物联网导论

物联网导论回顾提纲

1.什么是物联网?

物联网The internet of things是一个基于互联网、传统电信网等信息载体，让所有能被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。

2.物联网的两层含义

第一，物联网与计算机网络有关，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础之上的延伸和扩展的一种网络；

第二，物联网中的信息终端已不再局限于人或电脑，而是延伸到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。

3.物联网的主要特点

①感知识别普适化

无所不在的感知和识别将传统上分离的物理世界和信息世界高度融合。

②异构设备互联化

各种异构设备利用无线通信模块和协议自组成网，异构网络通过“网关”互通互联。

③联网终端规模化

物联网时代每一件物品均具通信功能成为网络终端，5-10年内联网终端规模有望突破百亿。

④管理调控智能化

物联网高效可靠组织大规模数据，与此同时，运筹学，机器学习，数据挖掘，专家系统等决策手段将广泛应用于各行各业。

⑤应用服务链条化

以工业生产为例，物联网技术覆盖从原材料引进，生产调度，节能减排，仓储物流到产品销售，售后服务等各个环节。

⑥经济发展跨越化

物联网技术有望成为从劳动密集型向知识密集型，从资源浪费型向环境友好型国民经济发展过程中的重要动力。

4物联网的三大推动力

第一大推动力：政府

第二大推动力：企业

第三大推动力：教育界与科技界

5.物联网的总体架构

根据信息生成、传输、处理和应用将物联网分为感知层、网络层、管理层和应用层。

（按照逻辑结构划分）

6.物联网的感知相关技术

自动识别与RFID技术、无线传感器技术、智能设备与嵌入式技术、定位技术

7.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。

⏹光学字符识别

⏹语音识别

⏹生物计量识别

⏹条形码

8.光学字符识别（Optical Character Recognition，OCR），是模式识别（Pattern Recognition，PR）的一种技术，是指对文本资料进行扫描，然后对图像文件进行分析处理，获取文字及版面信息的过程

·优点：信息密度高

·缺点：系统价格昂贵、复杂

9.语音识别研究如何采用数字信号处理技术自动提取及决定语言信号中最基本有意义的信息，让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的技术。

语音识别技术的应用：

语音拨号、语音导航、室内设备控制、语音文档检索等。

10.生物计量识别技术是通过生物特征的比较来识别不同生物个体的方法。

包括人脸识别、指纹识别、虹膜识别、视网膜识别、语音识别、体形识别、键盘敲击识别、签字识别等。

11.生物计量识别技术之指纹识别技术

每个人的指纹不尽相同，就算同一个人的十个指头，指纹也存在明显的区别，因此可以将指纹作为识别生物的技术之一。

十个手指就会产生至少4900个独立可测量的特征。

应用：刑事侦破，指纹门锁，指纹考勤机

12.条形码技术是在计算机应用发展过程中，为消除数据录入的“瓶颈”问题而产生的，可以说是最“古老”的自动识别技术。

条形码由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记，“条”指光线反射率较低的部

分，“空”指光线反射率较高的部分。如果使用专门的条形码识别设备，比如手持式条码扫描器扫描这些条码，条码中包含的信息就可以转换成计算机可以识别的数据。

13.条形码技术的优点：

① 条形码提高了输入速度。条形码的输入速度是键盘输入的5倍。

② 条形码的可靠性高，键盘输入的数据出错率一般为1/300, 而条形码技术误码率低于

百万分之一。有的条形码有一定的纠错能力。

③ 制作简单。可以打印成各种形式的标签，对设备和材料没有特殊要求

14.二维条形码的码制

一维条形码是在一个方向（一般是水平方向）表达信息，在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。

15.根据编码原理，二维码可以分为三种类型

①线性堆叠式二维码

② 矩阵式二维码

③ 邮政码

16.一维条形码与二维条形码的比较

一维条形码特点：

① 可直接显示内容为英文、数字、简单符号；

②贮存数据不多，主要依靠计算机中的关联数据库：

③保密性能不高；

④损污后可读性差。

二维条形码特点：

① 可直接显示英文、中文、数字、符号、图型；

② 贮存数据量大，可存放1K 字符，可用扫描仪直接读取内容，无需另接数据库； ③ 保密性高（可加密），

④安全级别最高时，损污50%仍可读取完整信息。

17.RFID是射频识别技术（Radio Frequency Identification）的英文缩写,利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的。

它是上世纪90年代兴起的自动识别技术，首先在欧洲市场上得以使用，随后在世界范围内普及。

RFID较其它技术明显的优点是电子标签和阅读器无需接触便可完成识别。射频识别技术改变了条形码依靠"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巨大的"无形"信息。

18.RFID系统由五个组件构成，包括：传送器、接收器、微处理器、天线、标签。传送器、接收器和微处理器通常都被封装在一起，又统称为阅读器(Reader)，所以工业界经常将RFID 系统分为为阅读器、天线和标签三大组件，这三大组件一般都可由不同的生产商生产。

19.标签分类

①被动式标签（Passive Tag）：因内部没有电源设备又被称为无源标签。被动式标签内部的集成电路通过接收由阅读器发出的电磁波进行驱动，向阅读器发送数据。

②主动标签（Active Tag）:因标签内部携带电源又被称为有源标签。电源设备和与其相关的电路决定了主动式标签要比被动式标签体积大、价格昂贵。但主动标签通信距离更远，可达上百米远。

③半主动标签（Semi-active Tag）:这种标签兼有被动标签和主动标签的所有优点，内部携带电池，能够为标签内部计算提供电源。这种标签可以携带传感器，可用于检测环境参数，如温度、湿度、是否移动等。然而和主动式标签不同是它们的通信并不需要电池提供能量，而