《物联网概论》教学课件—04自动识别技术
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7
条形码的组成
条形码由一组规则排列的条和空、相应的数字组成， “条”指光线反射率较低的部分，“空”指光线反射率较高 的部分，这种用条、空组成的数据编码可以供机器识读，而 且很容易译成二进制数和十进制数。
码制
这些条和空可以有各种不同的组合方法，构成不同的图 形符号，即各种符号体系，也称码制。
8
条形码组成
电子标 签
读写器
电子标签与读写器之间通过 耦合元件实现射频信号的空 间无接触式耦合。在耦合通 道内，根据时序关系，实现
能量传递和数据交换。
天线
是标签与读写器之间传输数 据的发射与接收装置。读写 器和电子标签之间通过天线 进行射频信号进行耦合，耦 合类型有：电感耦合和电磁
反向散射耦合
31
RFID系统的基本组成
应用系统软件对 自动识别装置所 采集的数据进行 处理
应用软件系统
5
自动识别技术
数据采集技术 特征提取技术
需要被识别物体具有特定的识 别特征载体，如标签等
被识别物体本身的行为特征， 包括静态、动态的和属性的 特征
6
4.2.1 条形码技术概述 4.2.2 二维条形码 4.2.3 二维码适用领域 4.2.4 手机二维码应用
思考：什么是射频？什么是耦合？
26
标签分类（供电方式）
有源电子标签 无源电子标签 半无源电子标签
有源电子标签内装有电池 无源电子标签没有内装电池 半无源电子标签部分依靠电池工作
27
标签分类（频率不同）
低频电子标签 高频电子标签 超高频电子标签 微波电子标签
标签分类（封装形式）
信用卡标签 线形标签 纸状标签 玻璃管电子标签等
第四章 自动识别技术
4.1 自动识别技术概述 4.2 条形码技术 4.3 RFID技术 4.4 EPC体系 4.5 智能卡技术 4.6 光学字符识别技术 4.7 机器视觉识别技术 4.8 生物识别技术
2
4.1.1 自动识别技术的基本概念 4.1.2 自动识别技术分类
3
自动识别技术是应用一定的识别装置，自动获取被识
别物品的相关信息，并提供给后台系统来完成相关处理与 控制的一种技术。
4
自动识别系统模型
自动识别装置完成数据的采集 和存储工作
自动识别装置
中间件或接口
中间件或者接口提供自动 识别装置和应用软件系统 之间的通讯接口，包括数 据格式，将自动识别系统 采集的数据转换成应用软 件系统可以识别和利用的 信息并进行传递
静区 起始符 左右侧数据符 中间分隔符 校验符 终止符 识读字符
9
条形码码制
EAN/UPC码 39码 25码
交叉25码 128码 93码 Codaba
国际通用的商品条形码，长度固定，内容为 数字的应用于全球商品标识的条形码 企业内部自定义码制，可根据具体需要确定 条形码的长度和信息
是一种类似于39码的条形码，它的密度较高 应用于血库、图书馆、包裹等的跟踪管理
10
条形码识别系统由条形码扫描器（阅读器）、放大整形 电路、译码接口电路和计算机系统等部分组成。
11
条形码识读信号的转换与整形
12
条形码阅读器分类 光笔条形码阅读器 CCD条形码阅读器 激光条形码阅读器
13
一维条形码是在一个方向（一般是水平方向）表达信息， 垂直方向不表达信息；如在水平和垂直方向皆能存储信息的 条形码，就称为二维条形码（2-dimensional bar code）， 简称二维码。
14
➢ 二维条形码利用特定的几何图形按一定的码制以黑白相间的图形记 录数据，在代码编制上巧妙地利用“0”、“1”比特流，使用若干 个与二进制对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设 备或光电扫描设备识读以获取信息。
➢ 二维码能在横向和纵向两个方位同时的信息。
15
二维码的码制
堆叠式/行排式二维码 矩阵式二维码 邮政码
识读业务是指通过手机摄像头采集介质上 存储的二维码图像，再由手机解码软件识 读出存储于二维条码中的信息，并触发相 应的业务
24
4.3.1 RFID技术概述 4.3.2 RFID系统的构成 4.3.3 RFID系统的工作方式 4.3.4 RFID标签通信协议 4.3.5 RFID技术应用举例
25
RFID（Radio Frequency Identification，无线射频识 别技术）是一种非接触式的自动识别技术，其基本原理是利 用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传 输特性，实现对被识别物体的自动识别。
28
RFID特点
读取方便快捷
体积小型化、形 状多样化
可重复使用
数据容量大
快速扫描
抗污染能力和耐 久性 穿透性和无障碍 识读
安全性
29
RFID待解决问题 RFID标准化问题 制造成本问题 技术问题
30
RFID系统的基本组成
存储一定格式的管理与 业务数据，作为识别对 象的标识信息，容量大 还可存储业务数据，是 RFID系统的数据载体
能有效地表示中文汉字、 日本汉字与假名
21
身份识别卡 物流运输行业
资产跟踪等
22
手机二维码应用是指以手机为扫描设备，利用移动通信 网络，为手机用户提供各种二维码识读与处理业务。
电子商务 的应用
扫描软件 的普及
智慧型 应用推 广
23
手机二维码应用模式 被读业务 识读业务
被读业务是以手机为存储二维码电子凭证的 载体，再通过验证机构的二维码扫描识读设 备读取信息，以完成相关应用。
主流二维码——QR码的结构 QR码组成
探测、定位图形 校正图形 格式信息 版本信息 数据和纠错
19
主流二维码——QR码编码过程
数据 分析
纠错 编码
构造 最终 数据
信息
掩模
数据 编码
数据 容量
构造 矩阵
格式 和版 本信
息
20
wk.baidu.com
主流二维码——QR码优点
寻像方便
数据密度大
可靠性高
可识读性强
适用性强
高速识读性
32
RFID中间件介绍
RFID子系统的核心是将自动识别技术引入实际的应用系统，这需解决应用 系统与RFID子系统间的接口问题。因此，通透性是系统组成的关键，它指正确 获取数据、确保读取可靠、有效将数据传到后端系统等，实现将业务系统与读 写器系统模块的对接。这种应用与应用之间（Application to Application， A2A）的数据通透是由中间件解决的，因此，中间件便成为RFID应用的一项重要 技术。
建立在一维码的基础上，按需堆积成多行
在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中 的不同分布进行编码
通过不同长度的条进行编码，主要用于邮 件编码，属于专用领域的特殊码
16
➢ 美国——PDF 417码 ➢ 日本——QR code码 ➢ 韩国---- DM码 ➢ 中国——GM和CM
17
主流二维码——QR码
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条形码的组成
条形码由一组规则排列的条和空、相应的数字组成， “条”指光线反射率较低的部分，“空”指光线反射率较高 的部分，这种用条、空组成的数据编码可以供机器识读，而 且很容易译成二进制数和十进制数。
码制
这些条和空可以有各种不同的组合方法，构成不同的图 形符号，即各种符号体系，也称码制。
8
条形码组成
电子标 签
读写器
电子标签与读写器之间通过 耦合元件实现射频信号的空 间无接触式耦合。在耦合通 道内，根据时序关系，实现
能量传递和数据交换。
天线
是标签与读写器之间传输数 据的发射与接收装置。读写 器和电子标签之间通过天线 进行射频信号进行耦合，耦 合类型有：电感耦合和电磁
反向散射耦合
31
RFID系统的基本组成
应用系统软件对 自动识别装置所 采集的数据进行 处理
应用软件系统
5
自动识别技术
数据采集技术 特征提取技术
需要被识别物体具有特定的识 别特征载体，如标签等
被识别物体本身的行为特征， 包括静态、动态的和属性的 特征
6
4.2.1 条形码技术概述 4.2.2 二维条形码 4.2.3 二维码适用领域 4.2.4 手机二维码应用
思考：什么是射频？什么是耦合？
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标签分类（供电方式）
有源电子标签 无源电子标签 半无源电子标签
有源电子标签内装有电池 无源电子标签没有内装电池 半无源电子标签部分依靠电池工作
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标签分类（频率不同）
低频电子标签 高频电子标签 超高频电子标签 微波电子标签
标签分类（封装形式）
信用卡标签 线形标签 纸状标签 玻璃管电子标签等
第四章 自动识别技术
4.1 自动识别技术概述 4.2 条形码技术 4.3 RFID技术 4.4 EPC体系 4.5 智能卡技术 4.6 光学字符识别技术 4.7 机器视觉识别技术 4.8 生物识别技术
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4.1.1 自动识别技术的基本概念 4.1.2 自动识别技术分类
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自动识别技术是应用一定的识别装置，自动获取被识
别物品的相关信息，并提供给后台系统来完成相关处理与 控制的一种技术。
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自动识别系统模型
自动识别装置完成数据的采集 和存储工作
自动识别装置
中间件或接口
中间件或者接口提供自动 识别装置和应用软件系统 之间的通讯接口，包括数 据格式，将自动识别系统 采集的数据转换成应用软 件系统可以识别和利用的 信息并进行传递
静区 起始符 左右侧数据符 中间分隔符 校验符 终止符 识读字符
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条形码码制
EAN/UPC码 39码 25码
交叉25码 128码 93码 Codaba
国际通用的商品条形码，长度固定，内容为 数字的应用于全球商品标识的条形码 企业内部自定义码制，可根据具体需要确定 条形码的长度和信息
是一种类似于39码的条形码，它的密度较高 应用于血库、图书馆、包裹等的跟踪管理
10
条形码识别系统由条形码扫描器（阅读器）、放大整形 电路、译码接口电路和计算机系统等部分组成。
11
条形码识读信号的转换与整形
12
条形码阅读器分类 光笔条形码阅读器 CCD条形码阅读器 激光条形码阅读器
13
一维条形码是在一个方向（一般是水平方向）表达信息， 垂直方向不表达信息；如在水平和垂直方向皆能存储信息的 条形码，就称为二维条形码（2-dimensional bar code）， 简称二维码。
14
➢ 二维条形码利用特定的几何图形按一定的码制以黑白相间的图形记 录数据，在代码编制上巧妙地利用“0”、“1”比特流，使用若干 个与二进制对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设 备或光电扫描设备识读以获取信息。
➢ 二维码能在横向和纵向两个方位同时的信息。
15
二维码的码制
堆叠式/行排式二维码 矩阵式二维码 邮政码
识读业务是指通过手机摄像头采集介质上 存储的二维码图像，再由手机解码软件识 读出存储于二维条码中的信息，并触发相 应的业务
24
4.3.1 RFID技术概述 4.3.2 RFID系统的构成 4.3.3 RFID系统的工作方式 4.3.4 RFID标签通信协议 4.3.5 RFID技术应用举例
25
RFID（Radio Frequency Identification，无线射频识 别技术）是一种非接触式的自动识别技术，其基本原理是利 用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传 输特性，实现对被识别物体的自动识别。
28
RFID特点
读取方便快捷
体积小型化、形 状多样化
可重复使用
数据容量大
快速扫描
抗污染能力和耐 久性 穿透性和无障碍 识读
安全性
29
RFID待解决问题 RFID标准化问题 制造成本问题 技术问题
30
RFID系统的基本组成
存储一定格式的管理与 业务数据，作为识别对 象的标识信息，容量大 还可存储业务数据，是 RFID系统的数据载体
能有效地表示中文汉字、 日本汉字与假名
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身份识别卡 物流运输行业
资产跟踪等
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手机二维码应用是指以手机为扫描设备，利用移动通信 网络，为手机用户提供各种二维码识读与处理业务。
电子商务 的应用
扫描软件 的普及
智慧型 应用推 广
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手机二维码应用模式 被读业务 识读业务
被读业务是以手机为存储二维码电子凭证的 载体，再通过验证机构的二维码扫描识读设 备读取信息，以完成相关应用。
主流二维码——QR码的结构 QR码组成
探测、定位图形 校正图形 格式信息 版本信息 数据和纠错
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主流二维码——QR码编码过程
数据 分析
纠错 编码
构造 最终 数据
信息
掩模
数据 编码
数据 容量
构造 矩阵
格式 和版 本信
息
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wk.baidu.com
主流二维码——QR码优点
寻像方便
数据密度大
可靠性高
可识读性强
适用性强
高速识读性
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RFID中间件介绍
RFID子系统的核心是将自动识别技术引入实际的应用系统，这需解决应用 系统与RFID子系统间的接口问题。因此，通透性是系统组成的关键，它指正确 获取数据、确保读取可靠、有效将数据传到后端系统等，实现将业务系统与读 写器系统模块的对接。这种应用与应用之间（Application to Application， A2A）的数据通透是由中间件解决的，因此，中间件便成为RFID应用的一项重要 技术。
建立在一维码的基础上，按需堆积成多行
在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中 的不同分布进行编码
通过不同长度的条进行编码，主要用于邮 件编码，属于专用领域的特殊码
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➢ 美国——PDF 417码 ➢ 日本——QR code码 ➢ 韩国---- DM码 ➢ 中国——GM和CM
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主流二维码——QR码
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