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射频识别技术与应用
第9次开课
开课时间: 2024年11月23日 ~ 2025年07月31日
学时安排: 1-2小时每周
进行至第34周,共36周 已有 701 人参加
立即参加
课程详情
课程评价(197)
spContent=《射频识别技术与应用》是电气与电子信息类专业、物联网工程等计算机类专业或无线电物理学科领域内一门具备广泛应用背景和前景的专业特色理论与技术课程,为培养学生今后从事与射频识别读写器(阅读器)/标签天线及其射频电路系统设计、优化等相关科学技术工作,本课程采用“立柱拉网拖球式”教学法,尝试建立起必要储备的重要理论知识(点)、场路协同等问题类比(线)、以及传输链路等系统融合创新(面→体)的知识体系架构。
《射频识别技术与应用》是电气与电子信息类专业、物联网工程等计算机类专业或无线电物理学科领域内一门具备广泛应用背景和前景的专业特色理论与技术课程,为培养学生今后从事与射频识别读写器(阅读器)/标签天线及其射频电路系统设计、优化等相关科学技术工作,本课程采用“立柱拉网拖球式”教学法,尝试建立起必要储备的重要理论知识(点)、场路协同等问题类比(线)、以及传输链路等系统融合创新(面→体)的知识体系架构。
—— 课程团队
课程概述

课程特色:

面向电气与电子信息类专业领域学生,主要采用讲座的授课形式,力图对与RFID系统相关的基础理论与关键技术进行知识点剖析与应用举例,充分贴合未来走向相关专业技术岗位、赴国内外大学深造并开展相关科学研究的学生需求特点,试图与先修课程、考研专业课、以及企业面试科目的内容相衔接,努力调动起学生在课程学习方面的积极性。


教学内容:

《射频识别技术与应用》课程拟对射频识别技术进行最为直观的描述,从而形成的课程特色是重点阐明射频识别技术的物理基础理论,并在此基础上展开内容丰富的技术要点和技术应用,从而以点带面形成与其他平行课程相辅相成的局面。


教学手段:

课程计划采用包括多媒体在内的授课空间信息化布局进行教与学。在教学方法上,课程采用知识点与技术点串讲的方式(讲座的形式),并穿插多个诱发学生兴趣的激励点,即与日常生活紧密相关的所见所闻,由表及里剖析深层的物理涵义,使得学生透过眼观感性现象洞悉事物的理性本质,同时又避免学生坠入生涩枯燥难懂的理论公式陷阱中。


授课目标

本课程的教学目标如下:


1. 专业知识和学科知识


通过课程学习,学生掌握扎实的专业知识和宽广的学科知识。熟悉射频识别相关的基本概念、基本原理和技术;夯实射频识别基础原理与技术;了解射频识别系统的基本构成、特点及应用地位;掌握射频识别读写器/标签天线的设计、仿真、研发和测试等一整套流程的实现能力等。


2. 创新创造能力和自主学习能力


掌握偶极子、微带结构、分形结构和金属环境等标签天线技术并熟悉其应用现状及未来发展趋势,通过前沿探索新材料与新工艺,并使用电磁场商用仿真软件开展模拟分析及初步设计,激发学生的学习兴趣,培养学生自主学习能力,分析解决问题能力和创新创造能力。


3. 政治信念、思想道德和业务技能


以课程思政为引领,在课程教学过程中融入思政元素,培养学生成为政治信念坚定、思想道德高尚、且同时业务技能高强的又“红”又“专”者,为党和国家育才。


4. 成长成才和家国情怀


引导学生关注科技的快速发展与合理运用,提升获得感与价值认同感,增强学生“四个自信”,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。


表1课程教学目标对专业毕业要求指标点的支撑


毕业要求指标点

课程教学目标

1

2

3

4

3.2 设计/开发解决方案—设计

 

 

 

4.2 研究—设计方案

 

 

 

5.3 使用现代工具—开发工具

 

 

 

6.1 工程与社会—理解责任

 

 

 


课程大纲

前篇:《射频识别技术与应用》课程简介

射频识别技术与应用释义

课程目标、侧重、内容与团队介绍

职业规划与双创教育

【媒体拓展】科创大家谈

单元测验

单元作业

前篇:相关学科发展简介及应用举例

库仑定律发现以前

库仑定律发现以后

学术传统与麦克斯韦方程的建立

天线的一个多世纪

电磁场与微波技术学科的应用和发展

电磁频谱、射频与微波波段的划分

手机通信举例

列车通信举例

无线电报与泰坦尼克号

单元测验

单元作业

理论篇:射频识别技术的发展及现状

射频识别导引

【思政元素】疫情之下的ETC

单元测验

单元作业

理论篇:射频识别系统的区别特征与耦合模式

射频识别系统的区别特征

射频识别系统的耦合模式

【竞赛拓展】基于RFID和Wi-Fi无线通信的节能路灯系统设计与制作

单元测验

单元作业

理论篇:射频识别系统的物理原理

静电场的库仑定律

电场的高斯定理

磁场的高斯定理

电场的能量、磁场的能量

自感与互感

感应定律

磁性材料与铁氧体

电磁波的产生

单元测验

单元作业

理论篇:宏观电磁场的基本理论

【知识拓展】梯度、旋度、散度及其物理简要解释

【知识拓展】欧姆定律的微积分形式

基本电磁场方程与边界条件

坡印廷定理

辐射问题麦克斯韦方程的解

【知识拓展】镜像原理的两种解释

【知识拓展】不同极化方向的反射场

【知识拓展】漏泄同轴电缆的物理原理

史密斯圆图理论

史密斯圆图实践

【思政拓展】史密斯圆图与阻抗匹配(翻转课堂)

单元测验

单元作业

理论篇:天线基础

场区的划分

阻抗和辐射效率

功率密度与辐射强度

方向图、方向性系数与增益

雷达探测(识别)与隐身

【演示拓展】天线分析与测量方法

【直播拓展】从射电天文到天线的两极化发展——记电磁场与微波技术学科科普活动

单元测验

单元作业

上机篇:超高频射频识别标签天线的设计基础

射频识别天线电磁仿真软件介绍

射频识别标签天线电磁仿真实操

单元测验

单元作业

理论篇:未来的射频识别电路——柔性材料电路

柔性导体与电子器件简介

柔性导体制备策略

柔性电子应用拓展

单元测验

单元作业

拓展篇1:麻省理工学院(MIT)之RFID-Lab. Workshop

Introduction

射频识别的研发和未来

射频标签的研发和未来

射频识别频率研发和未来

汽车制造业射频识别研究路线图

医疗保健和生命科学对射频识别的要求

拓展篇2(号外篇1):病毒感染与电磁干扰

病毒感染与身体免疫机制

电磁干扰之辐射发射

电磁干扰之传导发射

拓展篇3(号外篇2):New Hardware and Software Co-design with Zybo Board

Additional Lecture about FPGA & SoC

展开全部
预备知识

《电磁场理论》、《电路原理》、《天线原理》、《电磁兼容原理》、以及《微波技术》等。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

参考教材:

1“RFID Handbook: Fundamentals and Applications in Contactless Smart Cards, Radio Frequency Identification and Near-Field Communication”, 3rd Edition (August 2, 2010), Klaus Finkenzeller and Dörte Müller, John Wiley & Sons, Ltd.

2、《射频识别技术原理与应用》(第版),【德】Klaus Finkenzeller 著,王俊峰、宋起柱、彭潇、马爱文、等译,20151月第3版,电子工业出版社

3、《UHF RFID标签天线设计、仿真及实践》,章伟,甘泉,201211月,电子工业出版社


推荐教材:

1、《RFID技术及应用》,唐拥政,王明辉,王春风,2014年12月,江苏大学出版社

2、《射频识别技术与应用》,许毅,陈建军,20131月,清华大学出版社


常见问题

1、学生可在“学校云”进行实名认证,武汉理工大学的学生认证码为学号后6位数;


2、同步进行的线下课程受新版培养方案影响,已由原“32学时2学分理论课”调整为“32学时1学分上机课”,教学内容、教学方式和方法相应也出现了重大改变,我们将不断听取线上线下同学们的不同建议或意见,积极更新资源、改进方式方法,可能会融入虚拟仿真实验室建设以及演示实验的最新教学成果,敬请期待!

武汉理工大学
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副教授、硕导

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