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1. 介绍计算机（芯片、逻辑电路和中央处理器）、互联网和移动通信技术，为IC卡（集成电路卡）、智能卡、RFID卡（射频识别卡）和物联网的应用打好基础。
2. 智能卡广泛应用于手机、居民身份证、银行卡和其他领域中，且在国内或国际上使用。在本书中对卡的结构以及芯片和卡内操作系统、非接触式IC卡的防冲突问题、国际标准和安全问题进行了全面阐述。
3. 物联网釆用智能卡、射频识别标签、传感器等设备，在设备与设备(或网络)之间通过固定导线或空中结构传送数据。在书中介绍了射频识别技术、RFID空中接口标准、传感器和传感网。
4. 移动通信网的发展（从2G~5G)、互联网十、中国制造2025、数据中心、大数据、云计算和其他应用的规划、实现和创新。
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内容简介
物联网是在计算机、互联网和移动通信技术的基础上，采用智能卡、射频识别标签、传感器等设备组成的，设备与设备或网络之间，可通过固定导线或空中射频接口传送数据。 智能卡是射频识别(RFID)标签的前驱，在中国居民身份证、金融卡和手机SIM卡的发行量早已超过几十亿张，在技术、功能、安全和标准制定等方面可供RFID借鉴。 本书主要内容包括计算机和互联网的基础知识，射频信号的处理与频段分配，智能卡、RFID标签和传感器的硬件结构，智能化设备的操作系统与测试，空中传输信号的防冲突方案，纠错、识别、安全和防欺诈措施、国际标准，以及互联网、物联网的应用和创新。 本书主要提供给高等院校的信息技术、计算机、通信、自动控制和物联网等专业作为技术基础课的教材。
作者简介
暂无
目录
目录
第1章概论1
1.1计算机的应用1
1.2智能卡、射频识别标签与读写器1
1.3安全问题3
1.4国际标准5
1.5物联网的诞生与发展6
1.6智能卡与RFID标签的架构7
1.7本书的内容简介9
习题9
第2章计算机、互联网11
2.1计算机系统11
2.1.1计算机组成11
2.1.2操作系统12
2.1.3数字逻辑电路13
2.1.4IC卡与外界的联系、智能卡命令中的逻辑通道15
2.2计算机网络16
2.2.1计算机应用的4个阶段16
2.2.2互联网16
习题18
第3章IC卡信息编码（数据元、数据对象和文件）19
3.1基本编码规则(BER)19
3.1.1编码结构（BERTLV）19
3.1.2通用类、应用类和上下文相关类的编码21
3.2IC卡使用的数据对象22
3.2.1数据对象的格式22
3.2.2数据对象的标记分配22
3.2.3编码举例25
3.3IC卡的文件系统25
3.3.1文件的种类25
3.3.2文件选择方法、数据表示形式和文件控制信息26
习题29
第4章接触式IC卡的触点、电信号和传输协议30
4.1接触式IC卡的触点位置和功能30
4.2异步传输的复位应答ATR31
4.3同步传输的电信号和复位应答39
4.4逐步被IC卡取代的磁卡41
4.4.1磁道信息编码41
4.4.2金融交易卡42
习题44
第5章安全和鉴别46
5.1身份认证46
5.1.1凭证 密码46
5.1.2生物特征识别47
5.2智能卡与互联网的通信安全与保密49
5.3密码技术50
5.3.1对称密码体制52
5.3.2非对称密码体制55
5.3.3单向密码体制57
5.3.4数据的安全保证58
5.3.5密钥管理59
5.4智能卡的安全使用61
习题62
第6章智能卡的命令系统63
6.1智能卡和读写器之间的命令响应对63
6.2智能卡的安全体系结构69
6.2.1安全状态、安全属性和安全机制69
6.2.2安全报文(SM)69
6.3智能卡的命令系统71
6.3.1管理卡和文件的命令71
6.3.2数据单元处理命令75
6.3.3记录处理命令77
6.3.4安全处理命令79
6.3.5传输处理命令82
6.3.6多应用环境的应用管理命令82
习题84
第7章IC卡芯片和卡内操作系统86
7.1IC卡的逻辑加密芯片86
7.1.1名词解释86
7.1.2逻辑加密卡功能和芯片举例87
7.2移动通信中的SIM卡91
7.2.1SIM卡概述91
7.2.2SIM卡的结构和工作原理91
7.3智能卡的硬件和芯片94
7.3.1智能卡芯片的逻辑结构94
7.3.2ARM微处理器95
7.3.3SoC和存储器97
7.4智能卡的操作系统98
7.4.1COS概述98
7.4.2一个简单的IC卡操作系统(SCOS)示例98
7.4.3COS的体系结构102
7.4.4SCOS程序举例105
7.5COS设计原则与测试107
7.5.1COS设计原则107
7.5.2COS的测试109
7.5.3智能卡的生命周期112
习题114
第8章射频识别技术基础115
8.1射频识别系统结构115
8.2射频技术117
8.2.1基带信号与载波调制信号117
8.2.2数字信号的编码方式118
8.2.3调制方式119
8.2.4负载调制和反向散射调制121
8.2.5表面声波电子标签的识别123
8.3扩频技术124
8.4多路存取（多标签射频识别）125
8.5无线局域网126
8.5.1IEEE 802.11体系结构126
8.5.2ISM频段和无线网(WiFi、蓝牙和ZigBee)127
习题128
第9章非接触式IC卡国际标准ISO/IEC 14443和ISO/IEC 15693130
9.1非接触式IC卡的种类和能量传送130
9.2ISO/IEC 14443的信号接口(Type A和Type B)130
9.2.1Type A信号131
9.2.2Type B信号132
9.3ISO/IEC 144433 初始化和防冲突134
9.3.1轮询134
9.3.2Type A——初始化和防冲突134
9.3.3Type B——初始化和防冲突138
9.4ISO/IEC 156932空中接口和初始化143
9.4.1VCD到VICC的通信信号接口144
9.4.2VICC到VCD的通信信号接口145
9.5ISO/IEC 156933防冲突和传输协议149
9.5.1命令和响应的通用格式、VICC状态及其转换149
9.5.2防冲突150
9.5.3命令和响应152
习题153
第10章RFID标签空中接口标准ISO/IEC 18000系列154
10.1概述154
10.2空中接口标准化参数154
10.3ISO/IEC 180003：13.56MHz频率下的空中接口通信参数157
10.3.1模式2（M2）： 物理层和空中接口参数157
10.3.2模式2（M2）: 命令与响应160
10.3.3模式2（M2）： 防冲突管理162
10.4ISO/IEC ； 180006: 860～960MHz频率下的空中接口通信参数163
10.4.1概述163
10.4.2参数表164
10.4.3FM0返回链路(适合于类型A和类型B)165
10.4.4类型A前向链路（编码、数据元、协议和冲突仲裁）166
10.4.5类型B前向链路（编码、数据元、协议和冲突仲裁）168
10.5ISO/IEC 180007：433MHz频率下的有源标签空中接口通信参数171
10.5.1物理层171
10.5.2数据、命令和冲突仲裁171
10.6智能卡、RFID涉及的国际标准和专利173
习题174
第11章读写器结构和系统的测试175
11.1读写器的组成175
11.2接触式读写器的接口和读写控制177
11.3非接触式IC卡和RFID读写器的接口电路和读写控制178
11.3.1非接触式IC卡读写器的基本结构178
11.3.2MFRC500高集成度读写芯片179
11.4读写器的操作流程182
11.5射频识别读写器的种类和发展趋势183
11.6IC卡和读写器的测试技术与标准184
11.6.1IC卡的机械和物理特征的测试184
11.6.2异步卡（接触式IC卡）和读写器的电气特性测试185
11.6.3接触式IC卡和读写器的逻辑操作测试186
11.6.4非接触式卡测试方法187
11.7智能卡复位应答(ATR)和命令系统的测试188
习题191
第12章物联网的体系结构与国家规划(设想、创新)193
12.1物联网的体系结构193
12.2条形码194
12.3RFID标签的外形和系统架构196
12.4传感器和传感网197
12.4.1传感器197
12.4.2传感网199
12.5“互联网 ”和《中国制造2025》200
12.5.1互联网 200
12.5.2中国制造2025201
12.5.3智能制造关键技术203
12.6数据中心、大数据与云计算204
习题207
第13章互联网、移动通信网、广播电视网208
13.1三网融合的概念208
13.2电磁波频段208
13.3互联网的应用209
13.3.1局域网209
13.3.2网络操作系统211
13.3.3APP应用程序212
13.4移动通信网212
13.4.1移动通信的制式和使用频段212
13.4.2移动通信架构213
13.4.3第5代(5G)移动通信215
13.5广播电视网216
习题218
第14章物联网和智能卡的应用219
14.1中华人民共和国居民身份证219
14.2中国金融集成电路卡规范（电子钱包/电子存折）220
14.2.1电子钱包/电子存折卡的触点和传输协议220
14.2.2EP/ED的文件结构、应用选择和应用文件222
14.2.3EP/ED的命令与运行状态225
14.2.4EP/ED的安全机制和密钥管理228
14.2.5EP/ED的交易流程231
14.2.6中国金融卡规范与移动支付237
14.3RFID的应用238
14.3.1一位系统238
14.3.2RFID在生产流水线中的应用239
14.3.3RFID在井下人员跟踪管理中的应用240
14.3.4RFID在供应链管理中的应用242
14.3.5射频识别不停车收费系统244
14.4物联网的应用244
14.4.1物联网在物流业中的应用244
14.4.2物联网在交通管理系统中的应用246
14.4.3物联网在电网管理系统、智慧城市和智能家居中的应用248
习题249
附录A英文缩写词251
参考文献257
前沿
序
“清华大学计算机系列教材”已经出版发行了30余种，包括计算机科学与技术专业的基础数学、专业技术基础和专业等课程的教材，覆盖了计算机科学与技术专业本科生和研究生的主要教学内容。这是一批至今发行数量很大并赢得广大读者赞誉的书籍，是近年来出版的大学计算机专业教材中影响比较大的一批精品。
本系列教材的作者都是我熟悉的教授与同事，他们长期在第一线担任相关课程的教学工作，是一批很受本科生和研究生欢迎的任课教师。编写高质量的计算机专业本科生（和研究生）教材，不仅需要作者具备丰富的教学经验和科研实践，还需要对相关领域科技发展前沿的正确把握和了解。正因为本系列教材的作者具备了这些条件，才有了这批高质量优秀教材的产生。可以说，教材是他们长期辛勤工作的结晶。本系列教材出版发行以来，从其发行的数量、读者的反映、已经获得的国家级与省部级的奖励，以及在各个高等院校教学中所发挥的作用上，都可以看出本系列教材所产生的社会影响与效益。
计算机学科发展异常迅速，内容更新很快。作为教材，一方面要反映本领域基础性、普遍性的知识，保持内容的相对稳定性；另一方面，又需要跟踪科技的发展，及时地调整和更新内容。本系列教材都能按照自身的需要及时地做到这一点。例如，王爱英教授等编著的《计算机组成与结构(第5版)》、戴梅萼教授等编著的《微型计算机技术及应用(第四版)》都已经出版了，严蔚敏教授的《数据结构》也出版了第三版，使教材既保持了稳定性，又达到了先进性的要求。
本系列教材内容丰富，体系结构严谨，概念清晰，易学易懂，符合学生的认知规律，适合于教学与自学，深受广大读者的欢迎。系列教材中多数配有丰富的习题集、习题解答、上机及实验指导和电子教案，便于学生理论联系实际地学习相关课程。
随着我国进一步的开放，我们需要扩大国际交流，加强学习国外的先进经验。在大学教材建设上，我们也应该注意学习和引进国外的先进教材。但是，“清华大学计算机系列教材”的出版发行实践及它所取得的效果告诉我们，在当前形势下，编写符合国情的具有自主版权的高质量教材仍具有重大意义和价值。它与国外原版教材不仅不矛盾，而且是相辅相成的。本系列教材的出版还表明，针对某一学科培养的要求，在教育部等上级部门的指导下，有计划地组织任课教师编写系列教材，还促进了对该学科科学、合理的教学体系和内容的研究。
我希望今后有更多、更好的优秀教材出版。
清华大学计算机系教授，中国科学院院士
前言
集成电路、计算机、互联网和移动通信技术的应用，促进了物联网的诞生与发展。计算机的使用改变了人类传统的计算方法和对万物的控制能力，智能化的理念已普及各个领域，计算机或微处理器的应用已深入军事、经济、商务、工业控制、通信、文化、游戏、影视等各个方面。
智能手机、平板电脑已成为可随身携带的电话机、计算机。
智能卡的发行量在我国已超过几十亿张，无论是在应用、安全还是在一卡多用等方面都有扩展，性能在提高而产品的价格在下降。物联网的应用向射频识别(RFID)和传感器等产品在技术、性能和质量等方面提出了要求。在人工智能方面，语音识别、机器翻译、人机对话、机器人、无人驾驶飞机和汽车等领域已取得进展。
物联网、互联网、移动通信网的功能相互渗透。平板电脑、智能手机的科技水平和服务内容竞争激烈并趋向一致。大屏幕的智能电视机虽然不能移动，但发展前景毋庸置疑。
我国在军事、经济、科技和工业等领域都向国际水平追赶、迈进，在某些方面已处于举足轻重或领先地位，因此人才的培养极为重要。我国已有几十所大学增设了物联网专业。
自20世纪90年代开始，清华大学和中国电子技术标准化研究院，联合相应的智能卡研发公司，完成智能卡的设计、制造和标准制定工作，为教学与应用付出了劳动。中国电子技术标准化研究院与社会各界联合提出的标准经上级批准后，发布为国家标准，并申请了专利。
1996年，参加IC卡研发的清华大学教授和研究生编写了《智能卡技术》一书。20世纪90年代正值IC卡在国内兴起之时，该书成为不少业界人士的参考书或入门培训教材。随着科技和应用的发展和创新，2015年《智能卡技术(第四版)——IC卡、RFID标签与物联网》问世，并萌发了编写物联网与智能卡技术基础教材的设想。
2016年，电子技术标准化研究院的金倩和冯敬两位高级工程师为本书的编写提供了资料。
本书是为高等院校培养物联网与相关领域的“产、学、研、用”人才而编写的技术基础教材，为后续的学习和工作服务做准备。当今技术飞速发展，学习不能间断，对作者来说也是这样，书中的某些内容会很快地被新技术更新，但不会很快地被排斥。书中难免存在疏漏和不妥之处，欢迎广大读者指正。
作者2018年5月
物联网与智能卡技术基础 pdf下载声明
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