物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)課件

緒論1物流及物聯(lián)網(wǎng)的基本概念，包括物流概念的產(chǎn)生與發(fā)展、物流創(chuàng)造的價值、物流的七大功能以及我國物流業(yè)在發(fā)展過程中存在的問題等；物聯(lián)網(wǎng)的概念及其發(fā)展歷程、物聯(lián)網(wǎng)的主要特點、發(fā)展趨勢及前景，以及物聯(lián)網(wǎng)涉及到的關(guān)鍵技術(shù)。緒論2物聯(lián)網(wǎng)（TheInternetofThings，IOT）的定義有多種，普遍認(rèn)可的一種是：通過射頻識別技術(shù)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、鐳射掃描器等資訊傳感設(shè)備，按規(guī)定協(xié)議，將任何物品通過有線與無線方式與互聯(lián)網(wǎng)連接，進行通信和資訊交換，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)路。緒論3對“TheInternetofThings”可理解為“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，但互聯(lián)網(wǎng)原義是指電腦網(wǎng)絡(luò)，所以“物聯(lián)網(wǎng)”有兩層含義：第一，物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)和支撐仍是功能強大的電腦系統(tǒng)，它是以電腦網(wǎng)絡(luò)為核心進行延伸和擴展而成的網(wǎng)路；第二，其用戶端已延伸和擴展到了眾多物品與物品之間，進行數(shù)據(jù)交換和通信，以實現(xiàn)許多全新的系統(tǒng)功能。緒論4物聯(lián)網(wǎng)的特徵全面感知互聯(lián)互通智能處理（自動控制）1.1現(xiàn)代物流概述5現(xiàn)代物流(ModernLogistics)是相對於傳統(tǒng)物流而言的。它是在傳統(tǒng)物流的基礎(chǔ)上，引入高科技手段，即運用電腦進行資訊聯(lián)網(wǎng)，並對物流資訊進行科學(xué)管理，從而使物流速度加快，準(zhǔn)確率提高，減少庫存、降低成本，以此延伸和放大傳統(tǒng)物流的功能。物流與儲運的主要差別：①物流比儲運所包含的內(nèi)容更廣泛，一般認(rèn)為物流包括運輸、保管、配送、包裝、裝卸、流通加工及相關(guān)資訊處理活動；而儲運僅指儲存和運輸兩個環(huán)節(jié)，雖然其中也涉及包裝、裝卸、流通加工及資訊處理活動，但這些活動並不包含在儲運概念之中。6②物流強調(diào)諸活動的系統(tǒng)化，從而達到整個物流活動的整體最優(yōu)化，儲運概念則不涉及存儲與運輸及其他活動整體的系統(tǒng)化和最優(yōu)化問題。③物流是一個現(xiàn)代的概念，在二戰(zhàn)後才在各國興起；而在我國，儲運是一個十分古老、傳統(tǒng)的概念。7物流定義8美國物流管理協(xié)會（2000年):物流是供應(yīng)鏈管理的一部分，它是為滿足客戶需要對商品、服務(wù)及相關(guān)資訊在源頭到消費點之間的高效（高效率、高效益）、正向及反向流動和存儲進行計畫計畫、實施和控制的過程。物流定義9國家標(biāo)準(zhǔn)《物流術(shù)語》（2001年):物品從供應(yīng)地向接收地的實體流動過程。根據(jù)實際需要，將運輸、儲存、裝卸、搬運、包裝、流通加工、配送、資訊處理等基本功能實施的有機結(jié)合。物流價值10物流活動克服了供給方和需求方在時間維度和空間維度的距離，創(chuàng)造了時間價值和空間價值，由此在社會經(jīng)濟活動中起著不可或缺的作用，這也是物流活動的價值所在。同時，物流通過包裝、流通加工等活動還創(chuàng)造了加工附加價值。物流功能11（1）運輸功能（2）倉儲功能（3）裝卸搬運功能（4）包裝功能（5）物流加工功能（6）配送功能（7）物流資訊服務(wù)功能1.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本概念12物聯(lián)網(wǎng)概念最早出現(xiàn)於比爾蓋茨1995年《未來之路》一書，在《未來之路》中，比爾?蓋茨提及物聯(lián)網(wǎng)概念，只是當(dāng)時受限於無線網(wǎng)路、電腦硬體及傳感設(shè)備的發(fā)展，並未引起世人的重視。物聯(lián)網(wǎng)的起源及發(fā)展132005年11月，在突尼斯舉行的資訊社會世界峰會（WSIS）上，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)佈了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。報告指出，無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將來臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過因特網(wǎng)主動進行交換，RFID、感測器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將到更加廣泛的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)的起源及發(fā)展14根據(jù)ITU的描述，在物聯(lián)網(wǎng)時代，通過在各種各樣的日常用品上嵌入一種短距離的移動收發(fā)器，人類在資訊與通信世界裏將獲得一個新的溝通維度，從任何時間任何地點的人與人之間的溝通連接擴展到“人與物”和“物與物”之間的溝通連接。物聯(lián)網(wǎng)的起源及發(fā)展15我國中科院早在1999年就啟動了傳感網(wǎng)的研究，建立了一些適用的傳感網(wǎng)。隨後，我國高校和政府加大了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究的投入，並取得豐碩的科研成果。2009年8月7日溫家寶總理到無錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心視察，提出“感知中國”的戰(zhàn)略構(gòu)想。物聯(lián)網(wǎng)的主要特點16全面感知、可靠傳輸、智能處理與自動控制是物聯(lián)網(wǎng)的四個顯著特點。物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)相比有所不同，雖然都是能夠按照特定的協(xié)議建立連接的應(yīng)用網(wǎng)路，但物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用範(fàn)圍、網(wǎng)路傳輸以及實現(xiàn)功能方面都要比現(xiàn)有的網(wǎng)路要明顯增強，其中最顯著的特點是感知範(fàn)圍擴大以及應(yīng)用的智能化。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢及前景17資訊技術(shù)從起源開始，經(jīng)歷了從烽火臺到電報電話，再到電腦互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展階段。每一次技術(shù)進步，都是一次資訊技術(shù)的飛躍發(fā)展，而每一次資訊技術(shù)的飛躍發(fā)展又都將給人類社會帶來新的資訊革命，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也不例外。物聯(lián)網(wǎng)被稱為是下一個萬億級的資訊產(chǎn)業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)18從系統(tǒng)角度看，物聯(lián)網(wǎng)可劃分為一個由感知互動層、網(wǎng)路傳輸層和應(yīng)用服務(wù)層組成的三層體系。感知互動層（感知層）由大量具有感知和識別功能的設(shè)備組成，可以部署於世界上任何位置、任何環(huán)境之中，被感知和識別的對象也不受限制，感知互動層的主要作用是感知和識別物體，採集並捕獲資訊。物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)19網(wǎng)路傳輸層（網(wǎng)路層）包括各種通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)形成的融合網(wǎng)路，既可以依託公眾電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，也可以依託行業(yè)專業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)路層是物聯(lián)網(wǎng)成為普遍服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施。應(yīng)用服務(wù)層（應(yīng)用層）是指將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)廣泛智能化應(yīng)用的解決方案集。感知技術(shù)20感知技術(shù)是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，它包括用於感知識別的射頻識別技術(shù)（RFID）、感測器技術(shù)、智能化傳感網(wǎng)節(jié)點技術(shù)等。RFID21RFID（RadioFrequencyIdentification，射頻識別）射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)。是代替條碼走進“物聯(lián)網(wǎng)”時代的關(guān)鍵技術(shù)之一。RFID是一種把天線和IC封裝到塑膠基片上的新型無源電子卡片，閱讀器和電子標(biāo)籤之間通過電磁場感應(yīng)進行能量、時序和數(shù)據(jù)的無線傳輸。RFID22RFID基本上是由三部分組成：標(biāo)籤(Tag)：由耦合元件及晶片組成，每個標(biāo)籤具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象；閱讀器(Reader)：讀?。ㄓ袝r還可以寫入）標(biāo)籤資訊的設(shè)備，可設(shè)計為掌上型或固定式；天線(Antenna)：在標(biāo)籤和讀取器間傳遞射頻信號。RFID應(yīng)用23感測器技術(shù)24感測器是一種檢測裝置，能感受到被測量的資訊，並能將檢測和感受到的資訊按照一定的規(guī)律變換為所需形式的資訊輸出，以滿足資訊的傳輸、處理、存儲等控制要求。感測器網(wǎng)路25感測器網(wǎng)路是由一組感測器按照一定方式構(gòu)成的有線或無線網(wǎng)路，目的是協(xié)作地感知、採集和處理網(wǎng)路覆蓋地理區(qū)域中感知對象的資訊，對其進行處理並傳輸給觀察者。它綜合了傳感技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、分佈式資訊處理技術(shù)和通信(有線/無線)技術(shù)。網(wǎng)路通信技術(shù)26有多種通信技術(shù)可供物聯(lián)網(wǎng)作為核心承載網(wǎng)路選擇使用，可以是公共通信網(wǎng)，如2G、3G／4G移動通信網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)(Internet)，無線局域網(wǎng)(WirelessLocalAreaNetwork，WLAN)，無線高保真(WirelessFidelity，WiFi)、移動寬頻無線接人(MobileBroadbandWirelessAccess，MBWA)通信技術(shù)，等。雲(yún)計算27雲(yún)計算是通過網(wǎng)路將龐大的計算處理程式自動分拆成無數(shù)個較小的副程式，再交由多個伺服器所組成的龐大系統(tǒng)，經(jīng)搜尋、計算分析之後將處理結(jié)果回傳給用戶。通過雲(yún)計算技術(shù)，網(wǎng)路服務(wù)提供者可以在數(shù)秒之內(nèi)處理數(shù)以千萬計甚至數(shù)以億計的數(shù)據(jù)，達到與超級電腦具有同樣強大效能的網(wǎng)路服務(wù)。1.3現(xiàn)代物流與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)係28物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代物流的神經(jīng)系統(tǒng)，是現(xiàn)代物流的智慧大腦?，F(xiàn)代物流是物聯(lián)網(wǎng)，尤其是RFID技術(shù)的典型和主要應(yīng)用領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)對物流資訊化有著深刻、廣泛的影響，是物流資訊化的發(fā)展方向。物流與物聯(lián)網(wǎng)291、物流業(yè)支持物聯(lián)網(wǎng)的運作2、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)擴大物流的服務(wù)市場

（1）物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)本身的發(fā)展需要物流服務(wù)

（2）物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶來的物流服務(wù)需求

（3）基於物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶來的新的物流服務(wù)需求3、物聯(lián)網(wǎng)與物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，實現(xiàn)物的智能化管理2.1EPC概述30EPC（ElectronicProductCode，電子產(chǎn)品代碼）的核心思想是為每一個產(chǎn)品提供唯一的電子識別字EPC；通過射頻識別技術(shù)完成數(shù)據(jù)的自動採集；電子標(biāo)籤上只存儲EPC碼，而對應(yīng)於EPC碼的解析通過與互聯(lián)網(wǎng)相連的伺服器來完成。EPC系統(tǒng)31EPC系統(tǒng)的目標(biāo)是為每一個產(chǎn)品建立全球的、開放的標(biāo)識標(biāo)準(zhǔn)，它由全球產(chǎn)品電子代碼（EPC）體系、射頻識別系統(tǒng)及資訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三部分組成，主要包括六個方面，即：EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)；EPC標(biāo)籤；識讀器；神經(jīng)網(wǎng)路軟體系統(tǒng)（Savant）；對象名解析服務(wù)（ONS）；實體標(biāo)記語言（PML）。EPC系統(tǒng)的構(gòu)成32系統(tǒng)構(gòu)成名稱注釋全球產(chǎn)品電子代碼的編碼體系EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)識別目標(biāo)的特定代碼射頻識別系統(tǒng)EPC標(biāo)籤貼在物品之上或者內(nèi)嵌在物品之中識讀器識讀EPC標(biāo)籤資訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)Savant（神經(jīng)網(wǎng)路軟體）EPC系統(tǒng)的軟體支持系統(tǒng)對象名解析服務(wù)（ObjectNamingService：ONS）類似於DNS的網(wǎng)路服務(wù)系統(tǒng)物理標(biāo)記語言（PhysicalMarkupLanguage：PML）用於書寫產(chǎn)品資訊的一種新的標(biāo)準(zhǔn)電腦語言EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)33EPC編碼，是新一代的與EAN?UCC碼（EuropeanArticleNumbering，歐洲商品編碼；UCC，美國統(tǒng)一代碼委員會）相容的新的編碼標(biāo)準(zhǔn)，是EPC系統(tǒng)的重要組成部分，它是對實體及實體的相關(guān)資訊進行代碼化，通過統(tǒng)一並規(guī)範(fàn)化的編碼建立全球通用的資訊交換語言。EPC編碼組成34EPC碼是由一個版本號加上另外三段數(shù)據(jù)（依次為功能變數(shù)名稱管理者、對象分類、序列號）組成的一組數(shù)字。其中版本號標(biāo)識EPC的版本號，它使得EPC隨後的碼段可以有不同的長度；功能變數(shù)名稱管理是描述與此EPC相關(guān)的生產(chǎn)廠商的資訊；對象分類記錄產(chǎn)品精確類型的資訊；序列號則唯一標(biāo)識貨品。EPC編碼類型35EPC編碼有3類7種類型，分別為EPC-64-I、EPC-64-II、EPC-64-III，EPC-96-I，EPC-256-I、EPC-256-II、EPC-256-III。EPC-64編碼格式：EPC系統(tǒng)特點36（1）開放的結(jié)構(gòu)體系（2）獨立的平臺與高度的互動性（3）更大的資訊量（4）較強的識讀能力（5）實用的標(biāo)準(zhǔn)納入(6)靈活的可持續(xù)發(fā)展的體系EPC技術(shù)37EPC技術(shù)由EPC編碼體系、RFID空中介面協(xié)議、網(wǎng)路傳遞編碼及存儲和檢索技術(shù)等現(xiàn)代資訊技術(shù)組成，其中EPC編碼體系是新一代的編碼標(biāo)準(zhǔn)，它是全球統(tǒng)一標(biāo)識系統(tǒng)的延伸和拓展，是全球統(tǒng)一標(biāo)識系統(tǒng)的重要組成部分，也是EPC系統(tǒng)的核心與關(guān)鍵，旨在通過互聯(lián)網(wǎng)平臺，利用射頻識別（RFID）、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個實現(xiàn)全球物品資訊即時共用的網(wǎng)路平臺。EPC技術(shù)應(yīng)用38①生產(chǎn)領(lǐng)域②運輸與物流跟蹤領(lǐng)域③倉儲庫存管理領(lǐng)域④商品零售領(lǐng)域⑤配送與分銷領(lǐng)域⑥商品防偽領(lǐng)域全球統(tǒng)一標(biāo)識系統(tǒng)39“全球統(tǒng)一標(biāo)識系統(tǒng)”，即GS1（Globestandard1）系統(tǒng)，是一種開放的、多環(huán)節(jié)、多領(lǐng)域應(yīng)用的全球統(tǒng)一商務(wù)語言，是以對貿(mào)易專案、物流單元、位置、資產(chǎn)、服務(wù)關(guān)係等進行編碼為核心的集條碼、射頻等自動數(shù)據(jù)採集、電子數(shù)據(jù)交換、全球產(chǎn)品分類、全球數(shù)據(jù)同步、產(chǎn)品電子代碼（EPC）等系統(tǒng)為一體的，服務(wù)於全球物流供應(yīng)鏈的開放的標(biāo)準(zhǔn)體系。全球統(tǒng)一標(biāo)識系統(tǒng)40GS1系統(tǒng)以商品條碼系統(tǒng)為核心，包含編碼體系、數(shù)據(jù)載體、電子數(shù)據(jù)交換和解決方案等內(nèi)容。該系統(tǒng)為貿(mào)易專案、物流單元、資產(chǎn)、位置和服務(wù)提供全球唯一的標(biāo)識，不僅克服了企業(yè)內(nèi)部編碼系統(tǒng)的閉環(huán)性特點，而且提高了全球貿(mào)易、供應(yīng)鏈管理效率和透明度，提高對客戶的反應(yīng)能力，降低管理成本。GS1系統(tǒng)特點41①科學(xué)性②全球統(tǒng)一性③編碼唯一性④資訊共用性⑤可自動識別⑥系統(tǒng)性編碼體系結(jié)構(gòu)42全球貿(mào)易專案代碼（GTIN）43全球貿(mào)易專案代碼（GTIN）是為全球貿(mào)易專案提供唯一標(biāo)識的一種代碼（或稱編碼結(jié)構(gòu)），在編碼系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛。GTIN有四種不同的編碼結(jié)構(gòu)：EAN/UCC-13、EAN/UCC-14、EAN/UCC-8和UCC-12。2.2EPC編碼44條碼已經(jīng)成為識別產(chǎn)品的主要手段。缺點：①它們是可視傳播技術(shù)。②如果印有條碼的橫條被撕裂、汙損或脫落，就無法掃描這些商品。③條碼只能識別製造商和產(chǎn)品名稱，而不是唯一的商品。e.g.牛奶紙盒上的條碼到處都一樣，辨別哪盒牛奶先超過有效期將是不可能的。EPC編碼45全球電子產(chǎn)品編碼（EPC）體系是新一代的與EAN·UCC（EuropeanArticleNumbering，歐洲商品編碼；UCC，美國統(tǒng)一代碼委員會）編碼相容的新編碼標(biāo)準(zhǔn)，是全球統(tǒng)一標(biāo)識系統(tǒng)的延伸和拓展，是全球統(tǒng)一標(biāo)識系統(tǒng)的重要組成部分，也是物聯(lián)網(wǎng)的核心與關(guān)鍵。EPC編碼46EPC編碼是全球統(tǒng)一標(biāo)識系統(tǒng)的拓展和延伸，是全球統(tǒng)一標(biāo)識系統(tǒng)的重要組成部分，是EPC系統(tǒng)的核心與關(guān)鍵。它由分別代表版本號、功能變數(shù)名稱管理者（通常為製造商）、物品種類以及序列號的編碼組成。編碼長度目前有64位，96位和256位三種。可以為物理世界的每個對象提供唯一標(biāo)識。EPC編碼47P38EPC編碼4896位EPC：可以為2.68億個公司提供唯一標(biāo)識，每個生產(chǎn)廠商可以有1600萬個對象分類並且每個對象分類可有680億個序列號，這對未來世界所有產(chǎn)品已經(jīng)十二分的夠用了。EPC編碼結(jié)構(gòu)49EPC編碼特點50①科學(xué)性：結(jié)構(gòu)明確，易於使用、維護；②相容性：EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)與目前廣泛應(yīng)用的EAN?UCC編碼標(biāo)準(zhǔn)是相容的；③全面性：可在供應(yīng)鏈的各環(huán)節(jié)全面應(yīng)用；④合理性：由各國EPC管理機構(gòu)分段管理、共同維護；⑤國際性：不以具體國家、企業(yè)為核心，編碼標(biāo)準(zhǔn)全球協(xié)商一致，具有國際性；⑥無歧視性：全數(shù)字形式，是無歧視性的編碼。EPC編碼策略51①生產(chǎn)商及其產(chǎn)品（ManufacturesandProduct）②集裝箱（Containers）③組合裝置（Assemblies，AggregatesandCollections）④嵌入資訊（EmbeddedInformation）⑤分類（Categorization）⑥參考資訊（InformationReference）⑦頭字段（HEADER）⑧簡單性（Simplicity）⑨人機交互（HumanInteraction）⑩可擴展性（Extensibility）EPC編碼與GTIN的整合分析52現(xiàn)行的GTIN編碼體系在世界各國已經(jīng)普遍應(yīng)用，而且在產(chǎn)品識別與物流領(lǐng)域起到了重要作用，有鑒於此，新一代的EPC編碼體系將在技術(shù)突破與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的同時，將GTIN的編碼結(jié)構(gòu)有選擇性的整合進來，使對GTIN編碼的應(yīng)用逐漸過渡到對EPC編碼的應(yīng)用，而不是將EPC編碼立即完全取代GTIN編碼，以實現(xiàn)技術(shù)上的相容性與使用上的連續(xù)性。EPC編碼與GTIN的整合分析53通用UPC編碼向EPC編碼的轉(zhuǎn)換EPC編碼與GTIN的整合分析54

EAN-13編碼向EPC編碼的轉(zhuǎn)換EPC編碼與GTIN的整合分析55

EAN/UCC-14向EPC編碼的轉(zhuǎn)換2.3物理標(biāo)記語言（PML）561998年2月，萬維網(wǎng)聯(lián)盟（WorldWideWebConsortium，W3C）推出了XML（ExtensibleMarkupLanguage，可擴展標(biāo)記語言），將其作為一種互聯(lián)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)表示和交換的標(biāo)準(zhǔn)。XML是一種簡單的數(shù)據(jù)存儲語言，它僅針對數(shù)據(jù)且極其簡單，任何應(yīng)用程式都可對其進行讀寫，這使得它成為電腦網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)交換的唯一公共語言。物理標(biāo)記語言（PML）57EPC碼識別單品，但是所有關(guān)於產(chǎn)品有用的資訊都用一種新型的標(biāo)準(zhǔn)的電腦語言——物理標(biāo)記語言（PML）所書寫，PML是基於為人們廣為接受的可擴展標(biāo)識語言（XML）發(fā)展而來的，它是一種新型的標(biāo)準(zhǔn)的電腦語言，用於描述所有關(guān)於產(chǎn)品的有用資訊，例如材料、分類、保存溫度、生產(chǎn)日期等。物理標(biāo)記語言（PML）58PML是一種用於描述物理對象、過程和環(huán)境的通用語言，提供了一個描述自然物體，過程和環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)，它將是一個廣泛的層次結(jié)構(gòu)，並可供工業(yè)和商業(yè)中的軟體開發(fā)、數(shù)據(jù)存儲和分析工具之用。物理標(biāo)記語言（PML）59PML語言採用的方法是首先使用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)範(fàn)語法和數(shù)據(jù)傳輸，比如可擴展標(biāo)識語言（XML），超文本傳輸協(xié)議（HTTP）以及傳輸控制協(xié)議和因特網(wǎng)協(xié)議（TCP/IP）。這就提供了一個功能集，並且可利用現(xiàn)有工具來設(shè)計和編制PML應(yīng)用程式。PML設(shè)計方法與策略60（1）語法PML語言採用的方法是首先使用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)範(fàn)語法和數(shù)據(jù)傳輸，比如可擴展標(biāo)識語言（XML），超文本傳輸協(xié)議（HTTP）以及傳輸控制協(xié)議和因特網(wǎng)協(xié)議（TCP/IP）。這就提供了一個功能集並且可利用現(xiàn)有工具來設(shè)計和編制PML應(yīng)用程式。（2）語義（3）數(shù)據(jù)存儲和管理（4）設(shè)計策略(5)PMLServer（伺服器）PML伺服器設(shè)計與實現(xiàn)61為了降低電子標(biāo)籤的成本，促進物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，這就要求儘量減少電子標(biāo)籤的記憶體容量，PML伺服器的設(shè)計為其提供了一個有效的解決方案：在電子標(biāo)籤內(nèi)只存儲電子產(chǎn)品碼，餘下的產(chǎn)品數(shù)據(jù)存貯在PML伺服器並可以通過某個產(chǎn)品的電子產(chǎn)品碼來訪問其對應(yīng)的PML伺服器中。PML伺服器工作原理62P58EPC物聯(lián)網(wǎng)63（1）EPC物聯(lián)網(wǎng)的延伸（2）EPC超越商品條碼（3）EPC物聯(lián)網(wǎng)離我們不遠感測器

工業(yè)應(yīng)用線上檢測：零件尺寸、產(chǎn)品缺陷、裝配定位….現(xiàn)代工程裝備中，檢測環(huán)節(jié)的成本約占50~70%日常應(yīng)用

家用電器：數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機：自動對焦---紅外測距感測器數(shù)字體溫計：接觸式---熱敏電阻，非接觸式---紅外感測器自動感應(yīng)燈：亮度檢測---光敏電阻空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測---熱敏電阻、熱電偶電話、麥克風(fēng)：話音轉(zhuǎn)換---駐極電容感測器遙控接收：紅外檢測---光敏二極體、光敏三極管辦公商務(wù)：可視對講、可視電話：圖像獲取---面陣CCD掃描器：文檔掃描---線陣CCD紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測---光敏二極體、光敏三極管醫(yī)療衛(wèi)生：電子血壓計：血壓檢測---壓力感測器血糖測試儀、膽固醇檢測儀---離子感測器3.1物聯(lián)網(wǎng)與傳感技術(shù)67感測器是人類五官的延長，又稱之物聯(lián)網(wǎng)的“電五官”。在物聯(lián)網(wǎng)科研究中，感測器具有突出的地位。要獲取大量人類感官無法直接獲取的資訊，沒有相適應(yīng)的感測器是不可能的。概述68感測器屬於物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢，成為人類全面感知自然的最核心元件，各類感測器的大規(guī)模部署和應(yīng)用是構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)不可或缺的基本條件。對應(yīng)不同的應(yīng)用有著不同的感測器，覆蓋範(fàn)圍包括智能工業(yè)、智能安保、智能家居、智能運輸、智能醫(yī)療等。感測器的特性69感測器技術(shù)包括感測器的研究、設(shè)計、試製、生產(chǎn)、檢測與應(yīng)用，已逐漸形成了一門相對獨立的專門學(xué)科。內(nèi)容範(fàn)圍廣且離散知識密集程度甚高、邊緣學(xué)科色彩極濃技術(shù)複雜、工藝要求高功能優(yōu)、性能好品種繁多、應(yīng)用廣泛感測器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用70在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，對各種參數(shù)進行資訊採集和簡單加工處理的設(shè)備，被稱為物聯(lián)網(wǎng)感測器，並通過固有協(xié)議，將數(shù)據(jù)資訊傳給物聯(lián)網(wǎng)終端進行處理。感測器屬於物聯(lián)網(wǎng)中的傳感網(wǎng)路層，它作為物聯(lián)網(wǎng)的最基本一層，具有十分重要的作用。感測器可以獨立存在，也可以與其他設(shè)備以一體化的方式呈現(xiàn)，都是物聯(lián)網(wǎng)中的感知和輸入部分。感測器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用71軍事應(yīng)用物流及安保領(lǐng)域環(huán)境參數(shù)檢測領(lǐng)域設(shè)備狀態(tài)檢測領(lǐng)域物流參量檢測領(lǐng)域智能家居醫(yī)療健康空間探索其他商業(yè)應(yīng)用3.2感測器技術(shù)72感測器技術(shù)是實現(xiàn)測試與自動控制的重要環(huán)節(jié)。在測試系統(tǒng)中，被作為一次儀錶定位，其主要特徵是能準(zhǔn)確傳遞和檢測出某一形態(tài)的資訊，並將其轉(zhuǎn)換成另一形態(tài)的資訊。傳感技術(shù)主要的主要功能實現(xiàn)都靠感測器。感測器及其分類73感測器可以被稱為換能器、變換器、變送器或探測器。其主要特徵是能感知和檢測某一形態(tài)的資訊，並將其轉(zhuǎn)換成另一形態(tài)的資訊。具體地說感測器是指那些對被測對象的某一確定的資訊具有感受（或回應(yīng)）與檢出功能，並使之按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的可輸出信號的元器件或裝置。感測器74感測器可以被稱為換能器、變換器、變送器或探測器。其主要特徵是能感知和檢測某一形態(tài)的資訊，並將其轉(zhuǎn)換成另一形態(tài)的資訊。具體地說感測器是指那些對被測對象的某一確定的資訊具有感受（或回應(yīng)）與檢出功能，並使之按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的可輸出信號的元器件或裝置。感測器75感測器的組成的細節(jié)有較大差異，但是，總的來說，感測器應(yīng)由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和其他輔助部件組成，如圖3-1所示。感測器組成76敏感元件是指感測器中能直接感受(或回應(yīng))與檢出被測對象的待測資訊(非電量)的部分。轉(zhuǎn)換元件是指感測器中能將敏感元件所感受(或回應(yīng))出的資訊直接轉(zhuǎn)換成電信號的部分。信號調(diào)節(jié)電路是能把轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號轉(zhuǎn)換為便於顯示、記錄、處理和控制的有用電信號的電路。輔助電路通常包括電源，即交、直流供電系統(tǒng)。感測器組成77並不是所有的感測器都必須包括敏感元件和轉(zhuǎn)換元件。如果敏感元件直接輸出的是電量，它就同時兼為轉(zhuǎn)換元件，因此，敏感元件和轉(zhuǎn)換元件兩者合一的感測器很多的。例如，壓電晶體、熱電偶、熱敏電阻、光電器件等都是這種形式的感測器。感測器分類78（1）按工作機理分類按感測器的工作機理的不同，可以分為結(jié)構(gòu)型、物性型和複合型三大類。（2）按被測量對象分類按被測量對象的不同，可以分為物理量感測器、化學(xué)量感測器和生物量感測器三大類。各類感測器又分為若干族，每一族又可分為若干組。而物理量感測器又可向下分為機械量感測器、熱學(xué)量感測器、光學(xué)量感測器等。感測器分類79（3）按敏感材料分類按製造感測器的材料分類，如：如半導(dǎo)體感測器、陶瓷感測器、光導(dǎo)纖維感測器、高分子材料感測器、金屬感測器。（4）按能量的關(guān)係分類根據(jù)能量關(guān)係分類，可分為有源感測器和無源感測器兩大類。有源感測器一般是將非電能量轉(zhuǎn)換為電能量，無源感測器不是一個換能裝置，被測非電量僅對感測器中的能量起控制或調(diào)節(jié)作用。感測器分類80（5）按用途劃分按用途分為壓力敏感測器、位置感測器、能耗感測器、速度感測器、熱敏感測器、震動感測器、氣敏感測器和視頻感測器等。（6）按輸出信號劃分按輸出信號可分為模擬量感測器和數(shù)字感測器。感測器的數(shù)學(xué)模型及數(shù)學(xué)特性81（1）感測器靜態(tài)數(shù)學(xué)模型靜態(tài)模型是指在靜態(tài)信號(輸入信號不隨時間變化的量)情況下，描述感測器輸出與輸入量間的一種函數(shù)關(guān)係。如果不考慮蠕動效應(yīng)和遲滯特性，感測器的靜態(tài)模型一般可用多項式來表示：

P74感測器的數(shù)學(xué)模型82（2）感測器動態(tài)數(shù)學(xué)模型動態(tài)模型是指感測器在準(zhǔn)動態(tài)信號或動態(tài)信號(輸入信號隨時間而變化的量)作用下，描述其輸出和輸入信號的一種數(shù)學(xué)關(guān)係。動態(tài)模型通常採用微分方程和傳遞函數(shù)等來描述。①微分方程②傳遞函數(shù)P75感測器的數(shù)學(xué)特性83（1）感測器的靜態(tài)特性感測器所測量的非電量一般有兩種形式：一種是穩(wěn)定的，即不隨時間變化或變化極其緩慢，稱為靜態(tài)信號；另一種是隨時間變化而變化，稱為動態(tài)信號。由於輸入量的狀態(tài)不同，感測器所呈現(xiàn)出來的輸入-輸出特性也不同，因此存在所謂的靜態(tài)特性和動態(tài)特性。感測器的數(shù)學(xué)特性84①線性度所謂感測器的線性度就是其輸出量與輸入量之間的實際關(guān)係曲線偏離直線的程度，又稱為非線性誤差。可用下式表示：P76感測器的數(shù)學(xué)特性85感測器的非線性度表示

（a）(b)(c)(d)感測器的數(shù)學(xué)特性86②靈敏度感測器的靈敏度是其在穩(wěn)態(tài)下輸出增量?y與輸入增量?x的比值，常用Sn來表示。即感測器的數(shù)學(xué)特性87對於線性感測器，其靈敏度就是它的靜態(tài)特性的斜率。即感測器的數(shù)學(xué)特性88③重複性重複性表示感測器在輸入量按同一方向作全量程多次測試時，所得其輸出特性曲線不一致性的程度。P77感測器的數(shù)學(xué)特性89④遲滯(回差滯環(huán))現(xiàn)象遲滯特性能表明感測器在正向(輸入量增大)行程和反向(輸入量減小)行程期間，輸出-輸入特性曲線不重合的程度。P78感測器的數(shù)學(xué)特性90⑤解析度⑥穩(wěn)定性⑦漂移感測器的數(shù)學(xué)特性91（2）感測器的動態(tài)特性感測器的動態(tài)特性是感測器對輸入激勵的輸出回應(yīng)特性。一個動態(tài)特性好的感測器，隨時間變化的輸出曲線能同時再現(xiàn)輸入隨時間變化的曲線，即輸出-輸入具有相同類型的時間函數(shù)。感測器的數(shù)學(xué)特性92感測器的動態(tài)誤差在動態(tài)的輸入信號情況下，輸出信號一般來說不會與輸入信號具有完全相同的時間函數(shù)，這種輸出與輸入間的差異就是所謂的動態(tài)誤差。有良好的靜態(tài)特性的感測器，未必有良好的動態(tài)特性。感測器的數(shù)學(xué)特性93階躍回應(yīng)特性

當(dāng)給靜止的感測器輸入一個單位階躍函數(shù)信號時：P79感測器的數(shù)學(xué)特性94頻率回應(yīng)特性P813.3幾種典型的感測器95視頻感測器視頻感測器是整個機器視頻系統(tǒng)資訊的直接來源，主要由一個或者兩個圖形感測器組成，有時還要配以光投射器及其他輔助設(shè)備。視頻感測器的主要功能是獲取足夠的機器視頻系統(tǒng)要處理的最原始圖像。圖像感測器可以使用鐳射掃描器、線陣和麵陣CCD攝像機或者TV攝像機，也可以是最新出現(xiàn)的數(shù)字?jǐn)z像機等。視頻感測器的的基本原理：視頻感測器具有從一整幅圖像捕獲光線的數(shù)以千計的像素。圖像的清晰和細膩程度通常用解析度來衡量，以像素數(shù)量表示，目前，有的視覺感測器能夠捕獲數(shù)千萬像素。在捕獲圖像之後，視頻感測器將其與記憶體中存儲的基準(zhǔn)圖像進行比較，以做出分析。96音頻感測器

音頻技術(shù)主要包括：音頻的採集、音頻處理和音頻的傳輸?shù)确矫娴募夹g(shù)。

在模擬音頻技術(shù)中，通常以磁介質(zhì)來記錄聲音。數(shù)字音頻是通過聲波波形轉(zhuǎn)換成一個串連續(xù)的二進位數(shù)據(jù)，通過它來保存聲音的。數(shù)字音頻主要依靠A/D轉(zhuǎn)換器，在每一個時間間隔，不間斷地在模擬音頻的波形上採取一個幅度值，將這種過程稱為採樣。97將時間和幅度都連續(xù)的模擬聲音信號變?yōu)閿?shù)字信號，就要對其進行離散化處理。採樣就是實現(xiàn)模擬信號在時間上的離散化過程，即完成抽取離散時間點上的信號值（常稱為樣值）的任務(wù)。音頻感測器是一種將聲音轉(zhuǎn)換成電信號的換能器件。

感測器的主要技術(shù)指標(biāo)有靈敏度、頻率特性、輸出阻抗和方向性幾個方面。98（1）靈敏度靈敏度是指傳聲器在一定強度的聲音作用下輸出電信號的大小。靈敏度高，表示傳聲器的聲-電轉(zhuǎn)換效率高，對微弱的聲音信號反應(yīng)靈敏，習(xí)慣上也常用分貝表示傳聲器的靈敏度。99（2）頻率特性傳聲器在不同頻率的聲波作用下，其靈敏度是不同的。一般在中音頻（1Hz）時靈敏度最高，而在低音頻（幾十赫茲）或者高音頻（十幾千赫茲）靈敏度最低。理想的傳聲器頻率特性應(yīng)為20Hz~20kHz。（3）方向性方向性表示傳聲器的靈敏度隨聲波入射方向而變化的特性.1003.環(huán)境監(jiān)測感測器（1）超聲波感測器超聲波感測器是利用超聲波的特性研製而成的感測器。超聲波是指頻率高於20kHz的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波感測器由發(fā)送感測器（又稱波發(fā)送器）、接收感測器（又稱波接收器）、控制部分與電源部分組成。101（2）鐳射感測器鐳射感測器是利用鐳射技術(shù)進行測量的感測器。它由雷射器、鐳射檢測器和測量電路組成。鐳射感測器是能實現(xiàn)無接觸遠距離測量，速度快，精度高，量程大，抗光、電干擾能力強等。鐳射感測器工作時，先由鐳射發(fā)射二極體對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射鐳射脈衝。經(jīng)目標(biāo)反射後鐳射向各方向散射。部分散射光返回到感測器接收器，被光學(xué)系統(tǒng)接收。102（3）溫度感測器包括半導(dǎo)體熱電偶感測器、PN結(jié)溫度感測器和集成溫度感測器聲學(xué)溫度感測器、紅外感測器和微波感測器。原理：兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體，如在某點互相連接在一起，對這個連接點加熱，在它們不加熱的部位就會出現(xiàn)電位差。精確測量這個電位差，再測出不加熱部位的環(huán)境溫度，就可以準(zhǔn)確知道加熱點的溫度。103（4）壓力感測器一般普通壓力感測器的輸出為模擬信號，模擬信號是指資訊參數(shù)在給定範(fàn)圍內(nèi)表現(xiàn)為連續(xù)的信號，或在一段連續(xù)的時間間隔內(nèi)，其代表資訊的特徵量可以在任意瞬間呈現(xiàn)為任意數(shù)值的信號。通常使用的壓力感測器主要是利用壓電效應(yīng)製造而成的，這樣的感測器也稱為壓電傳感器。1044.智能塵埃（又名智能微塵（SmartDust），是一個具有電腦功能的超微型感測器，它由微處理器、雙向無線電接收裝置和使它們能夠組成一個無線網(wǎng)路的軟體共同組成。將一些微塵散放在一個場地中，它們就能夠相互定位，收集數(shù)據(jù)並向基站傳遞資訊。如果一個微塵功能失常，其他微塵會對其進行修復(fù)。105平面結(jié)構(gòu)的感測器網(wǎng)路圖感測器系統(tǒng)就自動組成了一個網(wǎng)路，每個感測器系統(tǒng)統(tǒng)稱為一個節(jié)點（node），這些節(jié)點之間能夠互相通訊，同時也能夠與基站（BaseStation）進行通訊。1064.1自動識別技術(shù)概述107自動識別技術(shù)是對資訊數(shù)據(jù)進行自動採取和傳輸?shù)闹匾椒ê褪侄?，它是以電腦和通信技術(shù)為基礎(chǔ)的綜合性科學(xué)技術(shù)。自動識別技術(shù)的發(fā)展和完善，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供了重要的技術(shù)支撐。自動識別技術(shù)的產(chǎn)生108自動識別是將資訊編碼進行定義、代碼化，並裝載於相關(guān)的載體中，借助特殊的設(shè)備，實現(xiàn)定義資訊的自動識別、採集，並輸入資訊處理系統(tǒng)的識別。隨著電腦、資訊及通信技術(shù)的發(fā)展，資訊的處理能力、存儲能力和傳輸通信能力日益強大，全面、有效的資訊採集和輸入幾乎成為所有資訊系統(tǒng)的關(guān)鍵。自動識別技術(shù)在經(jīng)濟發(fā)展中的作用109自動識別技術(shù)是國民經(jīng)濟資訊化的重要基礎(chǔ)和技術(shù)支撐自動識別技術(shù)已成為我國資訊產(chǎn)業(yè)的有機組成部分自動識別技術(shù)可提升企業(yè)供應(yīng)鏈的整體效率自動識別技術(shù)的發(fā)展趨勢110多種識別技術(shù)的集成化應(yīng)用與無線通信相結(jié)合是未來自動識別產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要趨勢自動識別技術(shù)將越來越多地應(yīng)用於控制，智能化水準(zhǔn)提高自動識別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)拓寬，並向縱深發(fā)展新的自動識別技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不斷湧現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)體系日趨完善4.2幾種典型的自動識別技術(shù)111自動識別技術(shù)的任務(wù)和目的是提供關(guān)於個人、動物、貨物的資訊。通常，自動識別技術(shù)主要包括條碼自動識別技術(shù)、生物特徵識別技術(shù)、語音識別技術(shù)、圖像識別技術(shù)、光字元識別技術(shù)和射頻識別技術(shù)等，其分類如圖4-2所示。自動識別技術(shù)分類112條碼自動識別技術(shù)113條碼（也稱條碼）識別技術(shù)主要研究如何將資訊用條碼表示，以及如何將條碼所表示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電腦可識別的數(shù)據(jù)。條碼（BarCode）是由一組規(guī)則排列的條、空以及對應(yīng)的字元組成的標(biāo)記，“條”指對光線反射率較低的部分，“空”指對光線反射率較高的部分，這些條和空組成的數(shù)據(jù)表達一定的資訊。條碼自動識別技術(shù)114條碼（也稱條碼）識別技術(shù)主要研究如何將資訊用條碼表示，以及如何將條碼所表示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電腦可識別的數(shù)據(jù)。條碼（BarCode）是由一組規(guī)則排列的條、空以及對應(yīng)的字元組成的標(biāo)記，“條”指對光線反射率較低的部分，“空”指對光線反射率較高的部分，這些條和空組成的數(shù)據(jù)表達一定的資訊。條碼的編碼規(guī)則115唯一性永久性無含義條碼的種類116條碼按照不同的分類方法、不同的編碼規(guī)則可以分成許多種，現(xiàn)在已知的世界上正在使用的條碼就有大概250多種。條碼可分為一維條碼和二維條碼。一維條碼按照應(yīng)用可分為商品條碼和物流條碼。二維條碼可分為線性堆疊式二維條碼和矩陣式二維條碼。一維條碼117A.EAN條碼EAN條碼是國際物品編碼協(xié)會（InternationalArticleNumberingAssociation）在全球推廣應(yīng)用的商品條碼，是定長的純數(shù)字型條碼，它表示的字元集為數(shù)字0-9。EAN-13碼EAN-8碼EAN-13碼符號結(jié)構(gòu)118一維條碼119一個EAN-13條碼被劃分成了4個區(qū)域：數(shù)制廠商碼商品碼校驗碼P105一維條碼120B.UPC條碼UPC碼是美國統(tǒng)一代碼委員會UCC制定的商品條碼，它是世界上最早出現(xiàn)並投入應(yīng)用的商品條碼，在北美地區(qū)得以廣泛應(yīng)用。UPC碼在技術(shù)上與EAN碼完全一致，它的編碼方法也是模組組合法，也是定長、純數(shù)字型條碼。UPC-A碼UPC-E碼一維條碼121C.25條碼25條碼是根據(jù)寬度調(diào)節(jié)法進行編碼，並且只有條表示資訊的非連續(xù)型條碼。每一個條碼字元由規(guī)則的5個條組成，其中有兩個寬單元，三個窄單元，故稱為“25條碼”。它的字元集為數(shù)字字符0-9。一維條碼122D.交叉25條碼人們在25條碼的啟迪下，將條表示資訊，擴展到用空也表示資訊，就產(chǎn)生了交叉25條碼。這種識讀率高，可適用於固定掃描器可靠掃描，在所有一維條碼中的密度最高。一維條碼的優(yōu)點123輸入速度快可靠性高資訊採集量大使用靈活製作簡單P107一維條碼的缺點124數(shù)據(jù)容量較小存儲數(shù)據(jù)類型比較單一空間利用率低安全性能低，使用壽命短二維條碼125線性堆疊式二維碼它是在一維條碼編碼原理的基礎(chǔ)上，將多個一維碼在縱向堆疊而產(chǎn)生的。典型的編碼方法如Code16k、Code49、PDF417等。其中，PDF417是可攜式數(shù)據(jù)檔（PortableDataFile）的英文縮寫，它由多行組成，具有連續(xù)性、可變長、包含大量數(shù)據(jù)的符號標(biāo)識。二維條碼126矩陣式二維碼它是在一個矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分佈進行編碼，典型的編碼方法如Aetec、MaxiCode、QRCode、DataMatrix等。Aetec是由美國韋林公司推出的，最多可容納3832個數(shù)字，或3067個字母字元。二維條碼的優(yōu)勢127數(shù)據(jù)容量更大數(shù)據(jù)類型增加，超越了字母和數(shù)字的限制空間利用率高具有抗損毀能力RFID128射頻識別（RadioFrequencyIdentification，縮寫RFID）技術(shù)是20世紀(jì)90年代開始興起的一種自動識別技術(shù)，RFID技術(shù)是一項利用射頻信號通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實現(xiàn)無接觸資訊傳遞並通過所傳遞的資訊達到識別目的的技術(shù)。射頻就是射頻電流，是一種高頻交流變化電磁波的簡稱，根據(jù)交流變化電磁波每秒變化的交流電次數(shù)的不同可以分為低頻電流和高頻電流兩種。RFID129從資訊傳遞的基本原理來說，RFID技術(shù)在低頻段基於變壓器耦合模型（初級與次級之間的能量傳遞及信號傳遞），在高頻段基於雷達探測目標(biāo)的空間耦合模型（雷達發(fā)射電磁波信號碰到目標(biāo)後攜帶目標(biāo)資訊返回雷達接收機）。RFID技術(shù)特點130RFID技術(shù)是一種易於操控、簡單實用且特別適用於自動化控制的靈活性的應(yīng)用技術(shù)，識別工作無需人干預(yù)，可自由工作在各種惡劣環(huán)境下，識別距離可達到幾十米。其所具備的獨特優(yōu)越性是其他識別技術(shù)無法比擬的。RFID技術(shù)特點131RFID技術(shù)特點1321）讀取方便快捷2）識別速度快、可多目標(biāo)識別3）標(biāo)籤數(shù)據(jù)可以動態(tài)更改4）動態(tài)即時通信5）抗惡劣環(huán)境能力強6）更好的安全性7）使用壽命長、應(yīng)用範(fàn)圍廣RFID技術(shù)分類1331）按RFID標(biāo)籤調(diào)製方式的不同分類

根據(jù)RFID標(biāo)籤調(diào)製方式的不同可以分為主動式和被動式兩種。2）按RFID標(biāo)籤工作頻率的不同分類

根據(jù)RFID標(biāo)籤工作頻率的不同可以分為低頻（30kHz～500kHz）、高頻（主要是13.56MHz）、超高頻（433/869/915MHz）、微波（2.45/5.8GHz）系統(tǒng)。RFID技術(shù)分類1343）按RFID標(biāo)籤有無電池分類

根據(jù)RFID標(biāo)籤的有無電池又可分為有源的和無源的。4）按RFID標(biāo)籤讀寫能力的不同分類

根據(jù)RFID標(biāo)籤的讀寫能力不同可分為可讀寫卡（RW）、一次寫入多次讀出卡（WORM）和只讀卡（RO）。5）根據(jù)電子標(biāo)籤內(nèi)保存的資訊輸入的方式分類

根據(jù)電子標(biāo)籤內(nèi)保存的資訊輸入的方式，分為積體電路固化式、現(xiàn)場無線改寫式和現(xiàn)場有線改寫式。RFID產(chǎn)品分類135RFID技術(shù)中所衍生的產(chǎn)品大概有三大類：無源RFID產(chǎn)品、有源RFID產(chǎn)品、半有源RFID產(chǎn)品。無源RFID產(chǎn)品產(chǎn)品的主要工作頻率有低頻125KHZ、高頻13.56MHZ、超高頻433MHZ，超高頻915MHZ。有源RFID產(chǎn)品主要工作頻率有超高頻433MHZ，微波2.45GHZ和5.8GMHZ。RFID產(chǎn)品分類136半有源RFID產(chǎn)品，結(jié)合有源RFID產(chǎn)品及無源RFID產(chǎn)品的優(yōu)勢，在低頻125KHZ頻率的觸發(fā)下，讓微波2.45G發(fā)揮優(yōu)勢。半有源RFID技術(shù)，也可以叫做低頻啟動觸發(fā)技術(shù)，利用低頻近距離精確定位，微波遠距離識別和上傳數(shù)據(jù)，來解決單純的有源RFID和無源RFID沒有辦法實現(xiàn)的功能。簡單的說，就是近距離啟動定位，遠距離識別及上傳數(shù)據(jù)。RFID的組成137一個典型的可應(yīng)用RFID系統(tǒng)一般由電子標(biāo)籤、天線、讀寫器和應(yīng)用系統(tǒng)幾部分組成。RFID的組成138①電子標(biāo)籤（Tag）電子標(biāo)籤由耦合元件及晶片組成，每個標(biāo)籤具有唯一的電子編碼，當(dāng)受無線射頻信號照射時，能反射回攜帶有數(shù)字字母編碼資訊，供閱讀器處理識別。按照標(biāo)籤有無電源，RFID標(biāo)籤分為主動標(biāo)籤（ActiveTags）和被動標(biāo)籤（PassiveTags）兩種。按照存儲的資訊是否被改寫，標(biāo)籤也被分為只讀式標(biāo)籤（ReadOnlyTags）和可讀寫標(biāo)籤（ReadAndWriteTags）。RFID的組成139②閱讀器在RFID系統(tǒng)中，閱讀器一般也稱為信號接收機。閱讀器的基本功能就是提供與標(biāo)籤進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐緩?。另外，閱讀器還提供相當(dāng)複雜的信號狀態(tài)控制、奇偶數(shù)據(jù)校檢與更正功能等。RFID的組成140③天線天線是標(biāo)籤與閱讀器之間傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射、接受裝置。在實際應(yīng)用中，除了系統(tǒng)功率外，天線的形狀和相對位置也會影響數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收，需要專業(yè)人員對系統(tǒng)的天線進行設(shè)計和安裝。RFID的組成141④應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)包括資料庫伺服器和其他資訊系統(tǒng)。資料庫伺服器負(fù)責(zé)處理讀寫器傳送過來的資訊，並進行資訊處理，將重要資訊存儲在資料庫中。其他資訊系統(tǒng)根據(jù)需要向讀寫器發(fā)送指令，對標(biāo)籤進行相應(yīng)操作。RFID工作原理1421）閱讀器通過發(fā)送天線發(fā)送一定的頻率的射頻信號，當(dāng)射頻卡進入發(fā)射天線工作區(qū)域時產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻卡獲得能量被啟動。2）射頻卡將自身編碼等資訊通過卡內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去。RFID工作原理1433）系統(tǒng)接收天線接收到從射頻卡發(fā)送來的載波信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行解調(diào)和解碼，然後送到後臺主機系統(tǒng)進行相關(guān)處理。4）主機系統(tǒng)根據(jù)邏輯運算判斷該卡的合法性。針對不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號，控制執(zhí)行機構(gòu)動作。生物特徵識別技術(shù)144生物特徵識別技術(shù)（BiometricIdentificationTechnology）是利用人體生物特徵進行身份認(rèn)證的一種技術(shù)，它以生物技術(shù)為基礎(chǔ)，以資訊技術(shù)為手段，將生物和資訊這兩大熱門技術(shù)融於一體。生物特徵識別技術(shù)主要是利用人體生物特徵的惟一性，從而用於身份鑒別。生物特徵識別技術(shù)145生物特徵具有惟一性和穩(wěn)定性等特點，可分為生理特徵和行為特徵。其中，生理特徵包括手形、指紋、手指、手掌、虹膜、視網(wǎng)膜、面孔、耳廓、DNA、體味、脈搏、足跡等。行為特徵有簽字、聲音、按鍵力度、步態(tài)、紅外溫譜圖等。語音識別技術(shù)146語音識別技術(shù)將人類語音轉(zhuǎn)換為電子信號，然後將這些信號輸入進具有規(guī)定含義的編碼模式中。它並不是將說出的辭彙轉(zhuǎn)變?yōu)樽值涫降钠捶?，而是轉(zhuǎn)換為一種電腦可以識別的形式，這種形式通?？捎|發(fā)某個指令，例如，打開某個檔、發(fā)出某個信號或開始對某一活動錄音。語音識別技術(shù)原理147語音信號中的語言資訊是按照短時幅度譜的時間變化模式來編碼的；語音是可以閱讀的，即它的聲學(xué)信號可以在不考慮說話人試圖傳達的資訊內(nèi)容的情況下用數(shù)十個具有區(qū)別性的、離散的符號來表示；語音交互是一個認(rèn)知過程，因而不能與語言的語法、語義和結(jié)構(gòu)割裂開來。語音識別系統(tǒng)原理148語音識別技術(shù)特點149語音識別技術(shù)的優(yōu)點：系統(tǒng)的成本非常低廉。語音識別技術(shù)的缺點：準(zhǔn)確性較差。指紋識別技術(shù)150指紋是指人的手指末端正面皮膚上凸凹不平產(chǎn)生的紋線。紋線有規(guī)律的排列形成不同的紋型。紋線的起點、終點、結(jié)合點和分叉點，稱為指紋的細節(jié)特徵點。據(jù)此，我們就可以把一個人同他的指紋對應(yīng)起來，通過將他的指紋和預(yù)先保存的指紋數(shù)據(jù)進行比較，就可以驗證其身份的真實性，這就是指紋識別技術(shù)。指紋識別技術(shù)151指紋識別技術(shù)主要涉及指紋圖像採集、指紋圖像處理、特徵提取、數(shù)據(jù)存儲、特徵值的比對與匹配等過程。虹膜識別技術(shù)152虹膜是位於眼睛黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環(huán)狀部分，具有終生不變性和差異性。虹膜由相當(dāng)複雜的纖維組織構(gòu)成，總體上呈現(xiàn)一種由裏到外的反射狀結(jié)構(gòu)，包含有很多相互交錯的類似於斑點、細絲、冠狀、條紋、隱窩等細節(jié)特徵，這些特徵在出生之前就以隨機組合的方式確定下來了，一旦形成終生不變。虹膜識別技術(shù)153虹膜識別技術(shù)的系統(tǒng)實現(xiàn)包含虹膜圖像獲取裝置和虹膜識別演算法兩大模組，它們分別對應(yīng)於虹膜圖像的獲取和虹膜的識別這兩個問題。虹膜圖像的獲取取決於圖像獲取裝置的合理設(shè)計，以方便地獲得清晰的虹膜圖像序列。而虹膜識別的另一方面是虹膜的檢測演算法。視網(wǎng)膜識別技術(shù)154視網(wǎng)膜也是一種被用於生物識別的特徵，它是一些位於眼球後部十分細小的神經(jīng)（1／50英寸），它是人眼感受光線並將資訊通過視神經(jīng)傳給大腦的重要器官。它同膠片的功能有些類似，用於生物特徵識別的血管分佈在神經(jīng)視網(wǎng)膜周圍，即視網(wǎng)膜四層細胞的最遠處。圖像識別技術(shù)155圖像識別，是利用電腦對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標(biāo)和對象的技術(shù)。圖像識別技術(shù)在近20年的時間裏，已經(jīng)迅速發(fā)展成為一門獨立的有強大生命力的學(xué)科。圖像識別技術(shù)156圖像是用各種觀測系統(tǒng)以不同形式和手段觀測客觀世界而獲得的，可以直接或間接作用於人眼並進而產(chǎn)生視知覺的實體。圖像識別技術(shù)157圖像理解是一個總稱，屬於人工智慧的範(fàn)疇。圖像處理及圖像識別的最終目的就在於對圖像作描述和解釋，以便最終理解它是什麼圖像，因而圖像理解包括圖像處理、圖像識別和結(jié)構(gòu)分析。對理解部分來說，輸入的是圖像，輸出的則是圖像的描述與解釋。光字元識別技術(shù)158光字元識別（OpticalCharacterRecognition，OCR），通俗點講就是讓電腦“認(rèn)字”，具體說來是指通過掃描等光學(xué)輸入方式將各種票據(jù)、報刊、書籍、文稿及其它印刷品的文字轉(zhuǎn)化為圖像資訊，再利用文字識別技術(shù)將圖像資訊轉(zhuǎn)化為可以使用的電腦輸入技術(shù)。4.3自動識別技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)係159廣義物聯(lián)網(wǎng)的概念：在資訊網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過物品編碼和標(biāo)識系統(tǒng)，利用數(shù)據(jù)採集技術(shù)和傳感技術(shù)，按照標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議，進行物品與網(wǎng)路連接，以實現(xiàn)對物品的識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等智能化的網(wǎng)路系統(tǒng)。自動識別技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的重要支撐技術(shù)，通過一維條碼、二維條碼、射頻識別、生物識別、感測器等連接技術(shù)，實現(xiàn)將各種實體物品與虛擬的物（環(huán)境）鏈入網(wǎng)絡(luò)的功能，構(gòu)建萬事萬物相互連接的物聯(lián)網(wǎng)。4.3自動識別技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)係1601.自動識別技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)的組成：物品編碼標(biāo)識系統(tǒng)，它是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)；自動資訊獲取和感知系統(tǒng)，它解決資訊的來源問題；網(wǎng)路系統(tǒng)，它解決資訊的交互問題應(yīng)用和服務(wù)系統(tǒng)，它是建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)的目的。4.3自動識別技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)係161物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)離不開自動資訊識別技術(shù)多種自動識別技術(shù)集成應(yīng)用自動識別技術(shù)與無線通信技術(shù)緊密結(jié)合自動識別技術(shù)智能化水準(zhǔn)不斷提高實現(xiàn)“智慧地球”、“感知中國”的重要手段4.3自動識別技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)係1622.自動識別技術(shù)在物流系統(tǒng)中的具體應(yīng)用交通運輸管理供應(yīng)鏈與產(chǎn)品管理零售業(yè)管理保健與醫(yī)療食品品質(zhì)控制5.1資料庫技術(shù)概述163資料庫（Database）是比檔案系統(tǒng)更高級的一種數(shù)據(jù)組織方式。資料庫是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)的倉庫。資料庫是指通過特定的方式把數(shù)據(jù)組織和存儲起來的、可以檢索和利用、相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合，是存儲數(shù)據(jù)的“倉庫”。

5.1資料庫技術(shù)概述164資料庫發(fā)展的三個階段第一代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)指層次和網(wǎng)狀資料庫系統(tǒng)，為格式化數(shù)據(jù)模型，用存取路徑來表示數(shù)據(jù)之間的聯(lián)繫，獨立的數(shù)據(jù)定義語言和導(dǎo)航的數(shù)據(jù)操作語言等特點。實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中控制和數(shù)據(jù)的共用，提高了數(shù)據(jù)獨立性，很大程度上減少了數(shù)據(jù)冗餘。資料庫發(fā)展的三個階段165第二代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是關(guān)係資料庫系統(tǒng)。對應(yīng)於一個關(guān)係模型的所有關(guān)係的集合稱為關(guān)係資料庫。在關(guān)係模型中，實體以及實體間的聯(lián)繫都是用關(guān)係來表示。關(guān)係模式用來描述關(guān)係表中的列，關(guān)係實例為關(guān)係中的各行。資料庫發(fā)展的三個階段166關(guān)係資料庫系統(tǒng)關(guān)係數(shù)據(jù)理論，主要包括函數(shù)依賴、多值依賴、連接依賴和範(fàn)式等。關(guān)係數(shù)據(jù)語言，如關(guān)係代數(shù)、關(guān)係演算、SQL語言、QBE等。關(guān)係數(shù)據(jù)技術(shù)，查詢優(yōu)化、併發(fā)控制、故障恢復(fù)等。資料庫發(fā)展的三個階段167第三代數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是面向?qū)ο筚Y料庫系統(tǒng)。面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型吸收了面向?qū)ο蟪淌皆O(shè)計方法學(xué)的核心概念和基本思想。面向?qū)ο缶幊蹋∣bjectOrientedProgramming，OOP，面向?qū)ο蟪淌皆O(shè)計）是一種電腦編程架構(gòu)。面向?qū)ο缶幊?68OOP的一條基本原則是電腦程式是由單個能夠起到副程式作用的單元或?qū)ο蠼M合而成。OOP達到了軟體工程的三個主要目標(biāo)：重用性、靈活性和擴展性。為了實現(xiàn)整體運算，每個對象都能夠接收資訊、處理數(shù)據(jù)和向其他對象發(fā)送資訊。面向?qū)ο缶幊?691）對象（Object)，做事情，有狀態(tài)、行為和標(biāo)識三種屬性。2）類（class)，共用相同結(jié)構(gòu)和行為的對象的集合。3）封裝（encapsulation)，將數(shù)據(jù)和操作捆綁在一起。4）繼承，描述類之間的“是一種”關(guān)係。5）組合，既是類之間的關(guān)係也是對象之間的關(guān)係。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型170①對象標(biāo)識②封裝③類和類層次④繼承資料庫的特徵1711）實現(xiàn)數(shù)據(jù)共用2）減少數(shù)據(jù)的冗餘度3）數(shù)據(jù)獨立性4）數(shù)據(jù)集中控制5）數(shù)據(jù)一致性和可維護性資料庫系統(tǒng)172資料庫系統(tǒng)（DataBaseSystem，DBS）是以資料庫為核心，借助電腦及其管理軟體，對數(shù)據(jù)進行有組織、有系統(tǒng)的管理，同時動態(tài)地存儲大量相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，以方便用戶查閱數(shù)據(jù)。資料庫系統(tǒng)是為了適應(yīng)數(shù)據(jù)處理的需要而發(fā)展起來的。資料庫系統(tǒng)是由資料庫硬體、資料庫軟體、資料庫和數(shù)據(jù)庫管理員四部分組成的，是存儲介質(zhì)、處理對象和管理系統(tǒng)的集合體。

資料庫系統(tǒng)三級模式1731）概念模式（ConceptualSchema）2）外模式（ExternalSchema）3）內(nèi)模式（InternalSchema）資料庫的三級模式是靠映射來連接的。所謂映射，是指一種對應(yīng)規(guī)則，指出映射雙方如何進行轉(zhuǎn)換。資料庫系統(tǒng)三級模式174為了提高資料庫的獨立性，DBMS把資料庫從邏輯上分為三個層次，即面向資料庫用戶的外層（用戶數(shù)據(jù)庫）、由DBMS管理的概念層（概念資料庫）及內(nèi)部層（存儲資料庫）。用戶看到的只是外層，而數(shù)據(jù)實際上是按內(nèi)部層的結(jié)構(gòu)存儲的，它是通過概念層二級抽象（或稱映像）而來的。資料庫管理系統(tǒng)175資料庫管理系統(tǒng)（DBMS）是對數(shù)據(jù)庫進行管理和實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行操作的管理系統(tǒng)。它是建立在操作系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，位於操作系統(tǒng)與用戶之間的一層數(shù)據(jù)管理軟體，負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的管理和控制。它是實現(xiàn)資料庫和管理資料庫的核心內(nèi)容。DBMS一般都是由專業(yè)的軟體廠商研製、開發(fā)的通用商業(yè)軟體包，並同時提供一套較為完整的資料庫語言。資料庫管理系統(tǒng)分類176數(shù)據(jù)模型是資料庫的核心內(nèi)容，按照三類不同數(shù)據(jù)模型設(shè)計實現(xiàn)的DBMS分為：層次資料庫系統(tǒng)、網(wǎng)狀資料庫系統(tǒng)和關(guān)係資料庫系統(tǒng)。目前，關(guān)係資料庫仍然佔據(jù)著數(shù)據(jù)庫的主要市場。資料庫管理系統(tǒng)分類177為適應(yīng)不同的網(wǎng)路和管數(shù)據(jù)管理方式，可以將DBMS分為：單用戶DBMS、主從式DBMS、分佈式DBMS和客戶/伺服器DBMS。目前，客戶/伺服器資料庫逐漸成為資料庫應(yīng)用的主流。專用資料庫分類178隨著電腦技術(shù)的不斷發(fā)展和許多特定的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)庫技術(shù)的要求，新一代數(shù)據(jù)技術(shù)得到迅速的發(fā)展。資料庫技術(shù)與其他學(xué)科的結(jié)合，湧現(xiàn)出各種新型的資料庫，出現(xiàn)了工程資料庫、地理資料庫、統(tǒng)計資料庫、科學(xué)資料庫、空間資料庫等多種資料庫，使資料庫領(lǐng)域中的新技術(shù)和新內(nèi)容層出不窮，而且得到廣泛的應(yīng)用。Oracle179Oracle是一個最早商品化的關(guān)係型DBMS，也是應(yīng)用廣泛、功能強大的DBMS。Oracle作為一個通用的DBMS，不僅具有完整的數(shù)據(jù)管理功能，還是一個分佈式資料庫系統(tǒng)，支持各種分佈式功能，特別是支持Internet應(yīng)用。MicrosoftSQLServer180MicrosoftSQLServer是一種典型的DBMS，可以在許多操作系統(tǒng)上運行，它使用Transact-SQL語言完成數(shù)據(jù)操作。由於MicrosoftSQLServer是開放式的系統(tǒng)，其他系統(tǒng)可以與它進行完好的交互操作。MicrosoftAccess181作為MicrosoftOffice組件之一的MicrosoftAccess是在Windows環(huán)境下非常流行的桌面型DBMS。使用MicrosoftAccess無需編寫任何代碼，只需通過直觀的可視化操作就可以完成大部分?jǐn)?shù)據(jù)管理任務(wù)。移動資料庫182移動資料庫是指支持移動計算環(huán)境的分佈式資料庫，通常應(yīng)用在諸如掌上電腦、PDA、車載設(shè)備、移動電話等嵌入式設(shè)備中，由於其常應(yīng)用在嵌入式設(shè)備裏，人們也把它稱為嵌入式移動資料庫。一般認(rèn)為，移動資料庫是分佈式資料庫的推廣，分佈式資料庫是移動資料庫的一種特殊形式。移動資料庫的應(yīng)用1831）公共資訊發(fā)佈在移動計算環(huán)境中，大量的移動用戶將通過筆記本電腦、掌上電腦、PDA、車載平臺等移動設(shè)備的無線通訊介面獲取各種各樣的公共資訊，比如，移動用戶需要經(jīng)常訪問的股票、天氣和交通等資訊。移動資料庫的應(yīng)用1842）物流領(lǐng)域移動資料庫在物流運輸、儲存保管、配送等幾個重要環(huán)節(jié)發(fā)揮日益重要的作用，使物流資訊做到真正無縫連接，及時準(zhǔn)確的資訊有利於協(xié)調(diào)生產(chǎn)、銷售、運輸、儲存等業(yè)務(wù)的開展，有利於降低庫存，節(jié)約在途資金和高效運營，這將進將進一步促進電子商務(wù)的發(fā)展。空間資料庫185空間資料庫指的是地理資訊系統(tǒng)在電腦物理存儲介質(zhì)上存儲的與應(yīng)用相關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)的總和，一般是以一系列特定結(jié)構(gòu)的檔的形式組織在存儲介質(zhì)之上的。多媒體資料庫186多媒體資料庫是資料庫技術(shù)與多媒體技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。多媒體資料庫不是對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進行介面上的包裝，而是從多媒體數(shù)據(jù)與資訊本身的特性出發(fā)，考慮將其引入到資料庫之後所帶來的有關(guān)問題。5.2數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)挖掘187數(shù)據(jù)倉庫之父比爾?恩門（BillInmon）在1991年出版的BuildingtheDataWarehouse一書中：“數(shù)據(jù)倉庫是面向主題的、集成的、隨時間變化的、非易失的數(shù)據(jù)集合，用於支持管理層的決策過程”。數(shù)據(jù)倉庫特徵188①面向主題（Subject-Orientated）②集成化（Integrated）③隨時間變化（Time-Variant）④非易失性（Nonvolatile）數(shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)模型189數(shù)據(jù)倉庫需要簡明的、面向主題的模式，便於聯(lián)機數(shù)據(jù)分析。目前最流行的數(shù)據(jù)倉庫模型為星型模式（StarSchema）、雪花模式（SnowflakeSchema）和事實星座（FactConstellation），由它們來表示事實、維和粒度的關(guān)係。圖5-2~5-4數(shù)據(jù)倉庫的應(yīng)用1901）資訊處理：支持查詢和統(tǒng)計的基本分析，並使用交叉表、表、圖表或圖進行報告。2）分析處理：支持基本的OLAP操作，包括切片與切塊、下鑽、上卷和轉(zhuǎn)軸。3）數(shù)據(jù)挖掘：支持知識發(fā)現(xiàn)，包括找出隱藏在數(shù)據(jù)倉庫中的模式和關(guān)聯(lián)，構(gòu)造分析模型，進行分類和預(yù)測，並使用可視化工具提供挖掘結(jié)果。數(shù)據(jù)挖掘191數(shù)據(jù)挖掘又稱資料庫中的知識發(fā)現(xiàn)，是目前人工智慧和數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域研究的熱點問題。所謂數(shù)據(jù)挖掘是指從資料庫的海量數(shù)據(jù)中抽取有效的、事先未知的、易於理解的、可操作的對商業(yè)決策有用的資訊的過程。它是允許最終用戶直接訪問和運算元據(jù)倉庫環(huán)境內(nèi)部的數(shù)據(jù)，而不需要干涉定制的編程活動。數(shù)據(jù)挖掘方法192常用的數(shù)據(jù)挖掘方法，包括分類、回歸分析、聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則、特徵、變化和偏差分析、Web頁挖掘等，它們分別從不同的角度對數(shù)據(jù)進行挖掘。數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的關(guān)係193（1）數(shù)據(jù)倉庫為數(shù)據(jù)挖掘提供了更好的、更廣泛的數(shù)據(jù)源。（2）數(shù)據(jù)倉庫為數(shù)據(jù)挖掘提供了新的支持平臺。（3）數(shù)據(jù)倉庫為更好地使用數(shù)據(jù)挖掘工具提供了方便。（4）數(shù)據(jù)挖掘為數(shù)據(jù)倉庫提供了更好的決策支持。（5）數(shù)據(jù)挖掘?qū)?shù)據(jù)倉庫的數(shù)據(jù)組織提出了更高的要求。（6）數(shù)據(jù)挖掘還為數(shù)據(jù)倉庫提供了廣泛的技術(shù)支持。雲(yún)計算194雲(yún)計算中所指的“雲(yún)”其實就是一個對於互聯(lián)網(wǎng)的形象化比喻，這種比喻來源於一種業(yè)內(nèi)的共識，使用雲(yún)形狀的圖形來表示網(wǎng)路圖。因此，雲(yún)計算可以說是把“計算”這種資源從本地電腦即用戶的電腦轉(zhuǎn)移到互聯(lián)網(wǎng)上的一種極為形象的描述。雲(yún)計算1952008年美國《IEEE互聯(lián)網(wǎng)計算雜誌》定義雲(yún)計算：雲(yún)計算是這樣一種範(fàn)式，其中資訊永久地存儲在互聯(lián)網(wǎng)中的伺服器上，而且只是暫時性地緩存於包括桌面電腦、娛樂中心設(shè)備、平板電腦、筆記本電腦、手持設(shè)備、感應(yīng)設(shè)備和監(jiān)視設(shè)備等在內(nèi)的終端上。雲(yún)計算的特點1961）超大規(guī)模2）一切皆服務(wù)3）可伸縮性4）資源虛擬化5）以互聯(lián)網(wǎng)為核心6）按需服務(wù)7）安全可靠雲(yún)計算的基礎(chǔ)框架197雲(yún)計算的思想是充分利用現(xiàn)有的電腦和網(wǎng)路技術(shù)實現(xiàn)計算資源的整合，達到最大化資源共用，從而解決了雲(yún)計算中的雲(yún)控制、大規(guī)模計算等一系列的複雜問題。雲(yún)計算的基礎(chǔ)框架198雲(yún)計算平臺可以看成是一個由超大規(guī)模，功能強大的“雲(yún)”構(gòu)成的，在“雲(yún)”中通過Internet將大規(guī)模零散的計算資源或服務(wù)連接起來，利用了虛擬化技術(shù)將位於“雲(yún)”中的單個伺服器進行功能擴展，並進行資源的重新整合。這樣就形成了能夠提供大規(guī)模計算和數(shù)據(jù)存儲的雲(yún)計算平臺。雲(yún)計算的服務(wù)層次199雲(yún)計算的技術(shù)架構(gòu)200雲(yún)計算包括了在“雲(yún)”之後的基礎(chǔ)設(shè)施，以及雲(yún)前端所面向的客戶終端，二者通過在中間起到重要作用的“雲(yún)”即互聯(lián)網(wǎng)連接在一起。因此，從總體上，雲(yún)計算由這樣三個基礎(chǔ)部分組成，即基礎(chǔ)設(shè)施，網(wǎng)路和終端。雲(yún)計算背後的架構(gòu)是由一系列雲(yún)計算伺服器相互連接組成大規(guī)模的網(wǎng)路，就好像是並行運算的網(wǎng)格，通過虛擬化技術(shù)來提供伺服器的利用率和處理能力。雲(yún)計算的技術(shù)架構(gòu)201雲(yún)計算與物聯(lián)網(wǎng)202物聯(lián)網(wǎng)要對其海量傳感數(shù)據(jù)進行合理、有效地整合和分析，從而對物聯(lián)網(wǎng)裏的物體進行智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。雲(yún)計算因物聯(lián)網(wǎng)而獲得了最佳的實踐途徑，物聯(lián)網(wǎng)因雲(yún)計算而獲得了有力的運算工具。雲(yún)計算為存儲設(shè)備和處理海量數(shù)據(jù)提供了強有力的支持。6.1無線自組網(wǎng)概述203移動無線自組網(wǎng)（MobileAdhocNetworks，MANET）也被稱為多跳無線網(wǎng)（Multi-hopWirelessNetwork）。它起建於1970年，由美國國防部高級研究計畫局（DefenseAdvancedResearchProjectsAgency，DARPA）資助研究，這種新型網(wǎng)路構(gòu)架技術(shù)是採用無線分組數(shù)據(jù)網(wǎng)（PacketRadioNetwork，PRNET）進行數(shù)據(jù)通信的，創(chuàng)建之初應(yīng)用於戰(zhàn)場環(huán)境，是一種為軍方服務(wù)的無線分組網(wǎng)路。

無線自組網(wǎng)的定義204無線自組網(wǎng)（Adhoc）是由一組帶有無線通信收發(fā)裝置的移動終端節(jié)點組成的一個多跳的臨時性無中心網(wǎng)路，可以在任何時刻、任何地點快速構(gòu)建起一個移動通信網(wǎng)絡(luò)，並且不需要現(xiàn)有資訊基礎(chǔ)網(wǎng)路設(shè)施的支持，網(wǎng)中的每個終端可以自由移動，地位相等。5個節(jié)點組成的自組網(wǎng)205無線自組網(wǎng)的特點2061）動態(tài)變化的網(wǎng)路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2）網(wǎng)路的自組性3）多跳組網(wǎng)方式4）有限的無線傳輸帶寬5）移動終端的自主性和局限性6）分佈式控制網(wǎng)路7）安全性差的網(wǎng)路8）網(wǎng)路的可擴展性不強9）存在單向的無線通道10）生存時間短自組網(wǎng)的應(yīng)用207自組網(wǎng)作為現(xiàn)有網(wǎng)路的一種補充和擴展，主要應(yīng)用在沒有現(xiàn)在網(wǎng)路基礎(chǔ)設(shè)施支持的環(huán)境中或現(xiàn)有網(wǎng)路不能滿足移動性、機動性等要求的情況下，例如，軍事作戰(zhàn)環(huán)境；在救火、救生等需要緊急部署通信網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境；在人員處於沒有現(xiàn)成網(wǎng)路支持但又需要協(xié)同工作的商業(yè)活動中；可“穿戴”電腦應(yīng)用環(huán)境。無線自組網(wǎng)的協(xié)議棧208Adhoc網(wǎng)路協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)使用了簡化的OSI參考模型，它的協(xié)議結(jié)構(gòu)包括了五層：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)路層、資料鏈路層與物理層。由於Adhoc網(wǎng)路採用的是對等結(jié)構(gòu)，不需要使用專用的路由器、交換機等網(wǎng)路設(shè)備，因此網(wǎng)路中每個結(jié)點都具有相同的層次。Adhoc網(wǎng)路層次結(jié)構(gòu)模型209應(yīng)用服務(wù)應(yīng)用層傳輸服務(wù)傳輸層分組轉(zhuǎn)發(fā)和路由網(wǎng)路層鏈路控制/通道接入鏈路層邏輯鏈路控制子層媒體介入控制子層無線通道物理層無線自組網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)210（1）MAC協(xié)議（2）路由協(xié)議（3）服務(wù)品質(zhì)（QoS）（4）安全問題（5）功率控制（6）網(wǎng)路的互聯(lián)（7）物理層自適應(yīng)技術(shù)6.2無線自組網(wǎng)的路由技術(shù)211路由是在IP網(wǎng)路中用來實現(xiàn)分組的正確轉(zhuǎn)發(fā)的進程，把資訊從源穿過網(wǎng)路傳遞到目的的行為，在傳輸過程中至少遇到一個中間節(jié)點。路由的功能是在網(wǎng)路層進行實現(xiàn)的。路由包含兩個基本的動作：確定最佳路徑和通過網(wǎng)路傳輸資訊，在路由的過程中，後者也稱為數(shù)據(jù)交換。自組網(wǎng)路由協(xié)議面臨的問題212Adhoc網(wǎng)路中由於節(jié)點的任意移動性導(dǎo)致拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動態(tài)、隨機且較快速地變化，這樣常規(guī)路由在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化時，就會花很大的代價重新路由，而且協(xié)議狀態(tài)將始終處於不收斂狀態(tài)，佔用大量的網(wǎng)路資源，致使資訊的傳輸無法實現(xiàn)。自組網(wǎng)對路由協(xié)議的要求213①收斂迅速。②提供無環(huán)路由。③避免無窮計算。④控制管理開銷小。⑤對終端性能無過高要求。⑥支持單向通道。⑦儘量簡單實用。自組網(wǎng)路由協(xié)議分類214主動路由協(xié)議215主動路由協(xié)議也被稱為表驅(qū)動路由協(xié)議、先應(yīng)式路由協(xié)議，其路由發(fā)現(xiàn)策略類似於傳統(tǒng)的路由協(xié)議。在主動路由協(xié)議中，網(wǎng)路的每一個節(jié)點都要週期性的向其他節(jié)點發(fā)送最新的路由資訊，並且每一個節(jié)點都要保存一個或更多的路由表來存儲路由資訊。當(dāng)網(wǎng)路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，節(jié)點就在全網(wǎng)內(nèi)廣播路由資訊，這樣每一個節(jié)點就能連續(xù)不斷地獲得網(wǎng)路資訊。按需路由協(xié)議216按需路由協(xié)議也被稱為反應(yīng)式路由協(xié)議、源啟動路由協(xié)議。與主動路由協(xié)議不同的是，按需路由協(xié)議僅在需要路由時才由源節(jié)點創(chuàng)建，因此，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和路由表內(nèi)容是按需建立的，它可能僅僅是整個拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)資訊的一部分。通信過程中維護路由，通信完畢後便不再進行維護。6.3無線自組網(wǎng)的MAC接入217由於Adhoc網(wǎng)路的特殊組織形式，固定網(wǎng)路的協(xié)議和有中心無線網(wǎng)路的很多協(xié)議無法直接被它採用，因而需要設(shè)計專門適用於Adhoc網(wǎng)路的協(xié)議，通道接入?yún)f(xié)議便是其中研究熱點之一。如何控制對共用通道的接入，是資料鏈路層的一個子層—MAC子層的主要任務(wù)。MAC位於資料鏈路層的底層，負(fù)責(zé)連接和控制物理層的通信介質(zhì)。無線自組網(wǎng)MAC接入?yún)f(xié)議面臨的問題218由於Adhoc網(wǎng)路特殊的網(wǎng)路組織形式，它的通道接入?yún)f(xié)議面臨很多新的問題。這些問題包括不同的通道共用方式、隱藏終端和暴露終端問題和節(jié)點移動的影響等。無線自組網(wǎng)MAC接入?yún)f(xié)議219根據(jù)通道的訪問方式不同，無線自組網(wǎng)MAC協(xié)議可以分為：受控訪問、隨機訪問和混合訪問三種。根據(jù)無線自組網(wǎng)中使用通道數(shù)量的不同，MAC協(xié)議可以分為：單通道訪問協(xié)議、雙通道訪問協(xié)議和多通道訪問協(xié)議三類。MAC接入?yún)f(xié)議的發(fā)