物联网识别技术 教学课件 ppt 作者 丁明跃 物联网-第一章和第二章

1、,第一章 物联网识别技术简介,主 要 内 容,什么是物联网？ 什么是物联网识别技术？ 物联网识别技术的发展 无线识别技术的应用 无识别技术在物联网发展中的地位与作用,第一节： 什么是物联网？,按照百度百科的定义，物联网是新一代信息技术的重要组成部分 物联网的英文名称叫做“The Internet of things” 顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”,一个家居物联网实例,物联网有两层意思： 第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络； 第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进行信息交换和通信。 物联网在中国和欧盟有不同的定义： “中国式”定义的物联网指的是无处不在的末端设备和设施； 欧盟所定义的物联网是一个动态的全球网络基础设施。,物联网概述,与传统互联网比较，物联网有其鲜明特征： 它是各种感知技术的综合应用 物联网是一种建立在互联网上的泛在网络，其重要基础和核心仍旧是互联网 物联网通过各种网络与互联网连接，将物体的信息实时准确地获取和传递出去 物联网不仅提供了传感器的连接，其本身也必须具备智能处理的能力，能够对物体实施智能控制、定位与识

2、别。,第二节：什么是物联网识别技术？,物联网中，“物”的涵义要满足以下条件： 要有相应信息的接收器及数据发送器 要有数据传输通路及一定的存储功能 要有CPU、操作系统及专门的应用程序 遵循物联网的通信协议 在世界网络中有可被识别的唯一编号。,什么是物联网识别技术？,物联网识别技术就是对于连接到物联网中的物体进行编码、定位、识别与跟踪的一门技术，主要包括： 1）传统物联网识别技术：如纸质标签，条形码，自动分拣系统，数据库技术等 2）最新物联网识别技术：如无线识别技术，全球定位系统，图像自动识别技术，图像配准与融合技术，生物识别技术等新技术等 3）具体实现和应用过程中所必须的嵌入式系统技术等硬件技术等。,编 码,作为物联网中物体所必须具备的特性之一，具有识别功能的唯一编码是物联网的基础。 编码是指按一定规则赋予物体易于机器和人识别、处理的代码，它是物体在信息网络中的身份标识，是一个具有一一对应关系的物理编码。 编码不仅赋予物体唯一的编号，而且也实现了物体的数字化，是物体实现自动识别、将实体物体连接进计算机网络的基础。,编码在物联网中的作用,统一的物体编码体系将满足物联网中各系统信息交换的需

3、要，并能实现动态维护，对物联网的应用、运行与管理提供重要的支撑和保障。 如果没有统一的物体编码体系，那么物联网就只能是由一个个不连通的信息孤岛组成，而不能形成一个真正意义上的物联网。 因此，统一的物体编码体系是信息互联互通的关键，也是物联网感知、控制物体的基础。,第三节：物联网识别技术的发展,纸质标签与数据库技术 条形码技术 自动分拣系统 射频识别技术,纸 质 标 签,图书标签,价格标签,条 形 码,二维条形码,一维条形码,邮件自动分拣系统,第四节 无线识别技术的应用,身份识别 安全防伪 资产管理 图书/档案管理,射频识别技术,第四节：识别技术在物联网发展中的地位与作用,识别技术在物联网的发展和应用中起着十分重要的地位和作用，主要体现在： 识别技术是实现物联网确定物体所在位置及相关统计信息的基础和关键 识别技术是提高物联网效率的重要因素 识别技术是物联网提高信息安全的有力保障。,第二章 物联网传统识别技术,第一节：纸质标签,标签(label)原本指系在基督教主主教帽上的布带或条带，它是权力和标识的象征。 早期的纸质标签都是通过手工制作而成，在1700年，欧洲印制出了第一批标签，主要用作

4、药品和布匹等商品的识别。 标签用来标志事物的分类或内容，一般要包括物体的名字、用途、体积、重量、产地等重要信息，是标识实物对应关键词和人们了解、查找和定位该实物的工具。,纸质标签的分类,商品标签 管理标签 物流标签 生产标签 交通标志等,超市价格标签,服装吊牌,图 书 标 签,流 通 标 签,快递,发货,生 产 标 签,交 通 标 志,第二节：条形码,条形码是由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标记，用以表示一定的信息。 条形码最早可以追溯到20世纪40年代，但是真正的实际应用和发展却是在20世纪70年代左右开始的。 如今世界各个国家和地区都已经普遍使用条形码技术，同时正快速的向世界各地蔓延，其应用领域越来越广泛，并逐步渗透到许多其他相关技术领域。 费伊塞尔等人于1959年申请了一项专利，将数字09中的每个数字用七段平行条表示。,条形码的应用现状：按照行业,零售业中的条形码应用 生产中的条形码应用 图书管理中的条形码应用 邮电系统中的条形码应用 银行系统中的条形码应用 仓储汇中的条形码应用 在交通运输中的条形码应用 电子商务及供应链管理中的条形码应用,条形码的应用现状：按照功能,身

5、份识别卡和票证中的条形码应用 文件和表格中的条形码应用 跟踪中的条形码应用 二维条形码特殊应用： 银行系统中的条形码应用： 二维条形码可把照片、指纹编制于其中，可有效地解决证件的可机读和防伪问题，不但可以实现身份的自动识读，而且可以有效地防止伪冒证件事件的发生。,条形码的结构,条形码由两侧空白区、起始字符、数据字符、校验字符和终止字符组成。 空白区：或称静区，没有任何印刷符或条码信息，它通常是白的，位于条形码符号的两侧。 起始字符：条形码的第一位字符是起始字符，它的特殊条、空结构用于识别条码符号的开始。 数据字符：由条形码字符组成，用于代表一定的原始数据信息。,终止字符：条形码最后一位字符，它的特殊条、空结构用于识别一个条形码符号的结束。扫描器识别终止字符，便可知道条形码符号已扫描完毕。 起始字符、终止字符的条、空结构通常是不对称的二进制序列。这允许一非对称扫描器进行双向扫描。当条形码符号被反向扫描时，阅读器会在进行校验计算和传送信息前把条形码各字符号重新排列成正确的顺序。 校验字符：表示校验码的字符。则说明读入的信息有效。,条形码的结构,条形码结构图,条形码识读的基本原理,条形码识读

6、的基本工作过程：光源发光 照射条形码符号 光反射 光电转换器接收及光电转换产生模拟电信号 信号放大、滤波、整形，形成方波信号 译码器译码 数字信号。 在条形码识读机具中被广泛使用的另一项技术是光学成像数字化技术。其基本原理是通过光学透镜成像在半导体传感器上，再通过模拟/数字转化（传统的CCD技术）或直接数字化（CMOS技术）输出图像数据。,条形码识读系统组成,条形码识读系统由扫描系统、信号整形和译码三部分组成。 扫描系统由光学系统及探测器组成，完成对条形码的光学扫描，将条形码光信号转换为电信号。 信号整形部分由信号放大、滤波和波形整形组成，将条形码的光电扫描信号处理成为标准电位的矩形波信号，其高低电平的宽度和条形码调空尺寸相对应。 译码部分一般由嵌入式微处理器组成，对条形码矩形波信号进行译码，并通过接口电路输出到条形码数据终端。,条形码正确识读需满足的条件,建立光学系统并产生光点，使该光点沿某一轨迹做直线运动，且通过条形码的左侧空白区、起始符、数据符、终止符及右侧空白区。 建立一个反射光接收系统，使它能够接收到光点从条形码符号上反射回来的光。 要求光电转换器将接收到的光信号不失真地转换

7、成电信号。 要求电子电路将电信号放大、滤波、整形，并转换成电脉冲信号。 建立译码算法，将所获得的电脉冲信号进行分析、处理，从而得到条形码符号所表示的信息。 将所得到的信息转储到指定的地方。,译 码 过 程,记录脉冲宽度。译码过程的第一步是测量每一脉冲的宽度值，即测量条空宽度。记录脉冲宽度利用计数器完成。 比较分析处理脉冲宽度。脉冲宽度的比较方法有多种，比较过程并非简单地求比值，而是经过转换、比较后得到一系列便于存储的二进制数值，把该数据放入缓冲区以便下一步的程序判别。 程序判别。码制判定必须通过起始符和终止符来实现。码制判定以后，就可以按照该码制的编码字符集进行判别，并进行字符错误校验和整串信息错误校验，完成译码过程。,第三节： 自动分拣系统,自动分拣系统(Automatic sorting system)是先进配送中心所必需的设施条件之一，具有很高的分拣效率，是提高物流配送效率的一项关键因素。 自动分拣系统一般由控制装置、分类装置、输送装置及分拣格口组成。 控制装置的作用是识别、接收和处理分拣信号，根据分拣信号的要求指示分类装置、按商品品种、按商品送达地点或按货主的类别对商品进行自动

8、分类。,分类装置根据控制装置发出的分拣指示，当商品经过该装置时，该装置动作，使改变在输送装置上的运行方向进入分拣道口。 输送装置的作用是使待分拣商品序贯通过控制装置、分类装置，并输送装置的两侧，一般要连接若干分拣道口，使分好类的商品滑下主输送机。 分拣道口是已分拣商品脱离主输送机进入集货区域的通道，一般由钢带、皮带、滚筒等组成滑道，使商品从主输送装置滑向集货站台。,自动分检系统的特点,能连续、大批量、高效率地分拣货物 分拣误差率极低 分拣作业基本实现自动化、无人化,第四节： 数据库技术,数据库系统（database systems），是由数据库及其管理软件组成的系统。 是为适应数据处理的需要而发展起来的一种较为理想的数据处理的核心机构。 是一个实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统，是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。,数据库系统的发展历程,人工管理（20世纪50年代中期以前） 文件系统（20世纪50年代后期至60年代中期） 数据库管理系统（60年代后期）,数据库系统结构,数据库三级模式结构和二级映像。即数据库的概念模式、外模式、内模式三级数据模式的体系结构。 数据库系统的体系结构。从最终用户角度看，数据库系统可分为单机结构、主从式结构、分布式结构、客户-服务器结构和浏览器服务器结构五种。,数据库安全性与发展趋势,身份认证 权限管理 审计功能 数据库加密 物联网时代，对数据库提出了新的挑战，要求有高速、稳定、低耗、廉价的数据库环境。物联网根据传感器发回的数据，收集有用的信息，并将其发回到指挥中心。,

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