物联网第2章 信息自动识别技术
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物联网导论 第2章 物联网感知与识别技术
物联网导论第2章物联网感知与识别技术在当今科技飞速发展的时代，物联网（Internet of Things，IoT）正逐渐改变着我们的生活和工作方式。
物联网的核心在于实现物与物、人与物之间的互联互通，而感知与识别技术则是物联网系统中至关重要的环节。
物联网感知技术，简单来说，就是让物体能够“感知”周围环境的各种信息。
这就好比我们人类通过眼睛看、耳朵听、鼻子闻来获取外界的信息一样，物联网中的设备也需要通过各种传感器来感知温度、湿度、光照、压力等物理量。
温度传感器是常见的感知设备之一。
在农业领域，它可以监测土壤温度，为农作物的生长提供适宜的环境条件；在工业生产中，它能够监控机器设备的运行温度，预防过热故障。
湿度传感器则在气象观测、仓储管理等方面发挥着重要作用。
比如，在粮食仓库中，准确监测湿度可以防止粮食受潮发霉。
光照传感器常用于智能照明系统，根据环境光照强度自动调节灯光亮度，既能节能又能提供舒适的照明环境。
压力传感器在汽车轮胎压力监测、液压系统控制等领域应用广泛，保障了行车安全和工业生产的稳定运行。
除了这些常见的物理量传感器，还有许多特殊用途的传感器。
例如，气体传感器可以检测空气中的有害气体浓度，在环境监测和工业安全中不可或缺；生物传感器能够检测生物体内的化学物质，为医疗诊断提供重要依据。
而物联网识别技术，则是让物联网系统能够准确“识别”物体的身份和特征。
其中，射频识别（RFID）技术是应用较为广泛的一种。
RFID 系统由标签、阅读器和天线组成。
标签就像是物体的“身份证”，里面存储着物体的相关信息。
阅读器通过天线发射无线电波，当标签进入其工作范围时，就能够读取标签中的信息。
这种技术在物流管理中有着显著的优势。
在货物运输过程中，通过在货物上粘贴 RFID 标签，可以实现货物的快速识别和跟踪，大大提高了物流效率，减少了人工操作的错误。
条形码和二维码也是常见的识别技术。
条形码通常用于商品的零售环节，通过扫描条形码可以快速获取商品的价格、产地等信息。
第2章_感知层
编/译码器 MEM ALU
收发模块
发射机 Transmitter 接收机 Receiver
其它I/O接口
天线
③天线(Antenna) 定义：是一种以电磁波的形式把前端射频功率信号接收进来 或辐射出去的装置，是电路与空间的界面器件。
功能：实现行波与自由空间波能量的转化。
类型：电子标签天线和读写器天线。电子标签天线和电 子标签集成为一体，负责接收能量；读写器天线既可内置于读 写器中，也可以通过同轴电缆与读写器的射频输出端口相连， 用来发射能量。
由1个主控站、5个监测站、4个地面天线组成。 负责收集由卫星传回的信息，并计算卫星星历、相对距离，
大气校正等数据。
用户设备部分：
即用户GPS信号接收机，主要功能是接收GPS卫星发射的
信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航
和定位工作。
定位原理： GPS使用24颗人造卫星所形成的网络来三角定位接收器的位置，
红外线和超声波测距定位技术 红外线IR (Infrared Ray)定位原理：红外线发射器发射的红 外射线，通过安装在室内的光电传感器接收进行定位。 特点：定位精度高，但光线受障碍物影响，只能短距离定位。 超声波UW(Ultrasonic Wave)的定位原理：与GPS基本相同， 但采用反射法测距。即发射超声波并接收由被测物反射的回波， 根据回波与发射波的时间差计算出待测距离。 特点：整体定位精度较高，结构简单，但超声波受多径效应 和非视距传播影响很大，同时需要大量的底层硬件设施投资，成 本太高。
2 1 2 2
2
(x, y, z) 为待求的接收机位置， di 为卫星到接收机的距离， (xi, yi, zi) 为卫星瞬时位置（由星历计算得到）。
收发模块
发射机 Transmitter 接收机 Receiver
其它I/O接口
天线
③天线(Antenna) 定义：是一种以电磁波的形式把前端射频功率信号接收进来 或辐射出去的装置，是电路与空间的界面器件。
功能：实现行波与自由空间波能量的转化。
类型：电子标签天线和读写器天线。电子标签天线和电 子标签集成为一体，负责接收能量；读写器天线既可内置于读 写器中，也可以通过同轴电缆与读写器的射频输出端口相连， 用来发射能量。
由1个主控站、5个监测站、4个地面天线组成。 负责收集由卫星传回的信息，并计算卫星星历、相对距离，
大气校正等数据。
用户设备部分：
即用户GPS信号接收机，主要功能是接收GPS卫星发射的
信号，以获得必要的导航和定位信息，经数据处理，完成导航
和定位工作。
定位原理： GPS使用24颗人造卫星所形成的网络来三角定位接收器的位置，
红外线和超声波测距定位技术 红外线IR (Infrared Ray)定位原理：红外线发射器发射的红 外射线，通过安装在室内的光电传感器接收进行定位。 特点：定位精度高，但光线受障碍物影响，只能短距离定位。 超声波UW(Ultrasonic Wave)的定位原理：与GPS基本相同， 但采用反射法测距。即发射超声波并接收由被测物反射的回波， 根据回波与发射波的时间差计算出待测距离。 特点：整体定位精度较高，结构简单，但超声波受多径效应 和非视距传播影响很大，同时需要大量的底层硬件设施投资，成 本太高。
2 1 2 2
2
(x, y, z) 为待求的接收机位置， di 为卫星到接收机的距离， (xi, yi, zi) 为卫星瞬时位置（由星历计算得到）。
物联网技术及应用2.感知与识别技术
被测量
敏感 非电量 元件
转换 电量 变换 标准电量
元件
电路
显示器 记录仪
辅助电源
数据处理仪器
敏感元件：直接感受被测量并输出与被测量性质相同、有确定关系的物理量的元件。 转换元件：传感器的核心元件，它把敏感元件感知的非电量转换为电信号。 变换电路：将转换元件输出的电量，变换成适用于传输或测量的标准电信号。
物联网技术及应用
物联网技术及应用
物联网技术及应用
第2章 感知与识别技术
【主要内容】
2.1 传感器及检测技术 2.2 自动识别技术 2.3 条码识别技术 2.4 射频识别技术 2.5 无线定位技术
物联网技术及应用
2.1 传感器及检测技术
传感器原理及应用
➢ 普通传感器
✓ 组成：传感器一般由敏感元件、转换元件和变换电路3部分组成。
控制算法 约束条件
控制和调 节命令
IED、RTU 出口开关、 继电器等
执行器
系统输入
控制器
控制变量
传感器
被测量
被控对象
系统输出 外界干扰
信息获取的 关键设备
物联网技术及应用
➢ 几种现代传感器
✓ 微型传感器
• 通过MEMS加工技术产生的新一代传感器件，具有集成化、信噪比高、灵敏 度高、微型化、低成本等特点，可以极大地提高传感器性能。
实际上，有些传感器很简单，仅由一个敏感元件（兼作转换元件）组成，它感 受被测量时直接输出电量，如热电偶。 有些传感器由敏感原件和转换元件组成，没有转换电路。
物联网技术及应用
✓ 应用：传感器一般由敏感元件、转换元件和变换电路3部分组成。
PLC、IPC、单 片机、触摸屏
人机界面(HMI)
第二章 条码识别技术-物联网识别技术及应用(第2版)-甘早斌-清华大学出版社
在二维平面码的人高度的概念，利用色彩或灰度(或称黑 密度)表示不同的数据并进行编码，将条码的维度从二维 增加到三维(如图2-5所基础上引示)。
三维条码(3D Barcode )又称多维条码、万维条码或数字信 息全息图，能够表示任何计算机的数字信息，包括：音频、 图像、视频、全世界各国文字。这种条形码实际由24层颜 色组成，能够承载的信息是 0.6MB 到 1.8MB，从而使编 码容量大幅提高。目前关于三维码识别技术正处于研究和 发展之中。
（Davide·Allair)博士研制出39码，很快被美国国 防部所采纳，作为军用条形码码制。39码是第一
个字母、数字式的条码，后来广泛应用于工业领
域。
1976年在美国和加拿大超级市场上，UPC码的成 功应用给人们以很大的鼓舞，尤其是欧洲人对此 产生了极大兴趣。1977年，欧洲共同体在UPC-A 码基础上制定出欧洲物品编码EAN-13和EAN-8码， 签署了“欧洲物品编码”协议备忘录，并正式成立 了欧洲物品编码协会（简称EAN）。
目前，国际上条码技术的发展呈如下特点：
1.条码技术产业迅猛发展 2. 条码技术与其他识别技术趋于集成 3.条码技术标准体系逐渐完善 4.条码自动识别技术应用向纵深发展
2.2 条码技术概述
2.2.1条码基本概念 条码是一种信息代码，用特殊的图形来标示数字、字母信
息和某些符号。 条码由一组宽度、反射率不同的条和空按照一定的编码规
则组合起来，用以标示一个完整数据的符号。通常，将人 可以识别的字符注在条码符号的下面。
2.2.2 条码的分类
条码的分类方法有许多种，主要依据条码的编码结构和条 码的性质来决定。
例如，就一维条码来说，按条码的长度可分为定长和非定 长条码；按排列方式可分为连续型和非连续型条码；从校 验方式又可分为自校验型和非自校验型条码等。按维数可 分为一维条码、二维条码和三维条码
三维条码(3D Barcode )又称多维条码、万维条码或数字信 息全息图，能够表示任何计算机的数字信息，包括：音频、 图像、视频、全世界各国文字。这种条形码实际由24层颜 色组成，能够承载的信息是 0.6MB 到 1.8MB，从而使编 码容量大幅提高。目前关于三维码识别技术正处于研究和 发展之中。
（Davide·Allair)博士研制出39码，很快被美国国 防部所采纳，作为军用条形码码制。39码是第一
个字母、数字式的条码，后来广泛应用于工业领
域。
1976年在美国和加拿大超级市场上，UPC码的成 功应用给人们以很大的鼓舞，尤其是欧洲人对此 产生了极大兴趣。1977年，欧洲共同体在UPC-A 码基础上制定出欧洲物品编码EAN-13和EAN-8码， 签署了“欧洲物品编码”协议备忘录，并正式成立 了欧洲物品编码协会（简称EAN）。
目前，国际上条码技术的发展呈如下特点：
1.条码技术产业迅猛发展 2. 条码技术与其他识别技术趋于集成 3.条码技术标准体系逐渐完善 4.条码自动识别技术应用向纵深发展
2.2 条码技术概述
2.2.1条码基本概念 条码是一种信息代码，用特殊的图形来标示数字、字母信
息和某些符号。 条码由一组宽度、反射率不同的条和空按照一定的编码规
则组合起来，用以标示一个完整数据的符号。通常，将人 可以识别的字符注在条码符号的下面。
2.2.2 条码的分类
条码的分类方法有许多种，主要依据条码的编码结构和条 码的性质来决定。
例如，就一维条码来说，按条码的长度可分为定长和非定 长条码；按排列方式可分为连续型和非连续型条码；从校 验方式又可分为自校验型和非自校验型条码等。按维数可 分为一维条码、二维条码和三维条码
物联网技术导论 总复习
多媒体
UMTS/ WCDMA
CDMA2000EVDO
TD-SCDMA WiMAX
语音业务
语音业务 低速数据业务
数据业务
宽带业务
重要概念：
1. MIMO 2. OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 3. LTE（Long Term Evolution） 下行有100M， IP V6,
第5章 互联网技术
TCP/IP的5层模型
OSI七层模型
第6章 数据融合和数据库
1，数据融合： 是指利用计算机对按时序获得的若干观测信 息，在一定准则下加以自动分析、综合，以完成所需的决 策和评估任务而进行的信息处理技术。
2，数据融合的分类：
低层（数据级或像素级）直接在采集到的原始数据层上进行的融合
3. 智能医疗是将物联网应用于医疗领域，借助数字化、可 视化、自动感知、智能处理技术，实现感知技术、计算 机技术、通信技术、智能技术与医疗技术的融合，将有 限的医疗资源提供给更多的人共享
综合应用2
4. 智能物流是利用集成智能化技术，使物流系统能模仿人 的智能，具有思维，感知，学习，推理判断和自行解决 物流中某些问题的能力 5. 智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。其技术基础 主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现 代控制技术所组成
第4章 定位和位置服务
位置信息的三要素：空间 时间 身份信息 四种定位系统： 1. 卫星定位：GPS的系统组成，定位原理，典型应用和优 缺点。 2. 蜂窝基站定位： 3. 无线室内环境定位技术： 基于距离（差）的定位距离测量的两种方法 ToA, TDoA的原 理和优缺点 基于测量信号接收到达角度AOA的原理 2 基于信号特征的定位 RSSI： Pr d t PGt Gr 4 d 4. 新兴定位系统：A-GPS，网络定位
UMTS/ WCDMA
CDMA2000EVDO
TD-SCDMA WiMAX
语音业务
语音业务 低速数据业务
数据业务
宽带业务
重要概念：
1. MIMO 2. OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 3. LTE（Long Term Evolution） 下行有100M， IP V6,
第5章 互联网技术
TCP/IP的5层模型
OSI七层模型
第6章 数据融合和数据库
1，数据融合： 是指利用计算机对按时序获得的若干观测信 息，在一定准则下加以自动分析、综合，以完成所需的决 策和评估任务而进行的信息处理技术。
2，数据融合的分类：
低层（数据级或像素级）直接在采集到的原始数据层上进行的融合
3. 智能医疗是将物联网应用于医疗领域，借助数字化、可 视化、自动感知、智能处理技术，实现感知技术、计算 机技术、通信技术、智能技术与医疗技术的融合，将有 限的医疗资源提供给更多的人共享
综合应用2
4. 智能物流是利用集成智能化技术，使物流系统能模仿人 的智能，具有思维，感知，学习，推理判断和自行解决 物流中某些问题的能力 5. 智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。其技术基础 主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现 代控制技术所组成
第4章 定位和位置服务
位置信息的三要素：空间 时间 身份信息 四种定位系统： 1. 卫星定位：GPS的系统组成，定位原理，典型应用和优 缺点。 2. 蜂窝基站定位： 3. 无线室内环境定位技术： 基于距离（差）的定位距离测量的两种方法 ToA, TDoA的原 理和优缺点 基于测量信号接收到达角度AOA的原理 2 基于信号特征的定位 RSSI： Pr d t PGt Gr 4 d 4. 新兴定位系统：A-GPS，网络定位
信息技术 第二章专题六了解物联网 教学PPT课件
射频识别（RFID）技术主要用来感知定位、过程追溯、 信息采集、物 品分类拣选等。全球定位系统（GPS/GIS）技术用于对物流运输与配送环节 的车辆或物品进行定位、追踪、监控与管理，尤其在具有运输环节的物流信 息系统中应用最广。视频与图像感知技术在物流系统中主要作为其他感知的 辅助手段，也常用来对物流系统安防监控，用于物流运输中的安全防盗等， 这一系统往往会与RFID、GPS等技术结合应用。传感器的感知技术主要用于 对危险物流系统、粮食物流系统、冷链物流系统的物品状况及环境进行感知。 尤其在食品、医药冷链物流和危险品物流具有广泛的应用前景。另外，扫描、 红外、激光、蓝牙等其他感知技术在物流行业中也有少量应用。
随着行业应用的逐渐成熟，新的通用性强、综合型的物联网技术平台将 出现。随着产业的成熟，支持不同设备接口、不同互联协议，可集成多种服 务的共性技术平台将是物联网产业发展成熟的标志。 （4）有效商业模式逐步形成
针对物联网领域的商业模式创新将是把技术与人的行为模式充分结合的 结果。这个商业模式就是要实现多方共赢，让物联网真正成为一种商业的驱 动力，让产业链所有参与物联网建设的各个环节都能从中获益。
概念，将城市的系统和服务打通、集成，以提升资源运用的效率，优化城市管 理和服务，以及改善市民生活质量。智慧城市应用全景如图2-6-5所示。 2．产生背景
改革开放30多年以来，我国城镇化建设取得了举世瞩目的成就，尤其是进 入21世纪后，城镇化建设的步伐不断加快，每年有上千万的农村人口进入城 市。随着城市人口不断膨胀，“城市病”成为困扰各个城市建设与管理的首 要难题，资源短缺、环境污染、交通拥堵、安全隐患等问题日益突出。为了 破解“城市病”困局，智慧城市应运而生。21世纪的“智慧城市”，能够充 分运用信息技术和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项 关键信息，从而对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在 内的各种需求做出智能的响应，为人类创造更美好的城市生活。 3．形成因素
随着行业应用的逐渐成熟，新的通用性强、综合型的物联网技术平台将 出现。随着产业的成熟，支持不同设备接口、不同互联协议，可集成多种服 务的共性技术平台将是物联网产业发展成熟的标志。 （4）有效商业模式逐步形成
针对物联网领域的商业模式创新将是把技术与人的行为模式充分结合的 结果。这个商业模式就是要实现多方共赢，让物联网真正成为一种商业的驱 动力，让产业链所有参与物联网建设的各个环节都能从中获益。
概念，将城市的系统和服务打通、集成，以提升资源运用的效率，优化城市管 理和服务，以及改善市民生活质量。智慧城市应用全景如图2-6-5所示。 2．产生背景
改革开放30多年以来，我国城镇化建设取得了举世瞩目的成就，尤其是进 入21世纪后，城镇化建设的步伐不断加快，每年有上千万的农村人口进入城 市。随着城市人口不断膨胀，“城市病”成为困扰各个城市建设与管理的首 要难题，资源短缺、环境污染、交通拥堵、安全隐患等问题日益突出。为了 破解“城市病”困局，智慧城市应运而生。21世纪的“智慧城市”，能够充 分运用信息技术和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项 关键信息，从而对于包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在 内的各种需求做出智能的响应，为人类创造更美好的城市生活。 3．形成因素
自动识别技术与
自动识别技术举例 光符号识别 语音识别 虹膜识别 指纹识别 IC卡 条形码
语音识别框架：典型的模式识别系统
·构词规则 ·同音字判决 ·语法语义 ·背景知识
预处理
声学参数 分析
测度估计
失真测度
语音库
判决
专家知识库
训练
识别 结果
·反混叠失真滤波器 ·预加重器 ·端点检测 ·噪声滤波器
·欧氏距离 ·似然比测度
条形码技术：二维条形码
自动识别技术举例 光符号识别 语音识别 虹膜识别 指纹识别 IC卡 条形码
目前，世界上应用最多的二维条码符号有Aztec Code、PDF147、DataMatrix、QR Code、Code16K等。
Code 16K
DataMatrix
PDF147
Aztec Code
QR Code
条形码技术：一维条形码
自动识别技术举例 光符号识别 语音识别 虹膜识别 指纹识别 IC卡 条形码
一维条码是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记。普通的一维条码在使用过程中仅作为识别信息，它的意义是通过在计算机系统的数据库中提取相应的信息而实现的。 一个完整的条码的组成次序依次为：静区（前）、起始符、数据符、（中间分割符，主要用于EAN码）、(校验符)、终止符、静区（后）。
自动识别技术举例 光符号识别 语音识别 虹膜识别 指纹识别 IC卡 条形码
IC卡：基本组成
单击此处添加大标题内容
IC卡：由持卡人掌管，记录持卡人特征代码、文件资料的便携式信息载体。 接口设备：即IC卡读写器，是卡与PC信息交换的桥梁，且常是IC卡的能量来源。核心为可靠的工业控制单片机，如Intel的51系列等。 PC：系统的核心，完成信息处理、报表生成输出和指令发放、系统监控管理以及卡的发行与挂失、黑名单的建立等。 网络与计算机：通常用于金融服务等较大的系统。
物联网技术及应用02 感知与识别技术
3大优点：通过软件技术可实现高精度的信息采集，而且成
本低；具有一定的自动化编程能力；功能多样化。
2.1.1 几种现代传感器
（3）数字传感器
数字传感器是基于传统的模拟传感器基础上，集成了A/D转 换模块、CPU处理模块等相关功能模块，使其输出信号为数字量 (或数字编码)的传感器。主要由模拟传感器、放大器、A/D转换
器、计算机芯片（CPU）、存储器、通信接口电路等组成。
优点： 稳定性及抗干扰能力强。适合于电磁干扰强和喜好距离远的工 作场所。 采用软件实现传感器的线性、零点、额定输出温漂、蠕变等性 能参数的综合补偿，提高了传感器的可靠性和精度。 数字传感器能自动采集数据并可预处理、存储和记忆，具有唯 一标记，便于故障诊断。 传感器采用标准的数字通讯接口，可直接连入计算机，也可与 标准工业控制总线连接，使用方便灵活。
2.1.1 几种现代传感器
（4）一体化传感器
一体化传感器是将若干种敏感元件组装在同一种材料或单 独一块芯片上的一体化多功能传感器。例如，温、湿度传感
器、多功能气体传感器以及可测量脉搏、心电、血氧饱和度 （SpO2）等人体不同生理信号的健康传感器等。
（5）网络传感器
网络化传感器是利用TCP/IP协议，使现场测控数据就近 接入网络，并与网络上有通信能力的节点直接进行通信，实现 数据的实时发布与共享。传感器网络化的目的是采用标准的网
2.1.1 几种现代传感器
（2）智能传感器
智能传感器(美国人称为Smart Sensor，英国人称为 Intelligent Sensor)是传感器集成化与微处理机相结合的产物，
具有信息采集、处理和交换的能力。感器设备巨头美国 Honeywell公司给出的定义是：“一个良好的‘智能传感器’ 是由微处理器驱动的传感器与仪表套装，并且具有通信与自诊 断等功能，为监控系统和操作员提供相关信息，以提高工作效 率及减少维护成本。”因此，智能传感器是将传感器的敏感元 件、信号调理电路、微处理器MPU(MicroProcessor Unit)及数 字信号接口电路集成在一块芯片上构成。
本低；具有一定的自动化编程能力；功能多样化。
2.1.1 几种现代传感器
（3）数字传感器
数字传感器是基于传统的模拟传感器基础上，集成了A/D转 换模块、CPU处理模块等相关功能模块，使其输出信号为数字量 (或数字编码)的传感器。主要由模拟传感器、放大器、A/D转换
器、计算机芯片（CPU）、存储器、通信接口电路等组成。
优点： 稳定性及抗干扰能力强。适合于电磁干扰强和喜好距离远的工 作场所。 采用软件实现传感器的线性、零点、额定输出温漂、蠕变等性 能参数的综合补偿，提高了传感器的可靠性和精度。 数字传感器能自动采集数据并可预处理、存储和记忆，具有唯 一标记，便于故障诊断。 传感器采用标准的数字通讯接口，可直接连入计算机，也可与 标准工业控制总线连接，使用方便灵活。
2.1.1 几种现代传感器
（4）一体化传感器
一体化传感器是将若干种敏感元件组装在同一种材料或单 独一块芯片上的一体化多功能传感器。例如，温、湿度传感
器、多功能气体传感器以及可测量脉搏、心电、血氧饱和度 （SpO2）等人体不同生理信号的健康传感器等。
（5）网络传感器
网络化传感器是利用TCP/IP协议，使现场测控数据就近 接入网络，并与网络上有通信能力的节点直接进行通信，实现 数据的实时发布与共享。传感器网络化的目的是采用标准的网
2.1.1 几种现代传感器
（2）智能传感器
智能传感器(美国人称为Smart Sensor，英国人称为 Intelligent Sensor)是传感器集成化与微处理机相结合的产物，
具有信息采集、处理和交换的能力。感器设备巨头美国 Honeywell公司给出的定义是：“一个良好的‘智能传感器’ 是由微处理器驱动的传感器与仪表套装，并且具有通信与自诊 断等功能，为监控系统和操作员提供相关信息，以提高工作效 率及减少维护成本。”因此，智能传感器是将传感器的敏感元 件、信号调理电路、微处理器MPU(MicroProcessor Unit)及数 字信号接口电路集成在一块芯片上构成。
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2.2.1 条形码概述 2.2.2条形码的识别原理 2.2.2 条形码技术的优点 2.2.4 条形码的结构及其扫描 2.2.5 条形码的编码规则和方案 2.2.6 条形码的制作 2.2.7 二维条码
2.1 自动识别技术
自动设备识别技术（Automatic Equipment Identification，AEI）是目前国际 上发展很快的一项新技术，该项技术的基本思想是通过采用一些先进的技术手段， 实现人们对各类物体或设备（人员、物品）在不同状态（移动、静止或恶劣环境） 下的自动识别和管理。
字信号处理）一样，是一项关键的数字化技术。与传统的频率合成器相比，DDS具
有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点，广泛使用在电信与电子仪器 领域，是实现设备全数字化的一个关键技术。
2.1 自动识别技术
3. 自动识别技术的种类 自动识别系统根据识别对象的特征可以分为两大类，分别是数据采集技术和特 征提取技术。这两大类自动识别技术的基本功能都是完成物品的自动识别和数据的 自动采集。 数据采集技术的基本特征是需要被识别物体具有特定的识别特征载体（如标签 等，仅光学字符识别例外），而特征提取技术则根据被识别物体的本身的行为特征 （包括静态的、动态的和属性的特征）来完成数据的自动采集。 （1）数据采集技术 ●光存储器：包括条码（一维、二维）、矩阵码、光标阅读器、光学字符 识别（OCR）。●磁存储器：包括磁条、非接触磁卡、磁光存储、微波。●电存储 器：包括触摸式存储、RFID射频识别（无芯片、有芯片）、存储卡（智能卡、非接 触式智能卡）、视觉识别、能量扰动识别。 （2）特征提取技术 ●静态特征：包括指纹、虹膜、视网膜、面部。●动态特征：包括签名、 声音（语音）、键盘敲击、其他感觉特征。●属性特征：包括化学感觉特征、物理 感觉特征、生物抗体病毒特征、联合感觉系统。
别等。
1．虹膜识别技术 人类眼睛的虹膜是由相当复杂的纤维组织构成，其细部结构在出生之前就以随 机组合的方式决定下来了。虹膜识别技术是基于在自然光或红外光照射下，对虹膜 上可见的外在特征进行计算机识别的一种生物识别技术。虹膜在眼球中的位置见图 3.2，其中虹膜是围绕瞳孔呈现绚丽彩色的一层生理薄膜。虹膜是包裹在眼球上的 彩色环状物，每一个虹膜都包含一个独一无二的基于像冠、水晶体、细丝、斑点、 结构、凹点、射线、皱纹和条纹等特征的结构。
2.1 自动识别技术
2. 自动识别系统的一般模型
企业管理信息系统（MIS）是以信息技术为基础，为企业管理和决策提供信息
支持的系统。其特点是建立了企业数据库，强调达到数据共享，从系统观点出发， 从全局规划和设计信息系统。 企业资源计划（ERP）针对制造业的生产控制管理模块，把经营过程中有关各 方如供应商、销售网络、客户、市场等纳入系统，将企业整个生产过程有机整合， 以实现降低库存、提高效率、减少生产脱节、降低延误交货时间的目标。 直接数字式频率合成器DDS（Direct Digital Synthesizer，DDS）同DSP（数
2.1 自动识别技术
1．虹膜识别技术
（1）虹膜技术的优点
●便于用户使用。 ●是最可靠的生物识别技术之一。 ●无需物理的接触。 （2）虹膜技术的缺点 ●最主要的缺点是它没有进行过任何的测试，当前的虹膜识别系统只是用 统计学原理进行小规模的试验，而没有进行过现实世界的唯一性认证的试验。 ●很难将图像获取设备的尺寸小型化。 ●需要昂贵的摄像头聚焦，一个这样的摄像头的最低价为7000美元。 ●镜头可能产生图像畸变而使可靠性降低。 ●黑眼睛极难读取。
2.1 自动识别技术
2.1.2 生物识别技术
生物识别技术是指利用可以测量的人体生物学或行为学特征来识别、核实个人
身份的一种自动识别技术。能够用来鉴别身份的生物特征应该具有广泛性、唯一性、 稳定性、可采集性等特点。生物识别大致可分为指纹识别、虹膜识别、视网膜识别、 手掌几何学识别、语音识别、面部识别、签名识别、步态识别、静脉识别、基因识
软件之间的通讯接口包括数据格式，将自动识别系统采集的数据信息转换成应用
软件系统可以识别和利用的信息并进行数据传递。自动识别技术通过中间件或者 接口（包括软件和硬件的）将数据传输给后台处理计算机，由计算机对所采集到 的数据进行处理或者加工，最终形成对人们有用的信息。
2.1 自动识别技术
图2.1 自动识别系统结构
目 录
第 1章
物联网概述
第2 8章
信息自动识别技术 射频识别与产品电子编码 传感器与微机电系统
第3 9章
物联网导论
共十一章 第 10 章 第 4章
第 第 11 5章 章
全球定位与地理信息系统 无线传感网络
第 6章
目 录
第 7章
互联网与移动互联网
第 8章
物联网支撑技术 物联网应用接口技术 物联的一般模型 完整的自动识别计算机管理系统包括自动识别系统、应用程序接口或者中间 件和应用系统软件，其系统结构见图3.1。 自动识别系统完成系统的采集和存储工作，应用系统软件对自动识别系统所 采集的数据进行应用处理，而应用程序接口软件则提供自动识别系统和应用系统
2.1 自动识别技术
虹膜识别是将上述可见特征转化为512字节的虹膜编码，该编码被存储下来以便后 期识别所用。512个字节对从虹膜获得的信息量来说是十分巨大的。从直径为11mm左右 的虹膜上，Dr· Daugman 的算法用3～4个字节的数据来代表每平方毫米的虹膜信息，这 样，一个虹膜约有266个量化特征点，而一般的生物识别技术只有13个到60个特征点。
2.1.1 自动识别技术概述
自动识别技术就是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接
近活动，主动地获取被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完 成相关后续处理的一种技术。 1. 自动识别技术的特点 （1）准确性：自动数据采集，极大地降低人为错误。 （2）高效性：数据采集快速，信息交换可实时进行。 （3）兼容性：以计算机技术为基础，可与信息管理系统无缝连接。
第 9章
物联网导论
共十一章 第 第10 10章 章
第11章
物联网应用案例
第2章 信息自动识别技术
2.1自动识别技术
2.1.1 自动识别技术概述 2.1.2 生物识别技术 2.1.3 磁条（卡）和IC卡识别技术 2.1.4 图像识别技术 2.1.5 光学字符识别技术
第2章 信息自动识别技术
2.2 条形码技术
2.1 自动识别技术
自动设备识别技术（Automatic Equipment Identification，AEI）是目前国际 上发展很快的一项新技术，该项技术的基本思想是通过采用一些先进的技术手段， 实现人们对各类物体或设备（人员、物品）在不同状态（移动、静止或恶劣环境） 下的自动识别和管理。
字信号处理）一样，是一项关键的数字化技术。与传统的频率合成器相比，DDS具
有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点，广泛使用在电信与电子仪器 领域，是实现设备全数字化的一个关键技术。
2.1 自动识别技术
3. 自动识别技术的种类 自动识别系统根据识别对象的特征可以分为两大类，分别是数据采集技术和特 征提取技术。这两大类自动识别技术的基本功能都是完成物品的自动识别和数据的 自动采集。 数据采集技术的基本特征是需要被识别物体具有特定的识别特征载体（如标签 等，仅光学字符识别例外），而特征提取技术则根据被识别物体的本身的行为特征 （包括静态的、动态的和属性的特征）来完成数据的自动采集。 （1）数据采集技术 ●光存储器：包括条码（一维、二维）、矩阵码、光标阅读器、光学字符 识别（OCR）。●磁存储器：包括磁条、非接触磁卡、磁光存储、微波。●电存储 器：包括触摸式存储、RFID射频识别（无芯片、有芯片）、存储卡（智能卡、非接 触式智能卡）、视觉识别、能量扰动识别。 （2）特征提取技术 ●静态特征：包括指纹、虹膜、视网膜、面部。●动态特征：包括签名、 声音（语音）、键盘敲击、其他感觉特征。●属性特征：包括化学感觉特征、物理 感觉特征、生物抗体病毒特征、联合感觉系统。
别等。
1．虹膜识别技术 人类眼睛的虹膜是由相当复杂的纤维组织构成，其细部结构在出生之前就以随 机组合的方式决定下来了。虹膜识别技术是基于在自然光或红外光照射下，对虹膜 上可见的外在特征进行计算机识别的一种生物识别技术。虹膜在眼球中的位置见图 3.2，其中虹膜是围绕瞳孔呈现绚丽彩色的一层生理薄膜。虹膜是包裹在眼球上的 彩色环状物，每一个虹膜都包含一个独一无二的基于像冠、水晶体、细丝、斑点、 结构、凹点、射线、皱纹和条纹等特征的结构。
2.1 自动识别技术
2. 自动识别系统的一般模型
企业管理信息系统（MIS）是以信息技术为基础，为企业管理和决策提供信息
支持的系统。其特点是建立了企业数据库，强调达到数据共享，从系统观点出发， 从全局规划和设计信息系统。 企业资源计划（ERP）针对制造业的生产控制管理模块，把经营过程中有关各 方如供应商、销售网络、客户、市场等纳入系统，将企业整个生产过程有机整合， 以实现降低库存、提高效率、减少生产脱节、降低延误交货时间的目标。 直接数字式频率合成器DDS（Direct Digital Synthesizer，DDS）同DSP（数
2.1 自动识别技术
1．虹膜识别技术
（1）虹膜技术的优点
●便于用户使用。 ●是最可靠的生物识别技术之一。 ●无需物理的接触。 （2）虹膜技术的缺点 ●最主要的缺点是它没有进行过任何的测试，当前的虹膜识别系统只是用 统计学原理进行小规模的试验，而没有进行过现实世界的唯一性认证的试验。 ●很难将图像获取设备的尺寸小型化。 ●需要昂贵的摄像头聚焦，一个这样的摄像头的最低价为7000美元。 ●镜头可能产生图像畸变而使可靠性降低。 ●黑眼睛极难读取。
2.1 自动识别技术
2.1.2 生物识别技术
生物识别技术是指利用可以测量的人体生物学或行为学特征来识别、核实个人
身份的一种自动识别技术。能够用来鉴别身份的生物特征应该具有广泛性、唯一性、 稳定性、可采集性等特点。生物识别大致可分为指纹识别、虹膜识别、视网膜识别、 手掌几何学识别、语音识别、面部识别、签名识别、步态识别、静脉识别、基因识
软件之间的通讯接口包括数据格式，将自动识别系统采集的数据信息转换成应用
软件系统可以识别和利用的信息并进行数据传递。自动识别技术通过中间件或者 接口（包括软件和硬件的）将数据传输给后台处理计算机，由计算机对所采集到 的数据进行处理或者加工，最终形成对人们有用的信息。
2.1 自动识别技术
图2.1 自动识别系统结构
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物联网支撑技术 物联网应用接口技术 物联的一般模型 完整的自动识别计算机管理系统包括自动识别系统、应用程序接口或者中间 件和应用系统软件，其系统结构见图3.1。 自动识别系统完成系统的采集和存储工作，应用系统软件对自动识别系统所 采集的数据进行应用处理，而应用程序接口软件则提供自动识别系统和应用系统
2.1 自动识别技术
虹膜识别是将上述可见特征转化为512字节的虹膜编码，该编码被存储下来以便后 期识别所用。512个字节对从虹膜获得的信息量来说是十分巨大的。从直径为11mm左右 的虹膜上，Dr· Daugman 的算法用3～4个字节的数据来代表每平方毫米的虹膜信息，这 样，一个虹膜约有266个量化特征点，而一般的生物识别技术只有13个到60个特征点。
2.1.1 自动识别技术概述
自动识别技术就是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接
近活动，主动地获取被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完 成相关后续处理的一种技术。 1. 自动识别技术的特点 （1）准确性：自动数据采集，极大地降低人为错误。 （2）高效性：数据采集快速，信息交换可实时进行。 （3）兼容性：以计算机技术为基础，可与信息管理系统无缝连接。
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2.1自动识别技术
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