物聯(lián)網(wǎng)科技導(dǎo)論李梅第2章自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

1、范東琦物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)1、條碼識(shí)別技術(shù)2、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)3、生物特征識(shí)別技術(shù)4、磁識(shí)別和IC卡技術(shù)1、條碼識(shí)別技術(shù)、條碼識(shí)別技術(shù)2、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)3、生物特征識(shí)別技術(shù)4、磁識(shí)別和IC卡技術(shù)一維條碼技術(shù)20世紀(jì)20年代 約翰科芒德（John Kermode） 對(duì)郵政單據(jù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分檢發(fā)展歷史發(fā)展歷史在信封上做條碼標(biāo)記，條碼中的信息是收信人的地址 隨著零售業(yè)和消費(fèi)市場(chǎng)的飛速擴(kuò)大和發(fā)展，也促進(jìn)了條碼標(biāo)簽業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)。早在上個(gè)世紀(jì)70年代，條碼已經(jīng)在全球零售業(yè)得到了小范圍的應(yīng)用，而現(xiàn)如今，條碼和自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集技術(shù)依然在全球范圍發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。發(fā)展前景發(fā)展前景 實(shí)際上，在全球范圍內(nèi)，每

2、天需要運(yùn)用到條碼掃描的次數(shù)已經(jīng)超過上億次，其應(yīng)用范圍也涉及到各個(gè)領(lǐng)域和行業(yè)，其中包括物流、倉(cāng)儲(chǔ)，圖書館，銀行，pos收銀系統(tǒng)，醫(yī)療衛(wèi)生、零售商品、服裝、食品服務(wù)以及高科技電子產(chǎn)品等等，而目 前仍然會(huì)在每天都在一些新增加的項(xiàng)目上持續(xù)的用到條碼應(yīng)用領(lǐng)域。發(fā)展前景發(fā)展前景基本概念基本概念一維條碼一維條碼條形碼是由寬度不同、反射率不同的條和條形碼是由寬度不同、反射率不同的條和空，按照一定的編碼規(guī)則（碼制）編制成的，用以表達(dá)空，按照一定的編碼規(guī)則（碼制）編制成的，用以表達(dá)一組數(shù)字或字母符號(hào)信息的圖形標(biāo)識(shí)符一組數(shù)字或字母符號(hào)信息的圖形標(biāo)識(shí)符條形碼是一組粗細(xì)不同，條形碼是一組粗細(xì)不同，按照一定的規(guī)則安排間距

3、的按照一定的規(guī)則安排間距的平行線條圖形常見的條形平行線條圖形常見的條形碼是由反射率相差很大的黑碼是由反射率相差很大的黑條（簡(jiǎn)稱條）和白條（簡(jiǎn)稱條（簡(jiǎn)稱條）和白條（簡(jiǎn)稱空）組成的。空）組成的。一個(gè)完整的條碼的組成次序依次為：靜區(qū)（前）、起始符、數(shù)據(jù)符、終止符、靜區(qū)（后）。唯一性唯一性：同種規(guī)格同種產(chǎn)品對(duì)應(yīng)同一個(gè)產(chǎn)品代碼，同種產(chǎn)品不同規(guī)格應(yīng)對(duì)應(yīng)不同的產(chǎn)品代碼。根據(jù)產(chǎn)品的不同性質(zhì)，如：重量、包裝、規(guī)格、氣味、顏色、形狀等等，賦予不同的商品代碼。永久性永久性：產(chǎn)品代碼一經(jīng)分配，就不再更改，并且是終身的。當(dāng)此種產(chǎn)品不再生產(chǎn)時(shí)，其對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品代碼只能擱置起來，不得重復(fù)起用再分配給其它的商品。無(wú)含義無(wú)含義：為

4、了保證代碼有足夠的容量以適應(yīng)產(chǎn)品頻繁的更新?lián)Q代的需要，最好采用無(wú)含義的順序碼。編碼規(guī)則編碼規(guī)則UPC碼是美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)制定的一種商品用條碼，主要用于美國(guó)和加拿大地區(qū)，我們?cè)诿绹?guó)進(jìn)口的商品上可以看到。UPC碼(Universal Product Code)是最早大規(guī)模應(yīng)用的條碼，其特性是一種長(zhǎng)度固定、連續(xù)性的條碼，目前主要在美國(guó)和加拿大使用，由于其應(yīng)用范圍廣泛，故又被稱萬(wàn)用條碼。 UPC碼僅可用來表示數(shù)字，故其字碼集為數(shù)字09。UPC碼碼EAN碼是國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)制定的一種商品用條碼，通用于全世界。EAN碼符號(hào)有標(biāo)準(zhǔn)版（EAN-13）和縮短版（EAN-8）兩種標(biāo)準(zhǔn)版表示13位數(shù)字，又稱為EA

5、N13碼，縮短版表示8位數(shù)字，又稱EAN8。EAN碼(英文全稱：European Article Number）由前綴碼、廠商識(shí)別碼、商品項(xiàng)目代碼和校驗(yàn)碼組成。EAN碼碼廠商識(shí)別碼、商品項(xiàng)目代碼和校驗(yàn)碼廠商識(shí)別碼、商品項(xiàng)目代碼和校驗(yàn)碼幾種碼制幾種碼制條形碼校驗(yàn)碼條形碼校驗(yàn)碼校驗(yàn)碼用來防止條碼被誤讀，如果讀出的條碼數(shù)據(jù)與其應(yīng)對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)碼不匹配，則系統(tǒng)將認(rèn)為你的條碼有問題。 條形碼校驗(yàn)碼公式： 1、首先，把條形碼從右往左依次編序號(hào)為1,2,3,42、從序號(hào)二開始把所有奇數(shù)序號(hào)位上的數(shù)相加求和，用求出的和乘3、再把所有偶數(shù)序號(hào)上的數(shù)相加求和，用求出的和加上剛才奇數(shù)序號(hào)上的數(shù)的和乘3的積，然后得出和。

6、4、再用大于或等于這個(gè)和的最小的10的倍數(shù)減去這個(gè)和，就得出校驗(yàn)碼。 舉個(gè)例子： 此條形碼為：977167121601X（X為校驗(yàn)碼）。 1.1+6+2+7+1+7=24 2.243=72 3.0+1+1+6+7+9=24 4.72+24=96 5.100-96=4 所以最后校驗(yàn)碼X=4。此條形碼為9771671216014識(shí)別原理識(shí)別原理由于不同顏色的物體，其反射的可見光的波長(zhǎng)不同，白色物體能反射各種波長(zhǎng)的可見光，黑色物體則吸收各種波長(zhǎng)的可見光為了閱讀出條形碼所代表的信息，需要一套條形為了閱讀出條形碼所代表的信息，需要一套條形碼識(shí)別系統(tǒng)，它由條形碼掃描器、放大整形電路、碼識(shí)別系統(tǒng)，它由條形碼

7、掃描器、放大整形電路、譯碼接口電路和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等部分組成。譯碼接口電路和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等部分組成。當(dāng)條形碼掃描器光源發(fā)出的光經(jīng)光闌及凸透鏡1后，照射到黑白相間的條形碼上時(shí)，反射光經(jīng)凸透鏡2聚焦后，照射到光電轉(zhuǎn)換器上，于是光電轉(zhuǎn)換器接收到與白條和黑條相應(yīng)的強(qiáng)弱不同的反射光信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)輸出到放大整形電路，整形電路把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字電信號(hào)，再經(jīng)譯碼接口電路譯成數(shù)字字符信息。白條、黑條的寬度不同，相應(yīng)的電信號(hào)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短也不同但是，由光電轉(zhuǎn)換器輸出的與條形碼的條和空相應(yīng)的電信號(hào)一般僅10mV左右，不能直接使用，因而先要將光電轉(zhuǎn)換器輸出的電信號(hào)送放大器放大放大后的電信號(hào)仍然是一個(gè)模擬電信號(hào)，

8、為了避免由條形碼中的疵點(diǎn)和污點(diǎn)導(dǎo)致錯(cuò)誤信號(hào)，在放大電路后需加一整形電路，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號(hào)，以便計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能準(zhǔn)確判讀。 整形電路的脈沖數(shù)字信號(hào)經(jīng)譯碼器譯成數(shù)字、字符信息它通過識(shí)別起始、終止字符來判別出條形碼符號(hào)的碼制及掃描方向；通過測(cè)量脈沖數(shù)字電信號(hào)0、1的數(shù)目來判別出條和空的數(shù)目通過測(cè)量0、1信號(hào)持續(xù)的時(shí)間來判別條和空的寬度這樣便得到了被辯讀的條形碼符號(hào)的條和空的數(shù)目及相應(yīng)的寬度和所用碼制，根據(jù)碼制所對(duì)應(yīng)的編碼規(guī)則，便可將條形符號(hào)換成相應(yīng)的數(shù)字、字符信息，通過接口電路送給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與管理，便完成了條形碼辨讀的全過程。二維碼技術(shù)二維碼技術(shù)二維碼是一種比一維碼更高級(jí)的條碼格式

9、。一維碼只能在一個(gè)方向（一般是水平方向）上表達(dá)信息，而二維碼在水平和垂直方向都可以存儲(chǔ)信息。一維碼只能由數(shù)字和字母組成，而二維碼能存儲(chǔ)漢字、數(shù)字和圖片等信息，因此二維碼的應(yīng)用領(lǐng)域要廣得多。一位科幻小說作家艾薩克阿西莫夫（Isaac Azimov）在他的赤裸的太陽(yáng)（The Naked Sun）一書中講述了使用信息編碼的新方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別的事例。那時(shí)人們覺得此書中的條形碼符號(hào)看上去象是一個(gè)方格子的棋盤，但是今天的條形碼專業(yè)人士馬上會(huì)意識(shí)到這是一個(gè)二維矩陣條形碼符號(hào)。發(fā)展歷史發(fā)展歷史二維碼的起源是日本，原本是Denso Wave公司為了追蹤汽車零部件而設(shè)計(jì)的一種條碼。 二維條碼/二維碼（英文名：QR

10、 Code) 是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面（二維方向）分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號(hào)信息的。 在代碼編制上巧妙地利用構(gòu)成計(jì)算機(jī)內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個(gè)與二進(jìn)制相對(duì)應(yīng)的幾何形體來表示文字?jǐn)?shù)值信息，通過圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動(dòng)識(shí)讀以實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)處理。同時(shí)還具有對(duì)不同行的信息自動(dòng)識(shí)別功能、及處理圖形旋轉(zhuǎn)變化等特點(diǎn)。工作原理工作原理 智能手機(jī)和平板電腦的普及應(yīng)用催生了之前并不被看好的二維碼應(yīng)用，大家競(jìng)相投入大量資源進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。 二維碼的應(yīng)用，似乎一夜之間滲透到我們生活的方方面面，地鐵廣告、報(bào)紙、火車票、飛機(jī)票、快餐店、電影院、團(tuán)購(gòu)網(wǎng)站以及各類商品外包裝上

11、。作為物聯(lián)網(wǎng)浪潮產(chǎn)業(yè)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，二維碼的應(yīng)用從未這么受到關(guān)注，有專家甚至預(yù)測(cè)，將在兩三年內(nèi)形成上千億的市場(chǎng)空間。 隨著國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，相信更多的二維碼技術(shù)應(yīng)用解決方案被開發(fā)出來，應(yīng)用到各行各業(yè)的日常經(jīng)營(yíng)生活中來，屆時(shí)，二維碼成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)入口真正成為現(xiàn)實(shí)。發(fā)展應(yīng)用發(fā)展應(yīng)用1、條碼識(shí)別技術(shù)2、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)3、生物特征識(shí)別技術(shù)4、磁識(shí)別和IC卡技術(shù) 語(yǔ)音識(shí)別的由來其實(shí)是和計(jì)算機(jī)的發(fā)展同步的。早在 1952 年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的 Davis 等人成功研究出世界上第一個(gè)能識(shí)別 10 個(gè)英文數(shù)字發(fā)音的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。大規(guī)模的語(yǔ)音識(shí)別研究是始于上世紀(jì) 70 年代，此后，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)在孤立詞

12、和小詞匯量句子的識(shí)別方面取得突破。 就像一頭隱藏在野馬群之中的隱形大象，語(yǔ)音技術(shù)前進(jìn)的步伐比較緩慢，尤其相對(duì)于過去幾十年都處在高速發(fā)展?fàn)顟B(tài)的計(jì)算機(jī)行業(yè)而言，我們很容易忽視這些變化：在多年前，IBM 的語(yǔ)音識(shí)別軟件在 PC 上就有不錯(cuò)的識(shí)別率了，而微軟名為 Tellme 的項(xiàng)目也持續(xù)多年。兩年前更新的騰訊 QQ2011 版就開始支持語(yǔ)音輸入。 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，其目標(biāo)是將人類的語(yǔ)音中的詞匯內(nèi)容轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可讀的輸入，例如按鍵、二進(jìn)制編碼或者字符序列。與說話人識(shí)別及說話人確認(rèn)不同，后者嘗試識(shí)別或確認(rèn)發(fā)出語(yǔ)音的說話人而非其中所包含的詞匯內(nèi)容。 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用包括語(yǔ)音撥號(hào)、語(yǔ)音導(dǎo)航、室內(nèi)設(shè)備控制、語(yǔ)音

13、文檔檢索、簡(jiǎn)單的聽寫數(shù)據(jù)錄入等。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)與其他自然語(yǔ)言處理技術(shù)如機(jī)器翻譯及語(yǔ)音合成技術(shù)相結(jié)合，可以構(gòu)建出更加復(fù)雜的應(yīng)用，例如語(yǔ)音到語(yǔ)音的翻譯。 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)所涉及的領(lǐng)域包括：信號(hào)處理、模式識(shí)別、概率論和信息論、發(fā)聲機(jī)理和聽覺機(jī)理、人工智能等等。 一般來說,語(yǔ)音識(shí)別的方法有三種：基于聲道模型和語(yǔ)音知識(shí)的方法：該方法起步較早，在語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)提出的開始，就有了這方面的研究，但由于其模型及語(yǔ)音知識(shí)過于復(fù)雜，現(xiàn)階段沒有達(dá)到實(shí)用的階段模板匹配的方法：方法發(fā)展比較成熟，目前已達(dá)到了實(shí)用階段。在模板匹配方法中，要經(jīng)過四個(gè)步驟：特征提取、模板訓(xùn)練、模板分類、判決。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法：利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法是

14、80年代末期提出的一種新的語(yǔ)音識(shí)別方法。由于存在訓(xùn)練、識(shí)別時(shí)間太長(zhǎng)的缺點(diǎn)，目前仍處于實(shí)驗(yàn)探索階段。一個(gè)完整的基于統(tǒng)計(jì)的語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)：(1)語(yǔ)音信號(hào)預(yù)處理與特征提取;(2)聲學(xué)模型與模式匹配;(3)語(yǔ)言模型與語(yǔ)言處理。對(duì)于語(yǔ)音識(shí)別操控技術(shù)的下一階段發(fā)展，搜狗 CEO 王小川曾表示，需要幾個(gè)方面的配合：一是對(duì)自然語(yǔ)言理解，歸納為“懂”；二是在人機(jī)交互的過程中，需要反問確認(rèn)來降低誤差，這個(gè)過程稱為“問”；三是人機(jī)交互還需要根據(jù)上下文進(jìn)行判斷和推測(cè)，這可以理解為“猜”；除此之外，整個(gè)軟件系統(tǒng)還需要具備持續(xù)的學(xué)習(xí)能力和良好的擴(kuò)展能力。1、條碼識(shí)別技術(shù)2、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)3、生物特征識(shí)別技術(shù)、生物特征識(shí)別技術(shù)

15、4、磁識(shí)別和IC卡技術(shù)在當(dāng)今信息化時(shí)代，如何準(zhǔn)確鑒定一個(gè)人的身份、保護(hù)信息安全，已成為一個(gè)必須解決的關(guān)鍵社會(huì)問題。傳統(tǒng)的身份認(rèn)證由于極易偽造和丟失，越來越難以滿足社會(huì)的需求，目前最為便捷與安全的解決方案無(wú)疑就是生物識(shí)別技術(shù)。它不但簡(jiǎn)潔快速，而且利用它進(jìn)行身份的認(rèn)定，安全、可靠、準(zhǔn)確。同時(shí)更易于配合電腦和安全、監(jiān)控、管理系統(tǒng)整合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。由于其廣闊的應(yīng)用前景、巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，已引起各國(guó)的廣泛關(guān)注和高度重視。每個(gè)個(gè)體都有唯一的可以測(cè)量或可自動(dòng)識(shí)別和驗(yàn)證的生理特性或行為方式，即生物特征。它可劃分為生理特征（如指紋、面像、虹膜、掌紋等）和行為特征（如步態(tài)、聲音、筆跡等）。生物識(shí)別就是

16、依據(jù)每個(gè)個(gè)體之間獨(dú)一無(wú)二的生物特征對(duì)其進(jìn)行識(shí)別與身份的認(rèn)證。他的主要內(nèi)容是生物識(shí)別技術(shù)和生物識(shí)別系統(tǒng) 生物識(shí)別技術(shù)（Biometric Identification Technology）是指利用人體生物特征進(jìn)行身份認(rèn)證的一種技術(shù)。更具體一點(diǎn)，生物特征識(shí)別技術(shù)就是通過計(jì)算機(jī)與光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理等高科技手段密切結(jié)合，利用人體固有的生理特性和行為特征來進(jìn)行個(gè)人身份的鑒定。 生物識(shí)別系統(tǒng)是對(duì)生物特征進(jìn)行取樣，提取其唯一的特征并且轉(zhuǎn)化成數(shù)字代碼，并進(jìn)一步將這些代碼組合而成的特征模板。人們同識(shí)別系統(tǒng)交互進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí)，識(shí)別系統(tǒng)獲取其特征并與數(shù)據(jù)可中的特征模板進(jìn)行比對(duì)，以確定是否匹配，

17、從而決定接受或拒絕該人?；径x基本定義指紋識(shí)別從實(shí)用角度看，指紋識(shí)別是優(yōu)于其他生物識(shí)別技術(shù)的身份鑒別方法。因?yàn)橹讣y具有各不相同、終生基本不變的特點(diǎn)，且目前的指紋識(shí)別系統(tǒng)已達(dá)到操作方便、準(zhǔn)確可靠、價(jià)格適中的階段，正逐步應(yīng)用于民用市場(chǎng)。指紋識(shí)別的處理流程：通過特殊的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，對(duì)活體指紋進(jìn)行采集、分析和比對(duì)，可以迅速、準(zhǔn)確地鑒別出個(gè)人身份。系統(tǒng)一般主要包括對(duì)指紋圖像采集、指紋圖像處理、特征提取、特征值的比對(duì)與匹配等過程。指紋識(shí)別系統(tǒng)指紋識(shí)別系統(tǒng)指紋識(shí)別系統(tǒng)是一個(gè)典型的模式識(shí)別系統(tǒng)，包括指紋圖像獲取、處理、特征提取和比對(duì)等模塊。指紋圖像獲?。和ㄟ^專門的指紋采集儀可以采集指紋圖

18、像。指紋圖像獲?。和ㄟ^專門的指紋采集儀可以采集指紋圖像。指紋采集儀用到的指紋傳感器按采集方式主要分為劃擦式指紋采集儀用到的指紋傳感器按采集方式主要分為劃擦式和按壓式兩種，按信號(hào)采集原理目前有光學(xué)式、壓敏式、和按壓式兩種，按信號(hào)采集原理目前有光學(xué)式、壓敏式、電容式、電感式、熱敏式和超聲波式等。另外，也可以通電容式、電感式、熱敏式和超聲波式等。另外，也可以通過掃描儀、數(shù)字相機(jī)等獲取指紋圖像。對(duì)于分辨率和采集過掃描儀、數(shù)字相機(jī)等獲取指紋圖像。對(duì)于分辨率和采集面積等技術(shù)指標(biāo)，公安行業(yè)已經(jīng)形成了國(guó)際和國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，面積等技術(shù)指標(biāo)，公安行業(yè)已經(jīng)形成了國(guó)際和國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，但其他行業(yè)還缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)采集指紋面積大

19、體可以但其他行業(yè)還缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)采集指紋面積大體可以分為滾動(dòng)捺印指紋和平面捺印指紋，公安行業(yè)普遍采用滾分為滾動(dòng)捺印指紋和平面捺印指紋，公安行業(yè)普遍采用滾動(dòng)捺印指紋。動(dòng)捺印指紋。指紋圖像處理：包括指紋區(qū)域檢測(cè)、圖像質(zhì)量判斷、方向指紋圖像處理：包括指紋區(qū)域檢測(cè)、圖像質(zhì)量判斷、方向圖和頻率估計(jì)、圖像增強(qiáng)、指紋圖像二值化和細(xì)化等。圖和頻率估計(jì)、圖像增強(qiáng)、指紋圖像二值化和細(xì)化等。指紋特征提?。簭念A(yù)處理后的圖像中提取指紋的特征點(diǎn)信指紋特征提?。簭念A(yù)處理后的圖像中提取指紋的特征點(diǎn)信息（終結(jié)點(diǎn)、分叉點(diǎn)息（終結(jié)點(diǎn)、分叉點(diǎn).).)，信息主要包括類型、坐標(biāo)、方，信息主要包括類型、坐標(biāo)、方向等參數(shù)。向等參數(shù)。指紋

20、圖像壓縮：大容量的指紋數(shù)據(jù)庫(kù)必須經(jīng)過壓縮后存儲(chǔ)，指紋圖像壓縮：大容量的指紋數(shù)據(jù)庫(kù)必須經(jīng)過壓縮后存儲(chǔ)，以減少存儲(chǔ)空間。以減少存儲(chǔ)空間。指紋特征匹配：計(jì)算特征提取結(jié)果與已存儲(chǔ)的特征模板的指紋特征匹配：計(jì)算特征提取結(jié)果與已存儲(chǔ)的特征模板的相似程度。相似程度。應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域其他識(shí)別靜脈識(shí)別，生物識(shí)別的一種。靜脈識(shí)別系統(tǒng)就是首先通過靜脈識(shí)別儀取得個(gè)人靜脈分布圖，從靜脈分布圖依據(jù)專用比對(duì)算法提取特征值，通過紅外線 CCD攝像頭獲取手指、手掌、手背靜脈的圖像，將靜脈的數(shù)字圖像存貯在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，將特征值存儲(chǔ)。靜脈比對(duì)時(shí)，實(shí)時(shí)采取靜脈圖，提取特征值，運(yùn)用先進(jìn)的濾波、圖像二值化、細(xì)化手段對(duì)數(shù)字圖像提取特征，同

21、存儲(chǔ)在主機(jī)中靜脈特征值比對(duì)，采用復(fù)雜的匹配算法對(duì)靜脈特征進(jìn)行匹配，從而對(duì)個(gè)人進(jìn)行身份鑒定，確認(rèn)身份。在包括指紋在內(nèi)的所有生物識(shí)別技術(shù)中，虹膜識(shí)別是當(dāng)前應(yīng)用最為方便和精確的一種。虹膜識(shí)別技術(shù)被廣泛認(rèn)為是二十一世紀(jì)最具有發(fā)展前途的生物認(rèn)證技術(shù)，未來的安防、國(guó)防、電子商務(wù)等多種領(lǐng)域的應(yīng)用，也必然的會(huì)以虹膜識(shí)別技術(shù)為重點(diǎn)。這種趨勢(shì)已經(jīng)在全球各地的各種應(yīng)用中逐漸開始顯現(xiàn)出來，市場(chǎng)應(yīng)用前景非常廣闊。臉識(shí)別是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的一種生物識(shí)別技術(shù)。用攝像機(jī)或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動(dòng)在圖像中檢測(cè)和跟蹤人臉，進(jìn)而對(duì)檢測(cè)到的人臉進(jìn)行臉部的一系列相關(guān)技術(shù)，通常也叫做人像識(shí)別、面部識(shí)別。以

22、貌識(shí)人步態(tài)識(shí)別是一種新興的生物特征識(shí)別技術(shù)，旨在通過人們走路的姿態(tài)進(jìn)行身份識(shí)別，與其他的生物識(shí)別技術(shù)相比，步態(tài)識(shí)別具有非接觸遠(yuǎn)距離和不容易偽裝的優(yōu)點(diǎn)。在智能視頻監(jiān)控領(lǐng)域，比面像識(shí)別更具優(yōu)勢(shì)。1、條碼識(shí)別技術(shù)2、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)3、生物特征識(shí)別技術(shù)4、磁識(shí)別和、磁識(shí)別和IC卡技術(shù)卡技術(shù)磁卡磁卡IC卡卡磁識(shí)別技術(shù) 磁識(shí)別技術(shù)系列產(chǎn)品是集譯碼技術(shù)、數(shù)據(jù)存貯技術(shù)和通訊技術(shù)為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品，使用磁卡作為信息錄入手段。 將磁卡磁條上的信息感應(yīng)成相應(yīng)寬度的脈沖數(shù)字信號(hào)，然后利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，采用微處理方法對(duì)此脈沖數(shù)字信號(hào)進(jìn)行接收、量化處理然后再進(jìn)行譯碼，解譯成計(jì)算機(jī)可識(shí)讀的ASCII碼、鍵盤掃描碼，利用通訊技

23、術(shù)傳輸給計(jì)算機(jī)。基本定義基本定義磁卡磁卡是利用磁性載體記錄英文與數(shù)字信息，用來標(biāo)識(shí)身份或其它用途的卡片。一種卡片狀的磁性記錄介質(zhì)，與各種讀卡器配合作用。磁卡是一種磁記錄介質(zhì)卡片。它由高強(qiáng)度、耐高溫的塑料或紙質(zhì)涂覆塑料制成,能防潮、耐磨且有一定的柔韌性，攜帶方便、使用較為穩(wěn)定可靠。通常，磁卡的一面印刷有說明提示性信息，如插卡方向；另一面則有磁層或磁條，具有2-3個(gè)磁道以記錄有關(guān)信息數(shù)據(jù)?；径x基本定義工作原理工作原理 在記錄時(shí)，磁卡的磁性面以一定的速度移動(dòng)，或記錄磁頭以一定的速度移動(dòng)，并分別和記錄磁頭的空隙或磁性面相接觸。 磁頭的線圈一旦通上電流，空隙處就產(chǎn)生與電流成比例的磁場(chǎng)，于是磁卡與空隙

24、接觸部分的磁性體就被磁化。IC卡技術(shù) IC卡 (Integrated Circuit Card，集成電路卡)，也稱智能卡、智慧卡、微電路卡或微芯片卡等。它是將一個(gè)微電子芯片嵌入標(biāo)準(zhǔn)的卡基中，做成卡片形式。 IC卡與讀寫器之間的通訊方式可以是接觸式，也可以是非接觸式。根據(jù)通訊接口把IC卡分成接觸式IC卡、非接觸式IC和雙界面卡（同時(shí)具備接觸式與非接觸式通訊接口）?；径x基本定義IC卡卡：由持卡人掌管，記錄持卡人特征代碼、文件資料的便攜式信息載體。接口設(shè)備接口設(shè)備：即IC卡讀寫器，是卡與PC信息交換的橋梁，且常是IC卡的能量來源。核心為可靠的工業(yè)控制單片機(jī)，如Intel的51系列等。PC：系統(tǒng)的

25、核心，完成信息處理、報(bào)表生成輸出和指令發(fā)放、系統(tǒng)監(jiān)控管理以及卡的發(fā)行與掛失、黑名單的建立等。網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)：通常用于金融服務(wù)等較大的系統(tǒng)基本組成基本組成分類分類1、條碼識(shí)別技術(shù)2、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)3、生物特征識(shí)別技術(shù)4、磁識(shí)別和IC卡技術(shù)內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧1、條碼識(shí)別技術(shù)2、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)3、生物特征識(shí)別技術(shù)4、磁識(shí)別和IC卡技術(shù)內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧范東琦1、RFIDRFID的歷史和現(xiàn)狀的歷史和現(xiàn)狀2、RFID技術(shù)分析3、標(biāo)簽沖突4、RFID與物聯(lián)網(wǎng)RFID射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Identification）利用射頻信號(hào)通過空間耦合（交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)）實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸無(wú)接觸信息

26、傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的。是一種通信技術(shù)，可通過無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。發(fā)展歷史發(fā)展歷史發(fā)展歷史發(fā)展歷史RFID是上世紀(jì)90年代興起的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，首先在歐洲市場(chǎng)上得以使用，隨后在世界范圍內(nèi)普及。RFID較其它技術(shù)明顯的優(yōu)點(diǎn)是電子標(biāo)簽和閱讀器無(wú)需接觸便可完成識(shí)別。射頻識(shí)別技術(shù)改變了條形碼依靠有形的一維或二維幾何圖案來提供信息的方式，通過芯片來提供存儲(chǔ)在其中的數(shù)量巨大的無(wú)形信息。1、RFID的歷史和現(xiàn)狀2、RFID技術(shù)分析技術(shù)分析3、標(biāo)簽沖突4、RFID與物聯(lián)網(wǎng)基本組成RFID系統(tǒng)由五個(gè)組件構(gòu)成，包括：傳送器、接收器、微處理

27、器、天線、標(biāo)簽。傳送器、接收器和微處理器通常都被封裝在一起，又統(tǒng)稱為閱讀器(Reader)，所以工業(yè)界經(jīng)常將RFID系統(tǒng)分為為閱讀器、天線和標(biāo)簽三大組件，這三大組件一般都可由不同的生廠商生產(chǎn)。閱讀器（讀寫器）閱讀器（讀寫器）是RFID系統(tǒng)最重要也是最復(fù)雜的一個(gè)組件。因其工作模式一般是主動(dòng)向標(biāo)簽詢問標(biāo)識(shí)信息，所以有時(shí)又被稱為詢問器（Interrogator）。下圖顯示不同類型的閱讀器。閱讀器可以通過標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)口、RS232串口或USB接口同主機(jī)相連，通過天線同RFID標(biāo)簽通信。有時(shí)為了方便，閱讀器和天線以及智能終端設(shè)備會(huì)集成在一起形成可移動(dòng)的手持式閱讀器。天線天線同閱讀器相連，用于在標(biāo)簽和閱讀器之間

28、傳遞射頻信號(hào)。閱讀器可以連接一個(gè)或多個(gè)天線，但每次使用時(shí)只能激活一個(gè)天線。RFID系統(tǒng)的工作頻率從低頻到微波，這使得天線與標(biāo)簽芯片之間的匹配問題變得很復(fù)雜。標(biāo)簽（標(biāo)簽（TagTag）是由耦合元件、芯片及微型天線組成，每個(gè)標(biāo)簽內(nèi)部存有唯一的電子編碼，附著在物體上，用來標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。標(biāo)簽進(jìn)入RFID閱讀器掃描場(chǎng)以后，接收到閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的電子編碼（被動(dòng)式標(biāo)簽），或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（主動(dòng)式標(biāo)簽）。不同的電子標(biāo)簽及封裝不同的電子標(biāo)簽及封裝無(wú)線無(wú)線RFID系統(tǒng)系統(tǒng)無(wú)線無(wú)線RFID系統(tǒng)系統(tǒng)讀寫器與應(yīng)用系統(tǒng)讀寫器與應(yīng)用系統(tǒng)讀寫器與標(biāo)簽讀寫器與標(biāo)簽讀寫器

29、與標(biāo)簽讀寫器與標(biāo)簽從概念上來講，RFID類似于條碼掃描，對(duì)于條碼技術(shù)而言，它是將已編碼的條形碼附著于目標(biāo)物并使用專用的掃描讀寫器利用光信號(hào)將信息由條形磁傳送到掃描讀寫器；而RFID則使用專用的RFID讀寫器及專門的可附著于目標(biāo)物的RFID標(biāo)簽，利用頻率信號(hào)將信息由RFID標(biāo)簽傳送至RFID讀寫器。工作原理標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收讀寫器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息，或者由標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)，讀寫器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。技術(shù)指標(biāo)頻率頻率RFID頻率頻率是RFID系統(tǒng)的一個(gè)很重要的參數(shù)指標(biāo)，它決定了工作原理、通信距離、設(shè)備成本

30、、天線形狀和應(yīng)用領(lǐng)域等因素。RFID典型的工作頻率有125KHz、133KHz、13.56MHz、27.12MHz、433MHz、860-960MHz、2.45GHz、5.8GHz等。按照工作頻率的不同，RFID系統(tǒng)集中在低頻、高頻和超高頻三個(gè)區(qū)域低頻低頻（LF）范圍為30kHz-300kHz，RFID典型低頻工作頻率有125kHz和133kHz兩個(gè)，該頻段的波長(zhǎng)大約為2500m。低頻標(biāo)簽一般都為無(wú)源標(biāo)簽，其工作能量通過電感耦合的方式從閱讀器耦合線圈的輻射場(chǎng)中獲得，通信范圍一般小于1米。除金屬材料影響外，低頻信號(hào)一般能夠穿過任意材料的物品而不降低它的讀取距離。高頻高頻（HF）范圍為3 MHz

31、-30 MHz，RFID典型工作頻率為13.56MHz,該頻率的波長(zhǎng)大概為22米，通信距離一般也小于1米。該頻率的標(biāo)簽不再需要線圈繞制，可以通過腐蝕活著印刷的方式制作標(biāo)簽內(nèi)的天線，采用電感耦合的方式從閱讀器輻射場(chǎng)獲取能量。超高頻超高頻（UHF）范圍為300MHz-3GHz，3GHz以上為微波范圍。采用超高頻和微波的RFID系統(tǒng)一般統(tǒng)稱為超高頻RFID系統(tǒng)，典型的工作頻率為：433MHz，860-960MHz，2.45GHz，5.8GHz，頻率波長(zhǎng)大概在30厘米左右。嚴(yán)格意義上，2.45GHz和5.8GHz屬于微波范圍。 超高頻標(biāo)簽可以是有源標(biāo)簽與無(wú)源標(biāo)簽兩種，通過電磁耦合方式同閱讀器通信。通信

32、距離一般大于1米，典型情況為4-6米，最大可超過10米。1、RFID的歷史和現(xiàn)狀2、RFID技術(shù)分析3、標(biāo)簽沖突、標(biāo)簽沖突4、RFID與物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽（標(biāo)簽（TagTag）是由耦合元件、芯片及微型天線組成，每個(gè)標(biāo)簽內(nèi)部存有唯一的電子編碼，附著在物體上，用來標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。標(biāo)簽進(jìn)入RFID閱讀器掃描場(chǎng)以后，接收到閱讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的電子編碼（被動(dòng)式標(biāo)簽），或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（主動(dòng)式標(biāo)簽）。標(biāo)簽信號(hào)沖突：隨著閱讀器通信距離的增加其識(shí)別區(qū)域的面積也逐漸增大，這常常會(huì)引發(fā)多個(gè)標(biāo)簽同時(shí)處于閱讀器的識(shí)別范圍之內(nèi)。但由于閱讀器與所有標(biāo)簽共用一個(gè)無(wú)線通道，當(dāng)兩個(gè)以上的標(biāo)簽同一時(shí)刻向閱讀器發(fā)送標(biāo)識(shí)信號(hào)時(shí)，信號(hào)將產(chǎn)生疊加而導(dǎo)致閱讀器不能正常解析標(biāo)簽發(fā)送的信號(hào)。這個(gè)問題通常被稱為標(biāo)簽信號(hào)沖突問題（或碰撞問題），解決沖突問題的方法被稱為防沖突算法（或防碰撞算法，反沖突算法）?，F(xiàn)有的基于時(shí)分多址防沖突算法可以分為基于ALOHA機(jī)制的算法和基于二進(jìn)制樹兩種類型，而這兩種類型又包括若干種變體。空分多路缺點(diǎn)缺點(diǎn)頻分多路缺