標識與定位技術 課件 2024-2025學年電子工業(yè)出版社（2022）初中信息技術第三冊

情境導入：本單元項目式

主題：分析智能手環(huán)的關鍵技術馬寧發(fā)現(xiàn)爸爸的智能手環(huán)功能很強大。在超市付款時，爸爸用智能手環(huán)顯示支付二維碼，售貨員只要用掃碼槍輕輕一掃，就完成了交易。爸爸在單位還可以用智能手環(huán)開門，只要將智能手環(huán)靠近門禁刷卡的感應區(qū)，“滴”的一聲，門就會打開。有一次，爸爸的智能手環(huán)找不到了。他用與智能手環(huán)綁定的App查找到手環(huán)的位置，順利地把它找了回來。對于這些，馬寧感覺很好奇，智能手環(huán)的這些功能是如何實現(xiàn)的呢?情境導入：本單元項目式

主題：分析智能手環(huán)的關鍵技術隨著物聯(lián)網(wǎng)技術在商品流通、物流管理、智能控制、實時監(jiān)測和控制等領域的廣泛應用，標識與定位技術的使用也越來越廣泛。常見的標識與定位技術有條形碼標識、RFID射頻標識、GPS定位等《3.2標識與定位技術》2023年電子工業(yè)出版社

八年級上冊-第3單元

物聯(lián)網(wǎng)的關鍵技術-信息科技

課件2022新版課標內容1活動1：體驗條形碼識別技術2活動2：認識RFID標識技術3活動3：認識定位技術《目錄》信息科技01體驗條形碼識別技術活動101.知識點講解條形碼識別技術是為解決數(shù)據(jù)錄入問題而產(chǎn)生的，它是比較“古老”的自動識別技術。條形碼是由一組規(guī)則排列的條、空，以及對應的字符組成的標記。當使用專門的條形碼識別設備(如條形碼掃描器,也稱為掃碼槍)掃描這些條形碼時，條形碼中包含的信息就轉化為計算機可識別的數(shù)據(jù)。如圖3.2.1所示的一維條形碼，能承載信息量約幾十位二進制的數(shù)據(jù);二維碼更復雜，可以承載更大的信息量?；顒?：體驗條形碼識別技術0101.知識點講解活動1：體驗條形碼識別技術01請同學們使用條形碼識別設備,掃描身邊物品的一維條形碼或二維碼。說一說，掃描后分別獲得了哪些信息。實踐探究01.知識點講解活動1：體驗條形碼識別技術01知識點1.一維條形碼人們通常將“一維條形碼”簡稱為“條碼”。將條碼轉化為相應的信息，需要經(jīng)過掃描和譯碼兩個步驟。當條形碼掃描器發(fā)出的光經(jīng)過條碼反射后白色條紋反射可見光，黑色條紋則不反射可見光，由此識別出信號“0”和“1”，然后根據(jù)對應的編碼規(guī)則即可將條碼翻譯(轉化)為相應的數(shù)字與字符信息。01.知識點講解活動1：體驗條形碼識別技術01知識點條碼可以用來標識物品的生產(chǎn)國、制造廠家、名稱、生產(chǎn)日期和類別等多種信息，因而在產(chǎn)品制造、商品流通、郵政管理、圖書管理等許多領域都得到了廣泛的應用。如圖3.2.2所示的條碼包含了前綴碼、廠商識別代碼、產(chǎn)品項目代碼與校驗碼等信息。01.知識點講解活動1：體驗條形碼識別技術01知識點2.二維條形碼二維條形碼又簡稱為“二維碼”。隨著條形碼技術應用領域的擴大，對條形碼技術的需求層次也在不斷提高，人們希望條形碼能夠在較小的面積上承載更多的信息，于是二維碼就應運而生了。由于二維碼在一個正方形的橫向和縱向上都能表示信息，所以與條碼比較，二維碼所承載的信息量和信息密度都提高了許多倍，二維碼可用來表示圖像、文字、甚至聲音。二維碼的出現(xiàn)，使條形碼技術從簡單地標識物品轉化為描述物品，它的功能發(fā)生了質的變化，條形碼技術的應用領域也隨之大大擴展。02認識RFID標識技術活動201.知識點講解RFID也稱為射頻識別，它通過閱讀器與標簽之間的數(shù)據(jù)通信，達到識別目標的目的。RFID的應用非常廣泛，典型應用有門禁管制、停車場管制、物流過程中的貨物追蹤，以及我國的第二代身份證、學生證等其他各種電子證件的識別等?；顒?：認識RFID標識技術0201.知識點講解一些智能手環(huán)中也使用了RFID標識技術。門禁卡、公交卡、門票及校園餐卡等的功能，都可以使用內嵌RFID的智能手環(huán)來實現(xiàn)，如圖3.2.3所示?；顒?：認識RFID標識技術02我們可以用智能開發(fā)板結合RFID傳感器、RGB燈來模擬智能手環(huán)刷卡開門的功能(用燈的顏色變化來模擬門的開關)。01.知識點講解1.連接智能開發(fā)板與RFID閱讀器將RFID閱讀器(簡稱為閱讀器)連接到智能開發(fā)板的拓展板接口上，如圖3.2.4所示。當閱讀器讀取到RFID射頻卡的信息時,就會通過連接線把信息傳送至智能開發(fā)板，智能開發(fā)板內置了CPU芯片，會對數(shù)據(jù)進行計算與處理?；顒?：認識RFID標識技術0201.知識點講解2.掃描RFID射頻卡，獲取卡號信息打開編程軟件，在“擴展-添加”項中選擇“傳感器”子項，在界面右側找到“RFID”模塊并加載。編寫掃描RFID射頻卡的程序，如圖3.2.5所示。最后將程序刷入智能開發(fā)板中，將RFID射頻卡靠近RFID感應區(qū)，觀察控制臺是否顯示卡號信息，如圖3.2.6所示?；顒?：認識RFID標識技術0201.知識點講解活動2：認識RFID標識技術023.設計“模擬用RFID射頻卡開門”的程序編寫循環(huán)結構的程序，實現(xiàn)以下功能:亮起紅燈，表示門處于關閉狀態(tài)，讓智能開發(fā)板的閱讀器進行掃描，如果掃描到RFID射頻卡，就判斷RFID射頻卡上的序列號與規(guī)定的號碼是否相符。如果相符，就亮起綠燈，表示門處于開啟狀態(tài)，程序如圖3.2.7所示01.知識點講解活動2：認識RFID標識技術01將“模擬用RFID射頻卡開門”的程序刷入智能開發(fā)板，并用RFID射頻卡進行測試。說一說什么樣的RFID射頻卡能夠開門。實踐探究傳感器名稱功能應用場景01.知識點講解活動2：認識RFID標識技術02使用RFID技術的電子標簽采用RFID技術的標簽，被稱為電子標簽。電子標簽附著在被識別物體上，用存儲器存儲與物體相關的信息。運用射頻識別技術可以在非接觸狀態(tài)下讀寫存儲器上的信息。在物聯(lián)網(wǎng)中，電子標簽如同物體的“身份證”。生活中很多門禁系統(tǒng)都用到了RFID技術，如圖3.2.8所示為RFID門禁系統(tǒng)的工作原理示意圖。03認識定位技術活動301.知識點講解活動3：認識定位技術03在物聯(lián)網(wǎng)應用中實現(xiàn)定位的方式有兩種:標識定位與GPS定位。標識定位通過感應不同位置的標識來實現(xiàn)位置追蹤。例如，在游樂場:游客帶上如圖3.2.9所示的RFID手環(huán),就可讓檢票設備獲取游客的購票信息。在游客刷手環(huán)的過程中，管理員通過后臺系統(tǒng)即可獲得游客的位置信息，以便關注游客的安全。01.知識點講解活動3：認識定位技術03條形碼的標識與定位技術也廣泛應用于商品信息的錄入與商品的搜尋、物流的追蹤等，全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem,GPS)即衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)常用于物體的實時追蹤，用戶可以在全球范圍內實現(xiàn)全天候、連續(xù)、實時的三維導航定位。例如，將智能手環(huán)與智能終端連接后，可以在智能終端通過GPS定位來確定智能手環(huán)的具體位置。01.知識點講解活動3：認識定位技術03在物聯(lián)網(wǎng)應用中實現(xiàn)定位的方式有兩種:標識定位與GPS定位。標識定位通過感應不同位置的標識來實現(xiàn)位置追蹤。例如，在游樂場:游客帶上如圖3.2.9所示的RFID手環(huán),就可讓檢票設備獲取游客的購票信息。在游客刷手環(huán)的過程中，管理員通過后臺系統(tǒng)即可獲得游客的位置信息，以便關注游客的安全。01.知識點講解活動3：認識定位技術03以射頻識別技術為代表的多種物聯(lián)網(wǎng)技術不斷進入智能城市管理系統(tǒng)，市街道井蓋的數(shù)字化管理就是一個例子。井蓋裝備射頻識別模塊變身為智能井蓋(見圖3.2.11)后，可以用來實時監(jiān)控井蓋狀態(tài)、井蓋所有權單位、井蓋位置等信息知識點01.知識點講解活動3：認識定位技術03射頻識別電子車牌克服了現(xiàn)有交通信息收集技術的瓶頸，可以用來對車輛交通信息進行分類和準確收集，從而實現(xiàn)對車輛的精準管理。電子車牌可用于交通管理、環(huán)境限制、道路規(guī)劃、汽車ETC支付等(見圖3.2.12)，極大地解決了城市交通管理的困境。知識點01.知識點講解活動3：認識定位技術03標識與定位技術在醫(yī)療中也被廣泛應用。例如，可以通過條形碼手環(huán)識別患者身份信息(見圖3.2.13);通過條形碼進行醫(yī)療廢物追蹤管理，防止病毒感染擴散;對藥品進行追蹤管理，阻止假藥流通與泛濫。知識點01.知識點講解活動3：認識定位技術01現(xiàn)實生活中還有許多地方應用了定位技術，請同學們根據(jù)自己的生活經(jīng)驗，結合信息查詢技術，探尋定位技術的應用。實踐探究01.知識點講解項目實施本單元項目式

主題：分析智能手環(huán)的定位技術RFID智能手環(huán)的定位1.各小組根據(jù)本節(jié)課所學的內容，查詢RFID智能手環(huán)的相關資料，對智能手環(huán)的標識與定位技術進行分析，描述它實現(xiàn)的功能與應用場景，活動內容RFID智能手環(huán)實現(xiàn)的功能應用場景01.知識點講解項目實施本單元項目式

主題：