.2.1 商品条码 27
2.2.2 开发实践：商品条码识别 33
2.2.3 小结 35
2.2.4 思考与拓展 35
2.3 二维码的编码与识别 35
2.3.1 二维码 36
2.3.2 开发实践：二维码的识别 56
2.3.3 小结 58
2.3.4 思考与拓展 59
2.4 二维码在移动支付中的应用 59
2.4.1 二维码支付和QR码的制作 59
2.4.2 掩模图形及其评价 66
2.4.3 二维码编解码库接口 68
2.4.4 开发实践：二维码支付 70
2.4.5 小结 72
2.4.6 思考与拓展 72
第3章 低频RFID技术应用 73
3.1 ID卡原理与识别 74
3.1.1 低频RFID系统 75
3.1.2 开发实践：ID卡识别 82
3.1.3 小结 87
3.1.4 思考与拓展 87
3.2 低频RFID技术应用开发 87
3.2.1 考勤门禁 87
3.2.2 开发实践：考勤系统的设计 88
3.2.3 小结 118
3.2.4 思考与拓展 118
第4章 高频RFID技术应用 119
4.1 非接触式IC卡原理 119
4.1.1 高频RFID系统 120
4.1.2 开发实践：识别IC卡 133
4.1.3 小结 144
4.1.4 思考与拓展 144
4.2 高频RFID系统与卡钱包 144
4.2.1 原理学习 144
4.2.2 开发实践：卡钱包开发 147
4.2.3 小结 152
4.2.4 思考与拓展 153
4.3 公交非接触式IC卡的应用开发 153
4.3.1 高频RFID系统 153
4.3.2 开发实践：嵌入式公交IC卡系统的设计 155
4.3.3 小结 171
4.3.4 思考与拓展 171
第5章 超高频RFID技术应用 173
5.1 超高频RFID系统 173
5.1.1 超高频RFID系统的概述、通信原理及组成 173
5.1.2 开发实践：超高频RFID系统标签的读写 181
5.1.3 小结 192
5.1.4 思考与拓展 193
5.2 超高频RFID系统与卡钱包开发 193
5.2.1 原理学习 193
5.2.2 开发实践：超高频RFID卡钱包设计 199
5.2.3 小结 202
5.2.4 思考与拓展 202
5.3 ETC不停车收费系统的应用开发 203
5.3.1 原理学习 203
5.3.2 开发实践：ETC不停车收费系统 205
5.3.3 小结 218
5.3.4 思考与拓展 218
第6章 微波RFID技术应用 219
6.1 微波2.4 GHz RFID系统的开发 219
6.1.1 微波RFID系统 220
6.1.2 开发实践：2.4 GHz RFID系统 223
6.1.3 小结 246
6.1.4 思考与拓展 246
6.2 2.4 GHz有源RFID仓储系统的应用与开发 246
6.2.1 原理学习 246
6.2.2 开发实践：2.4 GHz有源RFID仓储系统 247
6.2.3 小结 262
6.2.4 思考与拓展 262
第7章 其他RFID技术应用开发 263
7.1 NFC原理与应用 263
7.1.1 NFC技术 264
7.1.2 开发实践：基于PN544实现NFC功能 271
7.1.3 小结 275
7.1.4 思考与拓展 275
7.2 NFC电子名片的应用 275
7.2.1 原理学习 275
7.2.2 开发实践：NFC电子名片 280
7.2.3 小结 283
7.2.4 思考与拓展 283
7.3 CPU卡的原理与实现 283
7.3.1 CPU卡 284
7.3.2 开发实践：使用FM1208M01卡对CPU卡进行读写 292
7.3.3 小结 303
7.3.4 思考与拓展 303
7.4 CPU卡电子消费应用 304
7.4.1 原理学习 304
7.4.2 开发实践：使用CPU卡实现电子消费卡系统 317
7.4.3 小结 334
7.4.4 思考与拓展 335
参考文献 336
前 言
近年来，物联网、移动互联网、大数据和云计算的迅猛发展，渐渐改变了社会的生产方式，大大提高了生产效率和社会生产力。工业和信息化部《物联网发展规划（2016—2020年）》总结了“十二五”规划中物联网发展所获得的成就，并提出了“十三五”面临的形势，明确了物联网的发展思路和目标，提出了物联网发展的6大任务，分别是强化产业生态布局、完善技术创新体系、推动物联网规模应用、构建完善标准体系、完善公共服务体系、提升安全保障能力；提出了4大关键技术，分别是传感器技术、体系架构共性技术、操作系统和物联网与移动互联网、大数据融合关键技术；提出了6大重点领域应用示范工程，分别是智能制造、智慧农业、智能家居、智能交通和车联网、智慧医疗和健康养老，以及智慧节能环保；指出要健全多层次多类型的物联网人才培养和服务体系，支持高校、科研院所加强跨学科交叉整合，加强物联网学科建设，培养物联网复合型专业人才。该发展规划为物联网发展指出了一条鲜明的道路，这表明了我国在推动物联网应用方面的坚定决心，相信物联网规模会越来越大。
本书结合CC2530处理器构建的物联网识别开发平台，详细阐述物联网识别技术，提出了案例式和任务式驱动的开发方法，旨在大力推动物联网人才的培养。
物联网识别技术有很多，如光学字符识别技术、低频RFID技术、高频RFID技术、超高频RFID技术、微波RFID技术、NFC和CPU卡片技术。本书将详细地介绍常见的物联网识别技术，首先介绍这些识别技术的理论知识点，然后附有一到两个贴近社会和生活的开发案例，每个案例均有详细的软/硬件设计、功能实现过程及完整的开发代码，最后进行总结拓展。
本书详细介绍常用的物联网识别技术。全书先介绍物联网识别技术的理论知识点，针对每个知识点都给出了一到两个开发案例，采用案例的形式由浅入深地介绍各种物联网识别技术，每个案例均有完整的理论知识、详细的开发过程，并给出了完整的源代码，读者可在源代码的基础上快速地进行二次开发，能方便地将这些案例转化为各种比赛和创新创业的案例，不仅可为高等院校相关专业师生提供教学案例，也可供工程技术和科研人员参考。
第1章引导读者初步认识物联网和物联网识别技术，了解物联网的概念和基本特征，学习物联网感知层和常用的识别技术，如指纹识别技术、人脸识别技术、语音识别技术、一维码识别技术、二维码识别技术和射频识别（RFID）技术，并学习RFID系统的结构和开发平台。
第2章介绍光学字符识别技术及应用，主要介绍条码编码与原理、商品条码原理及应用、二维码编码与识别，并结合二维码知识进行移动支付二维码应用案例的开发。
第3章介绍低频RFID识别技术及应用，重点介绍低频RFID的通信原理，包括阅读器工作原理、标签工作原理、工作工程和协议标准，并介绍常用的阅读器和ID卡，通过综合应用开发完成考勤系统的设计与实现，并对本章的知识点进行归纳总结。
第4章介绍高频RFID识别技术及应用，先结合高频RFID介绍非接触式IC卡原理，包括高频RFID通信原理、协议标准、通信流程、防冲突等，分析ISO/IEC 14443两种协议及识别IC卡的应用开发，通过综合应用开发完成卡钱包设计与实现，以及公交卡设计与实现两个案例的开发，并对本章的知识点进行归纳总结。
第5章介绍超高频RFID识别技术及应用，介绍超高频RFID技术的通信原理、标签结构、常用的阅读器和超高频RFID标签，并完成超高频系统的开发实践，通过综合应用开发完成超高频RFID卡钱包的设计与实现，以及城市ETC系统应用的开发，并对本章的知识点进行归纳总结。
第6章介绍微波RFID识别技术及应用，主要介绍微波2.4 GHz RFID工作原理和协议标准，并进行微波RFID系统的应用开发，通过综合应用开发完成2.4 GHz有源RFID仓储系统的应用与开发，并对本章的知识点进行归纳总结。
第7章介绍其他RFID识别技术及应用，详细介绍NFC工作原理、通信模式、操作模式和协议标准、结合NFC技术实现NFC电子名片的应用开发，以CPU卡的工作原理、片内操作系统和常用的CPU卡片实现CPU卡电子消费的应用开发，并对本章的知识点进行归纳总结。
本书的特色如下。
（1）理论知识和案例实践相结合。将常用的物联网识别技术和生活中的实际案例结合起来，边学习理论知识边进行开发，从而帮助读者快速掌握物联网识别技术。
（2）案例开发。抛去传统的理论学习方法，通过生动的案例将理论与实践结合起来，同时进行理论学习和开发实践，快速入门，由浅入深地掌握常见的物联网识别技术。
（3）提供综合性项目。综合性项目为读者提供软/硬件系统的开发方法，包括需求分析、项目架构、软/硬件设计等方法。读者可在提供的案例基础上快速进行二次开发。
在本书的编写过程中，我们借鉴和参考了国内外专家、学者、技术人员的相关研究成果，并尽可能按学术规范予以说明，但难免会有疏漏之处，在此向相关作者表示深深的敬意和谢意，如有疏漏，请及时通过出版社与我们联系。
本书得到了广东省自然科学基金项目（2018A030313195）、广东省高校省级重大科研项目（2017GKTSCX021）、广东省科技计划项目（2017ZC0358）、广州市科技计划项目（201804010262）、广东交通职业技术学院重点科研项目（2017-1-001）和广东省高等职业教育品牌专业建设项目（2016GZPP044）的资助。感谢中智讯（武汉）科技有限公司在本书编写过程中提供的帮助，特别感谢电子工业出版社的编辑在本书出版过程中给予的大力支持。
由于本书涉及的知识面广，时间仓促，限于作者的水平和经验，疏漏之处在所难免，恳请广大专家和读者批评指正。
本书结合CC2530处理器构建的物联网识别开发平台，详细阐述物联网识别技术，提出了案例式和任务式驱动的开发方法，旨在大力推动物联网人才的培养。
物联网识别技术有很多，如光学字符识别技术、低频RFID技术、高频RFID技术、超高频RFID技术、微波RFID技术、NFC和CPU卡片技术。本书将详细地介绍常见的物联网识别技术，首先介绍这些识别技术的理论知识点，然后附有一到两个贴近社会和生活的开发案例，每个案例均有详细的软/硬件设计、功能实现过程及完整的开发代码，最后进行总结拓展。
本书详细介绍常用的物联网识别技术。全书先介绍物联网识别技术的理论知识点，针对每个知识点都给出了一到两个开发案例，采用案例的形式由浅入深地介绍各种物联网识别技术，每个案例均有完整的理论知识、详细的开发过程，并给出了完整的源代码，读者可在源代码的基础上快速地进行二次开发，能方便地将这些案例转化为各种比赛和创新创业的案例，不仅可为高等院校相关专业师生提供教学案例，也可供工程技术和科研人员参考。
第1章引导读者初步认识物联网和物联网识别技术，了解物联网的概念和基本特征，学习物联网感知层和常用的识别技术，如指纹识别技术、人脸识别技术、语音识别技术、一维码识别技术、二维码识别技术和射频识别（RFID）技术，并学习RFID系统的结构和开发平台。
第2章介绍光学字符识别技术及应用，主要介绍条码编码与原理、商品条码原理及应用、二维码编码与识别，并结合二维码知识进行移动支付二维码应用案例的开发。
第3章介绍低频RFID识别技术及应用，重点介绍低频RFID的通信原理，包括阅读器工作原理、标签工作原理、工作工程和协议标准，并介绍常用的阅读器和ID卡，通过综合应用开发完成考勤系统的设计与实现，并对本章的知识点进行归纳总结。
第4章介绍高频RFID识别技术及应用，先结合高频RFID介绍非接触式IC卡原理，包括高频RFID通信原理、协议标准、通信流程、防冲突等，分析ISO/IEC 14443两种协议及识别IC卡的应用开发，通过综合应用开发完成卡钱包设计与实现，以及公交卡设计与实现两个案例的开发，并对本章的知识点进行归纳总结。
第5章介绍超高频RFID识别技术及应用，介绍超高频RFID技术的通信原理、标签结构、常用的阅读器和超高频RFID标签，并完成超高频系统的开发实践，通过综合应用开发完成超高频RFID卡钱包的设计与实现，以及城市ETC系统应用的开发，并对本章的知识点进行归纳总结。
第6章介绍微波RFID识别技术及应用，主要介绍微波2.4 GHz RFID工作原理和协议标准，并进行微波RFID系统的应用开发，通过综合应用开发完成2.4 GHz有源RFID仓储系统的应用与开发，并对本章的知识点进行归纳总结。
第7章介绍其他RFID识别技术及应用，详细介绍NFC工作原理、通信模式、操作模式和协议标准、结合NFC技术实现NFC电子名片的应用开发，以CPU卡的工作原理、片内操作系统和常用的CPU卡片实现CPU卡电子消费的应用开发，并对本章的知识点进行归纳总结。
本书的特色如下。
（1）理论知识和案例实践相结合。将常用的物联网识别技术和生活中的实际案例结合起来，边学习理论知识边进行开发，从而帮助读者快速掌握物联网识别技术。
（2）案例开发。抛去传统的理论学习方法，通过生动的案例将理论与实践结合起来，同时进行理论学习和开发实践，快速入门，由浅入深地掌握常见的物联网识别技术。
（3）提供综合性项目。综合性项目为读者提供软/硬件系统的开发方法，包括需求分析、项目架构、软/硬件设计等方法。读者可在提供的案例基础上快速进行二次开发。
在本书的编写过程中，我们借鉴和参考了国内外专家、学者、技术人员的相关研究成果，并尽可能按学术规范予以说明，但难免会有疏漏之处，在此向相关作者表示深深的敬意和谢意，如有疏漏，请及时通过出版社与我们联系。
本书得到了广东省自然科学基金项目（2018A030313195）、广东省高校省级重大科研项目（2017GKTSCX021）、广东省科技计划项目（2017ZC0358）、广州市科技计划项目（201804010262）、广东交通职业技术学院重点科研项目（2017-1-001）和广东省高等职业教育品牌专业建设项目（2016GZPP044）的资助。感谢中智讯（武汉）科技有限公司在本书编写过程中提供的帮助，特别感谢电子工业出版社的编辑在本书出版过程中给予的大力支持。
由于本书涉及的知识面广，时间仓促，限于作者的水平和经验，疏漏之处在所难免，恳请广大专家和读者批评指正。
作 者
2019年1月
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