广东自考13247RFID原理及应用考试大纲

广东省高等教育自学考试《RFID原理及应用》课程考试大纲

（课程代码：13247）

目录

Ⅰ  课程性质与课程目标

Ⅱ  考核目标

Ⅲ  课程内容与考核要求

Ⅳ  关于大纲的说明与考核实施要求

附录 题型举例

Ⅰ  课程性质与课程目标

一、课程性质和特点

《RFID原理及应用》是高等教育自学考试物联网工程专业的必考程，旨在培养和检验学生对射频识别（RFID）技术基本知识和基本技能的掌握。RFID是物联网感知层中非常重要的一种标识技术，它可以实现物体的自动识别、追踪和管理，被广泛应用于物流、供应链、智能交通等领域。本课程主要介绍RFID技术的原理、系统组成、工作方式、通信协议和应用场景等方面的知识。通过本课程的学习，能加深学生对RFID技术的理解，为进一步研究和从事RFID应用开发和工程实践提供基础。因此，对培养学生的辩证思维能力，树立理论联系实际的科学观点，以及提高学生分析问题、解决问题的能力，都有着重要的作用。

二、课程目标

作为物联网工程专业的一门主干课程，要求学生在了解当今智能化社会的基础上，深入学习RFID技术的原理和应用，特别是核心技术手段，为日后的物联网工程实践奠定基础。本课程的主要目标是让学生理解和掌握RFID技术的基本原理和应用实例，加强理论知识的学习，培养逻辑思维，提高综合素质，从而能够在实践中熟练应用RFID技术解决问题。

三、与相关课程的联系与区别

本课程与相关课程的联系和区别主要有以下三个方面：

1. 与《单片机原理与接口技术》课程的联系与区别：《RFID原理及应用》和《单片机原理与接口技术》都涉及到电路模块。RFID需要依赖电路技术实现其硬件部分，所以《RFID原理及应用》中涉及到《单片机原理与接口技术》中关于单片机硬件架构的使用。主要区别在于《RFID原理及应用》的电路理论是为了实现RFID技术的应用而展开的，而《单片机原理与接口技术》则更加专注于单片机内部电路的分析和使用。
2. 与《数据通信基础》课程的联系与区别：《RFID原理及应用》和《数据通信基础》都涉及到物联网领域的相关技术，包括无线通信、数据传输和信息处理等方面。无线通信和数据传输技术是RFID技术之所以能实现的核心之一。主要区别在于《RFID原理及应用》更着重于RFID技术的原理和应用，而《数据通信基础》更注重数据通信的基础理论和协议，所以RFID技术主要应用于物联网的智能感知领域，而数据通信技术则更广泛地应用于网络通信领域。
3. 与《物联网信息安全技术》课程的联系与区别：《RFID原理及应用》和《物联网信息安全技术》都涉及到物联网的三层体系结构，其中，RFID技术是物联网感知层中的一个重要组成部分，信息安全技术是保障物联网各层数据安全的关键。主要区别在于RFID所采用的安全技术较为轻便，而信息安全技术则需要更深入地了解网络安全的各种技术和应用，包含了用于RFID中的一些手段。

四、课程的重点和难点

本课程共分为九章，分别是RFID系统概述、RFID技术基础、RFID读写器技术、RFID标签技术、RFID的编码与调制技术、数据校验和防碰撞算法、常用的RFID标准、EPC技术基础及相关技术、RFID技术的典型应用实例。其中重点、难点章包括：RFID技术基础、RFID读写器技术、RFID标签技术、RFID的编码与调制技术、数据校验和防碰撞算法、常用的RFID标准；一般章包括：RFID系统概述、EPC技术基础及相关技术、RFID技术的典型应用实例。

 

Ⅱ  考核目标

《RFID原理及应用》由于各知识点在课程中的地位、作用以及知识自身的特点不同，本大纲将对各知识点分别按四个能力层次确定其考核要求。四个能力层次从低到高为：识记、领会、简单应用、综合应用。关于这些用语、概念的解释如下：

识记：能正确认识和表述科学事实、原理、术语和规律，知道课程的基础知识，并能进行正确的选择和判断。

领会：能将所学知识加以解释、归纳，能领悟某一概念或原理与其他概念或原理之间的联系，理解其引申意义，做出正确的表述和解释。

简单应用：能用所学的概念、原理、方法正确分析和解决较简单问题，具有分析和解决一般问题的能力。

综合应用：能灵活运用所学过的知识，分析和解决比较复杂的问题，具有一定解决实际问题的能力。

 

Ⅲ  课程内容与考核要求

第一章  RFID系统概述

一、学习目的与要求

本章的学习目的主要是对RFID的特点、现状、系统组成、工作原理、标准化、发展趋势等相关内容有一定程度的掌握和了解。要求掌握RFID的特点、系统组成、工作原理；了解RFID的现状、标准化、发展趋势。通过本章的学习，能够加深对RFID特点的认识，并对RFID系统的组成与原理等基础知识建立起初步印象，更加明确本课程的学习任务。

二、考核知识点与考核要求

（一）课程内容

第一节 RFID简介

一、RFID的特点

二、RFID发展简史与现状

第二节 RFID系统的组成与工作原理

一、RFID系统的组成

二、RFID工作原理

第三节 RFID系统标准化

一、RFID标准的作用

二、标准的内容

三、RFID标准的分类

第四节 RFID的发展趋势

一、在RFID标签方面

二、在RFID读写器方面

三、在RFID标准方面

（二）考核知识点与考核要求

1. RFID简介

领会：RFID的特点。

2. RFID系统的组成与工作原理

识记：RFID系统的组成、RFID工作原理。

3. RFID系统标准化

识记：标准的内容。

4. RFID的发展趋势

简单应用：在RFID标签方面。

三、本章重点、难点

重点：RFID的特点、RFID系统的组成、RFID工作原理。

难点：标准的内容。

 

第二章  RFID技术基础

一、学习目的与要求

本章的学习目的主要是对RFID的系统结构、分类、基本原理、电磁学基础、收发机等相关内容有一定程度的掌握和了解。要求掌握RFID的系统结构、分类、基本原理、电磁学基础；了解收发机的各部分模块。通过本章的学习，能够加深对RFID系统结构、分类、基本原理的认识，并能够理解RFID技术所涉及的电磁学原理基本概念，从电磁学方面了解RFID系统的本质。

二、考核知识点与考核要求

（一）课程内容

第一节 RFID系统的组成、分类与基本原理

一、RFID系统的组成

二、RFID系统的分类

三、RFID系统的基本原理

第二节 电磁学基础

一、磁场强度

二、磁通量和磁通量密度

三、电感

四、互感

五、耦合因数

六、感应定律

第三节 收发机

一、发射机

二、接收机

三、放大器

四、混频器

五、振荡器与合成器

六、滤波器

（二）考核知识点与考核要求

1. RFID系统的组成、分类与基本原理

识记：RFID系统的组成、RFID系统的分类。

简单应用：RFID系统的基本原理。

2. 电磁学基础

识记：磁场强度、磁通量和磁通量密度、电感、互感、耦合因数、感应定律。

3. 收发机

识记：放大器。

三、本章重点、难点

重点：RFID系统的组成、RFID系统的分类、RFID系统的基本原理。

难点：电磁学基础（磁场强度、磁通量和磁通量密度、电感、互感、耦合因数、感应定律）、收发机（放大器）。

 

第三章  RFID读写器技术

一、学习目的与要求

本章的学习目的主要是对RFID读写器的作用、通信接口、构成、种类、电感耦合式RFID读写器的射频前端、微波频段RFID读写器等相关内容有一定程度的掌握和了解。要求掌握RFID读写器的作用、构成、电感耦合式RFID读写器的射频前端、微波频段RFID读写器；了解RFID读写器的通信接口、种类。通过本章的学习，能够加深对RFID读写器的作用、构成、电感耦合式RFID读写器的射频前端、微波频段RFID读写器的认识，并能够理解读写器是RFID系统中极为重要的部分，负责读取或者写入标签信息，具备单独读写、显示、数据处理功能。

二、考核知识点与考核要求

（一）课程内容

第一节 读写器简介

一、读写器的作用

二、读写器的通信接口

三、读写器的的构成

四、读写器的种类

第二节 电感耦合式RFID读写器的射频前端

一、RFID读写器射频前端的结构

二、串联谐振电路

第三节 微波频段RFID读写器

一、微波频段RFID系统射频前端

二、微波频段RFID读写器的发展

（二）考核知识点与考核要求

1. 读写器简介

领会：读写器的作用、读写器的的构成。

2. 电感耦合式RFID读写器的射频前端

领会：RFID读写器射频前端的结构。

简单应用：串联谐振电路。

3. 微波频段RFID读写器

领会：微波频段RFID系统射频前端。

三、本章重点、难点

重点：读写器的作用、读写器的的构成、RFID读写器射频前端的结构、RFID读写器射频前端的结构。

难点：串联谐振电路。

 

第四章  RFID标签技术

一、学习目的与要求

本章的学习目的主要是对天线基础、RFID常用的天线、RFID电子标签芯片、无源RFID电子标签、RFID读写器与无源标签之间的电感耦合等相关内容有一定程度的掌握和了解。要求掌握RFID电子标签芯片、无源RFID电子标签、RFID读写器与无源标签之间的电感耦合；了解天线基础、RFID常用的天线。通过本章的学习，能够加深对RFID标签的种类、无源RFID电子标签、RFID读写器与无源标签之间的电感耦合的认识，并能够理解标签是RFID系统中存储物品信息的设备，是RFID系统的重要组成部分。在读写器的发射能量和空间电磁场衰减一定时，RFID标签的性能决定了系统的读写距离和效率。

二、考核知识点与考核要求

（一）课程内容

第一节 天线基础

一、天线效率

二、天线极化

三、天线带宽

第二节 RFID中常用的天线

一、RFID天线的基本要求与指标

二、物品材质的介电常数对标签性能的影响

三、金属对标签的影响

四、RFID标签天线封装

第三节 RFID电子标签芯片

一、射频标签的存储器芯片种类

二、射频标签的微控制器芯片种类

三、芯片设计技术

四、标签信息写入方式

第四节 无源RFID电子标签

一、RFID电子标签射频前端的结构

二、并联谐振电路

第五节 RFID读写器与无源标签之间的电感耦合

一、电子标签的感应电压

二、电子标签的直流电压

三、负载调制

（二）考核知识点与考核要求

1. 天线基础

识记：天线带宽。

2. RFID中常用的天线

识记：RFID天线的基本要求与指标。

3. RFID电子标签芯片

识记：射频标签的存储器芯片种类、射频标签的微控制器芯片种类、芯片设计技术、标签信息写入方式。

4. 无源RFID电子标签

领会：RFID电子标签射频前端的结构。

简单应用：并联谐振电路。

5. RFID读写器与无源标签之间的电感耦合

领会：电子标签的感应电压、电子标签的直流电压、负载调制。

三、本章重点、难点

重点：RFID电子标签芯片、RFID电子标签射频前端的结构、电子标签的感应电压、电子标签的直流电压。

难点：并联谐振电路、负载调制。

 

第五章  RFID的编码与调制技术

一、学习目的与要求

本章的学习目的主要是对RFID编码的基本原理、常用的编码方式、模拟调制、数字调制、副载波调制等相关内容有一定程度的掌握和了解。要求掌握RFID编码的基本原理、常用的编码方式、模拟调制、数字调制、副载波调制。通过本章的学习，能够加深对RFID编码的基本原理、常用的编码方式、模拟调制、数字调制、副载波调制的认识，并能够理解读写器与标签之间的数据传输需要编码、调制、解调和信号解码等步骤，所以信号编码系统的作用是把要传输的信息尽可能最佳地与传输通道的性能相匹配。

二、考核知识点与考核要求

（一）课程内容

第一节 RFID编码

一、编码的基本原理

二、曼切斯特码

三、密勒码

第二节 RFID的调制方式

一、模拟调制

二、数字调制

三、二进制数字调制系统的性能比较

四、副载波调制

（二）考核知识点与考核要求

1. RFID编码

领会：编码的基本原理。

简单应用：曼切斯特码、密勒码。

2. RFID的调制方式

领会：模拟调制、数字调制、副载波调制。

综合应用：二进制数字调制系统的性能比较。

三、本章重点、难点

重点：编码的基本原理、曼切斯特码、密勒码、模拟调制、数字调制。

难点：二进制数字调制系统的性能比较、副载波调制。

 

第六章  数据校验和防碰撞算法

一、学习目的与要求

本章的学习目的主要是对差错控制的基本方式、汉明码、奇偶校验法、循环冗余校验法、防碰撞算法的分类、常用的防碰撞算法等相关内容有一定程度的掌握和了解。要求掌握差错控制的基本方式、汉明码、奇偶校验法、循环冗余校验法、防碰撞算法的分类；了解常用的防碰撞算法。通过本章的学习，能够加深对RFID数据校验和防碰撞算法的认识，并能够理解为了保证接收端能正确地校验数据的正确性及纠错，在数据传输时要进行必要的数据校验。同时，在RFID系统工作时，多个电子标签数据传输会发生通信冲突，从而引起数据之间相互干扰的情况，通过使用防碰撞算法可以解决冲突问题。

二、考核知识点与考核要求

（一）课程内容

第一节 差错控制编码

一、差错控制的基本方式

二、汉明码

第二节 常用的差错控制方法

一、奇偶校验法

二、循环冗余校验法

第三节 防碰撞算法的分类

一、频分多路（FDMA）法

二、空分多路（SDMA）法

三、时分多路（TDMA）法

四、码分多路（CDMA）法

第四节 常用的防碰撞算法

一、ALOHA法

二、时隙ALOHA法

三、动态时隙ALOHA法

四、二进制搜索算法

五、动态二进制搜索算法

（二）考核知识点与考核要求

1. 差错控制编码

识记：差错控制的基本方式。

简单应用：汉明码。

2. 常用的差错控制方法

综合应用：奇偶校验法、循环冗余校验法。

3. 防碰撞算法的分类

领会：频分多路（FDMA）法、空分多路（SDMA）法、时分多路（TDMA）法、码分多路（CDMA）法。

4. 常用的防碰撞算法

领会：ALOHA法、二进制搜索算法。

三、本章重点、难点

重点：差错控制的基本方式、汉明码、奇偶校验法、循环冗余校验法。

难点：防碰撞算法的分类、ALOHA法、二进制搜索算法。

 

第七章  常用的RFID标准

一、学习目的与要求

本章的学习目的主要是对RFID标准化组织、ISO/IEC 14443——近耦合IC卡、ISO/IEC 15693——疏耦合IC卡、ISO/IEC 18000—6标准等相关内容有一定程度的掌握和了解。要求掌握RFID标准化组织、ISO/IEC 18000—6标准；了解ISO/IEC 14443——近耦合IC卡、ISO/IEC 15693——疏耦合IC卡。通过本章的学习，能够加深对RFID标准化组织、ISO/IEC 18000—6标准的认识，并能够理解各常用标准和模式的特点。

二、考核知识点与考核要求

（一）课程内容

第一节 RFID标准化组织

一、ISO

二、EPCglobal

三、UID

第二节 ISO/IEC 14443——近耦合IC卡和ISO/IEC 15693——疏耦合IC卡

一、ISO/IEC 14443——近耦合IC卡

二、ISO/IEC 15693——疏耦合IC卡

第三节 ISO/IEC 18000—6标准

一、TYPE A模式

二、TYPE B模式

三、TYPE C模式

（二）考核知识点与考核要求

1. RFID标准化组织

识记：ISO、EPCglobal、UID。

2. ISO/IEC 18000—6标准

识记：TYPE A模式、TYPE B模式、TYPE C模式。

三、本章重点、难点

重点：RFID标准化组织。

难点：ISO/IEC 18000—6标准。

 

第八章  EPC技术基础及相关技术

一、学习目的与要求

本章的学习目的主要是对EPC的基本概念、编码体系、构成、优势、组织、编码原则、关注的问题、编码类型、网络技术等相关内容有一定程度的掌握和了解。要求掌握EPC的基本概念、优势、编码原则、编码类型；了解EPC的编码体系、构成、组织、关注的问题、网络技术。通过本章的学习，能够加深对EPC相关基础内容的认识，并能够理解EPC的载体是RFID电子标签，并借助互联网来实现信息传递。

二、考核知识点与考核要求

（一）课程内容

第一节 EPC基础知识

一、EPC的基本概念

二、EPC编码体系

三、EPC系统的构成

四、EPC技术的优势

五、EPCglobal组织

第二节 EPC编码

一、EPC编码原则

二、EPC编码关注的问题

三、EPC编码结构

四、EPC编码类型

第三节 EPC网络技术

一、Savant系统

二、对象名称解析服务

三、WWW网与EPCglobal Network网络的区别

（二）考核知识点与考核要求

1. EPC基础知识

识记：EPC的基本概念、EPC技术的优势。

2. EPC编码

识记：EPC编码原则、EPC编码类型。

三、本章重点、难点

重点：RFID标准化组织。

难点：ISO/IEC 18000—6标准。

 

第九章 RFID技术的典型应用实例  

一、学习目的与要求

本章的学习目的主要是对RFID技术的典型应用等相关内容有一定程度的了解。要求了解RFID在零售业仓储管理中的应用实例、基于RFID的整车物流管理系统实例。通过本章的学习，能够加深对RFID系统设计中现状分析、需求分析、功能模块设计、业务流程设计、总体方案设计等各关键环节的认识，并能根据具体应用场景的需求，建立起RFID系统设计与开发的基本思路。

二、考核知识点与考核要求

（一）课程内容

第一节 RFID技术的典型应用

一、RFID在零售业仓储管理中的应用

二、基于RFID的整车物流管理系统

（二）考核知识点与考核要求

1. RFID技术的典型应用

综合应用：根据具体情况，设计符合要求的RFID应用系统，涉及的内容有现状分析、需求分析、功能模块设计、业务流程设计、总体方案设计等。

三、本章重点、难点

重点：RFID在零售业仓储管理中的应用。

难点：基于RFID的整车物流管理系统。

 

Ⅳ  关于大纲的说明与考核实施要求

一、自学考试大纲的目的和作用

课程自学考试大纲是根据专业自学考试计划的要求，结合自学考试的特点而确定。其目的是对个人自学、社会助学和课程考试命题进行指导和规定。

课程自学考试大纲明确了课程学习的内容以及深广度，规定了课程自学考试的范围和标准。因此，它是编写自学考试教材和辅导书的依据，是社会助学组织进行自学辅导的依据，是自学者学习教材、掌握课程内容知识范围和程度的依据，也是进行自学考试命题的依据。

二、课程自学考试大纲与教材的关系

课程自学考试大纲是进行学习和考核的依据，教材是学习掌握课程知识的基本内容与范围，教材的内容是大纲所规定的课程知识和内容的扩展与发挥。课程内容在教材中可以体现一定的深度或难度，但在大纲中对考核的要求一定要适当。

大纲与教材所体现的课程内容应基本一致；大纲里面的课程内容和考核知识点，教材里一般也要有。反过来教材里有的内容，大纲里就不一定体现。（注：如果教材是推荐选用的，其中有的内容与大纲要求不一致的地方，应以大纲规定为准。）

三、关于自学教材

《物联网：射频识别（RFID）原理及应用》 罗志勇、杨美美、李永福、袁静、编著，人民邮电出版社，2019年版。

四、关于自学要求和自学方法的指导

本大纲的课程基本要求是依据专业考试计划和专业培养目标而确定的。课程基本要求还明确了课程的基本内容，以及对基本内容掌握的程度。基本要求中的知识点构成了课程内容的主体部分。因此，课程基本内容掌握程度、课程考核知识点是高等教育自学考试考核的主要内容。

为有效地指导个人自学和社会助学，本大纲已指明了课程的重点和难点，在章节的基本要求中一般也指明了章节内容的重点和难点。

本课程自学方法建议如下：

1、在开始学习指定教材的每一章之前，应先阅读大纲中有关此章的考核知识点及对知识点的能力层次要求（即考核目标）。从而使得阅读教材时，能做到有的放矢。

2、应当系统地学习各章内容，掌握要求识记的概念，深入理解和掌握基本理论和基本方法，在此基础上深入知识点，掌握重点。

3、阅读教材时，要仔细阅读逐句推敲，同时要结合教材中的图表，深刻理解基本概念、基本理论，牢固掌握基本方法与技能。

4、自学过程中坚持做好读书笔记，做到有归纳、有总结、有理解、有提高。自学过程中除了勤于思考外，还要勤于提问，勤于练习，勤于请教，切忌死记硬背，生搬硬套，急于求成。还要注意所学内容纵向和横向的联系，做到承前启后，环环相扣。

5、考试前梳理已经学习过的内容，搞清楚一些基本概念、理论及方法之间的关系，便于记忆、加深理解。

五、对社会助学的要求

1、社会助学者应根据本大纲规定的考试内容和考核目标，明确本课程的特点、学习范围和学习要求，应熟知考试大纲对课程提出的目标总要求和各章掌握的知识点，以及各知识点要求达到的能力层次和考核目标。

2、社会助学者应认真钻研指定的教材，对自学应考者进行切实有效的辅导，并从学习方法上给予指导，防止他们自学中的各种偏向，把握社会助学的正确方向。

3、社会助学者在辅导时应帮助自学者梳理重点内容和一般内容之间的关系。课程内容有重点与一般之分，但考试的内容要覆盖全部课程，而且重点与一般是相互联系的，不是截然分开的。社会助学者应全面系统地学习教材，掌握全部考试内容和考核知识点，在此基础上再突出重点。

4、正确处理基础知识与应用能力之间的关系。社会助学者既要重视基础理论知识，又要重视实际应用能力的培养，努力引导自学应考者将识记、领会同应用联系起来，将基础知识和理论转化为应用能力，在全面辅导的基础上，着重培养和提高自学应考者分析和解决问题的能力。

5、建议总助学64学时。课时分配如下：

章 次	内 容	学 时
第一章	RFID系统概述	3
第二章	RFID技术基础	6
第三章	RFID读写器技术	10
第四章	RFID标签技术	10
第五章	RFID的编码与调制技术	9
第六章	数据校验和防碰撞算法	9
第七章	常用的RFID标准	3
第八章	EPC技术基础及相关技术	3
第九章	RFID技术的典型应用实例	3
	总复习	8
	总 计	64

 

六、对考核内容的说明

本课程要求考生学习和掌握的知识点内容都作为考核的内容。课程中各章的内容均由若干知识点组成，在自学考试中成为考核知识点。因此，课程自学考试大纲中所规定的考试内容是以分解为考核知识点的方式给出的。由于各知识点在课程中的地位、作用以及知识自身的特点不同，自学考试将对各知识点分别按照识记、领会、简单应用和综合应用四个能力层次确定其考核要求。

七、关于考试命题的若干规定

1、本课程考试采用闭卷笔试方式考核，考试时间150分钟。评分采用100分制，60分为及格。

2、本大纲各章所规定的基本要求、知识点及知识点下的知识细目，都属于考核的内容。考试命题既要覆盖到章，又要避免面面俱到。要注意突出课程的重点、章节重点，加大重点内容的覆盖度。

3、命题不应有超出大纲中考核知识点范围的题，考核目标不得高于大纲中所规定的相应的最高能力层次要求。命题应着重考核自学者对基本概念、基本知识和基本理论是否了解或掌握，对基本方法是否会用或熟练。不应出与基本要求不符的偏题或怪题。

4、本课程在试卷中对不同能力层次要求的分数比例大致为：识记占40%，领会占30%，简单应用占20%，综合应用占10%。

5、要合理安排试题的难易程度，试题的难度可分为：易、较易、较难和难四个等级。每份试卷中不同难度试题的分数比例一般为：2:3:3:2。

6、各种题型的具体样式参见本大纲附录。

 

附录 题型举例

 

一、单项选择题

1、电子标签正常工作所需要的能量全部是由读写器供给的，这一类电子标签称为(    )。

A、有源标签          B、半有源标签

C、无源标签          D、半无源标签

 

二、填空题

1、        通过对电子标签振荡回路的电参数按照数据流的节拍进行调节，使电子标签阻抗的大小和相位随之改变，从而完成调制的过程。

三、简答题

1、请画出“10011000”的曼切斯特码波形。

四、应用题

1、某RFID系统采用了循环冗余校验法，其生成多项式为G(x)=x⁴+x³+x²+1。

（1）请问信息序列“100”的循环码组是什么？

（2）若接收到的序列为“1100101”，请问传输过程是否出错？

要求：写出具体的计算过程。