电子教案-营销策划(黄尧)课件-模块1：自动识别技术认知

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2.2.1 RFID系统概述
RFID系统包括：阅读器（Reader） 应答器（Transponder）（即电子标签（Tag）） 应用管理系统（中间件+应用软件）
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一、应答器——标签 标签是一个微型的无线收发装置，由耦合元件及芯片组成，每个标 签具有唯一的电子编码UID（唯一标识符Unique Identifier），附着在物 体上标识目标对象。
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我国零售业是最早应用条形码识别技术的领域。
如今商品码用户十多万家，采用条形码标识的商品达数百万种。
条行码识别技术作为商品信息化的核心技术。现如今，中国的条 形码自动识别产业已经初具规模，从业企业已由最初的代理经销国外 产品发展到了自行研制、开发、生产，并逐步向国产化迈进。从条形 码的生成设备到条形码的阅读设备，从优秀的解决方案到系统集成， 无不体现出我国民族产业的快速发展。
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RFID阅读器通过其天线发射能量和信息重叠的电磁变场信号，RFID 电子标签则通过天线获取电磁变场信号来产生感应电流并读取信号。被 动式电子标签自身没有电源，需要获取阅读器发射的电磁波变场来产生 感应电流。RFID的低频和高频段的信息传递是在近场区进行的。
在近场区的磁场强度取决于阅读器天线的线圈半径r和线圈匝数n以 及通过线圈的电流I，距天线正方向d处的磁场强度H为：
利用数字调制信号控制载波的通断
移频键控 Frequency Shift Keying
利用数字调制信号的正、负控制载波的频率
移相键控 Phase Shift Keying
利用数字调制信号的正、负控制载波的相位
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四、数据编码
NRZ编码
NRZ编码（nonreturn-tozero），也称非 归零码，使用两 种不同的店铺分 别表示位1和位0， 而不使用零电平， 通常应用于FSK 或PSK调制
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2.1.2 条形码技术的发展
条形码 诞生
同心环 公牛眼
最早应 用：有 轨电车
UPC码 应用于 杂货零
售
Plessey 码应用 于国防 文件
UPC码作 位美国 标准码 使用
20世纪20 年代
1949
1959
1970
1972
1973
1975
1977
39码在 军工及 工业上 使用
欧共体 EAN-13码 EAN-8码
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二、阅读器 阅读器是一个获取（或写入）和处理电子标签内存储数据的设备。
读 01
操作
写 02
操作
03 与服务
器通信
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阅读器的天线 天线用于在电子标签和阅读器之间建立数据通信的通道。
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三、应用管理系统 RFID系统的应用管理系统可分为3类：RFID系统软件、RFID中间件 和系统应用程序。 1.RFID系统软件
典型RFID系统基本软件功能
1
2
3
4
5
读/写功能
防冲突功能
错误检测与纠正 加密、认证和授 标签的安全功能
功能
权功能
>> 秘秘密密
2.RFID中间件 RFID中间件在阅读器和主机中运行；
监视功能
监视功能是指能够集中式地监视和
报告阅读器等设备的完好状况和工
1
作状态。
中间件
2 3
管理功能
RFID中间件中的管理功能是指事件管 理。在这里“事件”是指阅读器在特 定环境下工程过程中具有某种意义的 记录
目前，发达国家的自动识别技 术已广泛应用于商业流通、工 业制造、交通运输、邮电通讯、 仓储物资管理以及国家安全、 信息安全等领域。
在我国加入WTO和经济全球化的 背景下，自动识别技术正进一步 广泛应用于物流信息化、企业供 应链和社会信息化管理等快速发 展的领域，为我国整体信息化建 设水平的提高、产品质量的追溯 等做出了重要贡献。
发送出去。
④主处理系统根据逻辑运算判断该电子标
计算机系统 签的合法性，针对不同的设定做出相应的
处理和控制，发出指令信号控制执行动作。
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一、近场远场 RFID的通信是RFID电子标签和RFID阅读器通过电磁波进行的信息 传递，电磁波的传播特性与波源的距离有很大的关系。通常可根据观测 点距天线的距离，将天线周围的电磁场区域划分为近场区和远场区。如 图所示，d为观测点到天线的距离，λ为电磁波的波长。
等 多种技术 组合的 高新技术体系
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国外
美国、日本等发达国 家的自动识别技术在
20世纪70年代已初具 规模。
用于帮助人们快速地 进行海量数据的自动 采集和录入。
国内
我国从20世纪80年代 末开始引入自动识别
技术，近十年才得到
迅速发展。
形成了标准化的数据编 码、数据载体、数据采 集、数据传输、数据管 理以及数据共享技术。
高效传递
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自动识别技术具有广阔的市场前景，各项技术各有所长，面对各行 业的信息化应用，自动识别技术将形成互补的局面，并将更广泛地应用 于各行各业。
自动识 别技术
5．自动识别技术标准体系日趋完善
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1.自动识别技术概述 2.常用自动识别技术 3.自动识别技术与物联网
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2 常用自动识别技术
认 知
的
、
与 知
同 生
识 、 目 标 一 起
成 解 决 问 题
策 （
策
略 ）
， 共
的 决
具
体 的解 行决 为问 、题 行
动
信息传递和处理过程
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1.2 自动识别技术的发展现状
一维条 形码
纸质条 形码
二维条形 码
特殊材料 条形码
射频识别
生物识别
图像识别
光字符识别
形成了涉及 光 机 电
计算机 系统集成
可靠性 高
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2.2 RFID射频识别技术
（一）什么是RFID技术 RFID技术：Radio Frequency Identification即射频识别技术，是一种
非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相 关数据，识别工作无须人工干预，也无需识别系统与特定目标之间建 立机械或光学接触，可工作于多种恶劣环境。RFID技术可识别高速运 动物体并可同时识别多个对象，操作快捷方便。
2.1 条形码技术
2.1.1 条形码技术的概念 （一）什么是条形码 条形码是由一组按特定规则排列的条、空及其对应字符组成的表 示一定信息的符号。
（二）条形码的作用 条形码通常用来对物品进行标识，即先给某一物品分配一个代码， 然后以条形码的形式将这个代码表示出来，并且标识在物品上，以便识 读设备通过扫描识读条形码符号对该物品进行识别。
分类
电感耦合
电磁反向散射耦合
依据
电磁感应定律
雷达原理模型
适用于
典型 工作频率
典型 作用距离
低频、高频
125 kHz 13.56 MHz
10～20 cm
超高频、微波
433 MHz 915 MHz 2.45 GHz 5.8 GHz
3～10 m
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三、 RFID信号的调制
信号调制是对信号源信息进行处理加载到载波上，使其转换为适 合于信道传输过程。
接口功能
接口功能指RFID中间件软件将各种阅读 器数据格式转换为一种标准化的格式， 以便于在主机的应用程序、应用系统中 进行集成。
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3.系统应用程序 系统应用程序在与阅读器相连接的主机或通过网络连接的主机上面 运行。 系统应用程序接收并处理由电子标签发出，经阅读器和RFID中间件 软件处理过滤后的标准化数据。 系统应用程序可以是企业公司自有或已有软件程序，例如某个仓库 的进销存管理系统。 系统应用程序软件可以不需要知道它所得到的数据的实际来源。 系统应用程序可能需要经过修改才能接收来自RFID中间件的数据。
（二）RFID的重要性 RFID技术被列为21世纪最重要的技术之一。RFID技术作为一种前
沿科技，引起国内外政府、企业、零售商、科研单位的关注，纷纷开 展实质性的研发工作和应用推广。RFID所带来的不仅仅是生活和工作 上的便利，更意味着一种更安全、更高效、更及时的数据采集方式， 在这个飞跃式发展的时代，整个人类的生活环境也会随之发生根本性 变化。RFID的应用包罗万象，并且在不断发掘新的应用领域和应用模 式，可以说RFID将成为自动识别技术的全新力量。
以计算机技术和通信技术为基础 的一门综合性科学技术。
以集物体标识、数据采集、数据 编码、数据管理和数据传输为一体的 标准化手段。
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信息
编码
载体
（条形码符号、射频标签 等）
专用 … 识别
设备
识别 采集 系统
传 递 供 人 们 共 享 、 互 通 信 息
提
炼认
知 识 ， 达 到
识 世 界 的 目
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Maxi code码
QR码
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GM码 CM码
龙贝码
汉信码
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2.1.3 条形码识别系统 条码识别系统用于识读条码所代表的信息，由扫描系统信号整形电
路、译码接口电路和计算机系统等部分组成。如图所示
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2.1. 4 条形码识别技术的特点
成本低
自由度 大
简单
特点
采集速度 快
灵活 实用
在无线电技术中，原始信号叫基带信号，数字调制就是利用数字 基带信号控制高频载波的参数，包括振幅、频率以及相位，并使这些 参数随基带信号变化。
用来控制高频载波参数的基带信号称为调制信号。 未调制的高频电磁振荡称为载波。 被调制信号调制过的高频电磁振荡称为已调波或已调信号。
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振幅键控 Amplitude Shift Keying
1981
国际物 品编码 协会
1982
1982 年后
1991
EAN-128 码 93码
交叉25码 等40多种
码
中国加入 “协会”
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一、一维条码的发展
UPC码
Plessey码
交插25码
库德巴条码
39条码
EAN码
128条码
RSS码
二、二维条码的发展
49码 16K码
Data code
PDF417码
H = nr2 I 2 r2 d2
在远场区电磁波的自由空间传播损耗取决于观测点到波源的距离d、 光速c以及电磁波的频率f，距离观测点到波源距离d处的空间传播损耗L 为
L
4 d
2
c
/
f
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二、耦合方式
RFID系统中通过天线进行耦合，实现数据的传输。根据电子标签和 阅读器之间的通信及能量感应方式不同，RFID系统的耦合方式一般分为 两种：电感耦合（Inductive Coupling）和电磁反向散射耦合（ Backscatter Coupling）。
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自动识别技术认知
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目录
1.自动识别技术概述 2.常用自动识别技术 3.自动识别技术与物联网
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【引导案例】
《物联网“十二五”发展规划 》
> 秘密
中国物联网产业
RFID技术
自动识别技术
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1 自动识别技术概述
1.1 自动识别技术的概念
自动识别技术 （Automatic Identification，简称为Auto-ID）
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2.2.2 RFID系统的工作原理
①阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号。
阅读器 （Reader）
天线
标签（tag）
②当电子标签进
③阅读器的接收天线接收到从电子 标签发送来的载波信号，阅读器对 接收的信号进行解调和解码，然后 送到主处理系统进行相关处理。
入发射天线工作 区域时，电子标 签被激活，电子 标签将自身编码 等信息通过天线
图像识别技术由于其应用的广泛性，已深入到家庭、社会生活中 。图像识别技术已经在遥感、医用图像处理、工业、军事、公安、文 化艺术等领域得到了广泛应用。
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1.3 自动识别技术的发展趋势
战略 信息
资源
战略 资源
战略 资源
战略 资源
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多功能
远距离
新技术 新设备
经济适用
趋势
小型化 软硬件并举
安全可靠
> 秘密Hale Waihona Puke Baidu
（三）代码 代码是一组用来表征客观事物的一个或一组有序符号。 代码必须具备鉴别功能，即在一个信息分类编码标准中，一个代码 只能唯一地标识一个分类对象，而一个分类对象只能有唯一的代码。在 不同的应用系统中，代码可以表示信息属性，也可以作为对象的唯一标 识，代替对象的名称。
（四）条形码技术 条行码技术：是集光、机、电和计算机技术于一体的自动识别技术 ，突破了计算机应用中数据采集的瓶颈，实现了信息的快速、准确获取 和传送。 条形码技术主要研究如何将信息用条形码来表示，以及如何将条形 码所表示的信息转换为计算机可识别的数据，条形码技术包括编码规则 及标准、符号技术、自动识读技术、印制技术和应用系统设计技术五大 部分。经过多年的研究和应用实践，条形码技术已经发展成为较成熟的 实用技术，具有操作简单、信息采集速度快、采集信息量大、可靠性高 、成本低等优点，具有广阔的发展前景。
由于个人的生物特性具有终生不变、因人而异和携带方便等特性 ，生物特征识别技术在军队、政法、银行、物业、海关、互联网等领 域正发挥着不可替代的作用。中国的指纹、虹膜等识别技术已达到国 际先进水平。。
语音识别技术在商业领域的应用开始掀起了浪潮，为企业、银行 、电信、航空及其他领域提供了更好、更新的业务方式和服务模式。