《汽车智能制造概论》教案 第4课 射频识别（RFID）技术和机器视觉技术.docxVIP

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课题

射频识别（RFID）技术和机器视觉技术

课时

2课时（90min）

教学目标

知识目标：

（1）了解RFID技术的特点

（2）熟悉RFID技术的工作原理，RFID系统的组成，以及RFID技术在汽车智能制造中的应用

（3）了解机器视觉系统的组成与特点

（4）熟悉机器视觉的关键技术和在汽车智能制造中的应用

技能目标：

能总结出射频识别、机器视觉等技术的特点

素质目标：

养成团队协作意识

教学重难点

教学重点：射频识别技术和人工智能技术的关键技术

教学难点：射频识别技术和人工智能技术的原理

教学方法

案例分析法、问答法、讨论法、讲授法

教学用具

电脑、投影仪、多媒体课件、教材

教学过程

主要教学内容及步骤

课前任务

【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学通过APP或其他学习软件，观看有关某沈阳汽车生产基地的一体化运行模式案例，体会射频识别技术在质量管理方面的应用，并让学生在学习平台上留言讨论

在某车企的沈阳汽车生产基地内，生产过程形成了研发、采购、生产一体化的运行模式。车辆在智能制造的过程中一旦被识别技术监测到潜在的质量风险，整车质量管控部门会迅速联合研发、采购等部门实施预防性管控，同时根据风险评估情况决定管控范围，确保不合格的零件或车辆不会继续投入生产或抵达经销商。随后，整车质量部门在生产现场和供应商开展“质量追溯”，一旦问题得到解决，将在最短时间解除管控。通过一次次诸如此类的预防性措施，生产过程中的质量管控流程得到了不断优化，最大程度降低了潜在的质量风险。

【学生】登录学习平台观看案例，思考并留言讨论

考勤

【教师】使用APP进行签到

【学生】按照老师要求签到

问题导入

【教师】随机邀请学生回答以下问题

汽车智能制造过程中有哪些识别技术？射频识别技术的原理又是怎样的？

【学生】聆听、思考、回答

【教师】总结学生的回答，导入本节课课题：射频识别（RFID）技术、机器视觉技术

传授新知

【教师】讲解射频识别（RFID）技术的概述、组成和应用

学习情境一射频识别（RFID）技术

一、RFID技术概述

RFID技术是自动识别技术的一种，它可通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，并对记录信息的媒体（电子标签或芯片）进行读写，从而达到识别目标和数据交换的目的。目前，RFID技术广泛应用于各类电子标签或芯片的读写和管理中。

【师生互动】

【教师】随机邀请学生回答以下问题：

公交卡和门禁卡的原理是RFID技术吗？

【学生】聆听、思考、回答

【教师】结合学生的回答进行讲解

1．RFID技术的工作原理

在RFID系统中，射频识别部分主要由阅读器和标签两个部分组成，阅读器和标签之间的通信采用无线射频方式进行耦合。具体识别过程为标签进入磁场后，接收阅读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送存储在标签中的产品信息，或由标签主动发送某一频率的信号，阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

阅读器和标签之间的交互主要靠能量、时序和数据三方面来完成，如图3-1所示（详见教材）。

1）能量

阅读器产生射频载波可为标签提供工作所需的能量。

2）时序

阅读器与标签之间的信息交互通常采用询问-应答的方式进行，所以两者间必须有严格的时序关系，该时序由阅读器提供。

3）数据

阅读器与标签之间可以实现双向数据交换，阅读器向标签传送命令和数据时，通常采用载波调制、脉冲位置调制、编码解调等方法。标签采用对载波进行负载调制的方式向阅读器传送存储的数据信息。

【师生互动】

【教师】随机邀请学生回答以下问题：

根据阅读器与标签之间传输信息所使用频率的不同，RFID技术常见的工作频率分为哪几种？

【学生】聆听、思考、记忆

【教师】总结学生回答并详细讲解

根据阅读器与标签之间传输信息所使用频率的不同，RFID技术常见的工作频率分为四种，分别为低频、高频、超高频和微波，各个频率所使用的标签也各不相同。

2．RFID技术的特点

RFID作为一种特殊的识别技术，相比于传统的条码、插入式IC卡和生物（如指纹）识别技术，主要具有以下特点。

1）非接触识别

2）抗污染能力强

3）识别速度快

4）数据容量大

5）可动态操作

6）防冲突

7）安全性高

8）多学科性

【师生互动】扩展讲解电感耦合和反向散射耦合

根据射频信号耦合方式的不同，RFID技术可以分为电感耦合和反向散射耦合这两大类。

电感耦合也称为磁耦合，即阅读器和标签之间通过磁场（类似变压器）进行耦合，能量由阅读器通过射频载波提供。

反向散射耦合也称为电磁场耦合，其理论和应用基础来自雷达技术。

详见教材

【学生】聆听、思考、记忆

二、RFID系统的组成

最简单的RFID系统只有一个阅读器，它每次对一个标签进行操作