标签二维码中的物联网技术

标签二维码中的物联网技术物联网工程专业学生：张树园学号：20131375020摘要：前几年，物联网这三个字，一直以“炒作概念”为先。

什么是物联网？通俗一点而言，就是“物与物之间的联系”。

而最近两年，物联网明确纳入国家“十二五”发展规划，物联网终于从“概念”走向“实质”。

在物联网的产业链中，感知与识别技术是无线网络产业的核心基础技术。

条码识别，尤其是二维码识别技术则是感知技术的重要组成。

因此，在整个物联网的发展中，二维码是最好的实现手段。

二维码不仅可以把图片、声音、文字等可以数字化的信息进行编码，信息容量巨大，还可查询到产品的来源地、真伪、厂家等。

最近两年，二维码已经在物流、金融、交通、制造业、电子商务、传媒、旅游等领域都得到了应用。

特别是在商业流通领域，二维码技术正在引发一场商业模式革命。

关键字：物联网；二维码；商业化正文：一、物联网的定义物联网是将无处不在的末端设备和设施，包括具备内在智能的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和外在使能的，如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等智能化物件或动物或智能尘埃，通过各种无线/有线的长距离/短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成、以及基于云计算的SaaS营运等模式，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面等管理和服务功能，实现对万物的高效、节能、安全、环保的管、控、营一体化。

物联网:通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描仪等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。

二、物联网产生的背景和历史1999 年 MIT Auto-ID Center 提出物联网概念，即把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。

2004 年日本总务省提出 u-Japan 构想中，希望在 2010 年将日本建设成一个“Anytime，Anywhere，Anything，Anyone”都可以上网的环境。

同年，韩国政府制定了 u-Korea 战略，韩国信通部发布的《数字时代的人本主义：IT839 战略》以具体呼应 u-Korea。

2005 年 11 月在突尼斯举行的信息社会世界峰会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）发布了《ITU 互联网报告 2005：物联网》，报告指出，无所不在的“物联网”通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。

射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。

2008 年 11 月 IBM 提出“智慧的地球”概念，即“互联网+物联网=智慧地球”，以此做为经济振兴战略。

如果在基础建设的执行中，植入“智慧”的理念，不仅仅能够在短期内有力的刺激经济、促进就业，而且能够在短时间内为中国打造一个成熟的智慧基础设施平台。

2009 年 6 月欧盟委员会提出针对物联网行动方案，方案明确表示在技术层面将给予大量资金支持，在政府管理层面将提出与现有法规相适应的网络监管方案2009 年 8 月温家宝总理在无锡考察传感网产业发展时明确指示要早一点谋划未来，早一点攻破核心技术，并且明确要求尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。

目前：经国家标准化管理委员会批准，全国信息技术标准化技术委员会组建了传感器网络标准工作组，标准工作组现聚集了中国科学院、中国移动通信集团公司等国内传感网主要的技术研究和应用单位。

三、物联网的分类1）私有物联网（Private IoT）：一般面向单一机构内部提供服务；2）公有物联网（Public ）：基于互联网（Internet）向公众或大型用户群体提供服务；3）社区物联网（Community ）：向一个关联的“社区”或机构群体（如一个城市政府下属的各委办局：如公安局、交通局、环保局、城管局等）提供服务4）混合物联网（Hybrid ）：是上述的两种或以上的物联网的组合，但后台有统一运维实体。

四、二维码的概念二维码，一个黑白的方块，再简单不过了，但其中却能暗藏深意。

二维码，又称二维条码，二维条形码最早发明于日本，它是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的，在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，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，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。

它具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集；每个字符占有一定的宽度；具有一定的校验功能等。

同时还具有对不同行的信息自动识别功能、及处理图形旋转变化等特点。

二维码定义自动识别技术主要包括信息载体、载体制作(设备)和采集设备技术,其中信息载体主要包括条码(一维码和二维码)和射频卡(RFID)。

其中,二维码(2-dimensional bar code)是用某种特定的几何形体按一定规律在平面上分布(黑白相间)的图形来记录信息的应用技术,从技术原理来看,二维码在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”和“1”比特流的概念,使用若干与二进制相对应的几何形体来表示数值信息,并通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息的自动处理。

最早时，它在报纸上扮演着排版自动化的角色；之后被用在火车票上，记录着个人信息聚合和防伪的功能；现在它渐渐融入了我们的生活中，手机、登机牌、地铁广告牌、商品包装纸，甚至是餐盘纸上面，随处可见它的身影，并为人们带来方便。

在许多种类的二维条码中，常用的码制有：Data Matrix, Maxi Code, Aztec, QR Code, Vericode, PDF417, Ultracode, Code 49, Code 16K 等。

五、二维码的应用前景伴随着手机行业相关技术的进步，一些以前用途并不广泛的通信技术忽然间大派用场，二维码技术就是其中一种。

目前在各大城市越来越多透过二维码的方式提供新式商业应用，通过扫描二维码获取各类商品、商家信息已经成为了当下的一个潮流和趋势。

传统的票务、物流凭证、会员管理、优惠促销等活动中，多为使用纸质等卡片式凭证、优惠券等，并且使用人工配送及验证方式，效率低，误差大。

各行业中对票据、凭证的传统应用方式，存在一系列问题，如对库存管理难、物流运送慢、营销渠道窄、用户携带易丢失、身份验证难等。

通过使用专用识读设备识读二维码，可实现特定业务信息的快速、准确、有效地传递，达到在不同的应用领域里对不同的对象如业务数据、客户资料、业务流程或环节进行管理的目的。

六、二维码的优点✧伴随着手机行业相关技术的进步，一些以前用途并不广泛的通信技术忽然间大派用场，二维码技术就是其中一种。

目前在各大城市越来越多透过二维码的方式提供新式商业应用，通过扫描二维码获取各类商品、商家信息已经成为了当下的一个潮流和趋势。

✧传统的票务、物流凭证、会员管理、优惠促销等活动中，多为使用纸质等卡片式凭证、优惠券等，并且使用人工配送及验证方式，效率低，误差大。

✧各行业中对票据、凭证的传统应用方式，存在一系列问题，如对库存管理难、物流运送慢、营销渠道窄、用户携带易丢失、身份验证难等。

通过使用专用识读设备识读二维码，可实现特定业务信息的快速、准确、有效地传递，达到在不同的应用领域里对不同的对象如业务数据、客户资料、业务流程或环节进行管理的目的。

七、二维码的种类二维码分类二维码可分为堆叠式/行排式二维码和矩阵式二维码,其中,堆叠式/行排式二维码形态上是由多行短截的一维码堆叠而成;矩阵式二维码以矩阵的形式组成,在矩阵相应元素位置上用“点”表示二进制“1”, 用“空”表示二进制“0”,并由“点”和“空”的排列组成代码。

矩阵式二维码（又称棋盘式二维码），它是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。

在矩阵相应元素位置上，用点（方点、圆点或其他形状）的出现表示二进制“1”，点的不出现表示二进制的“0”，点的排列组合确定了矩阵式二维码所代表的意义。

矩阵式二维码是建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的一种新型图形符号自动识读处理码制。

具有代表性的矩阵式二维码有：Code One、Maxi Code、QR Code、 Data Matrix等。

中心的八、物联网技术在二维码中的应用二维码主要根据物联网技术中的自动识别技术来制造。

包括光符号识别技术，语音识别技术，生物计量识别技术，IC卡技术，条形码技术，射频识别技术。

矩阵式二维码（又称棋盘式二维码）是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。

下图是国内常用的矩阵式二维码实例，手机正常扫描后会跳出高可靠性的信息：在矩阵元素位置上，出现方点、圆点或其他形状点表示二进制“1”，不出现点表示二进制的“0”，点的排列组合确定了矩阵式二维码所代表的意义。

矩阵式二维码是建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的一种新型图形符号自动识读处理码制。

具有代表性的矩阵式二维码有：Code One、Maxi Code、QR Code、 Data Matrix等。

图21*21的矩阵中，黑白的区域在QR码规范中被指定为固定的位置，称为寻像图形（finder pattern）和定位图形(timingpattern)。

寻像图形和定位图形用来帮助解码程序确定图形中具体符号的坐标。

黄色的区域用来保存被编码的数据内容以及纠错信息码。

蓝色的区域，用来标识纠错的级别（也就是Level L 到Level H)和所谓的"Mask pattern",这个区域被称为“格式化信息”（format information）。

九、二维码的原理行排式二维码(又称：堆积式二维码或层排式二维码)，其编码原理是建立在一维码基础之上，按需要堆积成二行或多行。

它在编码设计、校验原理、识读方式等方面继承了一维码的一些特点，识读设备与条码印刷与一维码技术兼容。

但由于行数的增加，需要对行进行判定、其译码算法与软件也不完全相同于一维码。

有代表性的行排式二维码有CODE49、CODE 16K、PDF417等。

其中的CODE49，是1987年由 David Allair 博士研制，Intermec 公司推出的第一个二维码。

十、二维码目前的用途二维码技术应用目前,二维码主要应用于信息/价值流领域,即需要对标的物(即货物)的特征属性进行描述的领域,在该领域,由于用简单的代码(一维码)无法实现信息和属性描述功能,因此必须采用二维码及RFID技术。