第7课 电子标签我揭秘 · 课件 2026-2027学年人教版初中信息科技八年级全一册

八年级信息科技 · 物联网实践与探索 电子标签我揭秘 从 RFID 到 NFC，读懂物品的“数字身份证” 第二单元 · 万物互联有协议 1.7.2013 同学们，今天我们从每天都能看到的场景出发：刷一下就能进站。 这一课要解开的是“物品怎么被读懂”的秘密，钥匙就是电子标签。 副标题里有两个名字：RFID 和 NFC，我们今天一代一代往下讲。 ‹#› 02　情境导入 · 火车站刷身份证进站 拿身份证在闸机上刷一下，为什么能进站？ 不用插卡，不用扫码，卡还没贴上去，门就开了。 坐火车时，把身份证靠近检票机， 闸机门随即打开，人顺利通过。 卡与机器之间，什么也没插进去。 这就是 RFID：非接触的无线识别。 图 2 · 卡与读卡器之间只有无线波纹 八年级信息科技 · 物联网实践与探索 02 / 20 1.7.2013 先请一位同学描述：进站时你把身份证放在哪里？离多远？ 注意细节——没有插卡、没有扫码、没有真正贴住。 这就是非接触识别，本课主角 RFID 在起作用。 ‹#› 03　学习目标 今天我们要揭秘什么？ 目标 1 说出射频识别的原理与应用 目标 2 动手读出电子标签的编号 目标 3 分清 NFC 与 RFID 的关系 从“看得见”，走向“读得出”。 图 3 · 放大镜看清标签，碰一碰换数据 八年级信息科技 · 物联网实践与探索 03 / 20 1.7.2013 三个目标层层递进：先懂原理，再动手实验，最后做技术辨析。 目标 2 的实验就在第 10 页，用读卡器读编号。 目标 3 是本课提升点：NFC 和 RFID 到底差在哪。 ‹#› 04　认识 RFID · 非接触式无线识别 RFID 到底是什么？ RFID＝射频识别，用无线电波识别物品。 一种无须接触的自动识别技术。 常见应用 火车站刷身份证 ETC 不停车收费 门禁卡、图书馆借还书 读卡器不是扫码器：不靠光，不用贴住。 图 4 · 闸机与 ETC 车道，靠射频不靠光 八年级信息科技 · 物联网实践与探索 04 / 20 1.7.2013 先给定义，再给应用，最后点出“不是扫码器”这个关键判断。 追问：卡被钱包包住还能读吗？能，因为用的是无线电波。 扫码必须看见图案，RFID 只要进入电磁场就行。 ‹#› 05　RFID 系统的三大组成 一个完整的系统，缺一不可 ① 电子标签：存数据，带唯一编号 ② 读卡器：发射频信号，读标签 ③ 管理系统：接收并处理数据 三件缺一不可，少一个不成系统。 图 5 · 标签—读卡器—计算机，三者连线 八年级信息科技 · 物联网实践与探索 05 / 20 1.7.2013 请学生把三件按“谁发信号、谁被读、谁处理”对应起来。 少任何一件都不成立：没有系统，读出来也没人处理。 这为后面“编号唯一性”埋一个伏笔。 ‹#› 06　基本原理 · 视频学习 RFID 是怎样“读”出物品的？ 视频：《RFID 工作原理》 ① 标签进入读卡器的识别范围 ② 感应取能，发出芯片里的数据 ③ 读卡器解码，送入管理系统 被动标签不发电，能量来自读卡器。 八年级信息科技 · 物联网实践与探索 06 / 20 1.7.2013 播放视频 A 前先给三个问题：谁发信号、电从哪来、数据送到哪。 看完请学生用一句话复述“能量来自电磁场”。 这解释了为什么被动标签没有电池也能工作。 ‹#› 07　五步工作流程 RFID 工作流程五步走 1　给物品打标签，存入数据 2　读卡器发出射频信号 3　标签进入工作区，发送数据 4　读卡器接收，送到管理系统 5　管理系统作出处理 五步是闭环：起点打标签，终点作决定。 图 7 · 五个平台串成一条流程线 八年级信息科技 · 物联网实践与探索 07 / 20 1.7.2013 请学生按顺序说五步，重点区分第 2 步（读卡器发）和第 3 步（标签回）。 第 4、5 步常被合并，要讲清“接收”和“处理”是两件事。 强调五步是闭环，缺一步就读不出、也处理不了。 ‹#› 08　优势 · 为什么很多场景选它 为什么很多场景选择 RFID？ 高效准确 每秒上千次，可同时读多个标签 可反复修改 标签里的数据可以改写 非接触读取 进电磁场即可读，易配自动化 适应恶劣环境 不看光、不怕粉尘，野外可用 批量与非接触，是它最硬的两项本事。 图 8 · 五个优势化成五块面板 八年级信息科技 · 物联网实践与探索 08 / 20 1.7.2013 四条优势里，最该记住“同时读多个”和“不用看见”。 对比扫码：收银要一个个对准，RFID 可以整箱过。 这为后面“主被动标签”的场景选择做铺垫。 ‹#› 09　电子标签的分类 被动标签与主动标签，差在哪？ 被动标签 没有电池，靠读卡器供电 一般几厘米到几米 主动标签 自带电池，能主动发信号 可达几十米甚至上百米 有没有电池，决定了它能传多远。 图 9 · 左无电池近距，右有电池远距 八年级信息科技 · 物联网实践与探索 09 / 20 1.7.2013 用“谁供电”把两类标签分开，学生最容易记住。 举例：门禁卡、公交卡多为被动；ETC 车载单元多为主动。 追问：高速上为什么用主动标签？因为要读得远。 ‹#› 10　学习活动 · 动手读编号 让读卡器读出标签编号 《让读卡器读出标签编号》 图 10 · 点击播放位，插入视频 B 实验设备 主控板、读卡器模块、标签 主要步骤 连接读卡器与主控板 烧录程序，放上标签 看显示屏上的编号 读出的编号，就是物品的身份证号。 八年级信息科技 · 物联网实践与探索 10 / 20 1.7.2013 播放视频 B，让学生边看边记下编号有几位。 强调顺序：先接线，再烧程序，最后放标签。 读出的编号不是随机的，出厂就固化了。 ‹#› 11　编号的唯一性 每个编号，为什么都不能重复？ 每枚标签出厂就带唯一编号。 读卡器读出编号，系统能认出物品。 编号一重复，两件物品就分不清。 唯一编号，是身份识别的底座。 编号不变，记录的是不断更新的数据。 图 11 · 两件物品对应两条记录 八年级信息科技 · 物联网实践与探索 11 / 20 1.7.2013 先问：如果两个标签编号一样，门禁会认谁？ 再看图：左边物品对左边记录，右边物品对右边记录，中间靠编号牵线。 结论只有一句：编号唯一，才能一一对应。 ‹#› 12　NFC · 近场通信 NFC：碰一碰，10 厘米内的交换 NFC 是一种短距离高频无线通信技术。 通常 10 厘米以内，非接触识别或交换数据。 典型应用 手机一碰传、公交卡、门禁 NFC 由 RFID 演变而来，还规定了交换格式。 图 12 · 橙黄波纹，短短 10 厘米 八年级信息科技 · 物联网实践与探索 12 / 20 1.7.2013 NFC 两个关键词：近（10 厘米内）和交换（不只读，还能给）。 手机碰一碰传文件、碰一碰开门，都是这两个能力。 留意颜色：橙黄代表 NFC，青蓝代表 RFID。 ‹#› 13　辨析 · RFID 与 NFC 胸卡比喻：两者到底差在哪？ 对比项 RFID NFC 识别距离 几厘米到几十米 10 厘米以内 数据方向 读卡器读标签 双向点对点交换 数据格式 各自空中接口 统一交换格式 技术关系 基础识别技术 由 RFID 演变 同源不同用：RFID 识别，NFC 交换。 图 13 · 老师读胸卡 vs 两人换数据 相同：非接触、近距离、无线。 不同：NFC 更近，还能双向交换。 八年级信息科技 · 物联网实践与探索 13 / 20 1.7.2013 用胸卡打比方：老师读你的卡是 RFID，两人互换信息是 NFC。 让学生对照表格说出两条差别，不要求背四行。 结论：不是替代关系，是分工关系。 ‹#› 14　拓展 · 我国自主创新的 NFC 安全技术 中国标准，走向世界 2016 年，我国自主创新的 NFC 非对称实体鉴别、对称实体鉴别两项安全技术，成为 ISO/IEC 国际标准。 这是物联网通信安全领域的一次重要突破。 标准自主可控，安全才自主可控。 从“跟着用”到“一起定”，这是话语权。 图 14 · 证书底座上的标准之光 八年级信息科技 · 物联网实践与探索 14 / 20 1.7.2013 讲事实：2016 年两项 NFC 实体鉴别技术成为国际标准。 为什么重要？安全标准决定设备之间怎么互相信任。 标准是我们自己定的，才谈得上安全可控。 ‹#› 15　教材拓展案例 · 读到编号之后 读到编号，怎么知道是谁的校服？ 给每件校服缝上电子标签。 读卡器读出编号，程序去查字典。 查到姓名，屏幕就显示出来。 实现思路 字典存“编号—姓名”，读一个查一个。 唯一编号 + 数据映射 = 身份识别。 图 15 · 读到编号，屏幕显示姓名 八年级信息科技 · 物联网实践与探索 15 / 20 1.7.2013 这是教材里出现的应用举例，不引申成新情境。 重点讲“映射”：编号本身没意义，对上姓名才有意义。 这也解释了为什么编号不能重复——重复就查错人。 ‹#› 16　安全与隐私 标签方便，但也可能被冒用 标签可能被复制、篡改，甚至用来追踪。 公共场所的码，也可能被贴上新码。 防范：先检查标签与码，再决定授权。 不把个人敏感数据交给不明设备。 识别越方便，越要防“认错人”。 图 16 · 被替换的码，与盾牌和锁 八年级信息科技 · 物联网实践与探索 16 / 20 1.7.2013 从技术回到生活：越方便的身份识别，越有被冒用的风险。 举共享单车码被贴新码的例子，提醒先看后扫。 收束到一句话：方便与安全要一起考虑。 ‹#› 17　课堂检测（一）· 基础概念 第一关：三个基础问题 1　读卡器要贴住标签才能识别吗？ 2　RFID 系统由哪三部分组成？ 3　主动与被动标签区别在哪？ 先独立作答，答案不在这页。 图 17 · 三张卡，一条进度轨 八年级信息科技 · 物联网实践与探索 17 / 20 1.7.2013 三题对应前三块知识：非接触、三组成、标签分类。 给学生两分钟独立写，不急着对答案。 下一关升级，从概念走向原理和辨析。 ‹#› 18　课堂检测（二）· 原理与辨析 第二关：三个进阶问题 1　按顺序说出五步工作流程。 2　NFC 一般在多远范围内工作？ 3　为什么说 NFC 不是改名？ 答完回看第 7、12、13 页核对。 图 18 · 第二关，橙黄进度点 八年级信息科技 · 物联网实践与探索 18 / 20 1.7.2013 第一题要求按顺序，可追问“第 3 步谁在发”。 第二题答案是 10 厘米以内，注意“以内”两个字。 第三题要说两点：更近、能双向交换数据。 ‹#› 19　小结 · 侦探报告 今天我学到了什么？ ·　RFID 三组成：标签、读卡器、系统 ·　五步流程：打标签到系统处理 ·　编号唯一，才有身份识别 ·　NFC 更近，还能双向交换 ·　方便背后要防冒用 读懂标签，就读懂了物的身份证。 图 19 · 三枚徽章，一份报告 八年级信息科技 · 物联网实践与探索 19 / 20 1.7.2013 请学生合上课件，说出五条中的任意三条。 再问驱动问题：刷证进站靠什么？现在能完整回答了。 点出下一课：蓝牙，另一种近距离通信。 ‹#› 20　课后作业 寻找身边的电子标签 作业 选一个身边的场景（校园门禁、公交卡、图书馆借书），画出“采集—读取—处理—反馈”简图，标出编号的作用。 下节课预告 蓝牙：另一种近距离通信。 图 20 · 三个场景，一张空白流程图 八年级信息科技 · 物联网实践与探索 20 / 20 1.7.2013 作业要求四步图齐全，并说明编号在图中哪里起作用。 画得简单清楚即可，追求逻辑通顺。 预告下节课蓝牙，留一个期待点。 ‹#› Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $