选择性必修2网络基础《识别技术与短距离通信技术》教学课件

5.2识别技术与短距离通信技术选择性必修2《网络基础》引入

物联网正在成为信息系统发展的前沿技术，并日益走进我们的生活

物联网是继计算机、互联网与移动通信之后的又一次信息产业浪潮，大力发展物联网产业将成为今后一项具有国家战略意义的重要决策。物联网技术的实际应用

第二代身份证内藏的非接触式IC芯片,是更具有科技含量的RFID芯片。芯片可以存储个人的基本信息，可近距离读取其中的资料，需要时在读写器上扫一扫，即可显示个人身份的基本信息。而且，芯片的信息编写格式内容等，由特定厂家提供，因此防伪显著，不易被伪造。一、识别技术及其应用|1、自动识别技术感知识别技术主要实现在诸如识别物体、定位物体等方面。我们下面一起来体验下常用的识别技术传感和识别技术是物联网感知物理世界获取信息和实现物体控制的首要环节，是物联网区别于其他网络的重要特点。1.二维码识别技术二维码又称二维条码，是一个近几年来移动设备上超流行的一种编码方式。使用黑白矩形图案表示二进制数据，通过设备扫描后可获取其中所包含的信息二维码的长度、宽度均记载着数据，并有“定位点”和“容错机制”1.二维码识别技术二维码的生成原理二维码的机制就是用特定的几何图形在二维平面上分布的黑白相间的图形。它的实质就是计算机的逻辑基础语言，0和1进行的排列组合，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息。二维码是一种比一维码更为先进的条码格式。一维码只能在一个方向，且大多是水平方向上表达信息，但是二维码在水平、垂直方向上都能储存信息。1.二维码识别技术二维码的识别原理二维码识别就是一个解码的过程。一个0对应的就是一个白色小方块，一个1对应的就是一个黑色小方块，我们把这些小方块，按照8个一组，填进大方块里，这就是一个完整的，可以被手机相机识别的二维码图案了。二维码就是把信息翻译成黑白小方块，然后把它们填到大方块里。等我们扫码时，黑白小方块又转化成我们要的信息。这就类似于我们考试中所用到的答题卡，也是把我们要的答案转化成机器可扫描的图案，所以机器能在一秒钟之内知道你得了多少分。1.二维码识别技术信息获取（名片、地图、WIFI密码、资料）网站跳转（跳转到微博、手机网站、网站）广告推送（用户扫码，直接浏览商家推送的视频、音频广告）手机电商（用户扫码、手机直接购物下单）防伪溯源（用户扫码、即可查看生产地；同时后台可以获取最终消费地)优惠促销（用户扫码，下载电子优惠券，抽奖）会员管理（用户手机上获取电子会员信息、VIP服务）手机支付（扫描商品二维码，通过银行或第三方支付提供的手机端通道完成支付）账号登录（扫描二维码进行各个网站或软件的登录）二维码技术应用范围2.RFID技术RFID是一种无线通信技术，可以通过无线电信号识别特定的目标并读写相关数据，而且识别系统与特定目标之间无需建立机械或者光学接触。

射频识别技术的出现改变了条形码依靠“有形”的一维或二维几何图案来提供信息的方式，通过芯片来提供存储在其中的数量庞大的“无形”信息。2.RFID技术RFID系统传送器接收器微处理器天线标签阅读器通常将RFID系统分为阅读器、天线和标签三大组件。2.RFID技术RFID电子标签的阅读器通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作，RFID系统的工作原理通过在阅读器与电子标签之间进行非接触双向传输，以完成目标识别和数据交换的目的2.RFID技术RFID的优点：1、可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。2、非接触识别，能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢。3、阅读速度快，大多数情况不到100毫秒。4、应用领域广泛。仓储管理、图书馆、门禁系统、食品安全溯源，病患监测、居民小区安防系统、近距离通信与工业控制领域，物流领域、铁路运输识别与管理，以及高速公路的不停车电子收费（ETC）系统等。3.传感技术传感器是物联网的一个重要组成部分。如果将物联网比作一个人，那么传感器就是人体的五官，是全面感知外界的核心元件。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一定规律转换为电信号或其他所需形式，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。温湿度传感器内部图3.传感技术类型感觉器官包括作用光敏传感器视觉红外线传感器、紫外线传感器、色彩传感器收集光线明暗变化信息声敏传感器听觉音量传感器用于检测在气体、液体或固体中传播的机械振动。气敏传感器嗅觉氨气传感器、甲醛传感器用于检测气体浓度和成分。化学传感器味觉化学传感器用于检测各种化学物质及其浓度。压敏、温敏、湿敏传感器触觉压力传感器、温湿度传感器能感受压力和环境温度、湿度。3.传感技术传感器敏感元件转换元件基本电路能敏锐地感受某种物理、化学、生物的信息并将其转变为电信息的特种电子元件。将敏感元件输出转换为适于传输和测量的电信号部分。将电路参数转换成电量输出。二、短距离无线通信技术及其应用|1、短距离通信技术1、蓝牙技术蓝牙技术是一种无线数据和语音通信开放的全球规范，它是基于低成本的近距离无线连接，为固定和移动设备建立通信环境的一种特殊的近距离无线技术连接。蓝牙设备是蓝牙技术应用的主要载体，常见蓝牙设备比如电脑、手机、耳机等。蓝牙设备连接必须在一定范围内进行配对。1、蓝牙技术蓝牙技术及蓝牙产品的主要特点：1蓝牙技术的适用设备多，无需电缆，通过无线使电脑和电信连网进行通信。2蓝牙技术的工作频段全球通用。3蓝牙技术的安全性和抗干扰能力强。4传输距离较短。5通过跳频扩频技术进行传播。2、NFC技术NFC的中文全称为近场通信技术。NFC是在非接触式射频识别(RFID)技术的基础上，结合无线互连技术研发而成，它为我们日常生活中越来越普及的各种电子产品提供了一种十分安全快捷的通信方式。NFC其实质是一种短距离的高频无线通信技术，通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能，利用移动终端实现移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪等应用。2、NFC技术NFC终端工作模式：1主动模式：NFC终端做为一个读卡器，发出射频场去识别和读写别的NFC设备信息（读取NFC标签信息）2被动模式：NFC终端被模拟成一张卡，被动相应，被读写信息。（刷手机乘公交）3双向模式：NPC终端双方都主动发出射频场来建立点对点的通信（信息交互）3、ZigBee技术ZigBee，也称紫蜂，是一种低速短距离传输的无线网上协议。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。是基于蜜蜂相互间联系的方式而研发生成的一项应用于互联网通信的网络技术。该项技术尤为适用于数据流量偏小的业务3、ZigBee技术ZigBee技术本质上是一种速率比较低的双向无线网络技术，拥有低复杂度和短距离以及低成本和低功耗等优点，是实现物联网的简单途径。智能家居4、Wi-Fi技术Wi-Fi则是通过无线电波来连网；常见的就是一个无线路由器，那么在这个无线路由器的电波覆盖的有效范围都可以采用Wi-Fi连接方式进行联网，如果无线路由器连接了一条ADSL线路或者别的上网线路，则又被称为热点。无线网络上网可以简单的理解为无线上网，几乎所有智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持Wi-Fi上网，是当今使用最广的一种无线网络传输技术Wi-Fi最主要的优势在于不需要布线，可以不受布线条件的限制三、典型例题分析|巩固练习1.传感器是一种（

）装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一定规律转换为（

）或其他所需形式，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。【详解】本题考查的是传感器。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息按一定规律转换为电信号或其他所需形式，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。检测电信号巩固练习2（多选）.常见的传感器，包括（

）A.位移传感器、形变传感器

B.重力传感器、加速度传感器C.湿度传感器、温度传感器

D.超声波测距传感器【详解】本题考查常见的传感器。常见的传感器包含但不限于，位移传感器，光电传感器、温度传感器、重力传感器、角度传感器、湿度传感器、压力传感器等，本题中ABCD全是常见的传感器。ABCD巩固练习ABC3(多选).一套完整的RFID系统，是由（）组成的。A.阅读器

B.电子标签C.应用软件系统

D.识别码【详解】本题考查的是RFID系统。一套完整的RFID系统，是由阅读器、电子标签、应用软件