RFID实验报告.docx
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RFID实验报告
实验报告
课程名称RFID射频识别实验
学生学院自动化学院
专业班级15级物联网4班
学号
学生姓名
指导教师高明琴
2017
年11月12日
实验一125KHzRFID实验
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
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9600bps
2、环境部署
⑴准备125K低频RFID模块，参考章节设置跳线为模式2，将模块的电源拨码开关设
5V电源；
置为OFF，参考章节通过交叉串口线将模块与电脑的串口相连，给模块接
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；
思考题
1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
2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。
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
五、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ISO14443实验
一、实验目的
1、掌握Mifareone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ISO14443TYPEB卡通信协议
二、实验内容与要求
认识Mifareone卡，学会使用综合实验平台识别Mifareone卡号、对Mifareone卡进行密码下载、对Mifareone卡进行数据读写、对Mifareone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）准备高频RFID模块，参考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；
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文本框内显示标签ID。
（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FFFFFFFFFFFF。
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。
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
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AAAAAAAAAAA，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、寻卡操作依次执行章节的1-5步完成RFID系统的寻卡操作，并保证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，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。
200，表
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。
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。
思考
1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。
2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。
3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。
实验三900MHzRFID实验
一、实验目的
1、掌握900MHz标签的基本原理
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
思考
1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。
2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。
3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:
自带卡的,不能读取自带卡的卡号和卡内内容.
实验四有源标签读写实验
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115200bps2、环境部署
1）准备微波RFID模块，参考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）将有源标签放置在天线场区内，RFID模块检测到有源标签存在后，将获取到有源标签ID并显示在信息列表中；
思考
1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。
2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。
3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:
自带卡的,不能读取自带卡的卡号和卡内内容.
六、小结
实验五RFID应用系统实验--ETC
一、实验目的
通过一个Android综合实例模拟ETC攵费系统掌握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：
Windows7/WindowsXP。
四、实验步骤
1、环境部署
1）确保s210系列实验箱已经安装好应用程序；
2）准备900MRFID模块，参考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900MRFID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900MRFID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900MRFID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900MRFID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，900MRFID模块开始不断寻卡，将900M标签放入900MRFID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，30s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，900MRFID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、小结
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。
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