《RFID技術(shù)與應(yīng)用》課程標(biāo)準(zhǔn)

《RFID技術(shù)與應(yīng)用》課程標(biāo)準(zhǔn)一、課程信息課程代碼06499110課程性質(zhì)必修課程學(xué)分4總學(xué)時60適用專業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)教學(xué)方式理論+實驗制訂日期2012—10—11執(zhí)筆李晴審核物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)建設(shè)委員會修訂日期2014—3—6執(zhí)筆史麗娟審核修訂日期2015—3—4執(zhí)筆史麗娟審核修訂日期2016—6—14執(zhí)筆史麗娟審核二、課程定位與設(shè)計思路1、課程定位《RFID技術(shù)與應(yīng)用》是根據(jù)人才培養(yǎng)方案中“傳感器及RFID等物聯(lián)網(wǎng)感知產(chǎn)品的生產(chǎn)制造、選型、現(xiàn)場安裝、調(diào)試、維修”崗位中運用RFID知識完成物聯(lián)網(wǎng)感知層信息獲取與信號處理、應(yīng)用的職業(yè)能力來設(shè)置的。本課程是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)職業(yè)崗位專項能力學(xué)習(xí)領(lǐng)域中一門主干課程，也是一門理論性和實踐性很強的課程。這門課程針對“物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝、調(diào)試和維護(hù)”職業(yè)崗位，培養(yǎng)學(xué)生在RFID技術(shù)應(yīng)用開發(fā)方向上，進(jìn)行設(shè)備選型、設(shè)備安裝調(diào)試、接口程序設(shè)計的能力和小型RFID技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計的能力。2、課程設(shè)計思路本課程內(nèi)容設(shè)計重在培養(yǎng)學(xué)生RFID應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)與管理能力，圍繞運用RFID知識完成物聯(lián)網(wǎng)感知層信息獲取與信號處理、應(yīng)用的職業(yè)能力要求。以“RFID技術(shù)概論”“頻率標(biāo)準(zhǔn)”“RFID系統(tǒng)組成”“RFID系統(tǒng)工作原理”“RFID關(guān)鍵技術(shù)”“停車場系統(tǒng)設(shè)計”等項目來完成教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)情境中學(xué)習(xí)并掌握RFID技術(shù)相關(guān)知識，培養(yǎng)學(xué)生在RFID系統(tǒng)設(shè)計過程中所需的知識、能力和素質(zhì)。本課程針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)方向開設(shè)60課時，其中實踐課時占30課時。三、課程目標(biāo)1、總體目標(biāo)1、總體目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，能夠使高職物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的學(xué)生了解RFID技術(shù)的概念、特點及工作原理，能夠熟練選擇合適的電子標(biāo)簽和讀寫器，根據(jù)實際的項目需求，搭建RFID系統(tǒng)應(yīng)用平臺，培養(yǎng)學(xué)生項目需求分析能力、RFID應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計能力、RFID應(yīng)用系統(tǒng)集成與維護(hù)能力。2、具體目標(biāo)1）知識目標(biāo)：1、熟知RFID的定義，掌握RFID技術(shù)特征。2、熟記RFID系統(tǒng)組成，了解RFID技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。3、簡單了解ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)、EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)。4、掌握典型的RFID系統(tǒng)組成。5、掌握電子標(biāo)簽以電力來源、工作方式、頻率、封裝形式分類。6、掌握讀寫器架構(gòu)及功能，了解RFID天線的基本知識。7、掌握RFID電感耦合原理，了解反向散射原理，了解聲表面波電子標(biāo)簽的工作原理。8、熟記RFID技術(shù)的不同編碼方式，熟練掌握曼徹斯特編碼。9、熟記ASK、FSK及PSK調(diào)制方式。10、掌握奇偶數(shù)據(jù)校驗原理，熟記循環(huán)冗余校驗原理，并會計算循環(huán)冗余校驗碼。11、了解ALOHA算法，掌握二進(jìn)制樹搜索算法。12、了解RFID技術(shù)面臨的安全問題，以及解決方案。13、了解Mifare技術(shù)，熟記MI卡的通信原理，掌握S50存儲區(qū)的構(gòu)成。14、了解Mifare1S50卡的數(shù)據(jù)塊和控制塊的控制位代表的意義。15、了解absacc。h、reg52.h及intrins。h頭文件的作用。16、掌握利用VISA函數(shù)進(jìn)行串口通信的程序設(shè)計，熟知VISA配置串口函數(shù)的配置。17、掌握簡易RFID應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計流程。3）職業(yè)能力目標(biāo)：1、通過基本實訓(xùn)任務(wù)培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行RFID設(shè)備接口程序設(shè)計能力。2、通過上位機下位機通信任務(wù)，學(xué)生能利用VISA函數(shù)，根據(jù)串口通訊協(xié)議，能編寫程序?qū)崿F(xiàn)串口通信并設(shè)計上位機界面，并會調(diào)試運行。3、通過停車場系統(tǒng)設(shè)計項目，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行RFID技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu)的能力，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實際需要進(jìn)行RFID設(shè)備選型的能力。4、根據(jù)RFID應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計，綜合利用所學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建簡易RFID應(yīng)用系統(tǒng)，并調(diào)試成功。2）職業(yè)素質(zhì)目標(biāo)：1、通過自主學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)手冊和案例程序，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、分析問題和解決問題的能力。2、通過課后獨立完成網(wǎng)絡(luò)平臺作業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)、實事求是的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度3、通過分組完成項目，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。4、通過項目匯報，培養(yǎng)學(xué)生撰寫報告、溝通交流的能力。5、通過實驗室實施6S管理理念，從而培養(yǎng)學(xué)生形成規(guī)范的操作習(xí)慣、養(yǎng)成良好的職業(yè)行為習(xí)慣。四、課程內(nèi)容與要求序號單元內(nèi)容能力目標(biāo)主要教學(xué)方法知識要點建議學(xué)時1RFID技術(shù)概述了解RFID技術(shù)的基本概念、發(fā)展與特點案例分析、現(xiàn)場教學(xué)、講授1.了解RFID的發(fā)展與現(xiàn)狀2.理解RFID的基本概念與特點3.RFID識別技術(shù)與其他自動識別技術(shù)比較62RFID系統(tǒng)構(gòu)成掌握RFID標(biāo)簽、讀寫器的體系結(jié)構(gòu)、基本構(gòu)造、原理與使用方法，了解天線的基本知識現(xiàn)場教學(xué)、講授1.掌握RFID標(biāo)簽的種類與用途2.掌握讀寫器的基本用法3.天線的一般知識63RFID系統(tǒng)工作原理掌握無線射頻技術(shù)的基本理論，了解RFID編碼、調(diào)制與數(shù)據(jù)校驗講授1.理解射頻技術(shù)基本原理2.RFID編碼、調(diào)制與數(shù)據(jù)校驗104RFID的頻率標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范了解RFID標(biāo)準(zhǔn)概論了解ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)講授1.頻率標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范2.不同的RFID標(biāo)準(zhǔn)25RFID系統(tǒng)中的安全和隱私管理了解RFID的安全問題理解RFID受到的攻擊掌握RFID的安全解決方案講授1.RFID的安全問題2.RFID受到的攻擊3.RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.RFID的安全解決方案26RFID系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)理解RFID系統(tǒng)中的防碰撞技術(shù)、了解定位技術(shù)和測試技術(shù)講授1.RFID系統(tǒng)中的防碰撞技術(shù)2.系統(tǒng)中的定位技術(shù)3.RFID系統(tǒng)的測試技術(shù)47RFID應(yīng)用系統(tǒng)了解MIFARE技術(shù)、掌握MFRC500芯片的相關(guān)方知識，利用常用RFID搭建簡易系統(tǒng)講授匯報討論、實驗1.理解RFID系統(tǒng)的應(yīng)用場合2.MIFARE技術(shù)3.MFRC500芯片4.MFRC500芯片編程5.簡易基本實訓(xùn)項目6.讀卡7.寫卡8.上位機下位機串口通信9.發(fā)卡充值管理程序10.停車場管理系統(tǒng)30五、教學(xué)方法建議根據(jù)課程內(nèi)容特點和崗位技能訓(xùn)練要求，本課程主要采取理論教學(xué)結(jié)合實驗教學(xué)模式，部分內(nèi)容可嘗試一體化教學(xué)，可采用基于行動導(dǎo)向的啟發(fā)式教學(xué)法、小組討論法等多種教學(xué)方法。根據(jù)學(xué)習(xí)情境和教學(xué)對象的特點，采用案例分析、討論、提問和實踐等教學(xué)方式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。以典型的基于RFID的停車場系統(tǒng)作為實訓(xùn)項目載體，采用邊學(xué)邊練、學(xué)做合一的教學(xué)手段，有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。將理論講解穿插在項目教學(xué)中，利用C語言實現(xiàn)下位機編程，利用LabVIEW實現(xiàn)上位機界面設(shè)計。學(xué)生在完成這些項目組件的過程中，不斷深入了解RFID系統(tǒng)的工作原理以及每個部分在系統(tǒng)中的作用，逐步培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、動手能力、分析問題、解決問題能力及協(xié)作能力。六、課程實施基礎(chǔ)與條件1、學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)具備計算機的基本操作技能，同時具有一定的C語言、LabVIEW編程能力及程序調(diào)試能力。先修課程必備知識與技能計算機應(yīng)用PC機基本操作；上網(wǎng)搜索；OFFICE軟件基本使用；Pdf文檔查閱。單片機技術(shù)與項目訓(xùn)練了解51單片機的組成，系統(tǒng)擴展，串口通信；利用LCD或數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)。C語言程序設(shè)計C語言程序設(shè)計的基本思想和方法，能編寫C語言程序。虛擬儀器應(yīng)用技術(shù)LabVIEW的編程技巧，子VI的創(chuàng)建及調(diào)用，程序調(diào)試運行。2．課程主講教師要求說明主講教師應(yīng)具備良好的專業(yè)素質(zhì)和職業(yè)素養(yǎng)，具有物聯(lián)網(wǎng)及通信相關(guān)專業(yè)背景，具有本課程的理論系統(tǒng)知識講授及實踐能力，具備開發(fā)課程的能力，能進(jìn)行項目教學(xué)，能獨立指導(dǎo)RFID項目，有職業(yè)實踐經(jīng)驗具有良好的動手能力與實踐經(jīng)驗。3、課程教學(xué)資源要求教材：《射頻識別（RFID）技術(shù)與應(yīng)用》第二版，米志強，電子工業(yè)出版社參考教材：《射頻識別（RFID）核心技術(shù)詳解》（黃玉蘭人民郵電出版社2010年12月）4、實訓(xùn)環(huán)境本課程理論教學(xué)內(nèi)容可在多媒體教室進(jìn)行，實訓(xùn)教學(xué)應(yīng)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)室進(jìn)行小班教學(xué)，實訓(xùn)室具備多媒體教學(xué)設(shè)備一套、實驗臺不少于18臺，綜合實訓(xùn)的內(nèi)容須單獨配備相關(guān)實驗器材以進(jìn)行強化動手實踐。實訓(xùn)環(huán)境要求如下表所示：類別名稱型號數(shù)量多媒體教學(xué)設(shè)備電腦聯(lián)想啟天M38035多媒體軟件凌波多媒體教學(xué)軟件儀器實驗箱WSN—300物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓(xùn)平臺30高特讀卡器RFIDUHF一體機12元器件標(biāo)簽Mifare1S5030USB方口線E87647—DGUSB2.030串口線RS232串口線延長公對母COM口線30適配器TEADYAD/DCADAPTOR監(jiān)控電源12V2A30軟件下位機編程軟件KeiluVision4上位機編程軟件LabVIEW2012燒寫器STC—ISP—V6.85K其他螺絲刀3七、課程考核與評價本課程是考試課，通過態(tài)態(tài)度性、評價知識性評和價技能性評價三個方面相結(jié)合的方式加權(quán)記分評定成績，其中態(tài)度性評價成績占20%、知識性評價成績占50%和技能性評價成績占30%，重點考核學(xué)生對物聯(lián)網(wǎng)知識的掌握和制作匯報內(nèi)容等問題的職業(yè)能力和團(tuán)隊協(xié)作、規(guī)范操作等職業(yè)素質(zhì)。表1課程評分標(biāo)準(zhǔn)考核分類考核項目分?jǐn)?shù)考核指標(biāo)態(tài)度性評價（20%）考勤考核5分課堂上出現(xiàn)遲到、早退，每次扣1分；無故曠課，每次扣2分課堂表現(xiàn)5分積極回答問題，認(rèn)真聽講，不擾亂課堂秩序課前準(zhǔn)備5分不帶書本每次扣1分協(xié)作溝通及學(xué)習(xí)主動性5分不參與小組活動及學(xué)習(xí)主動性明顯不足的每次扣1分知識性評價（50%）作業(yè)10分能按時完成學(xué)生空間作業(yè)，晚交或不交者做好登記測驗10分利用教師空間，安排1次網(wǎng)上測驗期末考試30分筆試（50%）+機考（50%）技能性評價（30%）實訓(xùn)操作24分在規(guī)定時間內(nèi)完成實驗情況，詳見每個項目評分標(biāo)準(zhǔn)實訓(xùn)報告6分獨立完成情況，書寫規(guī)范，方案設(shè)計合理合計100分實訓(xùn)操作占總評24%，每個項目計10分占總評4%，項目詳細(xì)考核標(biāo)準(zhǔn)如下表：表項目評分標(biāo)準(zhǔn)項目名稱功能考核標(biāo)準(zhǔn)分值基本實訓(xùn)1、8個LED燈閃爍，閃爍頻率0.5秒鐘2、數(shù)碼管依次循環(huán)顯示01、頭文件正確2分2、延時函數(shù)正確2分3、主函數(shù)程序合理4分4、功能實現(xiàn)2分10讀卡號每次刷卡后，LCD和串口調(diào)試助手顯示卡號1、根據(jù)提供的開源代碼，畫出程序流程圖3分2、記錄卡號，并核實是否讀取正確1分3、往串口發(fā)送數(shù)據(jù)，正常顯示卡號4分4、LCD1602顯示卡號2分10寫塊數(shù)據(jù)按鍵后，往塊上寫數(shù)據(jù)1、能修改塊號2分2、初始化塊數(shù)據(jù)：100（十進(jìn)制）3分3、修改按鍵后能實現(xiàn)寫塊數(shù)據(jù)4分4、調(diào)試成功1分10上位機下位機通信串口操作程序編寫練習(xí)：在LabVIEW軟件上顯示卡號1、根據(jù)下位機串口通訊協(xié)議，正確設(shè)置VISA配置串口函數(shù)3分2、利用VISA讀取函數(shù)實現(xiàn)卡號的提取。每次刷卡，顯示16位十六進(jìn)制卡號3分3、如果讀卡不成功，利用錯誤簇顯示錯誤3分4、配置連線板和修改圖標(biāo)10停車場管理系統(tǒng)設(shè)計（一）發(fā)卡充值管理程序1、車輛數(shù)據(jù)0列表示卡號，1列表示車牌號2列表示0金額1分2、每次刷卡，讀取卡號，判斷是否是新卡2分3、新卡車牌號可輸入，賬戶顯示：新開卡賬戶?？沙渲底N，取消。3分4、已有數(shù)據(jù)，不能修改車牌號。賬戶顯示：卡號xxx車牌號xxx金額xxx

操作：可充值、注銷、取消3分5、車輛數(shù)據(jù)更新1分10停車場管理系統(tǒng)設(shè)計（二）進(jìn)場、出場管理1、刷卡后顯示卡號，點擊充值按鈕，可以充值2分2、顯示當(dāng)前空位數(shù)，顯示屏顯示當(dāng)前狀態(tài)