物联网识别技术

2物联网识别技术

在物联网体系中，感知与识别技术是物联网的底层基础技术，是负责感知和获取“物”的各种特征信息，和对“物”进行识别的前端技术，它是物联网的末端神经和触角。学习任务光学字符识别技术

生物计量识别技术IC卡技术123条形码技术4RFID技术5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，自动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。目前用到的自动识别技术主要有：光学字符识别技术、语音识别技术、生物计量识别技术、IC卡识别技术、条码识别技术、RFID技术、磁卡识别技术、GPS识别技术等多种。在生产、销售全球化的背景下，数据的快速采集与自动识别成为了销售、仓库、物流、交通、防伪与身份识别领域发展的瓶颈。基于条形码、磁卡、IC卡、RFID的数据采集与自动识别技术的研究就是在这样的背景下产生和发展的。一套完整的自动识别管理系统包括3部分：自动识别系统AIDS（AutoIdentificationSystem）应用程序接口API(ApplicationInterface)或者中间件应用系统软件AS（ApplicationSoftware）。1.1光学字符识别技术光学字符识别技术（OCR）自从五十年代起就开始在商业应用中使用。它最初是设计来识读被称作“特殊字体”的。这些字体，如OCR-A，包括全部字母与数字符号和特殊的字母，是为机器扫描或识读，这样提供了一种高速、非键盘的信息输入方法。不像条码，这些字体仍能够为人类所识读。1.1光学字符识别技术

OCR有两个主要的方式：模型对照和特点提取。模型对照是看到印刷的字体，并将这个图像与在数据库中的可能的选择对照配对。特点提取是寻找结构特点和它们的综合以识别字体。字体是在光源下被扫描识读的；这种识别字体的系统是基于上述一个或两个识读方式；信息被转换成电子形式以便输入到一个计算机中去。1.1光学字符识别技术

OCR/ICR识读器大致有三种类型：篇页识读器、业务文件识读器和手持式识读器。篇页识读器在扫描整页的文字，或者直接识读纸张文件，或者识读在计算机系统中存储的数字化的文件（今天的计算机传真软件通常包含OCR程序）。业务文件识读器扫描相对短的信息，如在付款单据上的账号。业务文件识读器与篇页识读器的最大不同是业务文件识读器通常提供更高的准确性。业务文件识读器通常固定在某种机械传递装置上。手持式识读器便利可能的数据输入。1.1光学字符识别技术1.2生物物计计量量识识别别技技术术特点点：：依靠靠人的的身身体体特特征征进行行身份份验验证证的一一种种人物物识识别别技术术。生物物特特征征和和行行为为特特征征技术术核核心心：：如何何获获取取这些些特特征征，，并并将将其其转换换为数数字字信信息息，，存存储储于于计计算算机机中中，，再再利利用用可可靠靠的的匹配配算算法法来完完成成验验证证与与识识别别过过程程。。要求求：：实时时、、迅迅速速、、有有效效地地完完成成对对人人的的识识别别。。识别别过过程程：：采集集→→解解码码→→比比对对→→匹匹配配。识别别类类型型：：主要要有有语音音、指纹纹、面部部、视觉觉等识识别别技技术术。。生物物特特征征：指指纹纹、、声声音音、、面面部部、、骨骨架架、、视视网网膜膜、、虹虹膜膜、、DNA等；；行为为特特征征：签名的动作作、行走的步步态、击打键键盘的力度等等。1.2生物计量识别别技术（1）语音识别技技术定义：是一种将人发发出的语音信信号，识别别（转转换））成为为一种种能够够表达通通信消消息的的符号号序列列从而识识别人人的一一种识识别技技术。核心：由于于每个个人的的声音音不同同，语语音识识别重在根根据声声音识识别或或确认认发出出语音音的说说话人人本身身，而非非其中中所包包含的的词汇汇内容容。类型：从说说话者者与识识别系系统的的相关关性来来说，，可以以将识识别系系统分分为3类：①特定人人识别：：对于于特定定专人人的话话音进进行识识别；；②非特定定人识别系系统：：识别别的语语音与与人无无关，，通常常要用用大量量不同同人的的语音音数据据库对对识别别系统统进行行学习习；③多人识识别系统：：通常常能识识别一一组人人的语语音（（如男男人、、女人人、老老人、、小孩孩、青青年等等），，或者者成为为特定定组语语音识识别系系统，，该系系统仅仅要求求对要要识别别的那那组人人的语语音进进行训训练。。1.2生物计计量识识别技技术（2）指纹纹识别别技术术关键：每个人人包括括指纹在内的的皮肤肤纹路路在图图案、、断点点和交交叉点点上各各不相相同，，呈现现唯一性性且终终生不不变的特点点。这种唯一性性和稳稳定性性是指纹识识别技术的的关键键。人体指指纹形形状典典型图图例1.2生物计计量识识别技技术（2）指纹纹识别别技术术识别过过程：主要要包括括对指纹图图像的的采集集、图图像处处理（（包括括极值值滤波波、二二值化化、细细化等等）、、特征征提取取、特特征值值的比比对与与匹配配等过程。1.2生物计计量识识别技技术（3）面像像识别别技术术（人人脸识识别））定义：是以人人的脸型识识别为核心心，通通过分析面面部特特征的的唯一一形状状、模模式和和位置置来辨识识人，，也叫叫人脸识识别技术或或脸谱识识别。技术特特征：利用用计算机机图像像处理理技术术从视频频中提提取面像特特征，通过过生物统统计学学原理理进行分分析建建立数数学模模型，，采用用区域特特征分分析算算法完完成计计算识识别。1.2生物计计量识识别技技术人脸图图像采采集方方法：主要要有标标准视视频和和热成成像技技术。。标准视视频技技术是通过过一个个标准准的摄摄像头头摄取取面部部图像像；热成像像技术术是通过过分析析由面面部毛毛细血血管的的血液液产生生的热热线来来产生生脸谱谱图像像。热热成像像技术术并不不需要要在较较好的的光源源条件件下，，因此此即使使在黑黑暗情情况下下也可可以使使用。。应用：目前前常用用的是是高质量量摄像像机，判断断速度度相当当快，，只需需要0.01秒左右右，而且且具有有存储储功能能。只只要把把一些些具有有潜在在危险险性的的“重重点人人物””的““脸部部特写写”输输入系系统，，一旦旦发现现其擅擅自闯闯关，，就会会在0.01秒之内内被捕捕获，，同时时，系系统还还会向向安保保中心心“报报警””。1.2生物计计量识识别技技术（4）视觉觉识别别技术术类型：是通过分分析眼睛独特特特征的一种生物物识别技术术，主要包包括虹膜识别技术和视网膜识别别技术。人眼结构：人眼睛的的外观由巩膜、虹膜、瞳孔三部分构成成，如图所所示。眼睛的结构1.2生物计量识识别技术虹膜：是位于眼睛睛白色巩膜膜和黑色瞳瞳孔之间的的圆环状部部分，每一个虹膜膜都包含独独一无二的的纹理信息息，优势：唯一性、、非接触、、稳定性、、便于信号号处理、防防伪性好等等。视网膜：是眼睛底部部的血液细细胞层，具有极其其固定和隐隐秘的生物物特征，比比虹膜更具具唯一性。。缺点：是激光照射射眼球的背背面可能会会影响使用用者健康。。特征：虹膜和视网网膜的特征征由遗传基基因决定，具有唯一性性、高度稳稳定性和非非接触性，是视觉识识别技术用用以身份鉴鉴别的基础础。缺点：很难将图像像获取设备备的尺寸小小型化，因因聚焦而需需要昂贵的的摄像头，，一个这样样的摄像头头最低价为为7000美元。黑眼眼睛极难读读取，镜头头可能产生生图像畸变变而使可靠靠性降低；；需要一个个比较好的的光源，所所以目前难难以普及使使用。1.3IC卡技术1.磁卡识别技技术是最早使用用的卡类信信息识别技技术；利用具有信信息存储功功能的特殊殊材料，如如液体磁性材材料或磁条为信息载体体，将液体体磁性材料料涂印在基基片上（如如存折），，或将宽约约614mm的磁条压贴在在基片上（（如常见的的银联卡））通过高温热热压缩形成成的一种卡卡片状的磁磁性记录介介质，与各种读卡卡器配合使使用。优点：可以以方便地写写入、储存存、改写信信息内容，，具有可靠靠性强、记记录数据密密度大、误误读率低，，信息输入入、读出速速度快、信信息读写相相对简单容容易，使用用方便，成成本低。缺点：需不定期充磁磁激活。1.3IC卡技术应用：遍布人类生生活的方方方面面。如如信用卡、、银行卡、、社保卡、、证券交易易卡、地铁铁卡、公交交卡、门票票卡、电话话卡、电子子游戏卡、、车票、机机票以及各各种交通收收费卡、会会员卡、购购物卡、校校园卡、门门禁卡等。。1.3IC卡技术2.IC卡识别技术术IC卡（IntegratedCircuit，简称IC卡），即集成电路卡卡，也叫做智智能卡，是是将集成电路芯芯片镶嵌于于塑料基片片的指定位位置上，以存储、、读取和修修改信息。。它是通过过在集成电电路芯片中中写有数据据来进行识识别的。特点及应用用：便于携带带、存储量量大、保密密性好、无无法被破译译及仿造。。已被广泛泛应用于金金融、交通通、通讯、、医疗、身身份证明等等众多领域域。1.3IC卡技术1.3IC卡技术3种类型：：存储器卡卡、逻辑辑加密卡卡和CPU卡（智能能卡）。存储器卡卡：适合于仅仅以IC卡作为数数据的转转存介质质或有软软件加密密而不担担心被篡篡改的系系统，价价格较低低；逻辑加密密卡：通过设置置卡上的的密码区区域来控控制卡的的读写，，价格适适中，目目前应用用数量最最大；智能卡（SmartCard）：集成成电路中中带有微处理器器，自身就就可以进进行数据据计算和和信息处处理，同同时能够够利用随随机数和和密钥进进行卡与与设备的的相互验验证，安安全性高高。1.4条形码技技术一、条码码产生的的背景20世纪20年代，为了了实现信件件自动分拣拣想出在信信封上做条条码标记，，条码中的的信息是收收件人的地地址，如现现在的邮政政编码。使使用一个条条表示“1”，两个条条表示““2”，而条码码识别设备备：一个能能够发射光光并接收反反射光的扫扫描期；一一个测定反反射信号““条”和““空”的方方法。扫描描器利用光光电采集器器来收集发发射光。““空”发射射回来的是是强信号，，“条”反反射回来的的是弱信号号。与当今今电子元器器件应用不不同的是，，利用磁性性线圈来测测定“条””和“空””。在接收收到“空””信号的时时候吸引一一个开关，，在接收到到“条”信信号的时候候，释放开开关并接通通电路。1948年，条码发发明人知道道食品连锁锁店老板询询问开发自自动化结账账系统。条码技术：：物联网的的第一代身身份证1.4条形码技术术1949年10月20日提出了今今日条码雏雏形的专利利该条码最大大的特点是是将竖直的的条码弯曲曲呈环形，，就像是箭箭靶或是公公牛眼一样样。公牛眼眼代码的好好处在于无无论什么地地方都可以以扫描出来来，缺点是是太浪费空空间，如图图所示伍德兰在1992年才获得美美国国家科科技与发明明奖的肯定定1959年提出能够够描述数字字0-9中每个数字字可由7段平行条码码组成的条条码公牛眼代码码1.4条形码技术术20世纪初，伍伍德兰教授授致力于条条码的开发发，其研究究成果成为为现代通用用产品代码码（UPC,UniformProductCode)的码规基础础。60年代末，条条码的读取取开始与计计算机互联联1970年，条码识识别用在了了有轨电车车和北美铁铁路系统。。第一次在在仓库管理理系统中得得到应用。。1973年，美国统统一代码委委员会（UCC,UniformCodeCommittee)建立了UPC条码系统，，并全面实实现了该条条码编码以以及其所标标识的商品品的标准化化。UPC条码一般包包括12个数字，每每个字符由由两个黑线线条和两个个白线条组组成。代码码由左右两两个半截线线条组成，，便于实现现双扫描识识别。1.4条形码技术术UPC条码有四大大优点：•利用商店结结账机可快快速加以识识别•从各种角度度都能识别别•印刷成本比比较便宜•不需多余的的费用•1974年，Intermec公司推出39码，很快被被美国国防防部所采纳纳。•1975年欧洲共同同体在UPC条码基础上上，开发了了欧洲物品品编码系统统（EANS,EuropeanArticleNumberingSystem)，简简称称EAN码，，正正式式成成立立欧欧洲洲物物品品编编码码协协会（（EAN,EuropeanArticleNumberingAssociation)，直直到到1981年该该组组织织发发展展为为国际际性性组组织织，，称称为为““国国际际物物品品编编码码协协会会””（（IAN,InternationalArticleNumberingAssociation)。并并推推出出EAN128码和和93码（（其其密密度度均均比比39码高高出出近近30%）•1981年，，建建立立行行业业标标准准和和本本业业内内的的条条码码应用用系系统统1.4条形形码码技技术术•2005年1月，，EAN正式式更更名名为为全全球球第第一一标标准准化化组组织织（（GSI，Globalstandard1st)。•2005年6月，，UCC正式式更更名名为为GS1US•目前前，，EPCglobal就是是GS1和GS1US两大大标标准准联联合合成成立立•1970年IterfaceMechanisms公司司开开发发出出““二二维维码码””，，组组合合成成高高密密度度信信息息图图案案•随着着LED、微微处处理理器器和和激激光光二二极极管管的的不不断断发发展展，，迎迎来来了了新新的的标标识识符符号号（（象象征征学学））和和其其应应用用的的大大爆爆炸炸，，被被称称之之为为““条码码工工业业”1.4条形码码技术术条形码码是将将宽度度不等等的多多个黑黑条（（或黑黑块））和空空白，，按照照一定定的编编码规规则排排列，，用以以表达达一组组信息息的图图形标标识符符。它它是一一种信信息的的图形形化表表示方方法，，可以以把信信息制制作成成条形形码，，然后后用相相应的的扫描描设备备把其其中的的信息息输入入到计计算机机中。。条形码码分为为两类类：一一维条条码与与二维维条码码。一一维码码比较较常见见，如如日常常商品品外包包装上上的条条码就就是一一维码码。它它的信信息存存储量量小，，仅能能存储储一个个代号号，使使用时时通过过这个个代号号调取取计算算机网网中的的数据据。二维码码是近近几年年发展展起来来的，，它能能在有有限的的空间间内存存储更更多的的信息息，包包括文文字、、图像像、指指纹、、签名名等，，并可可脱离离计算算机使使用。。1.4条形码码技术术条码是是由一一组宽宽度不不同、、平行行相邻邻的黑黑色条条纹和和空白白，按按预设设的格格式与与间距距组合合组合合起来来的符符号。。是一一种供供光电电扫描描器识识读、、由计计算机机自动动识别别的特特殊代代码，，深色色为条条，浅浅色为为空，，条空空代表表的13位数字字是直直观的的代表表特定定商品品相关关信息息。这这是人人与计计算机机“沟沟通通””的一一种特特定语语言。。1.4条形码码技术术常用的的条码码和条条码扫扫描器器当光电电扫描描器发发出的的光束束扫过过条码码时，，扫描描光线线照在在浅色色的空空上容容易发发射，，而找找到深深色的的条上上则不不反射射，这这样被被调取取过的的条码码能够够发射射回来来的强强弱、、长短短不同同的光光信号号即转转换成成相应应的电电信号号，经经过处处理后后变成成计算算机可可接收收的数数据，，从而而读出出商品品上条条码的的信息息。1.4条形码码技术术常见的的大概概有二二十多多种码码制Code39码（标标准39码）、Codabar码（库德巴巴、码））、Code25码（标准25码）、ITF25码（交叉25码）、Matrix25码（矩阵25码）、UPC-A码、EAN-13码（EAN-13国际商品条条码）、EAN-8码（EAN-8国家商品条条码）、中中国邮政码码（矩阵25码的一种变变体）、Code-B码、MIS码、Code93码、ISBN码、ISSN码、Code128码（Code128，包括EAN128码）、Code39EMS（EMS专用的39码）等一维维条码和PDF417等二维条码码。1.4条形码技术术国际广泛使使用的条码码种类有：：EAN、UPC码——商品条码，，用于在世世界范围内内唯一标识识一种商品品。我们在在超市中最最常见的就就是EAN和UPC条码。1.4条形码技术术一维条形码码一维条形码码由一组按按一定编码码规则排列列的条、空空符号组成成，表示一一定的字符符、数字及及符号信息息。条形码码系统是由由条形码符符号设计、、条形码制制作以及扫扫描阅读组组成的自动动识别系统统，是迄今今为止使用用最为广泛泛的一种自自动识别技技术。1.4条形码技术术一维条形码码的特点：：一维条形码码只是在一一个方向（（一般是水水平方向））表达信息息，而在垂垂直方向则则不表达任任何信息。。常见的一一维条形码码是由黑条条（简称条条）和白条条（简称空空）排成的的平行线图图案。优点：编码码规则简单单，条形码码识读器造造价较低。。缺点：数据据容量较小小，一般只只能包含字字母和数字字；条形码码尺寸相对对较大，空空间利用率率较低，条条形码一旦旦出现损坏坏将被拒读读。多数一维条条码所能表表示的字符符集不过是是10个数字、26个英文字母母及一些特特殊字符，，条码字符符集最大所所能表示的的字符个数数也不过是是128个ASCII符。1.4条形码技术术1.商品编码原原则•1）唯一性•唯一性是指指商品项目目与其标识识代码一一一对应，即即一个商品品项目只有有一个代码码，一个代代码只标识识同一商品品项目。商商品项目代代码一旦确确定，永不不改变，即即使该商品品停止生产产、停为止止供应了了，在一段段时间内（（有些国家家规定为3年）也不得得将该代码码分配给其其他商品项项目。•2）无含义•无含义代码码是指代码码数字本身身及其位置置不表示商商品的任何何在特定信信息。在EAN及UPC系统中，商品品编码仅仅是是一种识别商商品的手段，，而不是商品品分类的手段段。无含义使使商品编码具具有简单、灵灵活、可靠、、充分利用代代码容量、生生命力强等优优点，这种编编码方法尤其其适合于较大大的商品系统统。•3）全数字型•在EAN及UPC系统中，商品品编码全部采采用阿拉伯数数字。1.4条形码技术2.一维符号结构构表1.4-1EAN/UCC-13代码结构分配配结构种类前缀码厂商识别代码商品项目代码校验码结构一X13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X1X1结构二X13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X1X1结构三X13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X1X1备注：690、691采用结构一；；692、693采用结构二；；694、695暂未启用，是是否采用结构构三视发展待待定1.4条形码技术商品上的条码码•条码是由一组组宽度不同、、平行相邻的的黑色条纹和和空白，按预预设的格式与与间距组合组组合起来的符符号。是一种种供光电扫描描器识读、由由计算机自动动识别的特殊殊代码，深色色为条，浅色色为空，条空空代表的13位数字是直观观的代表特定定商品相关信信息。这是人人与计算机““沟通”的一一种特定语言言。•标准条码是由由厂商识别代代码、商品项项目代码、校校验码三部分分组成的13位数字代码，，分为四种结结构。厂商识识别代码由7~10位数字组成，，中国物品编编码中心负责责分配和管理理，厂商识别别代码是由前前缀码和厂商商代码构成的的。前3位代码为前缀缀码，国际物物品编码协会会已分配给中中国大陆的的前缀码为690~695，分配给中国国台湾的前缀缀码为471，分配给中国国香港特别行行政区的前缀缀码为489。1.4条形码技术表1.4-1为商品标识代代码之一，EAN/UCC-13代码结构分配配。例如：1.4条形码技术13位代码结构•左图所示，前前3位数字代表的的是国家或地地区的代码。。690代表产地为中中国大陆。中中间4位数是厂商代代码，它是由由商品的厂商商自行编码的的，代表这这这个商品的厂厂商编号。后后5位是商品项目目代码，由各各厂自行确定定产品号码，，代表商品的的类别，如日日期、年份等等。最后一个个数字则是校校验码。•右图所示，这这两件商品都都是同一厂家家出产的，其其条码只是位位数相差了一一位数：一个个代表香辣味味的，一个代代表麻辣味的的。1.4条形码技术条码是一种信信息采集的新新技术当光电扫描器器发出的光束束扫过条码时时，扫描光线线照在浅色的的空上容易发发射，而找到到深色的条上上则不反射，，这样被调考考能够发射回回来的强弱、、长短不同的的光信号即轮轮换成相应的的电信号，经经过处理后变变成计算机可可接收的数据据，从而是读读出商品上条条码的信息。。商品信息输输入电子收款款机的计算机机中后，计算算机自动查阅阅商品数据库库中的价格数数据，在反馈馈给电子收款款机，随即打打印出售款清清单和金额，，其速度几乎乎与扫描条码码同步完成。。印刷在商品包包装袋上的条条码，像一条条条商品信息息的纽带，将将世界各国制制造厂商的和和形形色色的的商品有机地地联系起来，，有清清楚楚楚地加以识别别。它使商品品在世界迅速速流通，解除除了各国文字字语言的障碍碍，给计算机机信息采集带带来很多方便便，为建立起起全球性的商商品交易网络络，发挥着很很大作用。1.4条形码技术3.条码的符号特特征•条与空是由标标准宽度的模模块组合而成成。一个标准准宽度的条模模块表示二进进制的“1”，而一个标准准宽度的空模模块表示二进进制的“0”。条码符号的放放大系数：0.8～2.0•（1）条和空分别别由1～4个同一宽度的的深或浅颜色色的模块组成成。深色模块块用“1”表示，浅色模模块用“0”表示。•（2）数字条码字字符：2条2空，共7个模块•（3）辅助条码字字符：起始、、终止符、中中间分隔符1.4条形码技术•商品条码的条条码字符集：：0～9。条码字符：2条2空，共7个模块。每个个条或空由1～4个模块组成。•条码字符集:A子集、B子集、C子集。•A子集与C子集互为反相，B子集与C子集互为镜像。A子集中条码字符包包含的条模块块的个数为奇奇数，称奇排列；B、C子集为偶数，，称偶排列。1.4条形码技术EAN-13条码构成及符符号构成1.4条形码技术4.EAN-13商品条码字符符集的选用图1.4-1EAN-13商品条码中的的前置码不用用条码字符表表示，不包括括在左侧数据据符内。起始符、终止止符为101；中间分隔符符为01010。1.4条形码技术表1.4-2左侧数据符字字符集的选用用规则选用A子集还是B子集表示左侧侧数据符取决于前置码码的数值。1.4条形码技术•譬如，图1.4-1中EAN-13商品条码确定定13位数字代码6901234567892的左侧数据符符的二进制表表示。•第一步：根据据前表，前置置码为6的左侧数据符符所选用的字字符集依次排排列为ABBBAA。•第二步：查表表，左侧数据据符901234的二进制表示示。如表1.4-3所示。表1.4-3左侧数据符901234的二进制表示示左侧数据符901234字符集ABBBAA字符的二进制表示0001011010011101100110011011011110101000111.4条形码技术5、店内条码•在购买散装食食品时，会使使用一种独特特的条码——店内条码。这这种条码是工工作人员现将将商品的名称称和保质期输输入计算机备备案数据库，消费者只只要将所过食食品放在称重重器上，然后后输入商品相相关的信息后后，就可以进进行打印了。。•在商品条码的的盲区里（主主要是一些散散装的商品））店内条码就就成为超市唯唯一的选择，，所以店内条条码会一定范范围内和商品品条码长期共共存。图1.4-2店内条码店内条码并不不是超市或企企业自己随意意制定的，，也必须遵遵循相应的国国家标准（GB/T18283—2008：商品条码店店内条码）。。譬如超市店店内条码按国国家标准必须须是以“20~24””作为为前前缀缀。。店内内条条码码的的编编码码分分为为两两种种：不不包包含含价价格格等等信信息息的的13位代代码码和和包包含含价价格格等等信信息息的的13位代代码码。。1.4条形形码码技技术术6.EAN部分分已已分分配配的的前前缀缀码码前缀码编码组织所在国家（或地区）/应用领域00~03美国和加拿大45、49日本880韩国885泰国888新加坡690~695中国471中国台湾489中国香港特别行政区958中国澳门特别行政区20~29店内码977连续出版物978、979图书1.4条形形码码技技术术二维维条条形形码码•一维维条条码码只只是是在在一一个个方方向向上上（（一一般般是是水水平平方方向向））表表达达信信息息，，使使用用时时通通过过这这个个代代号号调调取取计计算算机机网网络络中中的的数数据据。。因因此此一一维维条条码码有有一一个个明明显显得得缺缺点点，，即即垂垂直直方方向向不不携携带带信信息息，，故故信信息息密密度度偏偏低低。。受受信信息息容容量量的的限限制制，，一一维维条条码码通通常常是是对对物物品品的的标标识识，，而而不不是是对对物物品品的的描描述述。。它它对对两两个个助助手手———计算算机机和和数数据据库库相相当当依依赖赖。。没没有有两两个个助助手手的的鼎鼎力力相相助助，，一一维维条条码码很很难难派派上上用用场场。。•由于于受受信信息息容容量量的的限限制制，，一一维维条条码码符符号号仅仅仅仅是是对对物物品品信信息息代代码码的的标标识识，，而而不不是是对对物物品品的的描描述述。。所所谓谓对对物物品品的的标标识识，，就就是是给给某某物物品品分分配配一一个个代代码码，，代代码码以以条条码码符符号号的的形形式式印印制制在在物物品品上上，，用用来来标标识识该该物物品品以以便便自自动动扫扫描描设设备备的的识识读读，，代代码码或或一一维维条条码码本本身身不不表表示示该该产产品品的的描描述述性性信信息息，，更更详详细细的的信信息息要要通通过过访访问问数数据据库库才才可可以以了了解解。。1.4条形码码技术术1.二维条条码组组成与与优势势二维条条码技技术就就是在在一维维条码码无法法满足足实际际应用用需求求的前前提下下产生生的。。二维条条码是是用某某种特特定的的几何何图形形按一一定规规律在在平面面(水平和和垂直直二维维方向向)上分布布的条条、空空相间间的图图形来来记录录数据据符号号信息息，作作为一一种全全新的的自动动识别别和信信息载载体技技术，，二维维条码码能将将图像像、声声音、、文字字等信信息进进行整整合，，从而而增加加搭载载的信信息量量，二二维码码的数数据存存储量量是一一维码码的几几十倍倍到几几百倍倍，就就像一一个便便携式式的数数据库库。二维条条形码码可以以从水水平、、垂直直两个个方向向来获获取信信息，，因此此，其其包含含的信信息量量远远远大于于一维维条形形码，，并且且还具具备自自纠错错功能能。1.4条形码技术术二维条码的的设计中有有两个目的的：•一是为了保保证局部损损坏的条码码仍可正确确辨识；•二是使扫描描容易完成成。1.4条形码技术术二维条形码码的特点二维条形码码是在水平平和垂直方方向的二维维空间存储储信息。一维条形码码与二维条条形码火车车票的比较较1.4条形码技术术二维条码的的优点•（1）可靠性强强•每条形码的的读取准确确率远远超超过人工记记录，平均均每15000个字符才会会出现一个个错误。•（2）效率高•条形码的读读取速度很很快，相当当于每秒40个字符。•（3）成本低•与其它自动动化识别技技术相比较较，条形码码技术仅仅仅需要一小小张贴纸和和相对构造造简单的光光学扫描仪，成本相相当低廉。。•（4）易于制作作•条形码的编编写很简单单，制作也也仅仅需要要印刷，被被称作为““可印刷的的计算机语语言”。1.4条形码技术术•（5）构造简单单•条形码识别别设备的构构造简单，，使用方便便。•（6）灵活实用用•条形码符号号可以手工工键盘输入入，也可以以和有关设设备组成识识别系统实实现自动化化识别，还还可和其他他控制设备备联系起来来实现整个个系统的自自动化管理理。•（7）高密度度•二维条码码通过利利用垂直直方向的的堆积来来提高条条码的信信息密度度，而且且采用高高密度图图形表示示，因此此不需事事先建立立数据库库，真正正实现了了用条码码对信息息的直接接描述。。•（8）纠错功功能•二维条形形码不仅仅能防止止错误，，而且能能纠正错错误，即即使条形形码部分分损坏，，也能将将正确的的信息还还原出来来。1.4条形码技技术•（9）多语言言形式，，可表示示图像•二维条码码具有字字节表示示模式，，即提供供了一种种表示字字节流的的机制。。不论何何种语言言文字它它们在计计算机中中存储时时以机内内码的形形式表现现，而内内部码都都是字节节码，可可识别多多种语言言文字的的条码。。•（10）具有加密机机制•可以先用一定定的加密算法法将信息加密密，再用二维维条码表示。。在识别二维维条码时，再再加以一定的的解密算法，，便可以恢复复所表示的信信息。1.4条形码技术2.常见的二维条条码分类(a)堆叠式二维条条码(b)矩阵式二维条条码1.4条形码技术堆叠式和矩阵阵式二维条码码的组成特点点堆叠式二维条条码的编码原原理是建立在在一维条码的的基础上，将将一维条码的的高度变窄，，再根据需要要堆成多行，，其编码设计计、检查原理理、识读方式式等方面都继继承了一维条条码的特点，，但由于行数数增加，对行行的辨识、解解码算法及软软体则与一维维条码有所不不同。49码、16K码、PDF417等为代表。其其中PDF是取英文PortableDataFile的的缩写，，意为“便便携数据文件件”，是目目前应用最为为广泛的堆叠叠式二维条码码。•矩阵式二维条条码是以矩阵阵的形式组成，在矩阵相相应元素位置置上，用点的出现表示二二进制的“1”，不出现表示二进制的的“0”，点的排列组组合确定了矩阵码码所代表的意意义。其点可以是方点、、圆点或其他他形状的点。。•是建立在计算算机图像处理理技术、组合编码原理等等基础上的图图形符号自动辨识的码制制。DataMatrix码、MaxiCode码、快快速响响应(QR,QuickResponse)码为代代表性性。•我国自自主产产权的的国家家标准准二维维码有有《GB/T17172-1997四一七七条码码》《GB/T18284-2000快速响响应矩矩阵码码》《紧密矩矩阵CM码/网格矩矩阵GM码》《SJ/T11349-2006网格矩矩阵码码》和《SJ/T11350-2006紧密矩矩阵码码》1.4条形码码技术术二维条条码的的应用用1.二维条条码与与手机机•手机二二维条条码的的出现现，为为手机机和网网络的的联运运创造造了无无限可可能，，打开开了一一条跨跨媒体体的通通道，，它轻轻松地地连接接起了了人们们日常常生活活和网网络世世界，，尽管管它与与商业业的结结合散散发出出来的的魅力力因为为稚嫩嫩还有有所局局限，，但一一个新新兴营营销国国度的的开启启已势势在必必然。。•手机二二维码码工作作特点点就是是一种种内部部存入入了有有关信信息的的特殊殊几何何图案案，它它会随随着信信息的的改变变而改改变。。手机机二维维码是是横纵纵排列列的，，大大大提高高了它它的信信息容容量。。在读读取上上，手手机二二维条条码可可分为为主动动读取取和被被动读读取两两种。。主动动读取取就是是用手手机作作为拍拍摄体体，去去拍摄摄印刷刷品上上的二二维条条码。。被动动读取取是把把二维维条码码传输输到手手机上上显示示出来来，然然后另另外专专用的的设备备去照照射。。也就就是说说，如如果用用手机机去拍拍摄印印有二二维条条码的的图案案就是是主动动读取取；当当手机机内已已经存存入一一个二二维条条码的的图案案，用用特殊殊设备备来识识别它它，就就是被被动读读取。。1.4条形码码技术术当二维维条码码遇见见手机机•二维条条码是是由黑黑白方方格组组成的的马赛赛克矩矩阵，，它可可以横横向和和纵向向两个个方位位同时时表达达信息息，因因此能能在很很小的的面积积内表表达大大量的的内容容，且且具有有纠错错能力力强、、识别别速度度快、、全方方位识识读等等特点点。就就是这这样一一个神神奇的的图案案，配配合已已越来来越高高效的的网络络，借借助与与手机机的扫扫码功功能，，即可可轻而而易举举的获获得丰丰富的的信息息。•手机二二维条条码的的出现现，为为手机机和网网络的的联运运创造造了无无限可可能，，打开开了一一条跨跨媒体体的通通道，，它轻轻松地地连接接起了了人们们日常常生活活和网网络世世界，，尽管管它与与商业业的结结合散散发出出来的的魅力力因为为稚嫩嫩还有有所局局限，，但一个新新兴营营销国国度的的开启启已势势在必必然。•如“一一键上上网””、““移动动商务务”、、“二二维码码导游游”、、“二二维码码导购购”、、“二二维码码名片片”1.4条形码码技术术手机二二维码码工作作特点点•手机二二维码码就是是一种种内部部存入入了有有关信信息的的特殊殊几何何图案案，它它会随随着信信息的的改变变而改改变。。手机机二维维码是是横纵纵排列列的，，大大大提高高了它它的信信息容容量。。在读读取上上，手手机二二维条条码可可分为为主主动动读读取取和和被被动动读读取取两两种种。•主动动读读取取就就是是用用手手机机作作为为拍拍摄摄体体，，去去拍拍摄摄印印刷刷品品上上的的二二维维条条码码。。被被动动读读取取是是把把二二维维条条码码传传输输到到手手机机上上显显示示出出来来，，然然后后另另外外专专用用的的设设备备去去照照射射。。也也就就是是说说，，如果用手手机去拍拍摄印有有二维条条码的图图案就是是主动读读取；当当手机内内已经存存入一个个二维条条码的图图案，用用特殊设设备来识识别它，，就是被被动读取取。1.4条形码技技术二维码的的安全性性很高•手机二二维码码在开开展应应用的的时候候，都都已经经采用用了非非常高高级别别的安安全加加密，，是对对业务务信息息进行行加密密，这这样其其他用用户就就无法法伪造造这个个而二二维码码了。•譬如，，电影影票上上的二二维码码是经经过高高级加加密，，把这这个二二维码码用扫扫描设设备识识别一一下，，读出出来的的信息息是乱乱码。。在传传输过过程中中，破破解它它的规规律，，伪造造另一一张合合法电电影票票，基基本上上是无无法实实现的的。只有传传输到到后台台系统统，后后台系系统在在进行行解密密之后后，才才能还还原到到最初初的业业务信信息。普通通的消消费者者和玩玩家几几乎不不可能能解密密码。。•从技术术角度度来看看，手手机二二维码码用于于一般般商业业用途途，基基本上上不会会出现现安全全隐患患，而而对于于掌握握各种种二维维码生生成源源程序序的厂厂家老老说，，都可可以在在生成成手机机条码码的过过程中中采用用二维维码内内部的的加密密，对对二维维码进进行防防盗和和防伪伪。•在日本本市场场基于于二维维码的的适度度应用用上，，手机机二维维码占占据了了80%以上。。1.4条形码码技术术2.主要应应用1）物流流管理理1.4条形码码技术术2）优惠惠券；；3）火车车票实实名制制；4）超市市商品品信息息管理理；5）解析析网址址1.4条形码码技术术6）海报报广告告1.4条形码码技术术7）购买买产品品8）防伪伪9）证照照应用用10）备援援应用用1.4条形码码技术术3.二维条条码的的识读读设备备（1）线性性CCD和线性性图像像式识识读器器（LinearImager）•可识读读一维维条码码和行行排式式二维维条码码（如如PDF417），在阅读读二维条码码时需要沿沿条码的垂垂直方向扫扫过整个条条码，又称称为“扫动动式阅读””，这类产产品的价格格比较便宜宜。（2）带带光光栅栅的的激激光光识识读读器器•可识识读读一一维维条条码码和和行行排排式式二二维维条条码码。。识识读读二二维维码码时时将将扫扫描描光光线线对对准准条条码码，，由由光光栅栅部部件件完完成成垂垂直直扫扫描描，，不不需需要要手手工工扫扫动动。。（3）图图像像式式识识读读器器（（ImageReader）•采用用面面阵阵CCD摄像像方方式式将将条条码码图图像像摄摄取取后后进进行行分分析析和和解解码码，，可可识识读读一一维维条条码码和和二二维维条条码码。。•另外，，二维维条码码的识识读设设备依依工作作方式式的不不同还还可以以分为为：手手持式式、固固定式式和平平版扫扫描式式。•二维条码码的识读读设备对对于二维维条码的的识读会会有一些些限制，，但是均均能识别别一维条条码。1.4条形码技技术4.二维码的的局限性性•尽管二维维码作用用很大，，但还是是无法承承载图像像、视频频等超大大的流媒媒体信息息。按照照二维码码编码规规范，其其图形的的面积越越大，它它可以储储存的信信息量也也就越大大。但是是，由于于手机屏屏幕是有有一定大大小限制制的，尤尤其是咱咱中国的的手机种种类特别别复杂。。所以，，现在的的手机二二维码信信息，能能储存的的大概是是100个汉字以以内，不不会太多多。这个个长度应应付我们们大部分分的应用用是绰绰绰有余。。此时，，我们所所需要得得到的是是一个方方便快捷捷的索引引介质，，二维码作作为一个个人机交交互的理理想载体体，是可以以承担这这个功能能的。•它可以让让你很方方便的找找到你所所需要的的东西，，而为必必须要在在二维码码本身里里面，把把所有完完整的信信息存进进去。1.5RFID技术电子标签签：物联联网的第第二代身身份证•电子射频频标识（（RFID）——高技术含含量的芯芯片，可可视为包装商品品的“智智能大脑脑”•基于RFID技术的可可用于单单品识别别的物联联网平台台给人们们提供了了无限的的想象空空间。随随着RFID的发展和和普及，，贴有电电子标签签的商品品随处可可见，与与我们的的一代居居民身份份证换发发为二代代身份证证一样，，商品的的身份证也在在“升级””。作为物物联网的第第二代身份份证，电子子标签将伴伴随商品从从仓库到商商店再到购购买者，甚甚至一直到到变成垃圾圾的整个生生命过程。。同时，顾顾客还可以以通过这种种智能标签签直接了解解他们所需需要的商品品，并立刻刻得到带有有标签的商商品的有关关信息。1.5RFID技术1.5.1RFID技术的理论论基础•RFID(RadioFrequencyIdentification)射频识别是是一项利用用射频信号号通过空间间耦合实现现无接触信信息传递并并通过所传传递的信息息达到识别别目的的技技术。射频频识别系统统通常由电电子标签和和阅读器组组成。射频频识别系统统的数据存存储在射频频标签之中中，其能量量供应以及及与识读器器之间的数数据交换不不是通过电电流而是通通过磁场或或电磁场进进行的。•能量是RFID存在的基础础，电磁能能是自然界界存在的一一种能量形形式。1.5RFID技术1.电磁波与频频道分配1.5RFID技术•各国的无线线管理部门门也规定了了有些频带带为免费的的，以满足足不同的需需要，可供供我们开发发无线通信信设备使用用。这些频频带通常包包括ISM（IndustrialScientificMedical，工业、科科学和医疗疗）频带。。各国的无无线电管理理不尽相同同。譬如，，在美国，，免许可的的频括道道包括27MHz、260~470MHz、902~928MHz和2.4GHz。的中国目目前可具体体使用的ISM频率是315MHz，433MHz和2.4GHz。•ISM(IndustrialScientificMedical)Band，是由ITU-R（ITURadiocommunicationSector，国际通信联联盟无线电通通信局）定义义的。此频段段主要是开放放给工业、科科学、医学三三个主要机构构于使用，，属于FreeLicense，无需授权许许可，只需要要遵守一定的的率发射功率率(一般低于1W)，并且不要对对其它频段造造成干扰即可可。•2.4GHz频段为各国共共同的ISM频段。因此无无线局域网、、蓝牙、ZigBee等无线网络在在，均可工作作在2.4GHz频段上•除了ISM频带以外，在在中国整个低低于135kHz，在北美