RFID复习题

一、名词解释

1.物联网：通过射频识别、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，把任何物体与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

2.自动识别技术：用机器识别对象的众多技术的总称。具体来讲，就是应用识别装置，通过被识别物品与识别装置之间的接近活动，自动地获取被识别物品的相关信息。

3.RFID:是一种自动识别技术，它利用无线射频信号实现无接触信息传递，达到自动识别目标对象的目的。它是一种非接触式的自动识别技术，他通过无线射频方式自动识别目标对象，识别工作无需人工干预。

4.ISM频段：ISM频段属于无许可频段，使用者无需许可证，没有所谓使用授权的限制。ISM频段允许任何人随意地传输数据，但是对所有的功率进行限制，使得发射与接收之间只能是很短的距离，因而不同使用者之间不会互相干扰。

5.微带天线：微带天线由一个金属贴片和一个金属接地板构成。微带天线适用于平面结构，并且可以用印刷电路技术来制造。

6.串联谐振电路：串联谐振电路由电阻R、电感L和电容C串联而成。电路中的电感L储存磁能并提供感抗，电容C存储电能并提供容抗。当电感L储存的平均磁能与电容C储存的平均电能相等时，电路产生谐振，此时，电感L的感抗和电容C的容抗相互抵消，输入阻抗为纯电阻R。串联谐振电路的特性可以用谐振频率、品质因数、输入阻抗、带宽等描述。

7.滤波器：滤波器是一个双端口网络，它允许所需要频率的信号以最小可能的衰减通过，同时大幅度衰减不需要频率的信号。

8.振荡器：振荡器是射频系统中最基本的部件之一，它可以将直流功率转换成射频功率，在特定的频率点建立起稳定的正弦振荡，成为所需要的射频信号源。

9.混频器：混频器是射频系统中用于频率变换的部件，可以将输入信号的频率升高或降低而不改变原信号的特性。

10.调制：调制的目的是把传输的模拟信号或数字信号，变换成适合信道传输的信号，把信源的基带信号转变为一个相对基带频率而言非常高的频带信号。调制就是将基带信号的频谱移到信道通带中的过程。

11.曼彻斯特编码：在曼彻斯特编码中，用电压跳变的相位不同来区分1和0，其中从高到低的跳变表示1，从低到高的跳变表示0. 12.载波：在信号传输过程中，并不是将信号直接进行传输，而是将信号与一个固定频率的波进行相互作用，这个过程称为加载，这样一个固定频率的波称为载波。

13.差错控制：差错控制是一种保证接收数据完整、准确的方法。在数字通信中，差错控制利用编码方法对传输中产生的差错进行控制，以提高数字消息传输的准确性。

14.FSK:频移键控是利用载波的频率变化来传递数字信息，是对载波的频率进行键控。

15.公钥密码算法：又称非对称密钥算法，其原理是加密密钥和解密密钥分离，这样一个具体用户就可以将自己设计的加密密钥和算法公诸于众，而只保密解密密钥。公共密钥的优点是不需要经过安全渠道传递密钥。

16.SAW：传播于压电晶体表面的机械波。声表面波标签不需要芯片，它应用了电子学、声学、雷达、半导体平面技术及信号处理技术，是有别于IC芯片的另一种新型标签。

17.中间件：中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用系统借助这种软件，可实现在不同的应用系统之间共享资源。

二、简答题

1.简述RFID系统的基本组成。

RFID系统基本都是由电子标签、读写器和系统高层这三大部分组成。电子标签由芯片及天线组成，附着在物体上标识目标对象，每个电子标签具有唯一的电子编码，存储者被识别物体的相关信息。读写器是利用射频技术读写电子标签信息的设备。系统高层是计算机网络系统，数据交换与管理由计算机网络完成。读写器可以通过标准接口与计算机网络连接，计算机网络完成数据的处理、传输和通信功能。

2.简述低频和高频RFID的工作原理.

低频和高频RFID基本上都采用电感耦合识别方式。由于低频和高频RFID的工作波长较长，电子标签都处于读写器天线的近区，其工作能量是通过电感耦合方式从读写器天线的近场中得到。电感耦合的电子标签几乎都是无源的。电子标签与读写器之间传递数据时，电子标签需要位于读写器附近，这样电子标签可以获得较大的能量。

3.简述微波RFID的工作原理。

微波RFID是电磁反向散射的识别系统，采用雷达原理模型，发射出去的电磁波碰到目标后反射，同时携带目标的信息返回。微波RFID 的工作波长较短，电子标签基本都处于读写器天线的远区，电子标签获得的是读写器的辐射信号和辐射能量。电子标签接收读写器天线的辐射场，读写器天线的辐射场为无源电子标签提供射频能量，或将有源电子标签唤醒。微波RFID是视距传播。

4.简述RFID系统的基本工作流程。

(1)读写器将无线电载波信号经过发射天线向外发射；

(2)当电子标签进入发射天线的工作区时，电子标签被激活，将自身信息的代码经天线发射出去；

(3)系统的接收天线接收电子标签发出的载波信号，经天线的调节器传输给读写器。读写器对接收到的信号进行解调解码，送往后台的电脑控制器；

(4)电脑控制器根据逻辑运算判断标签的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构的动作；

(5)执行机构按照电脑的指令动作；

(6)通过计算机通信网络将各个监控点连接起来，构成总控信息平台，可以根据不同的软件来完成要实现的功能。

5.简述基本的数字调制方法。

载波是指被调制以传输信号的波形。载波一般为正弦震荡信号。

振幅键控（ASK）是利用载波的幅度变化来传递数字信息，在二进制数字调制中，载波的幅度只有两种变化，分别对应二进制信息的0和1。

频移键控（FSK）是利用载波的频率变化来传递数字信息，是对载波的频率进行键控。二进制频移键控载波的频率只有两种变化状态，载波的频率在f1和f2两个频率点变化，分别对应二进制的0和1。相移键控（psk）是指利用载波的相位变化来传递数字信息，是对载波的相位进行键控，二进制相移键控载波的初始相位有两种变化状态，通常载波的初始相位在0和π两种状态变化，分别对应二进制的0和1。

6.简述ISO14443标准的MI卡主要指标

容量为8KB的EEPROM

分为16个扇区，每个扇区为4块，每块16B，以块为存取单位

每个扇区有独立的一组密码及访问控制

每张卡有唯一的序列号，为32位

具有防冲突机制，支持多卡操作

无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通信逻辑电路

数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次

工作温度-20摄氏度~50摄氏度

工作频率：13.56MHz

通信速率：106KBPS

读写距离：10cm以内

7.简述声表面波标签的工作原理

SAW标签是由差指换能器（IDT）和若干反射器组成，IDT的两条总线与标签天线相连接。读写器天线周期性地发送高频询问脉冲，标签天线接收该高频脉冲，并通过IDT转变成声表面波在晶体表面传播。反射器对入射表面波部分反射，表面波返回到IDT，IDT又将反射声脉冲串转变成高频电脉冲串。如果将反射器组按某种特定的规律设计，使其反射信号表示规定的编码信息，那么读写器接收到的反射高频电脉冲串就带有该物品的特定编码。再通过解调与处理，可以达到自动识别的目的。

8.简述阅读器与标签之间的数据处理过程。

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9.简述中间件的系统框架。

中间件包括读写器接口、处理模块以及应用接口3部分。读写器接口主要负责前端和相关硬件的连接；处理模块主要负责读写器监控、数据过滤、数据格式转换和设备注册；应用程序接口主要负责后端与其他应用软件的连接。中间件还提供EPC系统的对象名称解析服务和信息服务。

10．简述RFID标准体系的构成。

RFID标准体系主要由4部分组成，分别为技术标准、数据内容标准、性能标准和应用标准。

RFID技术标准主要定义了不同频段的空中接口及相关参数，包括基本术语、物理参数、通信协议和相关设备等。

RFID数据内容标准设计数据协议、数据编码规则及语法，主要包括编码格式、语法标准、数据对象、数据结构和数据安全等。

RFID性能标准涉及设备性能测试标准和一致性测试标准，主要包括设计工艺、测试规范和试验流程。

RFID应用标准用于设计特定应用环境RFID的构架规则。

三、填空题

1、自动识别技术是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动地获取被识别物品的相关信息，常见的自动识别技术有语音识别技术、图像识别技术、射频识别技术、条码识别技术（至少列出四种）。

2、RFID的英文缩写是Radio Frenquency Identification 。

3、RFID系统通常由电子标签、读写器和计算机网络三部分组成。

4、在RFID系统工作的信道中存在有三种事件模型：①以能量提供为基础的事件模型、②以时序方式提供数据交换的事件模型、③以数据交换为目的的事件模型。

5、时序指的是读写器和电子标签的工作次序。通常有两种时序：一种是 TTF（Target Talk First）；另一种是 RTF（Reader Talk First）。

6、读写器和电子标签通过各自的天线构建了二者之间的非接触信息传输通道。根据观测点与天线之间的距离由近及远可以将天线周围的场划分为三个区域：非辐射场区、辐射近场区、辐射远场区。

7、上一题中第二个场区与第三个场区的分界距离R为 R=2D^2 /λ。（已知天线直径为D，天线波长为λ。）

8、在RFID系统中，读写器与电子标签之间能量与数据的传递都是利用耦合元件实现的，RFID系统中的耦合方式有两种：电感耦合式、电磁方向散射耦合式。

9、读写器和电子标签之间的数据交换方式也可以划分为两种，分别是负载调制、反向散射调制。

10、按照射频识别系统的基本工作方式来划分，可以将射频识别系统分为全双工、半双工、时序系统。

11、读写器天线发射出去的电磁波是以球面波的形式向外空间传播的，所以距离读写器R处的电子标签的功率密度S为：S=（P Tx·G Tx）/（4πR2）。（已知读写器的发射功率为PTx，读写器发射天线的增益为GTx，电子标签与读写器之间的距离为R）12、按照读写器和电子标签之间的作用距离可以将射频识别系统划分为三类：密耦合系统、远耦合系统、远距离系统。

13、典型的读写器终端一般由天线、射频模块、逻辑控制模块三部分构成。

14、控制系统和应用软件之间的数据交换主要通过读写器的接口来完成。一般读写器的I/O接口形式主要有：USB、WLAN、以太网接口、RS-232串行接口、RS-485串行接口

15、随着RFID技术的不断发展，越来越多的应用对RFID系统的读写器也提出了更高的要求，未来的读写器也将朝着多功能、小型化、便携式、嵌入式、模块化的方向发展。

16、从功能上来说，电子标签一般由天线、调制器、编码发生器、时钟、存储电路组成。

17、读写器之所以非常重要，这是由它的功能所决定的，它的主要功能有与电子标签通信、标签供能、多标签识别、移动目标识别。

18、根据电子标签工作时所需的能量来源，可以将电子标签分为有源标签、无源标签两种。

19、按照不同的封装材质，可以将电子标签分为纸、塑料、玻璃。

20、电子标签的技术参数主要有传输速率、读写速度、工作频率、能量需求。

21、未来的电子标签将有以下的发展趋势：成本低、体积小、容量大、工作距离远。

22、完整性是指信息未经授权不能进行改变的特性，保证信息完整性的主要方法包括以下几种：协议、纠错编码方法、密码校验和方法、数字签名、公证。

23、常用的差错控制方式主要有检错重发、前向纠错、混合纠错。

24、差错控制时所使用的编码，常称为纠错编码。根据码的用途，可分为检错码和

纠错码。

25、在发送端需要在信息码元序列中增加一些差错控制码元，它们称为监督码元。

26、设信息位的个数为k，监督位的个数为r，码长为n=k+r，则汉明不等式为：2r-1≥n。

27、两个码组中对应位上数字不同的位数称为码距，又称汉明距离，用符号D（a，b）表示，如两个二元序列a=111001，b=101101，则D（a，b）= 2 。

28、最常用的差错控制方法有奇偶校验、循环冗余校验、汉明码。

29、在偶校验法中，无论信息位多少，监督位只有1位，它使码组中“1”的数目为偶数。

30、常用的奇偶检验法为垂直奇偶校验、水平奇偶校验、垂直水平奇偶校验。

31、RFID系统中的数据传输也分为两种方式：阅读器向电子标签的数据传输，称为下行链路传输；电子标签向阅读器的数据传输，称为上行链路传输。

32、电感耦合式系统的工作模型类似于变压器模型。其中变压器的初级和次级线圈分别是阅读天线线圈和电子标签天线线圈。

33、电子标签按照天线的类型不同可以划分为线圈型、微带贴片型、偶极子型三种。

34、随着RFID技术的进一步推广，一些问题也相应出现，这些问题制约着它的发展，其中最为显著的是数据安全问题。数据安全主要解决数据保密和认证的问题。

35、常见的密码算法体制有对称密码体系和非对称密码体系两种。

36、根据是否破坏智能卡芯片的物理封装，可以将智能卡的攻击技术分为破坏性攻击和非破坏性攻击两类。

37、RFID系统中有两种类型的通信碰撞存在，一种是阅读器碰撞，另一种是电子标签碰撞。38、为了防止碰撞的发生，射频识别系统中需要设计相应的防碰撞技术，在通信中这种技术也称为多址技术，多址技术主要分为以下四种：空分多址、时分多址、频分多址、码分多址。

39、TDMA算法又可以分为基于概率的ALOHA算法和确定的二进制算法两种。

40、上述两种TDMA算法中，会出现“饿死”现象的算法是基于概率的ALOHA算法。

41、物联网(Internet of things)被称为是信息技术的一次革命性创新，成为国内外IT业界和社会关注的焦点之一。它可以分为标识、感知、处理、信息传送四个环节。

42、上述物联网四个环节对应的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片、无线传输网络。

43、RFID系统按照工作频率分类，可以分为低频、高频、超高频、微波四类。

44、高频RFID系统典型的工作频率是 13.56MHz 。

45、超高频RFID系统遵循的通信协议一般是 ISO/IEC18000-7标准、 ISO/IEC18000-6标准。

46、目前国际上与RFID相关的通信标准主要有：ISO/IEC 18000标准、EPC Global 标准。

47、基于概率的ALOHA算法又可以分为：纯ALOHA算法、时隙ALOHA算法、帧时隙ALOHA算法等

48、电子标签含有物品唯一标识体系的编码，其中电子产品代码

（EPC）是全球产品代码的一个分支，它包含著一系列的数据和信息，如产地、日期代码和其他关键的供应信息。

49、超高频RFID系统的识别距离一般为1~10m。

50、超高频RFID系统数据传输速率高，可达1kb/s。

四、选择题

1、下列哪一项不是低频RFID系统的特点？ A

A、它遵循的通信协议是ISO18000-3

B、它采用标准CMOS工艺，技术简单

C、它的通信速度低

D、它的识别距离短(<10cm)

2、下列哪一项是超高频RFID系统的工作频率范围？B

A、<150KHz

B、433.92MHz 和860～960MHz

C、13.56MHz

D、2.45～

5.8GHz

3、ISO18000-3、ISO14443和ISO15693这三项通信协议针对的是哪一类RFID系统？B

A、低频系统

B、高频系统

C、超高频系统

D、微波系统

4、未来RFID的发展趋势是 C 。

A低频RFID B、高频RFID C、超高频RFID D、微波RFID 5、中国政府在2007年发布了《关于发布 D 频段射频识别(RFID)技术应用试行规定的通知》?

A 、<150KHz B、13.56MHz C、2.45～5.8GHz D、800/900MHz

6、上述通知规定了中国UHF RFID技术的试用频率为 C 。

A、125KHz

B、13.56MHz

C、840-845MHz和920-925 MHz

D、433.92MHz

7、下列哪一个载波频段的RFID系统拥有最高的带宽和通信速率、最长的识别距离和最小的天线尺寸？ D

A、<150KHz

B、433.92MHz 和860～960MHz

C、13.56MHz

D、2.45～

5.8GHz

8、在一个RFID系统中，下列哪一个部件一般占总投资的60%至70%？

A

A、电子标签

B、读写器

C、天线

D、应用软件

10、绝大多数射频识别系统的耦合方式是 A 。

A、电感耦合式

B、电磁反向散射耦合式

C、负载耦合式

D、反向散射调制式11、在RFID系统中，电子标签的天线必须满足一些性能要求。11、下列几项要求中哪一项不需要满足 D 。

A、体积要足够小

B、要具有鲁棒性

C、价格不应过高

D、阻抗要足够大

12、读写器中负责将读写器中的电流信号转换成射频载波信号并发送给电子标签，或者接收标签发送过来的射频载波信号并将其转化为电流信号的设备是 B 。

A、射频模块

B、天线

C、读写模块

D、控制模块

13、若对下列数字采用垂直奇校验法，则最后一行的监督码元为 C 。

A 、0110100110

B 、0110111001

C 、1001011001

D 、1001100001 14、任意一个由二进制位串组成的代码都可以和一个系数仅为‘0’和‘1’取值的多项式一一对应。则二进制代码10111对应的多项式为 A 。

A 、x 4+x 2+x+1

B 、x 6+x 4+x 2+x+1

C 、x 5+x 3+x 2+x+1

D 、x 5+x 3+x+1

15、在射频识别系统中，识读率和误码率是用户最为关心的问题。已知待识读标签数为NA ，正确识读的标签数为NR ，每个标签的码元数为NL ，读写器识读出发生错误的码元总数为NE ，则识读率为 C 。

A 、

A

R

N N B 、

E A L

N N N C 、

R A

N N D 、

E L

N N

16、在射频识别应用系统上主要采用三种传输信息保护方式，下列哪一种不是射频识别应用系统采用的传输信息保护方式： D 。 A 、认证传输方式 B 、加密传输方式 C 、混合传输方式 D 、分组传输方式

17、电子标签正常工作所需要的能量全部是由阅读器供给的，这一类电子标签称为 B 。

A 、有源标签

B 、无源标签

C 、半有源标签

D 、半无源标签

18、在天线周围的场区中有一类场区，在该区域里辐射场的角度分布与距天线口径的距离远近是不相关的。这一类场区称为 A 。 A 、辐射远场区 B 、辐射近场区 C 、非辐射场区 D 、无功近场区 19、在射频识别系统中，最常用的防碰撞算法是 C 。 A 、空分多址法 B 、频分多址法 C 、时分多址法 D 、码分多址法。

20、在纯ALOHA 算法中，假设电子标签在t 时刻向阅读器发送数据，与阅读器的通信时间为To ，则碰撞时间为 A 。 A 、2To B 、To C 、t+To D 、0.5To

21、在基本二进制算法中，为了从N 个标签中找出唯一一个标签，需要进行多次请求，其平均次数L 为： B 。 A 、2log N

B 、21log N +

C 、2N

D 、21N

+

22、RFID 信息系统可能受到的威胁有两类：一类是物理环境威胁，一类是人员威胁，下列哪一项属于人员威胁： D 。 A 、电磁干扰 B 、断电 C 、设备故障 D 、重放攻击

23、RFID 系统面临的攻击手段主要有主动攻击和被动攻击两种。下列哪一项属于被动攻击： C 。

A 、获得RFID 标签的实体，通过物理手段进行目标标签的重构。

B 、用软件利用微处理器的通用接口，寻求安全协议加密算法及其实现弱点，从而删除或篡改标签内容。

C 、采用窃听技术，分析微处理器正常工作过程中产生的各种电磁特征，获得RFI

D 标签和阅读器之间的通信数据。

D 、通过干扰广播或其他手段，产生异常的应用环境，使合法处理器产生故障，拒绝服务器攻击等。

24、通信双方都拥有一个相同的保密的密钥来进行加密、解密，即

使二者不同，也能够由其中一个很容易的推导出另外一个。该类密

码体制称为 B 。

A 、非对称密码体制

B 、对称密码体制

C 、RSA 算法

D 、私人密码体制

25、射频识别系统中的加密数据传输所采用的密码体制是 D 。 A 、非对称密码体制 B 、RSA 算法 C 、DES 算法 D 、序列密码体制

26、当读写器发出的命令以及数据信息发生传输错误时，如果被电子标签接收到，那么不会导致以下哪项结果： A 。

A 、读写器将一个电子标签判别为另一个电子标签，造成识别错误；

B 、电子标签错误的响应读写器的命令；

C 、电子标签的工作状态发生混乱；

D 、电子标签错误的进入休眠状态。

27、设编码序列中信息码元数量为k ，总码元数量为n ，则比值k/n 就是 D 。

A 、多余度

B 、冗余度

C 、监督码元

D 、编码效率 28、射频识别系统中的哪一个器件的工作频率决定了整个射频识别系统的工作频率，功率大小决定了整个射频识别系统的工作距离： C 。

A 、电子标签

B 、上位机

C 、读写器

D 、计算机通信网络 29、工作在13.56MHz 频段的RFID 系统其识别距离一般为 C 。 A 、<1cm B 、<10cm C 、<75cm D 、10m 30、DSRC 标准适用的频段是 D 。

A 、<150KHz

B 、433.92MHz 和860～960MHz

C 、13.56MHz

D 、2.45～5.8GHz