2023年自考射频识别技术与应用考试大纲

该课程属于江苏省高等教育自学考试物联网工程专业本科段的选考科目，被纳入考试计划之中，目的是使自学考生能够熟悉并掌握射频识别技术的基础知识、相关理论及其应用，课程性质为选考。

Ⅰ  课程性质与课程目标

一、课程性质和特点

该课程属于江苏省高等教育自学考试物联网工程专业本科段考试计划的选修科目，旨在使自学考生能够熟悉并掌握射频识别领域的基础知识、相关理论及其实际应用，属于课程体系中的选修部分。

无线感应识别技术近些年进步显著，其应用范围持续扩大，已经深度融入社会生产及日常活动之中。这门课程专门针对实际应用开设，核心内容涵盖了无线感应识别的规范体系、电子标记载体、无线感应识别设备、无线感应识别系统中的射频部分、无线感应识别系统中的安全与隐私保护、无线感应识别系统的核心要素以及无线感应识别系统中的具体应用方法等。这门课程旨在让学生认识无线射频感应的基本原理，学会无线射频感应系统的构建方式，并且能够运用和创造无线射频感应技术。

学习者借助这门课程，能够理解无线感应技术的核心概念和实际用途，逐步培养构建无线感应系统的初步技能，为将来从事技术领域或学术研究工作打下根基。

二、课程目标

通过本课程的学习，要求考生应具有以下的理论知识和应用技能：

理解RFID的核心知识、运作机制、构造方式以及实际运用，明确电感结合、电磁辐射、无线信号采集和编码解密，把握RFID天线和接收设备的运作方式，认识RFID领域的基础学说和规范，明确在125千赫兹、十三点五六兆赫兹与微波频段下接收设备、应答单元和天线的构造方式，清楚软件与硬件的完成途径，清楚几种典型射频手段在制造流程和日常生活中的实际运用情形，以及常见高频和超高频频段的应用情形，比如RFID在票务系统（城市公共汽车、高速公路缴费、入场凭证等）、缴费凭证、城市交通调控、安全检测通道、物资配送、家庭服务、食品来源追踪、药品、矿山作业安全、防止盗窃、防冒充、身份证明、集装箱识别、动物监控、运动计时、生产自动化、商业供应链等领域的运用情形，熟悉主要芯片的操作技巧，为推动该技术迅速融入生产与生活奠定根基。

这门学科注重实际操作，需要学习者熟悉基础概念，还要有熟练动手的本领，并且能够运用常见的RFID技术。考核环节的目标是检验学习者对RFID技术核心原理、性能表现以及普遍电路、实施方式、系统构建的理解程度。考生需要单独进行考试，答题时必须概念精确，逻辑明晰，必要的解题过程不能省略，图形必须清晰准确。在学习期间，考生应在通读教材，理解并掌握基本原理知识及基本方法之后，通过习题和思考题的练习，增强分析问题和解决问题的能力。

三、与相关课程的联系与区别

这门课程是实践导向的专业科目，需要依赖一系列前置基础课程作为铺垫，在开始学习前，学习者必须掌握模拟电子技术、数字电子技术、电路等学科的知识，自学时要留意这门学科与《高频电子线路》等学科的不同之处。

四、课程的重点和难点

这门学科主要讲解识别技术的基础知识、系统整体布局、感应连接的射频部分、信号编码与调整、信息核对和防止干扰的方法、无线传输数据的安全问题、国际通用规范、不同频段的应用技巧、以及全球产品编码与网络连接。

本课程的核心内容涉及无线射频识别技术的原理、编码方法、安全要点以及设计方法，目的是让学生掌握射频识别技术的理论知识，学会射频识别系统的设计流程，并熟悉射频识别技术的应用和开发过程。学习时要关注主要内容和考核要点，通过考核目标与各章节的考核标准来评估学习成效，同时也要掌握基础知识的要点。

Ⅱ  考核目标

这份课程自学考试说明在测试目的部分，依据记忆、理解、初步运用和全面运用四个阶段明确其需要达成的能力水准。这四个能力水准是逐级上升的，后一个水准必须以先前的水准为根基。各个能力水准的内涵如下：

掌握（一）：需要应试者能够辨认和记住这个纲要里明确的知识要点核心内容，例如定义、公式、方程式、规范、准则、法则、关键论断、技巧及特性，同时能依据考核的具体需求，进行精准的说明、挑选和评定。

理解（二）：需要考生掌握本说明所界定相关概念的本质和范围，明确其核心要素，以及它们各自的异同和相互关系，并且能够准确阐述和讨论。同时，能够依据不同测试目标，对相关问题实施逻辑分析和论证，得出恰当的结论、描述和说明。

基础测试（三）：需要应试者掌握本指南所列的知识要点，掌握运用RFID技术处理基础应用场景的方法，能够画出基础功能拓展的电路设计图，并说明系统的工作原理。

考核要点四：需要考生综合运用本大纲所述的多种知识要点，针对较为复杂的无线射频识别领域难题，完成系统方案的规划，并且能够确保系统方案落地实施，同时可以剖析并处理通常的工程实践中的各类挑战。

Ⅲ  课程内容与考核要求

第1章 RFID技术概论

一、学习目的与要求

本章内容有助于理解射频识别技术的特性，并精通其基础构造，同时可以知晓该技术的历史沿革和当前状况。

二、考核知识点

（1）RFID的基本概念；

应答器和阅读器的作用方式，构造细节，以及它们如何获取能量，还有它们之间怎样交换信息，这些都需要了解。

（3）RFID的工作性能参数；

（4）电感藕合方式和反向散射藕合方式；

（5）RFID的时序工作方式；

（6）RFII)的应用系统；

（7）RFID系统高层的作用；

（8）RFID与条形码、接触式IC卡的关联和差异；

（9）RFID的典型应用和前景。

三、考核要求

1）识记

（1）射频识别(RFID)技术的基本概念；

（2）射频识别应用系统的组成；

（3）应答器和阅读器之间能量、时序、数据交换的关系；

阅读设备与应答设备之间的电感耦合机制运作模式，以及反向散射耦合机制运作模式

（5）应答器、阅读器、天线和高层的结构与性能。

2）领会

RFID同条形码、接触式IC卡、生物特征识别、光学字符识别等识别技术存在联系，也存在区别，这些技术各有特点，应用场景不同

（2）应用软件系统。

四、本章重点、难点

核心内容：RFID技术的关键特性，系统的基础构成，RFID标签的功能，读写器的用途，RFID天线的配置，射频模块的组成等。

难点：反向散射耦合。

第2章 电感耦合方式的射频前端

一、学习目的与要求

学习完本章节后，可以掌握RFID射频部分如何传递能量和资讯，明白其工作机理；能够认识应答器和阅读器射频部分构造，理解它们相互连接的方式；可以了解阻抗调控机制，功率放大器的运作及设计技巧，阻抗适配和传输线变压器的运作方式，以及RFID系统中的电磁兼容性挑战。

二、考核知识点

（1）基于电感藕合方式的RFID系统的天线电路；

（2）电感藕合回路；

（3）负载调制；

（4）D类与E类功率放大器；

（5）负载匹配电路；

（6）传输线变压器；

（7）电磁兼容性。

三、考核要求

1）识记

（1）电感耦合原理；

（2）耦合方式分类；

（3）串联谐振回路；

（4）并联谐振回路；

（5）电磁兼容；

（6）负载调制。

2）领会

（1）阅读器天线电路的选择；

（2）电感线圈的交变磁场；

（3）应答器天线电路的连接；

（4）串、并联阻抗等效互换；

（5）应答器线圈感应电压的计算；

（6）应答器谐振回路端电压的计算；

（7）功率放大电路分析和计算；

（8）电感线圈的设计。

四、本章重点、难点

核心内容：需要精通RFID天线连接方法，理解天线运作原理；必须掌握串并联调谐回路运作机制，熟悉功率放大电路的评估。

难点：谐振回路、负载调制等。

第3章 编码和调制

一、学习目的与要求

掌握这一章内容，可以认识数据、信号、编码以及信道的基本含义，明白RFID系统里曼彻斯特码、密勒码、修正密勒码的编码和解码方法，清楚数字脉冲调制与解调、数字正弦调制与解调的工作方式，以及它们在RFID技术中的具体运用。

二、考核知识点

（1）无线信道、带宽、频谱；

（2）曼彻斯特码、密勒码、修正密勒码；

（3）ASK、PSK、副载波调制、负载调制；

（4）相干解调、非相干解调；

（5）包络检波。

三、考核要求

1）识记

（1）数据和信号

（2）信道

（3）编码

（4）曼彻斯特码

（5）密勒码

（6）FSK方式

（7）PSK方式

（8）正弦波调制

（9）载波

（10）调幅

2）领会

（1）RFID中常用的编码方式与编/解码器；

（2）脉冲调制

（3）数字调频和调相。

四、本章重点、难点

重点：RFID中的编码和调制、解调技术。

难点在于，需要掌握曼彻斯特码的生成与还原方式，同时理解密勒码和修正密勒码的编码与解码技巧，还要熟悉它们在数据传输过程中所使用的调制和解调手段。

第4章 数据校验和防碰撞算法

一、学习目的与要求

学习完本章后，要理解错误与纠错码的含义，明白奇偶校验和循环冗余校验的运作方式，认识避免冲突的基本理念，掌握常用的解决冲突方法，知晓ISO/IEC 14443标准里TYPE A和TYPE B的避免冲突协议，清楚防冲突射频识别系统的构建过程。

二、考核知识点

（1）差错；

（2）检纠错码；

（3）奇偶检验；

（4）循环冗余检验；

（5）防碰撞；

（6）纯ALOHA算法、时隙ALOHA算法；

（7）基于树的算法；

（8）混合算法

（9）防碰撞协议。

三、考核要求

1）识记

（1）差错的性质和表示方法；

（2）数字通信系统的性能；

（3）防碰撞算法；

（4）防碰撞协议；

（5）碰撞检测。

2）领会

（1）ALOHA算法、基于树的算法、混合算法；

（2）ISO/IEC 14443标准中的防碰撞协议。

四、本章重点、难点

重点：掌握数据校验、防碰撞算法和协议。

困难之处在于理解奇偶校验和循环冗余校验的基本概念，掌握常见的防碰撞技术，同时熟悉ISO/IEC14443标准里所规定的TYPE A和TYPE B两种防碰撞通信机制。

第5章 RFID系统数据传输的安全性

一、学习目的与要求

掌握本章知识，可以了解RFID系统的安全特性，具体涉及密码学的基础知识，对称加密和非对称加密，还有流密码、DES、RSA、ECC等加密方法，RFID技术中的身份验证环节，以及标签内密钥的运用和密钥维护方式。

二、考核知识点

（1）密钥；

（2）加密、解密；

（3）秘密密钥；

（4）公钥、私钥；

（5）流密码；

（6）数据加密标准DES；

（7）高级加密标准AES；

（8）RSA算法；

（9）椭圆曲线密码体制ECC；

（10）认证、三次认证过程；

密钥分为不同等级，包括高级密钥，还有存储页面使用的分页密钥，以及核心的密钥，有二级的密钥，也有基础的密钥。

三、考核要求

1）识记

（1）密码学的基本概念；

（2）对称密码体制；

（3）非对称密码体制；

（4）三次认证过程。

2）领会

（1）序列密码体制的结构框架；

（2）m序列、M序列。

四、本章重点、难点

重点：RFID系统安全技术措施；

难点：加密算法。

第6章  RFID标准

一、学习目的与要求

学习完本章之后，需要了解并熟练运用RFID的相关规范，涵盖无接触式IC卡规范（ISO/IEC 14443，ISO/IEC 15693），还涉及动物身份认证规范开元棋官方正版下载，集装箱身份认证规范，以及物品身份认证规范等。

二、考核知识点

（1）RFID标准的作用和内容；

（2）PICC和PCD的空中接口与半双工分组传输协议；

（3）VICC和VCD的空中接口与传输协议；

ISO/IEC 18000-6标准中，其TYPE A和TYPE B的空中接口技术，以及传输协议规范，均需关注。

（5）ISO/IEC 18000-7的空中接口；

（6）相关标准中的防碰撞过程。

三、考核要求

1）识记

（1）标准的作用和内容；

（2）RFID标准的分类；

（3）RFID标准多元化的原因。

2）领会

（1）ISO/IEC 14443标准；

（2）ISO/IEC 18000-6标准；

（3）ISO/IEC 18000-7标准。

四、本章重点、难点

重点：标准的作用和内容。

难点：各类标准的算法和应用。

第7章  125kHz RFID技术

一、学习目的与要求

学习完本章之后，可以掌握低频RFID系统构建的技术要点，明白频率调整，包括振荡器频率的设定和阅读器天线电路谐振频率的配置，清楚电路元件参数的计算方法，懂得曼彻斯特码与Biphase码的软件解码技巧，知晓写入模式的操作步骤。

二、考核知识点

应答器芯片ATA5577C，其内部电路构造，配置寄存器内容，PSK与FSK的调制技术，曼彻斯特码及双相码，口令机制，防冲突功能，读取模式设置，最大数据块容量，Gap参数，写入模式规范。

U2270B芯片：其内部构造包括，单一电源或双电源以及蓄电池提供动力，设有振荡装置、滤波设备、增幅装置和驱动装置，具备待机状态，由CFE系统进行管理，并由RF系统负责调控。

三、考核要求

了解通用应答模块与识别单元核心部件kaiyun官方网站登录入口，掌握评估和规划配套线路，并明确达成目标的具体实施步骤。

四、本章重点、难点

核心是掌握常见的ATA5577C器件、U2270B器件的性能参数和使用方案；

挑战在于，需要熟悉频率低于135千赫兹的RFID系统，该系统由读取设备与应答设备组成，并且要掌握其硬件构造和软件实现方式。

第8章  13.56MHz RFID技术

一、学习目的与要求

掌握本章内容后，可以认识工作在13.56MHz频率的存储器应答器芯片，明白其技术指标、内部构造、运作机制以及实际用途。

二、考核知识点

（1）H400G芯片：CRC检验码生成，密勒码的应用；

MCRF355/360芯片涉及LC谐振回路的连接方式，包含编程状态的选择，以及防碰撞技术的应用方式。

MIFARE技术，采用MIFARE DESFire EV1芯片，该芯片具备高性能特点。

MF RC530芯片包括寄存器功能,涉及密钥以及加密认证方法,还涵盖命令集,涉及直接匹配天线与设计,包括50Ω匹配天线的设计,涉及EMC电路,还涉及天线的屏蔽与补偿技术。

三、考核要求

精通运用13.56MHz频率的存储器应答器器件，掌握非接触式智能射频卡的核心工艺，清楚认识相关技术指标、内部构造、运作机制、寄存器作用以及天线构造方法等。

四、本章重点、难点

关键在于掌握13.56MHz芯片的典型工作特性，并且了解其应用设计方案，这是核心内容。

设计工作在13.56兆赫频率的射频识别系统时，需要考虑硬件电路和软件设计两个方面，这构成了主要挑战。

第9章  微波RFID技术

一、学习目的与要求

学习完本章之后，可以掌握微波RFID技术，理解电磁场、远区场和基础振子天线原理，认识天线关键电气指标，包括常用的偶极子天线、八木天线、微带天线、非频变天线以及天线阵列等；知晓无源芯片信息传递依靠反向散射调制实现，明白采用单片机和无线数据传输芯片的有源RFID应答器构建方式。

二、考核知识点

（1）远区场的概念；

（2）天线的电性能参数；

（3）常用天线的原理与设计；

（4）反射调制原理和作用；

（5）XRA00芯片的工作原理；

（6）有源应答器的设计；

（7）导电油.墨的特点和应用。

三、考核要求

1）识记

（1）近区场、中间区、远区场；

（2）效率；

（3）输入阻抗；

（4）方向图；

（5）方向系数；

（6）极化；

（7）增益；

（8）带宽；

（9）有效面积；

（10）反射调制原理和作用。

2）领会：

（1）XRA00芯片的工作原理；

（2）有源应答器的设计；

（3）导电油.墨的特点和应用。

四、本章重点、难点

天线的基本知识，涉及电性指标，包括反射调制原理及其功能，常用天线的设计方法，以及其工作原理。

难点：有源应答器的设计。

第10章  EPC与物联网

一、学习目的与要求

学习完本章之后，可以掌握条形码、EPC编码以及物联网等知识，明白EPCglobal所发布的EPC编码，清楚物联网里的Savant、ONS、EPCIS和实体置标语言PML的内涵。

二、考核知识点

（1）条形码；

（2）全球贸易项目代码GTIN；

（3）EPC编码；

（4）EPC标签；

（5）EPC Class；

（6）EPC Gen 2；

（7）中间件Savant；

（8）对象名称解析服务ONS；

（9）EPC信息服务EPCIS；

（10）实体置标语言PML；

（11）物联网；

（12）EPC系统及应用。

三、考核要求

1）识记

（1）EPC系统的组成；

（2）条形码和应用；

（3）EPC编码；

（4）EPC标签和阅读器；

（5）EPC系统网络技术；

（6）物联网的概念。

2）领会

（1）中间件；

（2）实体置标语言PML。

四、本章重点、难点

重点：EPC系统的组成、编码和应用；

难点：EPC系统网络技术。

Ⅳ  关于大纲的说明与考核实施要求

一、自学考试大纲的目的和作用

该课程自学考试大纲依据专业自学考试计划需求制定，同时融合了自学考试特性。此大纲旨在为个人自学活动、社会辅导工作以及课程考试题目设定提供指引和规范。

这份学习指导详细说明了学习目标的具体要求，以及需要达到的知识水平，同时界定了考试的内容和评分准则。所以，它为编写相关教材和辅导读物提供了基础，是教育机构开展学习支持工作的参考，是个人理解教材、熟悉知识要点和考核标准的指引，同样也是设计考试题目的基础。

学习这门课程前，需要先阅读教学计划，掌握课程涵盖的领域、检测的要点和评分标准。清楚评估目标，让学习者能目标明确地有条理地研读材料；使教学指导者能更合理地设计教学内容；使出题人能更清晰界定考察范围kaiyun.ccm，更精确地规划试题的能力层级和难度分布。这份计划中提到的学习要点，都是考试会涉及的部分。

二、课程自学考试大纲与教材的关系

教学自主检测的指导性文件是知识钻研与能力评估的准绳，书本是领会学科学问的根基与界限，书本所载信息是大纲所定学科学问的延伸与拓展。学科学问在书本中能显现出特定的精深程度或挑战性，这份大纲对检测的规范是依据本行业的培育方向，以及考生学问构造的需求和专业考核的安排来制定的，精深程度或挑战性较为适中。

课程内容大体上要和教材相吻合；大纲中的课程安排和需要考察的知识点，都是和选用的教材相吻合的。不过，教材里有些部分，大纲并不要求考察。（如果教材内容和大纲要求有出入，还是要以大纲为准。）

三、关于自学教材

学习资料为《射频识别技术原理及实践》（第三卷），属于国家“十三五”期间普通高校教育系列指定用书，由单承赣、单玉峰、姚磊等人合著，由电子书籍出版公司于二零二一年推出第三版。

四、关于自学要求和自学方法的指导

本课程的核心规范源自专业考核方案与专业教育方向的确立。核心规范详细界定了课程的主要构成要素，以及需要达到的熟练水平。这些规范中的关键要素是课程整体的基础。所以，对核心规范的熟练程度，以及考核的关键要素，是高等教育自学评估中的核心关注点。

为了更好地引导个人自主学习和社区辅导工作，这份计划已经明确了学科的关键点和困难点，章节的基础标准通常也标示了该部分内容的核心和挑战。

这门学科覆盖范围很广，关联到模拟电子技术、数字电子技术、计算机基础以及软件编程等诸多领域。学习者独立钻研时常常觉得存在挑战，然而自主学习的锻炼对于掌握学问至关重要。在学习期间需要留意以下事项：

依照评估标准里所列出的四种能力阶段，务必进行周密细致的学习，从而领会核心概念和关键议题，同时要留意各部分知识点的内在关联性。

这份课程的自学考核说明是学习该课程的核心指引。在学习该课程之前，需要先完整阅读这份说明，从而明确课程的学习目标，并掌握课程的整体框架。在着手学习某一章节时，应当先查阅这份说明，弄清楚该章节的学习内容、需要考核的知识点以及具体的考核标准，这样在学习过程中才能目标明确。

学习教材时，必须完全理解各项考核要点。对于核心概念，需要透彻领会，对于基础原理，必须清晰把握，对于常用技巧，务必熟练运用。

应当关注章节末尾的练习题，建议多加练习，有助于考生迅速符合考试大纲的标准，同时能够评估学习效果。

学习者在独立钻研时需注重核心素养的提升，这包括条理化和整合信息的技能，辨别疑难和领会学识的技巧，突出要点来论述要点的本领，还有动手操作的功夫等等。

五、对社会助学的要求

社会助学指导教师需要通晓这份教学计划所列的全部内容、测试要点和测试标准，辅导工作必须严格遵循这份教学计划。要切实做好对自学者的指导，避免自学过程中出现各种偏差，确保社会助学沿着正确方向进行。

要留意自学考试的特性，试题会涉及所有章节，尤其要关注本纲领所划定的关键内容，不能随意增加或删减，也不得随意圈定某些要点，以免造成理解偏差。本纲领课程资料和检测要点中未列出的内容，将不会在考试中出现。

要重视提升考生的自主探究本领，同时加强其剖析构思和实际操作水平，促使自学应考者将记忆理解与运用实践相结合，把学问原理转化为实际技能，着重增强其审视和处理事务的才干。

学习课程应当与实验同步开展。实验活动既能在主考学校开展，亦可在具备相应条件的场所实施。实验过程中，指导教师需及时针对考生碰到的具体难题提供明确的指导。

六、应考指导

1. 如何学习

制定周密的进修方案并实施严谨的管理是达成目标的关键。参与知识培训期间，务必紧跟教学进度并提交所有学习任务。期望在考核时获得理想分数，就必须深入掌握所学知识要点。研读教材时可以记录心得体会。遇到需要特别关注的部分，能够借助彩色笔进行标记。那个颜色表示关键内容，另一种颜色表示需要进一步钻研的未掌握内容，还有个颜色表示能够在实际工作中应用。

2. 如何考试

纸张干净程度很关键。字迹清晰，段落和空隙恰当，整体布局令人愉悦，这样评分者才能顺利打分。评分者只能根据他们能辨识的部分来评分。务必紧扣题目核心，回答问题所要求的内容，不要答非所问，更不要写自己感兴趣的话题。

3. 如何处理紧张情绪

克服对挫折的担忧，需要积极心态。考试前要调整好心理状态，要对自己有充分的信心，当然这种信心源于对知识的掌握和考前准备。进入考场时进行深呼吸，这有助于让思维清晰，减轻焦虑感，维持镇定。

七、对考核内容的说明

这门课程需要学生理解和吸收的所有学习要点都将成为评估依据。课程里的每一章节都包含多个核心内容，这些内容在自我测评中会作为考核要点。所以，课程自我测评指导方针里列出的评估范围，就是将各个要点拆分成考核单元来呈现的。各知识点在课程中的位置、功能及知识本身的特性存在差异，自学考试会针对每个知识点，依据四个认知（亦称能力）层级来设定考核标准。

八、关于考试命题的若干规定

本次考核采取封卷形式进行，持续两小时半。答题须使用钢笔或圆珠笔完成，绘图环节允许选用铅笔配合直尺。

本大纲各章节所列出的基本规范、核心要点以及各要点下的具体项目，均属于考核范围。试题编制需涵盖全部章节，同时要着重体现课程的中心内容和章节的核心内容，增加关键部分的考查频次。

试题内容不能超出教学计划中明确考察的学科要点，测试目的不能超出教学计划规定的相应最高能力标准。试题重点在于考察学习者对基础概念、基础知识和基础理论是否理解或掌握，对基础方法是否能够运用或运用自如。

这个课程在试卷里，对于不同能力层级的要求，分数的分布情况是：记忆部分大约占20%，理解部分大约占35%，基础运用部分大约占30%，复杂运用部分大约占15%。

试题的难度等级分为四个，分别是容易、比较容易、比较困难以及困难。每份试卷里，不同难度试题所占的分数比例通常是二十比四十比二十五比十五。

试题的复杂性与能力等级之间关联密切，然而二者并非同一含义。各个能力等级对于不同考生而言，难度各不相同。大纲对此问题已有明确说明，考生务必清晰区分。

本课程考试出题时，通常包含多种类型题目，例如，会设置选出唯一正确答案的题目，需要辨别对错的题目，需要解释重要概念的题目，需要简明回答的题目，以及需要综合运用知识解决实际问题的题目。

命题时需遵循本课程大纲设定的题目形式，考试试卷可选用的题目类型可以减少，但不可超出本课程规定的题目种类范围。

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