资源简介

(共18张PPT)
电子标签我揭密
活动7
01
认识 RFID
无线电波如何自动识别物品？
02
动手实践
编写程序读取电子标签编号
03
了解 NFC
近距离双向通信与生活应用
04
迁移应用
从智能校服到更多物联网场景
学习目标：能说出RFID的工作流程与优势；能编写程序读取电子标签编号；能区分RFID与NFC，并举例说明它们在生活中的应用。
学习目标
课前导入
RFID 系统的一般工作流程有哪些？
什么是 RFID？无线电波如何识别物品？
甚至生活中有哪些RFID？？
让我们带着这些疑问来进行新一节课的学习吧！
第一节 · 揭秘射频识别技术
定义
RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）是一种利用无线电波进行非接触式自动识别的技术。
系统三大组成部分
电子标签
存储数据，贴于物品
读卡器
发射信号，读取数据
管理系统
接收数据，作出处理
问题思考：
生活当中有哪些常见的 RFID尼？
什么是 RFID？无线电波如何识别物品？
第一节 · 揭秘射频识别技术
生活中的 RFID
校园一卡通刷卡进门
小区门禁卡自动开门
图书馆书籍借还管理
物流包裹自动分拣
超市商品防盗标签
生活中的 RFID
从贴标签到系统处理，一次完整的识别需要经过五个步骤
1
贴标签：给物品打上电子标签
在电子标签中存储物品的相关数据，如编号、名称、规格等。
2
发信号：读卡器发射射频信号
读卡器持续发送一定频率的无线电波，在周围形成一个电磁场工作区。
3
回数据：电子标签被激活并发送数据
物品进入工作区后，电子标签借助电磁场能量将自身存储的数据发送出去。
4
传数据：读卡器接收并上传数据
读卡器接收电子标签发来的数据，并将其传送到计算机中的管理系统。
5
做处理：管理系统作出相应处理
计算机管理系统根据接收到的数据进行判断，完成开门、计费、记录等操作。
RFID 系统的一般工作流程如下：
RFID 为什么被广泛使用？
RFID为什么被广泛使用？？
那我们来总结概念下吧！
听说RFID 有很多优势
例如：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等等
01
高效准确
每秒可进行上千次读取，能同时处理多个电子标签，识别速度快、准确度高，适合大规模自动化场景。
02
数据可反复修改
电子标签上存储的数据可以反复擦写和修改，不像条形码一旦印刷就无法更改，支持信息动态更新。
03
无须瞄准读取
只要置于读卡器形成的电磁场内即可被准确读取，不需要对准扫描，适合与各种自动化设备配合使用。
04
适应恶劣环境
识读不依赖可见光，可以在高粉尘、污染、野外等恶劣环境下正常工作，比光学扫描更耐用可靠。
RFID 为什么被广泛使用？
学习活动 1 · 动手实践
你能读出电子标签的唯一编号吗？
每个电子标签都有一个全球唯一的编号，但它藏在芯片里，肉眼看不见。
我们能否编写一个程序，让主控板把这个编号"读"出来并显示在屏幕上？
实验设备
主控板 · RFID 读卡器模块 · 电子标签
任务目标
电子标签靠近读卡器时，主控板显示屏自动显示该标签的唯一编号。
# 读取电子标签编号 · 主要代码
scan_rfid = rfid(sda=4, scl=5)
while True:
rf = scan_rfid.scanning()
sn = rf.serial_number()
oled.print(sn)
逐行解析
第1行：创建RFID对象，连接读卡器（sda=4, scl=5为引脚）
第2行：while True 无限循环，持续检测
第3行：scanning() 尝试识别附近的电子标签
第4行：serial_number() 读取标签的唯一编号
第5行：oled.print() 将编号显示在OLED屏幕上
图 7.2 读取电子标签编号主要代码（流程图）
程序如何读取电子标签编号？
动手实验：四步完成电子标签读取
1
编写程序
参照图7.2编写读取电子标签编号的程序代码
在编程环境中输入代码，确认语法无误
2
连接硬件
将RFID读卡器模块与主控板正确连接
注意sda、scl引脚对应，接线牢固不松动
3
烧录程序
将程序烧录到主控板中
通过数据线连接电脑，上传程序并等待完成
4
验证结果
把电子标签放在RFID读卡器模块上
观察主控板显示屏是否显示该标签的编号
完成标准：电子标签靠近读卡器时，主控板OLED屏幕正确显示该标签的唯一编号；更换不同标签，显示编号随之变化。
第二节 · 了解近场通信
还有还有：
NFC 和 RFID 有什么区别？
为什么说 NFC 是"双向"的识别？
手机碰一下就能支付，NFC 到底是什么？
它在我们的生活中还有哪些意想不到的应用？
让我们带着这些问题继续往下学习！
NFC 和 RFID 有什么不同？
图 7.3 RFID 与 NFC 示意对比
RFID：单向识别
像学生戴着胸卡，老师看一眼就知道学生的姓名和班级。
读卡器主动读取，标签被动响应。
NFC：双向通信
学生和老师都戴胸卡，互相知道对方是谁，还能更改胸卡内容。
设备间点对点交换数据。
核心区别
技术渊源：NFC 由 RFID 演变而来，是更近距离的高频无线通信技术。
协议规范：除了通信协议，NFC 还规定了数据交换格式，支持双向数据传输。
交互方式：RFID 是读卡器读标签（单向），NFC 是设备间点对点通信（双向），还能修改数据。
中国 NFC 技术如何走向世界？
2016
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。
意义
这标志着我国在近场通信安全领域的技术创新获得了国际认可，为全球 NFC 应用的安全保障贡献了中国方案，也推动了 NFC 技术在移动支付、身份认证等领域的广泛应用。
NFC 在生活中的应用
移动支付
手机碰 POS 机完成付款
公共交通
手机刷公交、地铁进站
门禁考勤
手机或工卡刷卡开门
快速配对
碰一下连接蓝牙音箱
文件传输
手机背对背交换名片
智能标签
贴 NFC 标签切换场景
现实问题
在学校中，同学们的校服款式相同，经常会遇到混淆或拿错校服的问题。体育课后、午休时，一堆相似的校服堆在一起，很难快速找到自己的那一件。
RFID 解决方案
利用电子标签标识每件校服，标签中存储学生姓名等信息。当电子标签靠近读卡器时，读卡器读取数据并在显示屏上显示学生姓名，一秒找到主人。
工作流程
1. 校服缝入电子标签
每件校服缝入存储学生信息的电子标签
2. 校服靠近读卡器
将校服靠近RFID读卡器，进入识别范围
3. 读卡器读取数据
读卡器读取电子标签中存储的学生信息
4. 屏幕显示姓名
显示屏显示对应学生姓名
思考：除了校服，RFID/NFC 还能帮助学校解决哪些类似的物品管理问题？
RFID 能帮我们解决校服混淆的问题吗？
同学们，今天我们的新知识学习就结束啦，那么，我们现在来总结下，我们今天到底都学到了哪些知识尼？？？
课堂小结
课堂小结
01
RFID：无线电波自动识别
电子标签 + 读卡器 + 管理系统，五步完成识别，高效准确、可改数据、无须瞄准、耐恶劣环境。
02
实践：编程读取标签编号
连接读卡器 → 循环扫描 → 读取编号 → OLED 显示，四步完成电子标签编号的读取实验。
03
NFC：近距离双向通信
由 RFID 演变而来，除通信协议外还规定数据交换格式，支持设备间点对点双向数据传输。
04
应用：从支付到智能校服
移动支付、公交门禁、快速配对、文件传输；2016 年中国 NFC 安全技术成为 ISO/IEC 国际标准。
课后作业：观察身边还有哪些地方用到了 RFID 或 NFC？它们分别利用了这两项技术的什么特点？
感谢同学们的观看！
下课啦！

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