内容正文:
电子标签我揭秘
八年级信息科技第二单元万物互联有协议
第7课
以校园门禁卡为例,揭开RFID的神秘面纱……
1.7.2013
‹#›
射频识别技术的基本原理是什么?
1
近场通信的奥秘是什么?NFC与RFID的关系?
3
2
问题地图
这节课,我们要一起解决三个问题
射频识别常见应用有哪些?
1.7.2013
‹#›
揭秘射频识别技术
PART 01
1.7.2013
‹#›
问题一 · 从一个熟悉的场景开始
刷一下就"嘀"了,这背后发生了什么?
1
校卡为什么贴一下就能刷卡?不用插、不用扫,靠什么?
2
校卡里面没有电池,为什么靠近门就开了?
3
在学校门口刷校卡进校园时,机器怎么"知道"这张校卡的主人有权利进入校园?
带着这三个疑问,一起进入射频识别的世界,把看不见的电磁波看个明白。
1.7.2013
同学们,每天上学刷公交卡、进小区刷门禁、到图书馆借书,这些"嘀"的一声背后,其实都藏着同一种技术——RFID电子标签。这节课我们就从身边这三个熟悉的场景出发,看看薄薄的卡片里面到底藏着什么秘密。
‹#›
什么是射频识别技术?
射频识别(RFID)技术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。通过射频信号识别目标对象并获取相关数据。
什么是射频识别技术
1.7.2013
这六个步骤加起来其实不到一秒钟。最神奇的是第3步:卡片自己没有电池,它是靠读卡器发出的无线电波"喂"过来的能量才醒过来、再回话的。这就是无源标签的工作方式。
‹#›
观看视频后回答:
1.RFID系统的组成部件及其作用。
2.说一说RFID系统的工作流程。
射频识别的组成和工作原理
注:视频来源于网络
1.7.2013
‹#›
射频识别的组成
射频识别系统组成
用来储存识别码或其它数据。
用来读取电子标签信息的设备。
天线:天线是一种以电磁波形式把无线电收发机的射频信号功率接收或辐射出去的装置。在电子标签和读卡器中都内置了天线。
1.7.2013
‹#›
射频识别的工作原理
射频识别的工作流程
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产生感应电流变为激活状态,将内部存储的信息通过天线发送出来
④读卡器接收电子标签发送的数据,并把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
扩展知识:第 3 步"标签获得能量"是关键——无源标签本身没有电池,全靠读卡器喂电。
1.7.2013
‹#›
1. 射频识别技术,英文简称( ),是一种物品标识和自动识别技术。
A. Bluetooth B. HTTP C. RFID D. WWW
2. 射频识别技术,本质是一种( )线( )距离通信技术,无须与被识别物品直接接触。
A. 有 短 B. 有 长 C. 无 短 D. 无 长
3. RFID系统由电子标签和读卡器组成。以下校园门禁系统中,电子标签(校卡)靠近( )区域,阅读器就能读取校卡内的数据信息。
A
B
C
D
正确答案:
第1题: 正确答案: C
第2题: 正确答案: C
第3题: 正确答案: B
考考你?
1.7.2013
‹#›
考考你?
说一说校卡一次"嘀"的背后:数据是怎么跑起来的?
请把下面校卡的使用过程与对应的步骤号码用线连起来:
1.7.2013
这六个步骤加起来其实不到一秒钟。最神奇的是第3步:卡片自己没有电池,它是靠读卡器发出的无线电波"喂"过来的能量才醒过来、再回话的。这就是无源标签的工作方式。
‹#›
射频识别的应用
PART 02
1.7.2013
‹#›
射频识别技术的应用
电子不停车收费系统
刷身份证通过火车站进站
刷门禁
思考:你还能举出哪些实际应用的案例吗?
射频识别技术在生活中的应用
1.7.2013
我们日常用的公交卡、门禁卡都是无源标签——里面没有电池,全靠读卡器"喂"能量。有源标签自带电池,能读得很远,常见在仓储物流里追踪货物。
‹#›
考考你?
物品 是否用了 RFID 电子标签?
公交卡 ☐ 是 ☐ 不是
超市商品条形码 ☐ 是 ☐ 不是
动物耳标 ☐ 是 ☐ 不是
图书馆借书标签 ☐ 是 ☐ 不是
纸质火车票 ☐ 是 ☐ 不是
行李安检 ☐ 是 ☐ 不是
请同学们判断:下面哪些物品用了RFID电子标签技术?
1.7.2013
参考答案:公交卡是(高频RFID),超市条形码不是(那是光学条码),门禁卡是(低频RFID),图书馆借书标签是(高频RFID),纸质火车票不是(那是印刷二维码),高速ETC是(微波RFID)。让学生先自己判断,再公布答案。
‹#›
近场通信的奥秘
PART 03
1.7.2013
‹#›
什么是NFC?
近场通信(NFC)是一种近距离的高频无线通信技术,允许数字设备之间进行非接触式点对点数据传输。
NFC 是由 RFID 演变而来。与 RFID 相比,除了通信协议,NFC 还规定了数据交换格式。
注:视频来源于网络
1.7.2013
频率越高,读得越远,但成本也越高。低频穿透好但距离近,超高频能批量读但贵,微波最远但只适合ETC这种特殊场景。没有最好的,只有最合适的。
‹#›
如果说RFID是一个学生戴着胸卡方便别人了解他,老师看一眼他的胸卡就知道这个学生是谁、哪个班。
NFC就是学生和老师两个人都戴着胸卡,他们可以在看到对方胸卡后就知道对方是谁。此外,NFC还可以任意更改胸牌上的内容,改变对方接收到的数据。
单向
双向
讨论 · RFID vs NFC
1.7.2013
频率越高,读得越远,但成本也越高。低频穿透好但距离近,超高频能批量读但贵,微波最远但只适合ETC这种特殊场景。没有最好的,只有最合适的。
‹#›
讨论 · RFID vs NFC
RFID电子标签和NFC,到底有什么不一样?
RFID技术 NFC技术
通信模式
安全性
通信距离
数据交换格式
数据是否可变
阅读器与标签之间的单向通信模式
设备之间的读写模式、卡片模拟模式、点对点通信模式
较高
高
可以实现几米到几十米的远距离识别
未明确规定统一的数据交换格式
不可变
可变
通信距离限制在10厘米以内
规定了数据交换格式
1.7.2013
‹#›
考考你?
请把下面实际应用实例对应的字母填写到表格中正确的位置
A
B
C
D
E
F
G
H
A
B
C
D
E
F
G
H
1.7.2013
让学生先自己想答案,再点下一页对答案。提示学生用四步法:距离→数量→供电→成本。
‹#›
我国自主创新NFC标准的意义
2016 年,我国自主创新的 NFC 非对称实体鉴别、NFC 对称实体鉴别两项近场通信安全技术正式成为 ISO/IEC 国际标准。
注:图片来源于网络
1.7.2013
频率越高,读得越远,但成本也越高。低频穿透好距离近,超高频能批量读但贵,微波最远适合ETC。没有最好的,只有最合适的。
‹#›
课堂总结
1.7.2013
三句话总结:1.RFID是无线识别技术,不用接触隔空读;2.频率越高读得越远但越贵,有源无源各有取舍;3.选RFID不是选最好的,是选最合适场景的。
‹#›
拓展与提升
在学校中,学生可能会遇到混淆或拿错校服的问题,为解决这一问题,利用电子标签标识每件校服,当电子标签靠近读卡器时,读卡器读取电子标签上存储的数据,并在显示屏上显示学生姓名。
1.7.2013
‹#›
Lavf58.46.101
Lavf58.24.101
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
$