实
验
报
告
课程名称
射频识别实验
学生学院
自动化学院
专业班级
14级物联网2班
学
号
3114001491
学生姓名
卢 阳
指导教师
高明琴
2016 年 11 月 20 日
实 验 一 一
1 12 25 5 K Hz z
R RF FI ID D 实 实 验 验
一、实验目的 1、掌握 125kHz 只读卡、125kHz 读写卡的基本原理 2、熟悉和学习 125kHz 只读卡协议、125kHz读写卡协议 二、实验内容与要求 学会使用综合实验平台识别 125kHz只读卡卡号，并对 125kHz读写卡进行数据读写操作，观察只读卡和读写卡协议。
三、实验主要仪器设备 PC 机一台，实验教学系统一套。
四、实验方法、步骤及结果测试 2、注意事项
切记：插、拔各模块前最好先关闭电源，模块插好后再通电
RFID 读写器串口波特率为 9600bps
2、环境部署
⑴准备 125K 低频 RFID 模块，参考 1.4.2 章节设置跳线为模式 2，将模块的电源拨码开关设 置为 OFF，参考 1.4.3 章节通过交叉串口线将模块与电脑的串口相连，给模块接 5V 电源；
⑵将模块的电源拨码开关设置为 ON，此时模块的电源指示灯亮，表明模块电源上电正常；
⑶运行 RFID 实训系统.exe 软件，选项卡选择 125K 模块；
3、打开串口操作
设置串口号为 COMx，设置波特率为 9600，点击“打开”按钮执行串口连接操作； 4、寻卡操作
串口打开成功后，将 125K 标签放入天线场区正上方，RFID 模块检测到标签存在后，将获 取到标签 ID 并显示在 ListView 控件中，16 进制数据 listview 控件显示的是 16 进制标签 ID，10 进 制数据 listview 控件显示的是 10 进制标签 ID，实验结果如下图；
五、 思考题
1 画出本实验所用阅读器的组成结构图
2
写出所寻卡的序列号：0C 00 56 AE 0E FA
3 当多张卡在一起时，能否正确识别卡号？请说明原因
答：多张卡在一起时，无法正确识别卡号，因为 125kHz的读卡器没有采用防冲撞算法
4 改变卡和阅读器的相对位置和距离，观察读卡结果并解释；在卡和阅读器之间放置不同的
障碍物，观察读卡结果并解释。
答:当卡和阅读器的距离超过 5cm后，读卡结果并不理想，几乎读不到数据。
放置非金属薄片（如几张纸、塑料板）时，读卡结果正常；而放置金属障碍物时，读卡结果就不正常了 六、 小结 通过本实验，初步熟悉了 RFID 寻卡的步骤，还尝试了多卡一起时的系统响应，结果发现不能多卡一起识别。识别距离不能太远，否则无法识别。
实 验 二 二
1 13 3. .5 56 6 M Hz z
I IS S O1 14 44 44 43 3 实 实 验 验
一、实验目的 1、掌握 Mifare one 卡操作基本原理及卡通信协议 2、掌握读取身份证卡操作基本原理及 ISO14443 TYPEB 卡通信协议 二、实验内容与要求 认识 Mifare one 卡，学会使用综合实验平台识别 Mifare one 卡号、对 Mifare one 卡进行密码下载、对 Mifare one 卡进行数据读写、对 Mifare one 卡进行密码修改、读取身份证卡号。
三、实验主要仪器设备 PC 机一台，实验教学系统一套。
四、实验方法、步骤及结果测试 （一）RFID 系统寻卡实验 1、注意事项
切记：插、拔各模块前最好先关闭电源，模块插好后再通电。
RFID 读写器串口波特率为 19200bps
2、环境部署
1）准备 13.56M 高频 RFID 模块，参考 1.4.2 章节设置跳线为模式 2，将模块的电源拨码开关 设置为 OFF，参考 1.4.3 章节通过交叉串口线将模块与电脑的串口相连，给模块接 5V 电源；
2）将模块的电源拨码开关设置为 ON，此时模块的电源指示灯亮，表明模块电源上电正常；
3）运行 RFID 实训系统.exe 软件，选项卡选择 13.56M 模块；
3、打开串口操作
设置串口号为 COMx，设置波特率为 19200，点击“打开”按钮执行串口连接操作； 4、初始化操作
1）读取模块信息。串口设置成功后，点击“读取模块信息”按钮，命令发送成功后，信息栏显 示模块信息“版本号：2010-12-17； 2）打开天线。串口设置成功后，点击“打开天线”按钮，命令发送成功后，信息栏显示“打开 天线成功”， 打开天线成功之后，“请求所有”按钮变为可执行状态，“请求所有”表示发出 Request 请求，检测读写器天线场区内有无标签；
5、寻卡操作
1）打开天线成功后，将 13.56M 标签放入天线场区正上方，点击“请求所有”按钮时，提示“请 求所有的卡成功”，并且“寻卡”按钮变为可执行状态； 2）点击“寻卡”按钮，执行防冲撞检测，寻卡成功时 ID 文本框内显示 13.56M 标签 ID:2F 6A 02 00 ,与此同时信息栏提示：防冲撞选择卡片成功，卡号为：2F 6A 02 00。
（二）RFID 系统的块读写实验 1、连接硬件设备、打开串口、请求所有、寻卡 依次执行 （一）的 1-5 步完成 RFID 系统的寻卡操作，并保证 13.56M 标签在天线场区正上 方；
2、验证密钥操作
1）寻卡成功后，验证密钥按钮变为可执行状态，表示可执行验证密钥操作，如下图所示；读写 卡密钥是 12 个 F，即 FF FF FF FF FF FF。设置扇分区为 0、块编号为 1，点击“验证密钥 A”执行 密钥验证，用密钥 A 验证标签第 1 块成功； 3、读卡操作
1）读卡：验证密钥成功后，方可执行对标签的读写操作；在执行验证密钥操作时，针对标签扇 分区 0 块编号 1 执行了密钥 A 验证，接下来的读卡、写卡均是针对该标签扇分区 0 块编号 1，点击 “读取按钮”，在数据文本框中显示 16 进制数据：00000000000000000000BBBBBBBBBBBB； 2）写入：点击“写入”按钮，将数据文本框内的 16 进制数据写入标签，读写器提示灯闪烁的 同时（表示 Android 应用在向读写器发送命令），信息栏提示写卡成功。
3）写卡验证：为了验证写卡是否成功，点击“读取”按钮，读卡成功后，读取的信息与写入的 信息一致，读卡、写卡操作均正常完成。
（三）
RFID 系统的验证密钥修改实验
1、连接硬件设备、打开串口、请求所有、寻卡
依次执行 （一）的 1-5 步完成 RFID 系统的寻卡操作，并保证 13.56M 标签在天线场区正上 方；
2、密钥认证第 3 块存储区（密钥区）
1）选择任意一个扇区的第 3 块存储区，弹出“所有扇区的第 3 块用于存放本扇区验证密钥，请 谨慎写卡”对话框； 2）认证密钥 A：点击“认证密钥 A”按钮，对扇区 0 块编号 3 存储区进行密钥认证，执行成功后，信息栏显示“用密钥 A 验证卡号的第 3 块成功”； 3）读取密钥：点击“读取”按钮，执行读取操作，读取成功后，数据文本框内显示读取数据， 其中 0-5 个字节存储的是认证密钥 A，不可见，默认为 FFFFFFFFFFFF，10-15 个字节存储的是认 证密钥 B，可见可修改，默认为 FFFFFFFFFFFF； 4）输入新认证密钥 B：保证写入数据文本内的数据头 FFFFFFFFFFFF078069 不变，在其后 输入
6 个字节的新认证密钥 B：AAAAAAAAAAAA，与此同时，认证密钥 B 输入框更新为：AAAAAAAAAAAA； 5）修改认证密钥 B：输入符合规范的新认证密钥 B 之后，点击“写入”按钮执行验证密钥 B 修改操作，如下图所示，验证密钥 B 修改成功，请重新验证密钥 A。
6）重新执行密钥 A 验证：认证密钥 B 修改成功后，读取按钮变为不可执行状态，需重新点击 “认证密钥 A”进行密钥认证。如下图所示，重新认证密钥 A 成功。
7）重新读取密钥区：重新点击“读取”按钮，验证密钥 B 是否被修改，如下图所示，数据文 本框显示的数据中第 10-15 个字节为 AAAAAAAAAAAA，该密钥为新的认证密钥 B，表明认证密钥 B 修改成功。
（四）RFID 系统的卡钱包实验
1、执行连接硬件设备、打开串口操作、初始化操作、寻卡操作 依次执行 3.4.1 章节的 1-5 步完成 RFID 系统的寻卡操作，并保证 13.56M 标签在天线场区正上 方；
2、验证密钥操作 寻卡成功后，验证密钥按钮变为可执行状态，表示可执行验证密钥操作，13.56M 标签预留了第 02 扇区 01 块（即第 9 块）为卡钱包存储，选择扇分区为 2、块分区为 1，点击“验证密钥 A”执行 密钥验证，验证成功后卡钱包操作变成可执行状态； 3、钱包操作
1）初始化金额：初始化金额是对第 02 扇区 01 块（即第 9 块）存储区域进行金额初始化操作， 输入初始化金额：100，点击“初始化”按钮，读写器提示灯闪烁的同时（发送初始化命令），信息 栏提示：初始化金额：100 元。
2）读取余额：初始化金额完成之后，点击“读取余额”按钮执行读取余额操作，读写器提示灯 闪烁的同时（发送读取余额命令），信息栏显示：成功读取余额，余额是 100 元。表示初始化金额操作、读取余额操作均成功执行。
3）充值：充值功能实现在余额的基础上增加金额，但是增加的金额有限制，最大只增加 9 位数 金额。输入充值金额 100，点击“充值”按钮，读写器提示灯闪烁（发送充值命令）的同时，信息 栏提示：成功充值金额为：100 元。
4）充值验证：充值完成之后，点击“读取余额”按钮读取余额成功，余额文本框显示为 200， 表示充值、读取余额操作均正常完成。
5）扣款：扣除功能实现在余额的基础上扣除金额，扣除金额需小于余额，当扣除金额大于余额 时，会提示余额不足。输入扣除金额 90，点击“扣除”按钮，读写器提示灯闪烁的同时，信息栏提 示：成功扣除金额为 90 元。
6）扣款验证：扣除完成之后，点击“读取余额”按钮读取余额，余额文本框显示为 110，表示 扣款、读取操作均正常完成。
五、思考题
1 画出本实验所用阅读器的组成结构图
2
写出所寻卡的序列号：2F 6A 02 00
3 当多张卡在一起时，能否正确识别卡号？请说明原因
答：可以，只能识别其中一张。因为有防碰撞算法存在，能抗干扰选出一张。
4 改变卡和阅读器的相对位置和距离，观察读卡结果并解释；在卡和阅读器之间放置不同的障碍物，观察读卡结果并解释。
答：小于 10cm都可以正常读取，勉强能穿透金属和液体。
5 请测试本实验所用阅读器能否读取自带卡的卡号和卡内内容，对测试结果进行解释。
答：可以读取自带卡的卡号，但是不能读取卡的内容。卡的内容经过了加密。
六、 小结 答:本次试验让我知道了 13.56MHz 芯片的结构，让我懂得了不同扇区储存不同数据的概念，也认识到了卡的密码的存在，也知道了生活中大部分卡的原理。
实 验 三 三
9 90 00 0 M Hz z
R RF FI ID D 实 实 验 验
一、实验目的 1、掌握 900MHz标签的基本原理 2、掌握使用综合实验平台对 900MHz 标签进行功率设置、标签识别、数据读写的方法 二、实验内容与要求 学会使用综合实验平台对 900MHz标签进行标签识别及读写操作。
三、实验主要仪器设备 PC 机一台，实验教学系统一套。
四、实验方法、步骤及结果测试 （一）RFID 系统的寻卡实验 1、注意事项
切记：插、拔各模块前最好先关闭电源，模块插好后再通电。
RFID 读写器串口波特率为 19200bps
2、环境部署
1）准备 900M 超高频 RFID 模块，参考 1.4.2 章节设置跳线为模式 2，将模块的电源拨码开关 设置为 OFF，参考 1.4.3 章节通过交叉串口线将模块与电脑的串口相连，给模块接 5V 电源；
2）将模块的电源拨码开关设置为 ON，此时模块的电源指示灯亮，表明模块电源上电正常；
3）运行 RFID 实训系统.exe 软件，选项卡选择 900M 模块；
3、打开串口操作
设置串口号为 COMx，波特率为 19200，点击“打开”按钮执行串口连接操作； 4、基本设置操作 对模块进行基本的设置：地区（中国），输出功率（8），设置成功后，在信息栏显示地区设置成 功，输出功率设置成功； 5、寻卡操作 基本设置成功后，将 900M 标签放置在读写器天线场区内，点击“自动寻卡”，寻卡成功后，RFID 实训系统将获取到的标签 ID 填充到标签 ID 中；
（二）RFID系统的块读写实验 1、连接硬件操作、打开串口操作、基本设置操作、寻卡操作 依次执行 4.4.1 章节的 1-5 步完成 RFID 系统的寻卡操作，并保证 900M 标签在天线场区正上方；
2、读写操作
1）读取保留区：选择“保留区”内存存储区，设置地址为 0、长度为 8，点击“读卡”按钮， 发送读取数据命令，读取数据成功后，在信息栏显示读取的数据，并将读取到标签 ID 填充到标签 ID 文本框；
2）读取保留区（设置长度）：选择“保留区”内存存储区，设置地址为 0、长度为 6，点击“读 卡”按钮，发送读取数据命令，读取数据成功后，在信息栏显示读取的数据，并将读取到标签 ID 填充到标签 ID 文本框 3）写保留区：选择“保留区”内存存储区，设置地址为 0、长度为 6，输入写入数据，点击“写 卡”按钮，写卡成功；
3）验证写保留区：写保留区成功后，再次点击“读卡”按钮执行读数据操作，如下图所示，读 取保留区内存的数据与写入保留区内存的数据一致，故写入保留区数据成功。
3）读取 EPC 区：选择“EPC 区”内存存储区，设置地址为 0、长度为 12，点击“读卡”按钮， 发送读取数据命令，读取数据成功后，在信息栏显示读取的数据，并将读取到标签 ID 填充到标签 ID 文本框。
4）读取 EPC 区（设置长度）：选择“EPC 区”内存存储区，设置地址为 0、长度为 10，点击“读 卡”按钮，发送读取数据命令，读取数据成功后，在信息栏显示读取的数据，并将读取到标签 ID 填 充到标签 ID 文本框
5）读取 EPC 区（设置地址）：选择“EPC 区”内存存储区，设置地址为 1、长度为 12，点击“读 卡”按钮，发送读取数据命令，读取数据成功后，在信息栏显示读取的数据，并将读取到标签 ID 填 充到标签 ID 文本框
6）读取 TID 区：选择“TID 区”内存存储区，设置地址为 0、长度为 12，点击“读卡”按钮， 发送读取数据命令，读取数据成功后，在信息栏显示读取的数据，并将读取到标签 ID 填充到标签 ID 文本框 7）读取 TID 区（设置长度）：选择“TID 区”内存存储区，设置地址为 0、长度为 10，点击“读 卡”按钮，发送读取数据命令，读取数据成功后，在信息栏显示读取的数据，并将读取到标签 ID 填 充到标签 ID 文本框 8）读取 TID 区（设置地址）：选择“TID 区”内存存储区，设置地址为 1、长度为 10，点击“读 卡”按钮，发送读取数据命令，读取数据成功后，在信息栏显示读取的数据，并将读取到标签 ID 填 充到标签 ID 文本框
9）读取用户区：选择“用户区”内存存储区，设置地址为 0、长度为 12，点击“读卡”按钮， 发送读取数据命令，读取数据成功后，在信息栏显示读取的数据，并将读取到标签 ID 填充到标签 ID 文本框 10）读取用户区（设置长度）：选择“用户区”内存存储区，设置地址为 0、长度为 10，点击 “读卡”按钮，发送读取数据命令，读取数据成功后，在信息栏显示读取的数据，并将读取到标签 ID 填充到标签 ID 文本框 11）写用户区：选择“用户区”内存存储区，设置地址为 0、长度为 12，输入写入数据，点击 “写卡”按钮，写卡成功 12）验证写用户区：写用户区成功后，再次点击“读卡”按钮执行读数据操作，如下图所示，读 取用户区内存的数据与写入用户区内存的数据一致，故写入用户区数据成功
五、思考题
1 画出本实验所用阅读器的组成结构图
2
写出所寻卡的序列号 34 00 E2 00 30 16 66 06 00 91 13 70 85 F9 A9 EB
3 当多张卡在一起时，能否正确识别卡号？请说明原因 答：可以，只识别其中一张。有防碰撞算法，可以识别一张。
4 改变卡和阅读器的相对位置和距离，观察读卡结果并解释；在卡和阅读器之间放置不同的障碍物，观察读卡结果并解释。
答：棒状天线 15cm~1m。在卡和阅读器之间放置不同的障碍物，发现只有放置金属时才不能正常读取,其他时候都可以正常进行读取。
5 请测试本实验所用阅读器能否读取自带卡的卡号和卡内内容，对测试结果进行解释。
答:自带卡 13.56MHz 的,不能读取自带卡的卡号和卡内内容.
实 验 四 四
有 有 源 标 签 读 写 实 验 验
一、实验目的 1、掌握有源标签卡操作基本原理 2、了解有源标签卡读卡协议 二、实验内容与要求 认识有源标签卡，学会使用综合实验平台识别有源标签卡。
三、实验主要仪器设备 PC 机一台，实验教学系统一套，上位机演示平台有源 RFID读写识别演示软件。
四、实验方法、步骤及结果测试 1、注意事项
切记：插、拔各模块前最好先关闭电源，模块插好后再通电。
RFID 读写器串口波特率为 115200bps
2、环境部署
1）准备 2.4G 微波 RFID 模块，参考 1.4.2 章节设置跳线为模式 2，将模块的电源拨码开关设置 为 OFF，参考 1.4.3 章节通过交叉串口线将模块与电脑的串口相连，给模块接 5V 电源；
2）将模块的电源拨码开关设置为 ON，此时模块的电源指示灯亮，表明模块电源上电正常； 3）运行 RFID 实训系统.exe 软件，选项卡选择 2.4G 模块； 3、打开串口操作
串口设置为 COMx，波特率设置为 115200，点击“打开”按钮执行串口连接操作
4、寻卡操作
1）将 2.4G 有源标签放置在天线场区内，RFID 模块检测到 2.4G 有源标签存在后，将获取到 2.4G 有源标签 ID 并显示在信息列表中；
五、思考题
1 画出本实验所用阅读器的组成结构图
2
写出所寻卡的序列号
46 10 00 00 00 00 0E BE
3 当多张卡在一起时，能否正确识别卡号？请说明原因 答：可以，具有防碰撞算法，并且可以同时读取多张卡。
4 改变卡和阅读器的相对位置和距离，观察读卡结果并解释；在卡和阅读器之间放置不同的障碍物，观察读卡结果并解释。
答：小于 100 米的都可以读取，当卡处于金属物内时，无法被读取，其他时候都可以被读取。
5 请测试本实验所用阅读器能否读取自带卡的卡号和卡内内容，对测试结果进行解释。
答:自带卡 13.56MHz 的,不能读取自带卡的卡号和卡内内容. 六、小结 答:通过本次实验,学习到了 2.4GHz的读卡器的构造和原理,了解了 2.4Ghz的读取。
实 验 五 五
R RF FI ID D 应 应 用 系 统 实 验 验- -- -E ET TC C
一 、实验目的 通过一个Android综合实例模拟ETC收费系统掌握RFID 串口通信。
掌握RFID串口通信的实现原理和实现过程； 二、实验内容
1、通过一个 Android 综合实例模拟 ETC 收费系统掌握 RFID 串口通信。
2、掌握RFID串口通信的实现原理和实现过程； 三、实验设备 1、硬件：电脑（推荐：主频 2GHz+，内存：1GB+），中智讯物联网 RFID 套件； 2、软件：Windows 7/Windows XP。
四、实验步骤 1、环境部署
1）确保 s210 系列实验箱已经安装好 SmartRfid.apk 应用程序；
2）准备 900M RFID 模块，参考 1.4.2 章节设置跳线为模式 1，将模块的电源拨码开关设置为 OFF，参考 1.4.3 章节将模块插入到 s210 系列实验箱的 40PIN 模块接口；
3）将 s210 系列实验箱上电运行 Android 系统，系统启动后将模块的电源拨码开关设置为 ON， 此时模块的电源指示灯亮，表明模块电源上电正常。
2、打开串口操作
1）启动 SmartRfid 应用软件，点击应用图标进入应用主界面； 2）点击“串口设置”按钮进入设置模块界面，在串口选择单选框中选择串口号：
/dev/s3c2410_serial1，选中串口设备后点击“打开”按钮执行打开串口操作，点击“关闭”按钮执 行关闭串口 3、管理员模式
1）管理员模式界面。设置串口成功之后，并在应用主界面点击“管理员模式”图标进入管理员 模式模块界面 2）自动寻卡。确保第 1 步环境部署中 900M RFID 模块跳线设置正确，并且模块电源已经开启； 之后将 900M 标签放置在 900M RFID 读卡器天线场区内，点击“自动寻卡”按钮，每隔 1S 自动发 送一次寻卡指令，寻卡成功后，停止自动寻卡，并将获取到标签 ID 并显示在卡号文本框中 3）手动读卡。除了使用自动寻卡读取到标签 ID 之外，也可使用手动读卡读取标签 ID，具体操 作如下。确保第 1 步环境部署中 900M RFID 模块跳线设置正确，并且模块电源已经开启；之后将 900M 标签放置在 900M RFID 读卡器天线场区内，点击“读卡”按钮，发送寻卡指令，寻卡成功后， 将获取到标签 ID 并显示在卡号文本框中 4）输入卡片信息。读卡成功后（即获取标签 ID 成功），分别填写用户姓名、用户性别、车牌号、 年龄、金额等信息。
5）写卡。卡片信息输入完毕后，点击“写卡”按钮执行写卡操作，弹出“确认覆盖卡片上原有 信息”，点击确认完成写卡信息操作。
4、ETC 模式 1）ETC 模式界面。在管理员模式模块完成卡片信息的写入后，点击主界面的“ETC 模式”按钮，进入 ETC 模式界面 2）启动巡航。ETC 巡航默认扣费金额是 2 元，管理员可自定义输入扣费金额；点击“启动巡航” 按钮，900M RFID 模块开始不断寻卡，将 900M 标签放入 900M RFID 模块天线场区内，模块检测到 合法标签（管理模块已注册登记）将对其执行一次扣费，如果在 30s 内标签一直放在天线场区内不 对其执行进一步扣费，30 s 后将执行下一次扣费
当 RFID 模块检测到非法标签（管理模块未注册登记），将提示：亲，非法用户，到管理员界面 注册去。
当不断有合法标签通过时，ETC 巡航模块会依次对其进行扣费，如下所示显示了依次对 andy 和 jack 两名用户进行了扣费。
3）停止巡航。点击“停止巡航”按钮，900M RFID 模块停止发送寻卡命令，弹出“停止巡航 模式成功”消息，巡航模拟结束。
五 思考题
1 画出本实验所用阅读器的组成结构图
2
写出所寻卡的序列号
34 00 E2 00 30 16 66 06 00 91 13 70 85 F9 A9 EB
3 当多张卡在一起时，能否正确识别卡号？请说明原因 答：可以，存在防碰撞算法，但只识别其中一张。
4 改变卡和阅读器的相对位置和距离，观察读卡结果并解释；在卡和阅读器之间放置不同的障碍物，观察读卡结果并解释。
答：棒状天线 15cm~1m。在卡和阅读器之间放置不同的障碍物，发现只有放置金属时才不能正常读取,其他时候都可以正常进行读取。
5 请测试本实验所用阅读器能否读取自带卡的卡号和卡内内容，对测试结果进行解释。
答:自带卡 13.56MHz 的,不能读取自带卡的卡号和卡内内容。
六、小结 答:通过本次实验,学习到了 900MHz的读卡器的构造和原理,知道了 900MHz的卡能读取卡号和内容.ETC 系统读取了卡号，然后通过卡号从后台找出数据，每台机子上的数据都不一样，如果联网共享同一个数据库，方可成为一个真正的收费系统。