
RFID与感测器套用技术项目式教程
RFID和感测器技术是物联网信息採集的关键部分,也是物联网产业中最具投资价值的技术,因此其套用领域在近年来得到了迅速发展。本书选取了在实践上有代表性的RFID和感测器项目进行讲解,简化理论、突出套用、加强学科联繫,凸显了职业教育特色。
本书主要介绍RFID和感测器技术的基本原理、典型套用以及系统实施。全书分为三个部分,共十二个项目,每个项目按照“学习目标→相关知识→项目实训→巩固延伸”的思路组织教学内容,契合高职学生职业核心能力培养的目标。第一部分介绍RFID技术和RFID系统搭建,第二部分介绍感测器原理和感测器网路组建,第三部分帮助读者探究RFID和感测器技术的创新套用以及集成方案。
本书可作为高职高专院校物联网类、电子技术类和计算机套用类等专业教材或教学参考用书,也可供从事物联网工程技术人员自学参考。
内容简介
本书遵循学生职业能力培养规律,按照“实践为主、理论够用”的高职课程编写思路,以典型RFID和传白舟体感器技术的工作过程为依据,重构并序化教学内容。在知识讲解上,本书依据由少到多、层层递进的原则,使读者能够循序渐进地掌握物联网感知层的两大技术,逐步贴近物联网相关工作岗位的技能需求。具体来说,本书有三个特点:
1.加强学科联繫,重构教学内容体系
随着增加知识价值、加强学科交叉的教育导向日渐明确,RFID和感测器技术的集成和套用方案越来越多,而这迫切需要能够跟进市场、融合两者的教育教学。本书将原本的章节知识点体系打散重组,转变为基于“项目载体、任务驱动”的教学内容体系。
2.简化理论、突出套用、实操为主,凸显职业教育特色
本书摒弃枯燥抽象的理论讲解,把相关知识融入敬市应到实际的任务实训当中,并从工程实践中提炼出RFID和感测器技术的典型套用。教材内容贴近企业需求,注重培养学生职业能力,能让学生“零距离”体验实际的工作情境。
3.引入信息化教学方法和教学工具,配套资源丰富
按照现代化教学要求,本书引入当前流行的信息化手段和教学方法,如微课视频、翻转课堂等,让学生充分体验新型课堂的魅力。教材还提供了丰富的配套资源及售后服务,可以帮助提升教师运用信息技术整合教学的能力。
本书共分为三个部分:RFID技术及套用、感测器技术及套用、RFID与感测器技术的发展及融合。具体内容包括:项目1帮助读者初步了解RFID和RFID系统的基本原理;项目2至项目4详细介绍不同频率RFID的技术特点和典型套用;项目5深入学习RFID系统的搭建流程和开发方法;项目6引导读者进入感测器和感测器网路领域的大门;项目7至项目9立足三大类感测器的基础知识和典型套用展开;项目10论述感测器网路的构建过程和实施手段;项目11、12探索RFID与感测器技术的创新套用和集成方案。每个项目设计了“学习目标”“相关知识”“项目实训”“巩固延伸”等教学内容,力求让学生在完成工作任务的同时自然而然地掌握知识,达到良好的实践效果。此外,“项目实训”环节配备有立体化、多元化的电子资源,读者可参见相应的手册、代码及软体完成实柜笑训任务。
本书由惠州经济职业技术学院王芬组织编写,由薛晓萍教授担任主审,王芬、朱信担任主编,李观金、林龙健、董梅、沈顺玲担任副主编。本书在编写过程中借鉴了凌阳物联网多网技术综合教学开发平台提供的一部分套用案例,同时还参考了许多网路资源,在此一併表示真诚地感谢。
图书目录
第一部分 RFID技汗捉键谜术及套用
项目1 RFID和RFID系统
【学习目标】
【相关知识】
1.1 认识RFID
1.1.1 RFID的定义和组成
1.1.2 RFID电子标籤的分类
1.1.3 RFID和条形码的区别
1.2 RFID系统详解
1.2.1 RFID系统的基本通信模型
1.2.2 RFID系统的软硬体组件
【项目实训】
1.3 实训——RFID模组自检实验
【巩固延伸】
项目2 低频RFID技术及套用
【学习目标】
【相关知识】
2.1 低频RFID技术
2.1.1 低频RFID概述
2.1.2 低频RFID标籤
2.2 低频RFID的典型套用
【项目实训】
2.3 实训——PC机控制的ID卡读取实验
2.4 实训——基于Qt环境的ID卡读取实验
【巩脚婶料应固延伸】
项目3 高频RFID技术及套用
【学习目标】
【相关知识】
3.1 高频RFID技术
3.1.1 高频RFID概述
3.1.2 高频RFID标籤
3.2 高频懂脚泪RFID的典型套用
【项目实训】
3.3 实训——PC机控制的IC卡读写实验
3.4 实训——基于Qt环境的IC卡读写实验
【巩固延伸】
项目4 超高频RFID技术及套用
【学习目标】
【相关知识】
4.1 超高频RFID技术
4.1.1 超高频RFID概述
4.1.2 超高频RFID标籤
4.2 超高频RFID的典型套用
【项目实训】
4.3 实训——PC机控制的EPC单(多)标籤识别及读写实验
4.4 实训——基于Qt环境的EPC单(多尝察厚)标籤识别及读写实验
【巩固延伸】
项目5 RFID套用系统搭建与开发
【学习目标】
【相关知识】
5.1 RFID系统的实践指南
5.1.1 RFID系统的规划
5.1.2 RFID系统的设计
5.1.3 RFID系统的实施
5.1.4 RFID系统的测试
5.1.5 RFID系统的分析
5.1.6 RFID系统的最佳化
【项目实训】
5.2 实训——125KHz门禁考勤系统实现
5.3 实训——900MHz药品购销管理系统实现
【巩固延伸】
第二部分 感测器技术及套用
项目6 感测器和感测器网路
【学习目标】
【相关知识】
6.1 认识感测器
6.1.1 感测器的定义和命名规则
6.1.2 感测器的组成和分类
6.1.3 感测器的基本特性
6.2 感测器网路简介
6.2.1 感测器网路的原理和结构
6.2.2 感测器网路的特点和套用
【项目实训】
6.3 实训——感测器模组认知实验
【巩固延伸】
项目7 力学感测器技术及套用
【学习目标】
【相关知识】
7.1 电阻应变式感测器
7.1.1 电阻应变式感测器的基本知识
7.1.2 电阻应变式感测器的典型套用
7.2 压电式感测器
7.2.1 压电式感测器的基本知识
7.2.2 压电式感测器的典型套用
7.3 超音波感测器
7.3.1 超音波感测器的基本知识
7.3.2 超音波感测器的典型套用
【项目实训】
7.4 实训——金属箔式应变片的测量电路性能验证实验
7.5 实训——基于51单片机的电子秤设计与製作实验
【巩固延伸】
项目8 光电感测器技术及套用
【学习目标】
【相关知识】
8.1 光电式感测器
8.1.1 光电式感测器的基本知识
8.1.2 光电式感测器的典型套用
8.2 红外线感测器
8.2.1 红外线感测器的基本知识
8.2.2 红外线感测器的典型套用
8.3 图像感测器
8.3.1 图像感测器的基本知识
8.3.2 图像感测器的典型套用
【项目实训】
8.4 实训——自动循迹小车製作实验
8.5 实训——基于IAR开发环境下的热释电感测器实验
【巩固延伸】
项目9 环境量感测器技术及套用
【学习目标】
【相关知识】
9.1 温度感测器
9.1.1 温度感测器的基本知识
9.1.2 温度感测器的典型套用
9.2 湿度感测器
9.2.1 湿度感测器的基本知识
9.2.2 湿度感测器的典型套用
9.3 气体感测器
9.3.1 气体感测器的基本知识
9.3.2 气体感测器的典型套用
【项目实训】
9.4 实训——基于IAR开发环境下的雨滴感测器实验
9.5 实训——基于IAR开发环境下的气体感测器实验
【巩固延伸】
项目10 感测器网路构建与实现
【学习目标】
【相关知识】
10.1 感测器网路的部署策略
10.1.1 感测器网路的构思与规划
10.1.2 感测器网路的分析与设计
10.1.3 感测器网路的实施与构建
10.1.4 感测器网路的运行与维护
【项目实训】
10.2 实训——自习室节能控制系统实现
10.3 实训——智慧型无线报警系统实现
【巩固延伸】
第三部分 RFID与感测器技术的发展及融合
项目11 RFID与感测器技术的研究和探索
【学习目标】
【相关知识】
11.1 RFID创新模式与下一代技术
11.1.1 深度挖掘RFID创新套用模式
11.1.2 积极发展下一代RFID技术
11.2 新型感测器套用与发展趋势
11.2.1 新型感测器在多领域大放异彩
11.2.2 感测器技术的未来发展趋势
【项目实训】
11.3 实训——关于RFID/感测器的创新创业项目策划
【巩固延伸】
项目12 RFID与感测器技术的集成和套用方案
【学习目标】
【相关知识】
12.1 RFID与感测器一体化架构
12.1.1 仅与RFID阅读器通信的集成感测器标籤
12.1.2 能够相互通信的集成感测器标籤
12.1.3 集成无线感测器的RFID阅读器
12.1.4 混合集成架构
12.2 集成RFID与感测器技术的套用方案
【项目实训】
12.3 实训——物联网系统工程投标书编制
【巩固延伸】
参考文献
出版背景
随着增加知识价值、加强学科交叉的教育导向日渐明确,作为物联网感知层的两大技术,RFID和感测器技术的集成和套用方案越来越多,迫切需要能够跟进市场、融合两者的教育教学。本校物联网类相关专业率先修改人才培养方案,以培养学生职业能力为目的,合併RFID和感测器技术两门课程,这也是高职高专院校物联网类专业的教改趋势。
本书针对工作岗位的需求,遵循学生职业能力培养规律,按照“实践为主、理论够用”的高职课程编写思路,以典型RFID和感测器项目的工作过程为依据重构、序化教学内容,使读者能够循序渐进地掌握物联网感知层技术,逐步贴近物联网工程师岗位的技能需求。具体地,本书特色有三:
1 项目式引领,加强学科联繫,重构教学内容体系;
2 引入现代信息化教学方法和教学工具,配套资源丰富;
3 实操为主、简化理论、突出套用,凸显职业教育特色。
作者简介
王芬,女,惠州经济职业技术学院物联网套用技术专任教师,本科毕业于西安交通大学信息工程系,硕士毕业于中国科学技术大学电子与通信工程系,曾就职于中国信息通信研究院南方分院;在惠经学院任教期间,参加2018信息化教学大赛获得省赛二等奖、指导学生在2019职业技能大赛中获得省赛三等奖,主持参与各类项目5项、发表学术论文2篇、参编教材一部,专注于物联网套用技术的创新研究。
图书目录
第一部分 RFID技术及套用
项目1 RFID和RFID系统
【学习目标】
【相关知识】
1.1 认识RFID
1.1.1 RFID的定义和组成
1.1.2 RFID电子标籤的分类
1.1.3 RFID和条形码的区别
1.2 RFID系统详解
1.2.1 RFID系统的基本通信模型
1.2.2 RFID系统的软硬体组件
【项目实训】
1.3 实训——RFID模组自检实验
【巩固延伸】
项目2 低频RFID技术及套用
【学习目标】
【相关知识】
2.1 低频RFID技术
2.1.1 低频RFID概述
2.1.2 低频RFID标籤
2.2 低频RFID的典型套用
【项目实训】
2.3 实训——PC机控制的ID卡读取实验
2.4 实训——基于Qt环境的ID卡读取实验
【巩固延伸】
项目3 高频RFID技术及套用
【学习目标】
【相关知识】
3.1 高频RFID技术
3.1.1 高频RFID概述
3.1.2 高频RFID标籤
3.2 高频RFID的典型套用
【项目实训】
3.3 实训——PC机控制的IC卡读写实验
3.4 实训——基于Qt环境的IC卡读写实验
【巩固延伸】
项目4 超高频RFID技术及套用
【学习目标】
【相关知识】
4.1 超高频RFID技术
4.1.1 超高频RFID概述
4.1.2 超高频RFID标籤
4.2 超高频RFID的典型套用
【项目实训】
4.3 实训——PC机控制的EPC单(多)标籤识别及读写实验
4.4 实训——基于Qt环境的EPC单(多)标籤识别及读写实验
【巩固延伸】
项目5 RFID套用系统搭建与开发
【学习目标】
【相关知识】
5.1 RFID系统的实践指南
5.1.1 RFID系统的规划
5.1.2 RFID系统的设计
5.1.3 RFID系统的实施
5.1.4 RFID系统的测试
5.1.5 RFID系统的分析
5.1.6 RFID系统的最佳化
【项目实训】
5.2 实训——125KHz门禁考勤系统实现
5.3 实训——900MHz药品购销管理系统实现
【巩固延伸】
第二部分 感测器技术及套用
项目6 感测器和感测器网路
【学习目标】
【相关知识】
6.1 认识感测器
6.1.1 感测器的定义和命名规则
6.1.2 感测器的组成和分类
6.1.3 感测器的基本特性
6.2 感测器网路简介
6.2.1 感测器网路的原理和结构
6.2.2 感测器网路的特点和套用
【项目实训】
6.3 实训——感测器模组认知实验
【巩固延伸】
项目7 力学感测器技术及套用
【学习目标】
【相关知识】
7.1 电阻应变式感测器
7.1.1 电阻应变式感测器的基本知识
7.1.2 电阻应变式感测器的典型套用
7.2 压电式感测器
7.2.1 压电式感测器的基本知识
7.2.2 压电式感测器的典型套用
7.3 超音波感测器
7.3.1 超音波感测器的基本知识
7.3.2 超音波感测器的典型套用
【项目实训】
7.4 实训——金属箔式应变片的测量电路性能验证实验
7.5 实训——基于51单片机的电子秤设计与製作实验
【巩固延伸】
项目8 光电感测器技术及套用
【学习目标】
【相关知识】
8.1 光电式感测器
8.1.1 光电式感测器的基本知识
8.1.2 光电式感测器的典型套用
8.2 红外线感测器
8.2.1 红外线感测器的基本知识
8.2.2 红外线感测器的典型套用
8.3 图像感测器
8.3.1 图像感测器的基本知识
8.3.2 图像感测器的典型套用
【项目实训】
8.4 实训——自动循迹小车製作实验
8.5 实训——基于IAR开发环境下的热释电感测器实验
【巩固延伸】
项目9 环境量感测器技术及套用
【学习目标】
【相关知识】
9.1 温度感测器
9.1.1 温度感测器的基本知识
9.1.2 温度感测器的典型套用
9.2 湿度感测器
9.2.1 湿度感测器的基本知识
9.2.2 湿度感测器的典型套用
9.3 气体感测器
9.3.1 气体感测器的基本知识
9.3.2 气体感测器的典型套用
【项目实训】
9.4 实训——基于IAR开发环境下的雨滴感测器实验
9.5 实训——基于IAR开发环境下的气体感测器实验
【巩固延伸】
项目10 感测器网路构建与实现
【学习目标】
【相关知识】
10.1 感测器网路的部署策略
10.1.1 感测器网路的构思与规划
10.1.2 感测器网路的分析与设计
10.1.3 感测器网路的实施与构建
10.1.4 感测器网路的运行与维护
【项目实训】
10.2 实训——自习室节能控制系统实现
10.3 实训——智慧型无线报警系统实现
【巩固延伸】
第三部分 RFID与感测器技术的发展及融合
项目11 RFID与感测器技术的研究和探索
【学习目标】
【相关知识】
11.1 RFID创新模式与下一代技术
11.1.1 深度挖掘RFID创新套用模式
11.1.2 积极发展下一代RFID技术
11.2 新型感测器套用与发展趋势
11.2.1 新型感测器在多领域大放异彩
11.2.2 感测器技术的未来发展趋势
【项目实训】
11.3 实训——关于RFID/感测器的创新创业项目策划
【巩固延伸】
项目12 RFID与感测器技术的集成和套用方案
【学习目标】
【相关知识】
12.1 RFID与感测器一体化架构
12.1.1 仅与RFID阅读器通信的集成感测器标籤
12.1.2 能够相互通信的集成感测器标籤
12.1.3 集成无线感测器的RFID阅读器
12.1.4 混合集成架构
12.2 集成RFID与感测器技术的套用方案
【项目实训】
12.3 实训——物联网系统工程投标书编制
【巩固延伸】
参考文献
出版背景
随着增加知识价值、加强学科交叉的教育导向日渐明确,作为物联网感知层的两大技术,RFID和感测器技术的集成和套用方案越来越多,迫切需要能够跟进市场、融合两者的教育教学。本校物联网类相关专业率先修改人才培养方案,以培养学生职业能力为目的,合併RFID和感测器技术两门课程,这也是高职高专院校物联网类专业的教改趋势。
本书针对工作岗位的需求,遵循学生职业能力培养规律,按照“实践为主、理论够用”的高职课程编写思路,以典型RFID和感测器项目的工作过程为依据重构、序化教学内容,使读者能够循序渐进地掌握物联网感知层技术,逐步贴近物联网工程师岗位的技能需求。具体地,本书特色有三:
1 项目式引领,加强学科联繫,重构教学内容体系;
2 引入现代信息化教学方法和教学工具,配套资源丰富;
3 实操为主、简化理论、突出套用,凸显职业教育特色。
作者简介
王芬,女,惠州经济职业技术学院物联网套用技术专任教师,本科毕业于西安交通大学信息工程系,硕士毕业于中国科学技术大学电子与通信工程系,曾就职于中国信息通信研究院南方分院;在惠经学院任教期间,参加2018信息化教学大赛获得省赛二等奖、指导学生在2019职业技能大赛中获得省赛三等奖,主持参与各类项目5项、发表学术论文2篇、参编教材一部,专注于物联网套用技术的创新研究。
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