内容正文:
第7课
电子标签我揭秘
(义务教育版)八年级全一册
单元主题
单元名称 课名称 核心内容
第二单元
万物互联有协议 第6课 数据传输方式多 物联网数据传输方式,涉及多种协议
第7课 电子标签我揭秘 RFID的工作原理,读取电子标签编号实践探索
第8课 巧用蓝牙做工具 蓝牙的工作原理,近距离通信的特点,蓝牙翻页笔实践探索
第9课 互联协议仍沿用 HTTP的工作原理,互联网中天气数据实践探索
第10课 物物互通有新径 MQTT的工作原理,发布及订阅功能实践探索
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学习目标
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了解射频识别技术的基本原理及常见应用。
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。
培养 “从现象到本质” 的探究思维。
树立 “技术安全意识”,了解 NFC 支付、RFID门禁卡的安全防护方法。
激趣导入
【情境导入】
在铁路进站检票中,我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。甚至不用带身份证,打开手机 NFC 刷一下也能进站 —— 为什么身份证没有电池,闸机却能读到里面的乘车信息?手机不用连闸机 WiFi,靠近就能完成核验?
激趣导入
【建构】
这些藏在身份证、手机里,看不见、摸不着,却能悄悄传递关键信息的‘隐形使者’,就是今天我们要一起揭秘的电子标签!它们没有显眼的按钮,有的甚至连电池都没有,却能在我们需要时,快速完成信息传递,让检票从‘人工核对’变成‘秒过通行’。
今天我们就从铁路检票这个熟悉的场景入手,一步步揭开它‘隐形传递信息’的奥秘!
学习活动
一、揭秘射频识别技术
二、实践探究
三、了解近场通信的奥秘
学习活动
揭秘射频识别技术
一
学习活动
一、揭秘射频识别技术
乘坐火车时,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,进出火车站。在这个过程中,正是RFID技术在发挥作用。
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学习活动
一、揭秘射频识别技术
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。
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学习活动
一、揭秘射频识别技术
RFID的基本原理:电子标签进入读卡器的识别范围后,接收读卡器发出的射频信号,凭借感应电流所获得的能量,发送出存储在芯片中的数据;或者由电子标签主动发送某一频率的信号,读卡器读取数据并解码后,送至计算机中的管理系统进行数据处理。
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学习活动
一、揭秘射频识别技术
【思考-讨论】
为什么把身份证放在指定位置才能成功进站?
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学习活动
一、揭秘射频识别技术
尝试说一说RFID系统的工作流程。
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。
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学习活动
一、揭秘射频识别技术
【想一想】
在我们生活中,RFID还有哪些应用呢?
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学习活动
一、揭秘射频识别技术
电子不停车收费系统
手持阅读器记录系统库存
刷门禁
还有公交车枢纽管理、铁路机车识别等。
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学习活动
一、揭秘射频识别技术
【知识链接】
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。
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学习活动
实践探究
二
实践探究
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。
【读取电子标签编号】
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实践探究
【读取电子标签编号】
1. 编写实现读取电子标签编号功能的程序。
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实践探究
【读取电子标签编号】
2. 连接RFID 读卡器模块与主控板。
3. 把程序烧录到主控板中。
4. 把电子标签放在 RFID 读卡器模块上。
主控板
RFID读卡器
电子标签
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学习活动
了解近场通信的奥秘
三
学习活动
三、了解近场通信的奥秘
NFC(近场通信)是一种基于射频识别(RFID)技术发展而来的短距离无线通信技术,工作频率为 13.56MHz,通信距离通常在 10 厘米以内。
它通过电磁耦合实现设备间的快速数据交换,支持三种核心工作模式:卡模拟模式(如手机模拟公交卡)、读写器模式(如读取商品标签信息)和点对点模式(如两部手机碰一碰传输文件)。
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学习活动
三、了解近场通信的奥秘
【思考-讨论】
支付宝中支持的NFC支付采用了NFC的哪种工作模式?
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学习活动
三、了解近场通信的奥秘
【知识链接】
2016 年,我国自主创新的 NFC 非对称实体鉴别(NEAU-A)和NFC 对称实体鉴别(NEAU-S)两项近场通信安全技术正式成为 ISO/IEC 国际标准。这是我国在物联网安全核心技术领域的重大突破,填补了国际 NFC 身份认证安全的空白,标志着我国从技术跟随者向规则制定者的转变。
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课堂小结
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一、揭秘射频识别技术
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。
二 、实践探究
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。
三、了解近场通信的奥秘
NFC(近场通信)是一种基于射频识别(RFID)技术发展而来的短距离无线通信技术,通信距离通常在 10 厘米以内。
拓展-提升
1. 在学校中,学生可能会遇到混淆或拿错校服的问题。结合电子标签,我们可以如何来解决这一问题?
2. 上网查找资料,了解电子标签的使用可能带来哪些安全隐患,如何防护?
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