物联网导论-第2章-自动识别技术与RFID

第2章自动识别技术与RFID,作者：刘云浩著出版社：科学出版社,第1章介绍了物联网的基本概念，核心技术，主要特点和应用前景。把物联网分为四层感知识别层、网络构建层、管理服务层、综合应用层。,2,内容回顾,2.1几种身份识别技术2.2条形码2.3RFID的历史和现状（了解）2.4RFID技术分析,3,本章内容,4,身份识别技术有哪些？,虹膜识别应用最方便、最精确的生物识别技术。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分，包含很多相互交错的斑点、条纹等细节特征。特点非接触性:从无需用户接触设备。唯一性:目前还没有发现虹膜特征重复的案例。稳定性:虹膜定型后终身不变。防伪性:不能在对视觉无严重影响的情况下手术改变。缺点？,5,虹膜识别,贵！,6,虹膜识别设备,指纹识别指纹具有各不相同、终生基本不变的特点。优点：操作方便、准确、价格适中，民用市场广泛。技术采集指纹：光电、热敏、射频原理的采集设备。图像处理：提取特征，纹线的起点、终点、结合点和分叉点，称为指纹的细节特征点。缺点？,7,指纹识别,指纹膜,容易伪造。,8,指纹识别,语音识别技术：数字信号处理。优点：适合车载等环境。缺点：对方言和口音识别率不高。语音文字。音律个性特征，个人鉴定。DNA鉴定生物技术，常用于亲子鉴定。利于血液、毛发、唾液、骨头等。,9,语音识别,笔迹学的特点1，性格分析：个人：性格成因、兴趣能力、婚恋观、职业倾向、人际关系、体质状况、潜意识等。多人：爱情婚恋匹配、企业人事顾问等。2，方式简便。笔迹易保存，适用于古人笔迹。3，速度较快。无需面对面的交谈和问卷，二十分钟左右。4，保密。避免被试不合作而带来的掩饰。,10,笔迹识性格,应用领域刑事侦破、人才招聘、职业选择、学生升学、心理咨询等领域。各国的研究状况德国、法国、意大利、以色列，5080的公司采用笔迹分析招聘；美国、英国；0.57.8的公司采用笔迹分析招聘；近年来，被西方(美国)心理学界，认为是伪科学。,11,笔迹识性格,特征法（西方）原理：先归纳笔迹特征心理特征，经过大量的统计调查，建立一本字典。分析时对号入座。1、压力，人精神和肉体的能量。2、速度，人的理解力的快慢。3、笔画结构，对外部世界的态度。4、大小，自我意识的反映。5、连笔，思维与行为的协调性。,12,笔迹识性格,相似的线条，但是间距不同,特征法的原理比如，“撇”真撇：“性格开朗，感情丰富，热爱生活，热爱自然，心胸宽广，热烈向往未来，乐观”。直撇：“理智、冷静、专注、生活趣味少，爱好不广泛，个性受到压抑；责任感重，孤僻内向，常牺牲娱乐而献身于工作，为人枯燥”。,13,笔迹识性格,触觉理论原理：笔迹书写的制约性模式与人类生活的制约性模式具有惊人的一致性。1，只重视笔迹线条的压力和速度。2，反映书写者最稳定的性格特征，闭眼书写不变。3，不受语言限制，中英文通用。,14,笔迹识性格,笔迹学家徐庆元,横轴，点，200个/秒纵轴，蓝色-压力，红色-速度,15,压力偏重，速度慢，压力变化大,压力中等，压力过于一致，速度慢,压力轻，稳定，速度快，连贯,16,主动触觉的个性心理特征,17,刚性,18,柔性,19,圆滑,曹操墓，安阳高陵公元220年，曹操安葬于邺城（安阳市北18公里处）。如何认识古人今人不见古时月,今月曾经照古人。,20,认识曹操,21,曹操的相貌：2013曹操后人聚沈阳，浓眉大眼惊人相似,汉建安24年（公元219年）曹操驻兵汉中，见褒河流水汹涌而下，撞石飞花，挥笔题写“衮雪”二字。随从提醒：“衮字缺水三点”。曹操抚掌大笑：“一河流水，岂缺水乎！”遂成千古美谈。,22,曹操的笔迹,各种自动识别技术的比较,23,自动识别技术的比较,2.1自动识别技术2.2条形码2.3RFID的历史和现状（了解）2.4RFID技术分析,24,本章内容,条形码技术条形码是由一组规则排列的黑、白条块组成的标记。一维条形码简单，信息量约几十位数据；二维条形码复杂，信息量可达几千字符。,25,条形码技术,一维条码由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记。包括：静区（前）、起始符、数据符、终止符、静区（后）。,26,条形码技术：一维条形码,激光扫描仪：激光二极管发出一束光线，照射到一个旋转的棱镜，反射后的光线穿过阅读窗照射到条码表面，光线经过条或空的反射后返回阅读器，由一个镜子进行采集、聚焦，通过光电转换器转换成电信号，该信号将通过扫描期或终端上的译码软件进行译码。,27,一维条形码：译码原理,28,29,一维条形码：典型一维条形码制比较,二维码按一定规律，在平面分布的黑白相间的图形。常用二维码AztecCode、PDF147、DataMatrix、QRCode、Code16K等。,条形码技术：二维条形码,Code16K,DataMatrix,PDF147,AztecCode,QRCode,用微信扫一扫吧,31,条形码技术：二维条形码,InternetofThings二维QR编码实例,条形码软件BarTender网站,32,生成二维码的网站和软件,一维条形码，特点：贮存数据不多，主要依靠计算机中的关联数据库；内容为英文、数字、简单符号；保密性能不高；损污后可读性差。二维条形码，特点：贮存数据量大，一般可容纳1KB以上字符；可直接显示英文、中文、数字、符号、图形；保密性高（可加密）；损污50%仍可读取完整信息。,33,一维与二维条形码的比较,2.1自动识别技术2.2条形码2.3RFID的历史和现状（了解）2.4RFID技术分析,34,本章内容,RFID是射频识别技术（RadioFrequencyIdentification）利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的。1990年代兴起，首先在欧洲市场上得以使用，随后在世界范围内普及。电子标签和阅读器无需接触便可完成识别。,35,RFID的历史与现状,36,RFID的历史与现状(1),赫兹用实验证明了电磁波的存在,37,RFID的历史与现状(2),电子商品防窃系统,38,RFID的历史与现状(3),2.1自动识别技术2.2条形码2.3RFID的历史和现状（了解）2.4RFID技术分析,39,本章内容,RFID系统三大组件：阅读器、天线和标签。,40,RFID技术分析,阅读器天线以及智能终端集成在一起。通过USB接口同主机相连，通过天线同RFID标签通信。,41,RFID技术分析：阅读器,天线用于在标签和阅读器之间传递射频信号。阅读器可以连接一个或多个天线（多卡）。,42,RFID技术分析：天线,标签由耦合元件、芯片及微型天线组成，每个标签内部存有唯一的电子编码ID，用来标识目标对象。识别原理：标签进入RFID阅读器扫描场以后，接收到阅读器发出的射频信号，凭借感应电流获得的能量，发送出存储在芯片中的电子编码（被动式标签）或者自有电源，主动发送信号（主动式标签）。,RFID技术分析：标签,体积小，形状多样：不受尺寸大小与形状限制，不需要配合纸张的尺寸和印刷品质。环境适应性：RFID对水、油等有抗污性，黑暗环境中能够被读取。可重复使用：可反复读写（10万次）。穿透性强：即使被纸张和塑料等材质包裹，也可以通讯。数据安全性：通过循环冗余校验，可以保证标签发送的数据准确性。,44,RFID标签与条形码相比的优点,频率是RFID系统的重要参数决定工作原理、距离、成本、天线形状和应用领域。RFID典型的工作频率低频：125KHz、133KHz高频：13.56MHz、27.12MHz、433MHz超高频：860-960MHz、2.45GHz、5.8GHz等。,45,RFID技术分析：频率,低频,高频,超高频,低频（LF）俗称ID卡典型频率125kHz，133kHz。波长约2500m。通信范围一般小于1米。信号能够穿过任意非金属的材料。一般为无源标签，只读卡。工作能量从阅读器耦合线圈的辐射场中获得。典型应用读卡快，适合人流量大的场合，门禁卡。,46,RFID频率：低频,47,RFID频率：低频,高频（HF）俗称IC卡典型工作频率为13.56MHz，波长约22米。通信距离一般也小于1米。一般为无源标签，采用电感耦合的方式从阅读器辐射场获取能量。读写10万次，容量8KBit，有32位唯一ID。典型应用存储一些数据：食堂饭卡，会员卡，公交IC卡。,48,RFID频率：高频,49,RFID频率：高频,超高频（UHF）典型的工作频率为：433MHz，860-960MHz(波长约30cm)，2.45GHz，5.8GHz。通信距离为4-10米。有源标签与无源标签两种。