TYK-RFID01型 RFID物聯網教研平臺（RFID物聯網實驗箱）
TYK-RFID01型 RFID物聯網教研平臺是專為高等院校物聯網專業和計算機、通訊、電子等專業教學而設計的一套完整的RFID、WSN實驗系統。平臺板載多種的RFID讀寫器模塊和場景模擬應用模塊，硬件提供底層信號測量點，軟件支持標準國際指令分析，是一款軟硬件功能完善的RFID物聯網體系教學科研平臺。系統配套豐富的實驗例程軟件、中間件、和上位機應用軟件，除可以用于教學實踐外，還可以作為產品開發、科學研究和測試等領域。
TYK-RFID01型 RFID物聯網教學實驗平臺包括：多種頻段RFID讀寫器及配套標簽、嵌入式M2M網關、場景應用模擬模塊、配套軟件及教學資源等幾大部分。
一、產品特點
（一）多頻率、多協議支持，可構建RFID無線網絡
平臺配套有低頻125K模塊、高頻13.56MHz模塊，高頻RFID原理機模塊，超高頻915MHz和有源微波2.4GHz RFID模塊；支持ISO15693、ISO14443、ISO18000-2、ISO18000-6C等國際標準協議。
1、低頻125K讀寫器模塊，支持ISO18000-2協議，完全支持EM、TK卡及其它125K兼容ID卡片的操作；
2、高頻13.56M讀寫器模塊，支持ISO 14443A協議，可以讀取Mifare1 S50、Mifare1 S70、Mifare UltraLight、Mifare Pro等射頻卡；
3、超高頻915M讀寫器模塊，支持ISO18000-6C協議，輸出功率可以調整，兼容EPC GLOBAL第二代（Gen2）標準和兼容ISO18000-6標準的各種無源標簽；
4、微波2.4GHz讀寫器模塊，采用全球開放的ISM微波頻段，支持ISO18000-4\ZigBee協議，可連接多種傳感器，組建WSN傳感網，并且基于創新性的接口設計，可配置連接上述低頻125K、高頻13.56MHz、超高頻915MHz RFID模塊和Cortex-A8網關構成RFID無線網絡應用；
（二） 典型高頻RFID原理機，手持RFID終端機開發平臺
平臺板載13.56M高頻RFID開發學習原理機，支持ISO-14443A/B、ISO-15693協議，基于32位ARM處理器STM32的嵌入式系統，全開放式設計，可從*底層學習RFID系統原理及應用。
1、基于32位ARM STM32 嵌入式處理器，接口齊全，包括4x4數字鍵盤、LCD液晶屏，USB接口，SD卡存儲接口、RS232串口等，可構成一個完整的高頻RFID手持機開發平臺；
2、支持IOS18000/ISO15693國際標準指令，通過原理機硬件，逐條分析ISO 14443協議指令和ISO 15693協議指令，并可通過底層軟件實現對RFID信號的設置和調整等；
3、硬件上引出RFID信號探測點，可以使用示波器進行波形測量，與軟件協議中的指令進行對照和解析，使用者可以更直觀、形象地了解RFID國際標準指令執行的情況，掌握這些指令的功能和用法；
（三）板載場景模擬應用系統，無縫連接，支持擴展
為演示多種頻段RFID技術的應用，平臺板載統一接口，提供高速路ETC收費系統、門禁控制系統應用硬件模塊支持，可生動展現物聯網RFID技術的應用場景。通過該部分硬件的標準接口還可更換、選配公司配套的更多的應用模塊；
1、ETC模塊部分提供帶有獨立MCU 的欄桿的閘機控制系統，可通過軟件配置，任意連接平臺上的其他模塊中應用，包括Cortex-A8網關、125K低頻、13.56MHz、915MHz、2.4GHz RFID讀寫器完成配套應用演示；
2、門禁模塊部分提供帶有獨立MCU的繼電器開關和電磁鎖，可通過軟件配置，任意連接平臺上的其他模塊中應用，包括Cortex-A8網關、125K低頻、13.56MHz、915MHz、2.4GHz RFID讀寫器完成配套應用演示；
3、場景模擬應用系統基于統一硬件接口，用戶可以靈活應用，更換或選擇公司配套其他類應用模塊，如聲光報警、調速風扇、繼電器開關、語音合成模塊、數碼管、點陣LED、OLED液晶顯示器等物聯網控制模塊，構建具有靈活、豐富、生動、特色的物聯網場景應用；
（四）接口豐富，可擴展性高，支持多種物聯網模塊
1、系統板載串口復用路由器，采用CPLD硬件邏輯電路，可自定義連接系統主板上12個設備接口。通過串口復用路由器，板載所有模塊硬件皆可自由連通RFID原理機、Cortex-A8網關和上位機PC電腦，方便用戶使用和實驗操作；
2、系統通過統一的硬件接口，可無縫擴展公司配套的GPRS、GPS、WIFI、ZigBee、IPv6、藍牙、條碼識別等功能模塊，支持包括溫濕度、光照度、繼電器、電機、聲光報警等30余種傳感器模塊，是一款功能強大的物聯網平臺；
3、可選配高頻多路復用器和天線板，場強檢測板天線信號探測板，可配套進行RFID射頻原理的深入學習與測量；
二、硬件資源
| Cortex-A8嵌入式 M2M網關 |
處理器： CPU：Samsung S5PV210，Cortex-A8,主頻為1GHz，內置PowerVR SGX540高性能圖形引擎，支持流暢的2D/3D圖形加速，*高可支持1080p@30fps硬件解碼視頻流暢播放，格式可為MPEG4，H.263， H.264等 DDR2內存：1GMB，32bit數據總線，運行頻率：200MHz SLC NAND Flash: 1GB 無線通訊： 板載WIFI接口：1路SDIO接口，用于連接WIFI模塊 板載GPRS接口：1路板載GPRS通訊模塊接口 板載3G模塊接口：1路MiniPCIe 3G模塊接口 有線通訊接口： RJ45網口：1個DM9000AEP網卡，10/100M自適應 CAN總線：1路CAN總線接口 RS485總線：1路RS485接口 I2C總線 ：1個I2C EEPROM(256Byte)芯片,用于測試，預留1路I2C接口 SPI總線 ：1路SPI總線連接數碼管，1路連接CAN，1路SPI接口引出 UART串口：2路DB9 RS232串口接口，引出4路TTL UART接口 USB接口：2路USB Host2.0接口，1路MiniUSB Slave2.0接口 音視頻接口： LCD液晶和觸摸屏：7寸TFT LCD，電阻式觸摸屏，支持校準，預留電容屏接口 TV-OUT視頻輸出 ：1路TVOUT視頻輸出接口 AV-IN視頻輸入：1路AV視頻輸入接口，可直接連CCD攝像頭 音頻輸入輸出：1路3.5mm立體聲音頻輸出接口，1路麥克風輸入 HDMI接口：1路HDMI輸出接口 CMOS Camera：1路CMOS 高清攝像頭接口 外設接口： SD卡接口：1路標準SD卡插座 ADC輸入：1路連接可調電阻 PWM蜂鳴器 1路PWM蜂鳴器 中斷按鍵：8個中斷按鍵，用于用戶輸入控制 LED燈：5個LED燈，用于測試 RTC時鐘：1個RTC時鐘備份 |
| 125K模塊 | ISO18000-2協議，支持EM、TK及其兼容卡片 自動尋卡方式，當有ID卡片進入到天線區后，該讀卡器通過串口或USB口向外輸出卡片序列號 自帶看門狗 讀寫距離:40~60mm 電源：DC5V 讀卡電流：5V/54mA 工作溫度：-10~+70℃ |
| ISO14443模塊 | 適用于多種場合讀寫卡應用，特別是標簽檢測，標簽整個數據區數據存儲測試， 銷售POS應用、RFID卡或標簽的個性化讀寫、標簽數據區數據讀寫 用戶界面：2個LED指示燈 電源：DC5V 工作溫度：0℃～+60℃ 工作頻率：13.56MHz 可讀寫標簽：ISO 14443 TypeA RF功率：100mW～300mW *大讀寫距離：100mm（與標簽有關） |
| ISO15693M RFID 原理機模塊 |
基于32位ARM控制器，板載4.3寸彩色觸摸液晶屏，12個按鍵，板載一體化天線，可模擬手持機工作模式 多串口，可與其它配件接合使用，功能強大 帶有信號探測針，通過示波器能提取、展現出RFID系統中整個的射頻信號，包括：編碼信號、載波信號、調制信號、調制載波信號、功率放大信號、電子標簽返回的信號、FSK解調信號、ASK解調信號等 板載接口：標準RS232串口，USB OTG接口，SD卡存儲接口，EEPROM存儲器 供電方式：電壓DC 5V（提供AC/DC適配器）工作電流500mA 工作溫度： -10℃ ～ +60℃ RF工作頻率：13.56MHz *大讀寫距離：30cm（與標簽有關） |
| ISO18000-6C模塊 | 工作頻率：ISM 902-928MHZ 工作模式：跳頻工作、定頻工作或軟件可調 功率可調范圍：0dBm～27dBm 可調 天線：外接天線 通信口：USB 通信速率：Up to 57,600bps 可讀標簽協議：EPC C1 Co Gen2, ISO-18000-6C 讀取距離：棒狀天線15cm~1m，板狀6dBi天線3~5m 電源：+5V DC, less than 1Amps 工作溫度：-20℃~+65℃ 存儲溫度：-35℃~+85℃ |
| 2.4GHz模塊 | 工作條件：環境溫度-20℃～+70℃;相對濕度≤90% 工作頻段：2.400GHz ～2.525GHz ISM波段 頻道數：126 調制方式：GFSK 識別方式：全方向識別 天線：內置天線，也可外接天線（選配）。 加密方式：非加密和加密可選。 讀卡距離：0～100m可調（與有源電子標簽的設置有關） 讀卡方式：有源卡主動發送數據，讀卡器接收數據 電源：DC5V(≧100mA) 通信方式：UART 通信速率：*大1Mpbs 其他功能：傳感器模塊（可選配20余種） |
| 場景應用模擬模 -ETC模塊 |
處理器：STM8S 執行器：步進電機+閘機欄桿 通信口：UART 電源：+5V DC 功能：模擬ETC高速路收費系統，可通過軟件配置連接平臺上任意一個模塊，包括Cortex-A8網關、125K低頻、13.56MHz、915MHz、2.4GHz RFID讀寫器完成應用演示 工作溫度：-20℃~+65℃ |
| 場景應用模擬模塊 -門禁模塊 |
處理器：STM8S 執行器：繼電器+電磁鎖 通信口：UART 電源：+5V DC 功能：模擬電磁門禁控制系統，可通過軟件配置連接平臺上任意一個模塊，包括Cortex-A8網關、125K低頻、13.56MHz、915MHz、2.4GHz RFID讀寫器完成應用演示 工作溫度：-20℃~+65℃ |
| 串口復用路由器 | 實驗系統板載串口設備邏輯復用路由器，采用CPLD硬件邏輯電路，可自定義連接系統主板上12個設備接口。通過串口復用路由器，板載所有模塊硬件皆可自由連通RFID原理機、Cortex-A8網關和上位機PC電腦，方便用戶使用和實驗操作 |
| 多路復用器和天線板模塊(選配) | 陣列式選擇輸出天線；軟件設置輸出地址并進行開關選擇，多路切換，共用RF同軸電纜進行控制，無需附加電纜 RF接口：1個50ohmSMA標準RF輸入插頭，供讀寫器使用，8個50ohmSMA標準輸出插頭，供擴展天線使用、 主機接口：標準RS232串口（ESD保護，自動波特率，*大波特率115.2Kbps） 通訊經由RF輸入同軸電纜。 工作溫度：0℃ -+ 50℃ 開關特性：8W（*大開關選擇頻率下功率）,小于150ms(開關選擇頻率),0.5db（*大衰減） 其它：動態選擇并驅動所接天線進行獨立工作或成對工作； 完全可由主機進行配置； 讀寫模塊可以通過地址觸發選擇工作天線。 |
| 場強檢測板模塊(選配) | 檢測讀寫器天線產生的RF場強強弱； 快速判斷讀寫器天線是否工作； 輔助天線調試； 工作頻率：13.56MHz； 工作溫度：0℃ - +60℃ |
| 信號探測板模塊(選配) | 針對13.56MHz RFID系統開發的探測板，主要用來捕獲讀卡器發送的原始編碼數據信號 工作頻率：13.56MHz，支持ISO14443、ISO15693協議。 對比天線探測板靠近和遠離天線區域的示波器檢測信號，理解HF天線射頻信號隨距離衰減的理論知識。 |
三、軟件資源
配套相應模塊的實驗例程及開發工具，提供全部的應用系統的源代碼，包括圖書館管理系統、槍支管理系統、身份識別應用系統、智能貨架系統和倉儲管理系統，應用系統多卡發卡等系統DEMO軟件。讓使用者能非常迅速的掌握了應用系統開發的能力。通過實驗，可以幫助使用者，不僅使用API接口函數實現RFID應用系統的設計開發，而且還培養使用者從更底層，通過命令更加直接的控制讀寫器，模擬實現實際系統的功能，模擬整個系統的開發流程，實現整個應用系統的功能；
四、實驗項目
| 第一部分 系統簡介 |
| 第一章 教學實驗系統簡介 |
| 第二部分 RFID實驗（硬件部分） |
| 第二章 RFID 系統的基本實驗 |
| 實驗一 RFID系統的編碼 |
| 實驗二 RFID系統的載波產生 |
| 實驗三 RFID系統的信號調制 |
| 實驗四 RFID系統的RF信號功率放大 |
| 實驗五 RFID系統的末級輸出調制載波信號 |
| 實驗六 RFID系統的解調－FSK 模式 |
| 實驗七 RFID系統的解調－ASK 模式 |
| 實驗八 RFID系統的天線 |
| 第三部分 RFID實驗（協議部分） |
| 第三章 標簽信息的讀寫實驗 |
| 第四章 RFID 防撞系統實驗 |
| 第五章 CRC實驗 |
| 第六章 RFID 信令實驗 |
| 第七章 數據包分析實驗 |
| 第八章 信令數據包實驗 |
| 第四部分 DLL 應用設計(上位機應用開發部分) |
| 第九章 DLL實例設計實驗 |
| 第五部分 應用程序設計 |
| 第十章 應用程序開發指導 |
| 第十一章 HF 高頻13.56M模塊實驗 |
| 第十二章 LF 125K ID 卡讀取實驗 |
| 第十三章 HF 高頻RFID ETC應用模擬實驗 |
| 第十四章 LF 125K 門禁控制應用模擬實驗 |
| 第六部分WSN 物聯網應用設計 |
| 第十三章 WSN 模塊配置操作實驗 |
| 第十四章 WSN 物聯網應用技術設計 |
| 15.2.1 WSN 與 HF ISO15693 RFID結合應用實驗 |
| 15.2.2 WSN 與 HF ISO14443 RFID結合應用實驗 |
| 15.2.3 WSN 與 UHF ISO18000-6 RFID結合應用實驗 |
| 15.2.4 WSN 與 LF 125K ID RFID結合應用實驗 |
| 第七部分 綜合實訓軟件實驗(綜合項目部分) |
| 1 RFID電子錢包應用實例 |
| 2 槍支管理系統開發實例 |
| 3 圖書館管理系統開發實例 |
| 4 人員管理系統開發實例 |
| 5 倉儲管理系統 |
| 6 智能貨架系統 |
五、設備配置清單
| 序號 | 名稱 | 單位 | 數量 | 備注 |
| 1 | 實驗箱底板 | 塊 | 1 | |
| 2 | Cortex-A8智能網關 | 塊 | 1 | 對于非A8版本，可選配多種通訊模塊和傳感器模塊 |
| 3 | 125K低頻RFID模塊 | 塊 | 1 | 配套電子標簽2個 |
| 4 | ISO14443高頻RFID模塊 | 塊 | 1 | 配套電子標簽2個 |
| 5 | ISO18000-6C模塊 | 塊 | 1 | 配套電子標簽2個，帶外接PCB天線 |
| 6 | 2.4G 通訊模塊 | 塊 | 2 | |
| 7 | ISO15693M RFID原理機模塊 | 塊 | 1 | 配套電子標簽2個，帶外接PCB天線 |
| 8 | 場景應用模擬模-ETC模塊 | 塊 | 1 | 可選配其他通訊或傳感器模塊 |
| 9 | 場景應用模擬模塊-門禁模塊 | 塊 | 1 | 可選配其他通訊或傳感器模塊 |
| 10 | 電源適配器(5V5A主板) | 塊 | 1 | |
| 11 | USB2UART調試板 | 塊 | 1 | |
| 12 | 網線 | 根 | 1 | |
| 13 | J-Link仿真器 | 個 | 1 | |
| 14 | ST-Link仿真器 | 個 | 1 | |
| 15 | 雙母交叉串口線 | 根 | 1 | |
| 16 | B型公接口USB線 | 根 | 1 | |
| 17 | Mini USB線 | 根 | 1 | |
| 18 | 配套光盤 | 張 | 1 | |
| 19 | 實驗指導書 | 本 | 1 | 1本紙質打印，或電子版 |
