物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎（第2版） 課件匯 張園 1.物聯(lián)網(wǎng)的前世今生- 34.傳感器分類

物聯(lián)網(wǎng)的前世今生物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎劍橋大學咖啡壺事件咖啡還沒有好！物聯(lián)網(wǎng)概念出現(xiàn)于比爾蓋茨1995年《未來之路》一書，在中，比爾蓋茨已經(jīng)提及物聯(lián)網(wǎng)概念，只是當時受限于無線網(wǎng)絡、硬件及傳感設備的發(fā)展，并未引起重視。3《未來之路》《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》

2005年11月17日，在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（WSIS）上，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，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。射頻識別技術（RFID）、傳感器技術、納米技術、智能嵌入技術將到更加廣泛的應用。4文件忘帶了世界物聯(lián)5奧巴馬政府的“智慧地球”計劃62009

“感知中國”2008IBM“智慧地球”2005

國際電信聯(lián)盟《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，指出無所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時代即將來臨

1995

BillGates《未來之路》物物互聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)的基本思想出現(xiàn)于20世紀90年代自2009年8月7日，溫家寶總理在無錫考察傳感網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展并做出指示之后，物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)等概念引起業(yè)內(nèi)外的廣泛關注，相關討論此起彼伏。7物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎新聞大學宿舍衛(wèi)生間

麻省理工學院一部分學生將宿舍與網(wǎng)絡連接。用傳感器與顯示器在網(wǎng)上實時提供衛(wèi)生間的使用情況。9新聞人行道

西班牙ViaINteligent公司開發(fā)了可發(fā)射wifi信號的人行道磚塊。這款產(chǎn)品致力于讓城市中的所有人在任何時候任何地點都可以使用無線網(wǎng)絡。10鏡子

CybertectureMirror利用大型‘反射’平面替代鏡子。反射鏡子中安裝著傳感器與平板電腦。通過這一產(chǎn)品，使用者可以做很多事情，比如，登錄自己的醫(yī)療信息、記錄、播放視頻等11新聞歐美地區(qū)市場成熟，主要以汽車信息通信業(yè)務、自動抄表等的應用為主亞太地區(qū)主要關注企業(yè)信息化應用、環(huán)境監(jiān)測和智能家居等領域，以中日韓為代表；中東和非洲物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展僅集中在少數(shù)國家（如以色列的車聯(lián)網(wǎng)應用），未來重點關注點在安全防護和軍事上的應用。12智能電網(wǎng)智能交通智能物流智能家居環(huán)境與安全檢測工業(yè)與自動化控制醫(yī)療健康精細農(nóng)牧業(yè)金融與服務業(yè)國防軍事傳感器系統(tǒng)和試驗檢測芯片、中間件集成模塊及設備工程實施、服務開發(fā)及系統(tǒng)運維100億元700億元600億元600億元十大應用領域四大核心技術建成50個面向物聯(lián)網(wǎng)應用的示范工程形成5-10個物聯(lián)網(wǎng)示范城市核心技術的產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到2000億元2015產(chǎn)業(yè)目標——數(shù)據(jù)來源：工業(yè)和信息化部工信部披露的公開信息顯示，中國物聯(lián)網(wǎng)在十二五期間將重點發(fā)展十大應用領域、四大核心技術，并希望在2015年形成核心技術2000億的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。13什么是物聯(lián)網(wǎng)南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎物聯(lián)網(wǎng)——TheInternetOfThings，簡稱IOT，顧名思義是把所有物品通過網(wǎng)絡連接起來，實現(xiàn)任何物體、任何人、任何時間、任何地點（4A）的智能化識別、信息交換與管理。15在計算機互聯(lián)網(wǎng)的基礎上，利用感知（RFID，傳感器等）、無線通信、智能等技術，構造一個覆蓋世界上萬事萬物的網(wǎng)絡。在這個網(wǎng)絡中，物品能夠彼此進行“交流”，人們能夠彼此進行“交流”，人與物能夠彼此進行“交流”，而無需人的干預。其實質(zhì)是利用感知/無線技術，通過計算機互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。通俗地講，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”16物聯(lián)網(wǎng)的其他定義1718物、物交流1）衣服會“告訴”洗衣機對清洗強度和水溫的要求；

2）食物會“告訴”微波爐，用多長時間多高的溫度進行烹飪。信息獲取信息傳輸信息處理信息傳輸信息施效物理世界數(shù)據(jù)信息信息決策決策行為19怎樣物物相連？物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了物理世界和信息世界的連接20物聯(lián)網(wǎng)特點南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎三個維度22兩層意思

物聯(lián)網(wǎng)不僅僅是一個網(wǎng)絡，更是一個平臺用戶端從23三大特征全面感知：利用各種技術隨時隨地采集數(shù)據(jù)可靠傳達：依托各種通信網(wǎng)絡，隨時隨地進行信息交互和共享云計算智能處理：對各種智能技術，對信息進行分析處理傳感器24對“物”界定物——客觀世界的物品

（包括人、商品、地理環(huán)境）

對物識別方式——被動識別，如RFID、條碼、或人臉識別、語音識別、GPS等。25對“聯(lián)”界定聯(lián)——聯(lián)網(wǎng)

(通訊介質(zhì)無關，有線無線都可只要能達到數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康募纯?26對“網(wǎng)”界定網(wǎng)——網(wǎng)絡27物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)關系？互聯(lián)網(wǎng)：人與人之間的信息交換物聯(lián)網(wǎng)：物與物之間互聯(lián)網(wǎng)：連接虛擬信息空間物聯(lián)網(wǎng)：鏈接現(xiàn)實物理世界（多出數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)）主體不同互聯(lián)網(wǎng)—主動脈物聯(lián)網(wǎng)-毛細血管互聯(lián)網(wǎng)—大腦物聯(lián)網(wǎng)-四肢28物聯(lián)網(wǎng)是對互聯(lián)網(wǎng)的補充物聯(lián)網(wǎng)與傳感網(wǎng)關系？采集數(shù)據(jù)利用傳感器，而若干傳感器組成傳感器網(wǎng)絡物聯(lián)網(wǎng)傳感網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)的概念相對比傳感器網(wǎng)大一些29物聯(lián)網(wǎng)架構南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎應用層-數(shù)據(jù)處理-人的大腦網(wǎng)絡層-數(shù)據(jù)傳輸-人的神經(jīng)感知層-數(shù)據(jù)采集-皮膚五官31應用層-數(shù)據(jù)處理-人的大腦網(wǎng)絡層-數(shù)據(jù)傳輸-人的神經(jīng)感知層-數(shù)據(jù)采集-皮膚五官網(wǎng)絡層應用層物物網(wǎng)絡云計算移動、3G網(wǎng)絡WIFI、WIMAX局域網(wǎng)絡感知網(wǎng)絡家居網(wǎng)絡個域網(wǎng)絡家居網(wǎng)絡全面感知可靠傳輸智能處理利用RFID、傳感器、二維碼等能夠隨時隨地采集物體的動態(tài)信息通過網(wǎng)絡將感知的各種信息進行實時傳送。利用計算機技術，及時地對海量的數(shù)據(jù)進行信息控制，真正達到了人與物的溝通、物與物的溝通。33感知層技術南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎感知識別層位于物聯(lián)網(wǎng)四層模型的最底端，是所有上層結構的基礎——傳感通過感知識別技術，讓物品“開口說話、發(fā)布信息”是融合物理世界和信息世界的重要一環(huán)，是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于其他網(wǎng)絡的最獨特的部分。35電子產(chǎn)品代碼EPCRFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術地理信息系統(tǒng)與定位技術技術舉例36傳感器之于物聯(lián)網(wǎng)就像

耳眼口鼻之于人類，能夠幫助物聯(lián)網(wǎng)感知世界控制小球滾落方向控制賽車運動方向重力傳感器372002年，英特爾公司建立了世界上第一個無線葡萄園。傳感器節(jié)點被分布在葡萄園的每個角落，每隔一分鐘檢測一次土壤溫度、濕度或該區(qū)域有害物的數(shù)量，以確保葡萄可以健康生長。精確的掌握葡萄酒的質(zhì)地與葡萄生長過程中的日照、溫度、濕度的確切關系。383940傳感器:是把非電學物理量（如位移、速度、壓力、溫度、濕度、流量、聲強、光照度等）轉(zhuǎn)換成易于測量、傳輸、處理的電學量（如電壓、電流、電容等）的一種組件，起自動控制作用。一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換器件、轉(zhuǎn)換電路三個部分組成，如：EPASBR0A非電物理量轉(zhuǎn)換器件敏感元件轉(zhuǎn)換電路電學量41傳感技術發(fā)展趨向-MEMS

技術MEMS是“微機械電子系統(tǒng)”的英文縮寫。微機電系統(tǒng)是采用微機械加工技術，將微型傳感器、微型執(zhí)行器、微型機構和相應的處理電路集成在一起的微型器件集成電路內(nèi)部結構“微米級”加工技術RFID是物聯(lián)網(wǎng)的重要基礎，物聯(lián)網(wǎng)的核心是物物相連，而RFID代表其關鍵的識別技術工作原理：通過無線電自動識別物體并獲取信號車輛在通過收費站時，通過車載設備實現(xiàn)車輛識別、信息寫入（入口）并自動從預先綁定的IC卡或銀行帳戶上扣除相應資金（出口）42RFID當你推著一輛裝滿滿購物車，從結賬通道一推而過，設在出口處的讀寫器就會自動掃描購物車里的商品信息，自動結算出購物款，不再需要營業(yè)員拿著商品一件件地掃描，43定位系統(tǒng)位置信息拓展：所在地理位置+處在該地理位置的時間+處在該地理位置的對象（人或設備）定位系統(tǒng)與技術：GPS44網(wǎng)絡層技術南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎無線通信無線網(wǎng)絡網(wǎng)絡層連接感知層和應用層，具有強大的紐帶作用，高效、穩(wěn)定、及時、安全地傳輸上下層的數(shù)據(jù)4647應用層技術南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎云計算大數(shù)據(jù)更透徹的感知要求對海量數(shù)據(jù)多維度整合與分析更深入的智能化需要普適性的數(shù)據(jù)搜索和服務無論任何技術，應用是決定成敗的關鍵4950云計算機便支撐物聯(lián)網(wǎng)“后端”“云”通常為一些大型服務器集群，包括計算服務器、存儲服務器、寬帶資源等等。物聯(lián)網(wǎng)時代的云存儲運營方案個人在線存儲備份平臺政府、企業(yè)、NSP云存儲基礎平臺個人移動在線存儲解決方案SMB&BranchHome&SOHO大規(guī)模分布存儲/運算系統(tǒng)企業(yè)存儲網(wǎng)關企業(yè)外派人員IDC家庭存儲網(wǎng)關無線數(shù)據(jù)用戶手機代理軟件終端代理軟件管理、運營平臺專用分布存儲系統(tǒng)企業(yè)在線存儲備份平臺物聯(lián)網(wǎng)運營數(shù)據(jù)中心51物聯(lián)網(wǎng)是典型的交叉學科從技術角度講，物聯(lián)網(wǎng)主要涉及的專業(yè)有：計算機科學與工程、電子與電氣工程、電子信息與通訊、自動控制、遙感與遙測、精密儀器、電子商務等等。物聯(lián)網(wǎng)是一類現(xiàn)有技術的統(tǒng)稱梁山好漢52物聯(lián)網(wǎng)應用-智能交通南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎洛杉磯市自動交通監(jiān)測和控制公共汽車信號優(yōu)先體系確定公共汽車位置。以確定交叉口是否要進行信號優(yōu)先。汽車向交叉口的信號機提出信號優(yōu)先請求。實施信號優(yōu)先。信號燈提前變綠燈延長綠燈時間54車聯(lián)網(wǎng)車聯(lián)網(wǎng)（IOV：InternetofVehicle）是指利用先進傳感技術、網(wǎng)絡技術、計算技術、控制技術、智能技術，對道路和交通進行全面感知，實現(xiàn)多個系統(tǒng)間大范圍、大容量數(shù)據(jù)的交互，對每一輛汽車進行交通全程控制，對每一條道路進行交通全時空控制，以提供交通效率和交通安全為主的網(wǎng)絡與應用。個人乘用車領域：動態(tài)導航公交車領域：智能調(diào)度55智能手機車載終端(AVN&TBox)互聯(lián)網(wǎng)語音短信TSPCENTER個人電腦整合集成整合集成聯(lián)系互聯(lián)網(wǎng)語音短信互聯(lián)網(wǎng)語音短信互聯(lián)網(wǎng)語音互聯(lián)網(wǎng)短信呼叫中心系統(tǒng)調(diào)用TSP核心服務運營管理系統(tǒng)個人PortalDispatcher撥測系統(tǒng)網(wǎng)管系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)車聯(lián)網(wǎng)整體架構圖協(xié)助駕駛利用車輛與路邊基礎設施之間收集到的傳感與狀態(tài)信息，例如交通事故、汽車拋錨等，通過車聯(lián)網(wǎng)提前告知車主，建議車主做出及時、恰當?shù)鸟{駛行為交通信息收集讓車主掌握整個道路的相關信息，便于交通管理中心的智能管理。輔助交通管理協(xié)助交通管理部門實現(xiàn)遠程指揮調(diào)度、路橋電子不停車收費、超速駕車、肇事車輛逃逸追蹤等。56物聯(lián)網(wǎng)應用-智能家居南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎智能家居將與家居生活有關的各個子系統(tǒng)如安防、燈光控制、窗簾控制、煤氣閥控制、信息家電、場景聯(lián)動、地板采暖等有機地結合在一起，通過網(wǎng)絡化綜合智能控制和管理，實現(xiàn)“以人為本”的全新家居生活體驗。58一個典型的智能家居系統(tǒng)通常需要下列設備；無線網(wǎng)關：是所有無線傳感器和無線聯(lián)動設備的信息收集控制終端。無線智能調(diào)光開關：該開關可直接取代家中的墻壁開光面板。無線溫濕度傳感器：主要用于探測室內(nèi)、室外溫濕度。無線智能插座：主要用于控制家電的開關。無線紅外轉(zhuǎn)發(fā)器：主要用于家中可以被紅外遙控器控制的設備。無線紅外防闖入探測器：主要用于防非法入侵。無線空氣質(zhì)量傳感器：主要探測臥室內(nèi)的空氣質(zhì)量是否混濁。無線門磁、窗磁：主要用于防入侵。無線床頭睡眠按鈕：幫助你在睡覺時關閉電器同時啟動安全系統(tǒng)。無線燃氣泄漏傳感器：主要是探測家中的燃氣泄漏情況。59物聯(lián)網(wǎng)應用-智能物流物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎物流倉庫61物流供應鏈62物聯(lián)網(wǎng)應用-智能醫(yī)療南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎用戶健康管理手機用戶心電圖測量方式CDMA網(wǎng)絡健康管理服務平臺SMS、Phone遠程心電監(jiān)護老人拿出手機，打開智慧醫(yī)療程序。然后老人打開心電監(jiān)測儀后貼在自己胸前，開始監(jiān)測，手機屏幕上實時出現(xiàn)了心電圖，并且自動將數(shù)據(jù)上傳到后臺服務器。醫(yī)療專家打開筆記本電腦通過互聯(lián)網(wǎng)登錄“智慧醫(yī)療”系統(tǒng)平臺，然后查閱當天每個用戶上傳到系統(tǒng)的心電監(jiān)測數(shù)據(jù)，然后根據(jù)數(shù)據(jù)分析為用戶發(fā)短信進行醫(yī)療建議指導。64遠程急救急救病人生命體征檢測儀器急救車CDMA網(wǎng)絡急救指揮中心醫(yī)院急診中心65一維條碼技術南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎現(xiàn)在：超市排隊付款用掃描儀照射每一件商品的條形碼，以識別每一類商品的價格。67早在40年代，該圖案很像微型射箭靶，被叫做“公牛眼”代碼。靶式的同心圓是由圓條和空繪成圓環(huán)形。68一維碼，綠箭一維條碼，由光電掃描器識讀，計算機自動識別的代碼。深色為條，淺色為空國家地區(qū)代碼廠商識別代碼商品項目代碼校驗碼690~695:中國代表廠家條碼與數(shù)字是一致的69世界上約有225種以上的一維條碼，每種一維條碼都有自己的一套編碼規(guī)格，規(guī)定每個字母(可能是文字或數(shù)字或文數(shù)字)是由幾個線條(Bar)及幾個空白(Space)組成，以及字母的排列。一般較流行一維條碼有39碼、EAN碼、UPC碼、128碼，以及專門用於書刊管理的ISBN、ISSN等。EAN碼：用于國際性統(tǒng)一商品代碼依結構的不同，可區(qū)分為：EAN-13碼：由13個數(shù)字組成，為EAN的標準編碼型式。

EAN-8碼：由8個數(shù)字組成，屬EAN的簡易編碼型式。

70左側(cè)空白區(qū)右側(cè)空白區(qū)起始符101中間分割符01010終止符101EAN13碼前置碼71決定后面的編碼模式用數(shù)字“1”來表示條碼的一個“暗”或“條”部分用“0”來表示條碼的一個“亮”或“空間”部分。這樣，數(shù)值1101就表示一個兩個寬度的條（11），跟著一個寬度的空間（0），跟著一個寬度的條（1）。72國際物品編碼協(xié)會分配國家地區(qū)代碼中國物品編碼中心分配廠商識別代碼商品生產(chǎn)廠家分配商品項目代碼7339碼是國內(nèi)常見的條形碼之一，三九碼39碼是在公元1974年發(fā)展出來的條形碼系統(tǒng)。三九碼之所以在國內(nèi)常見的原因有兩個，一個是因為三九碼的限制很少，而且支持文數(shù)字；另一個則是它很適用在非正式場合中。7439條碼的每一個條碼字符由9個單元組成（5個條單元和4個空單元），其中3個單元是寬單元，其余是窄單元，故稱之為“39條碼”。

圖表示“B2C3”的39條碼75條碼識讀設備南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎光學系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換器信號放大濾波整形譯碼器接口電路掃描系統(tǒng)信號整形譯碼◆掃描系統(tǒng)

組成：光學系統(tǒng)和光電轉(zhuǎn)換器功能：是完成對條碼符號的光學掃描，將獲得的條碼符號的光信號轉(zhuǎn)換成為模擬電信號。77光學系統(tǒng)光電轉(zhuǎn)換器信號放大濾波整形譯碼器接口電路掃描系統(tǒng)信號整形譯碼◆信號整形

組成：信號放大、濾波和整形部分功能：將掃描系統(tǒng)獲得的模擬電信號處理成為標準電位的矩形波信號，即標準的數(shù)字脈沖信號，其高低電平的寬度與條碼符號的條空尺寸相對應?！糇g碼部分

組成：嵌入式微處理器功能：對獲得的條碼脈沖數(shù)字信號進行譯碼，譯碼的結果通過接口電路輸出到條碼應用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)終端。7879條碼識讀設備的分類

光筆——只能識讀一維條碼激光式——只能識讀一維條碼和行排式二維碼

圖像式——不僅可以識讀一維條碼，而且還能識讀行排式和矩陣式二維條碼80手持激光掃描器又稱激光槍，是一種被廣泛應用的遠距離條碼閱讀設備

激光掃描器的識讀范圍就是激光二極管的寬度當激光掃過條碼，光敏二極管將測量其返回光的強度81

全向激光掃描器

能準確的識從任何方向通過掃描器識讀區(qū)域讀的標準尺寸的商品條碼。多用于商業(yè)超市的收款臺82CCD掃描器CCD為電子耦合器件（Chargcoupledevice），比較適合近距離和接觸閱讀，將CCD元件排列成一維的線陣和二維的面陣。分別用于掃描一維條碼和二維條碼的圖像手持式CCD掃描器固定式CCD掃描器8384CCD元件CCD閱讀器使用一個或多個LED，發(fā)出的光線能夠覆蓋整個條碼，條碼的圖像被傳到一排光電二激管上，被每個單獨的光電二激管采樣閱讀器不是注意的閱讀每一個“條”或“空”，而是條碼的整個部分，并轉(zhuǎn)換成可以譯碼的電信號85光筆掃描器光筆采用手動掃描的方式,使用時，操作者需將光筆接觸到條碼表面，通過光筆的鏡頭發(fā)出一個很小的光點

86二維條碼技術南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎一維碼僅能對物品標識，必須依賴數(shù)據(jù)庫在沒有聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)庫的地方使用受到限制要提高資料密度，又要打印出來怎么辦？一維碼的缺陷如何設計？在一維碼的基礎上向二維碼擴展——堆疊式采用幾何結構全新設計——矩陣式二維條碼不同結構：線性堆疊式二維碼是在一維條碼編碼原理的基礎上，將多個一維碼在縱向堆疊而產(chǎn)生的。典型的碼制如：Code16K、Code49、PDF417等。2.矩陣式二維碼是在一個矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進行編碼。典型的碼制如：Aztec、MaxiCode、QRCode、DataMatrix等90二維碼能在縱橫兩個方向同時表示信息，因此能在很小的面積上表示大量的信息91優(yōu)點超越字母數(shù)字的限制，可以將圖片，文字，聲音等進行數(shù)字化編碼，用二維碼表示出來。92優(yōu)點數(shù)據(jù)庫容錯能力強，即使穿孔，污損等局部損壞，照樣可以正確識讀，誤碼率低可以加入加密措施，防偽性好93優(yōu)點二維碼也采用0，1記錄數(shù)據(jù)1010101010110110011110000110101010000111111100000011111001111010100010100111010111100001001111111111QR

碼——QuickResponseCode高速識讀由日本Denso公司于1994年9月研制的一種矩陣二維碼符號位置探測圖形格式信息95QR碼符號共有40種規(guī)格，版本1的規(guī)格為21模塊×21模塊，版本2為25模塊×25模塊，以此類推，每一版本符號比前一版本每邊增加4個模塊，直到版本40，規(guī)格為177模塊×177模塊。9697分隔符在探測圖形和編碼區(qū)域之間有寬度為1個模塊的分隔符，淺色模塊。定位圖形一個模塊寬的一行和一列由深色淺色模塊交替組成其開始和結尾都是深色模塊它們的作用是確定符號的密度和版本，提供決定模塊坐標的基準位置。校正圖形3個重疊的同心正方形由5×5個的深色模塊，3×3個的淺色模塊以及位于中心的一個深色模塊組成用以檢測出中心坐標編碼區(qū)域編碼區(qū)域包括表示數(shù)據(jù)碼字、糾錯碼字、版本信息和格式信息的符號字符。DataMatrix條碼主要用于電子行業(yè)小零件的標識只需讀取數(shù)據(jù)的20%即可精確辯讀兩條鄰邊（左邊的和下面的）為暗實線，形成了一個L型邊界，matrix['me?tr?ks]100定位圖形，四周一圈龍貝碼(LPCode)是中國人的二維碼，是具有國際領先水平的全新碼制，擁有完全自主知識產(chǎn)權。龍貝碼可變的碼形長寬比網(wǎng)上購票不同等級加密：一個碼內(nèi)允許同時對不同的信息組以不同的等級進行加密。

101漢信碼漢信碼是我國自主知識產(chǎn)權的一種二維條碼。漢信碼是目前唯一一個全面支持我國漢字的102條碼技術應用南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術概論通道和出入口安裝掃描器，這樣當安裝了條碼標簽的貨物等進出時會被自動識別、記錄，傳給系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫保存；每個叉車托盤上都安裝條碼標簽，通過掃描器使計算機了解哪個托盤貨物已經(jīng)處理。可日常處理大量托盤貨物工作人員或者叉車司機可以通過手持掃描器查在倉庫內(nèi)的貨物進行信息收集貨物傳輸帶上工人持掃描器分揀104條碼支付條碼支付是支付寶為線下實體商戶提供的一種現(xiàn)場支付解決方案。微小商戶可用支付寶帳號登錄在線收銀臺（），輸入收款金額，然后使用條碼槍掃描或輸入用戶手機上的條形碼向?qū)Ψ桨l(fā)起收款，消費者在手機上完成付款確認。用戶無需攜帶現(xiàn)金或銀行卡。在支付過程中消費者與商家之間只有掃描條碼的接觸，不需要出示任何銀行卡，避免了銀行卡被盜刷甚至復制等危險。105商家不用安裝專用收款設備，用戶無需攜帶現(xiàn)金或銀行卡電子票務106證件防偽107磁卡識別技術南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎109磁卡是以磁條為信息載體，將寬約

6-14mm的磁條壓貼在卡片上（如銀聯(lián)卡）。磁條，具有2-3個磁道以記錄有關信息數(shù)據(jù)。

110磁卡上的磁帶有3個磁道，每個Track都記錄著不同的信息Track1和Track2是只讀磁道Track3為讀寫磁道

IC卡識別技術南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎112IC卡又稱集成電路卡（IntegratedCircuitCard），其外觀是一塊塑料材料，嵌裝一種特定的IC芯片。113根據(jù)讀寫方式的不同可將IC卡分為接觸式IC卡和非接觸式IC卡接觸式IC卡須將IC卡插入讀寫器直接接觸連接接觸式IC卡表面８個或６個鍍金觸點特點：速度相對慢可靠性高存儲信息量大114觸點編號功能觸點編號功能C1C2C3C4C5C6C7C8Vcc(電源電壓)RST(復位信號)CLK(時鐘)保留使用GND(地)Vpp(編程電壓)I/O(數(shù)據(jù)輸入/輸出端)保留使用C1115最大的區(qū)別在于卡上設有射頻信號或紅外線收發(fā)器，在一定距離內(nèi)即可收發(fā)讀寫器的信號特點：卡上記錄信息簡單讀寫要求不高卡型較靈活，可以做成各種形式非接觸式IC卡116廣義說，凡是通過無線電波進行交互的技術，都可以認為是RFID磁卡接觸式IC卡這些需要插入才能讀取識別的，接觸式IC卡都不算RFID集成電路RFID系統(tǒng)南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎118RFID（射頻識別）

(RadioFrequencyIdentification)又稱電子標簽RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術我們每天上車刷公交卡，這就是RFID學校大門口汽車自動通行，也是RFID119RFID優(yōu)點：1.外形多樣2.讀取方便：可識別高速運動物體可同時識別多個標簽不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境穿透性強，放在包里也能識別電子標簽南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎121電子標簽（每個標簽具有唯一的電子編碼（EPC））微芯片天線被動式電子標簽組成原理按供電：無源有源半有源122被動式(無源式)無電源讀寫器先詢問，標簽再回答將接收到的射頻能量轉(zhuǎn)化為直流電相應距離短，3~900cm移動速率低價格低廉體積小巧市場的RFID標簽主要是被動式的。該類技術適合用在門禁或交通應用中，因為讀寫器可以確保只激活一定范圍之內(nèi)的射頻卡。（只在刷卡機附近才扣錢）吸星大法123主動式（有源）自帶電源主動響應，不需要激活傳送距離長，30m以上壽命3-10年較大的記憶體容量九陽神功在醫(yī)院中，將病人的信息錄入主動式RFID手環(huán)，經(jīng)過特定位置的讀寫器，就可以立刻監(jiān)控病人124半主動式（半有源）自帶電源僅用于維持數(shù)據(jù)，平時休眠工作時被動激活壽命10年天線可以不用管接收電磁波的任務，充分作為回傳信號之用比起被動式，半主動式有更快的反應速度，更好的效率。125按結構分類：1.卡片式RFID優(yōu)點：外形多樣126按結構分類：2.標簽式127按結構分類：3.植入式電子標簽甚低頻低頻中頻高頻甚高頻頻段名稱微波分米波厘米波波段名稱船舶飛機用129低頻高頻微波閱讀距離短閱讀距離長130

身份證1311.低頻30KHz~300KHz優(yōu)點：低頻頻段使用自由，在全球沒有限制穿透能力強，可以穿透水，木材等弱導電性物質(zhì)采用普通CMOS工藝，便宜缺點：儲存數(shù)據(jù)少閱讀距離短<1m動物識別酒店門禁132按工作頻率：2.高頻3MHz~30MHz優(yōu)點：儲存數(shù)據(jù)大缺點：頻段有許可限制穿透材料后會降低讀取距離（把卡放在包里也能讀，但不易讀出）門票133按工作頻率：3.微波>300MHz優(yōu)點：可同時對多個標簽操作高讀寫速率可讀寫高速運動的物體缺點：穿透力弱手表式手表式自動收費閱讀器物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎讀寫器（閱讀器，掃描器）讀寫器的頻率決定整個系統(tǒng)的工作頻率分離式集中式天線與讀寫器是否分離，分為：天線：方便更換尺寸減小，成本降低固定RFID讀寫器手持RFID讀寫器傳送帶上方帶有面板和液晶顯示137讀寫器主要功能：1.發(fā)送和接收功能2.對信息進行簡單處理（校驗錯誤，篩選）3.連接網(wǎng)絡傳遞信息讀寫器（閱讀器，掃描器）138讀寫器捕捉和處理RFID標簽數(shù)據(jù)的設備讀寫器天線發(fā)射機接收機編碼器譯碼器邏輯單元存儲器通信接口電源收發(fā)機微處理器139讀寫器天線發(fā)射機接收機編碼器譯碼器邏輯單元存儲器通信接口電源收發(fā)機微處理器發(fā)射電磁波激活標簽發(fā)射電磁波信號接收標簽返回的信息將收到的電磁波模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進行數(shù)據(jù)解碼邏輯處理存放閱讀的標簽數(shù)據(jù)與計算機連接天線南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎141天線以電磁波形式把前端射頻信號功率接收或輻射出去的設備電子標簽天線：接收能量讀寫器天線：發(fā)射能量電子標簽天線讀寫器天線低頻天線高頻天線微波天線142低頻和高頻時，采用線圈天線，基于電感耦合方式常用的電感線圈的結構和外形143143實物144微波時，天線多種多樣天線比芯片尺寸大，標簽大小由天線決定145微波天線1.偶極子天線采用直導線彎曲結構，左右對稱146介質(zhì)基片上貼加導體薄片而形成的天線，多用于讀寫器2.微帶天線147八木天線有很好的方向性，有較高的增益特別適用于點對點的通信3.八木天線振子4.平板天線只接收一個方向5.鞭狀天線RFID工作原理南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎151把IC卡靠近閱讀器，不必接觸，信息就可以進行交換?！癐C卡”內(nèi)部并無電池，它是怎么工作的？集成電路芯片

感應天線

152電磁波每張IC卡都有自己唯一的識別碼。IC卡本身沒有電源。當天線感應到電磁波后獲得能量，電路開始工作。。閱讀器完成對應操作，并發(fā)“嘟”聲結束。閱讀器是一臺發(fā)射器，向外發(fā)射電磁波，“詢問”附近的IC卡。詢問應答扣款153154讀寫器計算機天線標簽標簽標簽電波場標簽進入磁場后，接收讀寫器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息讀寫器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)處理。

155張三在1561)天線發(fā)射電磁波，形成電磁場2)在磁場范圍內(nèi)的標簽，獲得能量，激活3)閱讀器發(fā)出清點命令，即“誰在啊”4)標簽回復自身的標識信息最基本的RFID系統(tǒng)組成：RFID應用南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎傳統(tǒng)的RFID應用領域（高頻、近距離）門禁等，身份識別交通一卡通等，小額支付和電子錢包二代身份證等，法定證件新興的RFID應用領域（超高頻、遠距離）商品防偽，如酒、煙、貴重物品物流管理，如大型超市、航空包裹、郵政包裹智能倉儲，如大型倉庫、港口、碼頭、機場人員管理，如大型展會、大型景區(qū)、煤礦井下食品藥品管理，

如食品安全、高危藥品安全生產(chǎn)管理，

如危險物品159嵌入射頻芯片的門票可以多人同時入場，不受環(huán)境影響160標簽天線單瓶級驗證五糧液在酒瓶蓋上集成小型電子標簽，實現(xiàn)酒類防偽功能。商品防偽161門禁卡162動物出生便貼上標簽，從而實現(xiàn)雞、鴨、牛、羊、豬從出生到餐桌的全程跟蹤。電子標簽食品跟蹤163通過車載電子標簽與收費站的天線進行微波通訊，系統(tǒng)根據(jù)車型和車牌號自動收取費用，并通過網(wǎng)絡與銀行系統(tǒng)進行結算，從而實現(xiàn)車輛不停車收費。公路不停車收費管理系統(tǒng)電子收費系統(tǒng)164物流分揀系統(tǒng)通過電子標簽自動分揀，只需上下貨采用人工GPS應用南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎166GPS的廣泛應用167交通航空：民航運輸通過GPS接收設備，使駕駛員著陸時能準確對準跑道，引導飛機安全進離場。

航海：GPS可進行自主導航、港口管理和進港引導、航路交通管理及跟蹤監(jiān)視。

陸路：GPS在車輛導航方面發(fā)揮了重要的角色，車載設備通過GPS進行精確定位，結合電子地圖以及實時的交通狀況，自動匹配最優(yōu)路徑，并實行車輛的自主導航，從而降低能源消耗，節(jié)省運行成本。168娛樂隨著GPS接收機的小型化以及價格的降低，GPS逐漸走進了人們的日常生活，成為人們旅游、探險的好幫手。169農(nóng)業(yè)"精準農(nóng)業(yè)耕作"。GPS進行農(nóng)田信息定位獲取通過實施精準耕作，可在盡量不減產(chǎn)的情況下，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，有效避免資源浪費，降低環(huán)境污染。170應急救援利用GPS定位技術，可對火警、救護、警察進行應急調(diào)遣，提高緊急事件處理部門對火災、犯罪現(xiàn)場、交通事故、交通堵塞等緊急事件的響應效率。全球定位技術系統(tǒng)架構南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎172GPS全稱：

NavigationSatelliteTimingandRanging/GlobalPositioningSystem

衛(wèi)星測時測距導航/全球定位系統(tǒng)定位是GPS的基本功能是由美國建立的一個衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)

GPS計劃始于1973年，已于1994年進入完全運行狀態(tài)。173173空間衛(wèi)星部分：提供時間信息發(fā)射信號提供其它輔助信息地面控制部分：

中心控制系統(tǒng)實現(xiàn)時間同步跟蹤衛(wèi)星進行定軌用戶設備部分：

接收并測衛(wèi)星信號記錄處理數(shù)據(jù)提供導航定位信息GPS組成174174空間部分24顆衛(wèi)星（21+3）6個軌道平面衛(wèi)星軌道面相對于地球赤道面的軌道傾角為55°20200km軌道高度（地面高度）現(xiàn)28顆175可以覆蓋全球各個角落176176地面控制部分一個主控站：科羅拉多?斯必靈司三個注入站：阿松森（Ascencion)

迭哥?伽西亞(DiegoGarcia)

卡瓦加蘭(kwajalein)五個監(jiān)測站=1個主控站+3個注入站+夏威夷（Hawaii)55HawaiiAscencionDiegoGarciakwajaleinColoradosprings177用戶接收機部分手持型GPS機178圖片：大地型GPS接收機單頻機雙頻機天線主機全球定位技術原理南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎180黑色=可見,紅色

=不可見,綠色=視線

總共24顆GPS衛(wèi)星。地球任意一點可以看到5-12顆衛(wèi)星。任一衛(wèi)星的瞬時位置可根據(jù)星歷計算得到。星歷是用于描述太空飛行體位置和速度的表達式181d1d2182空間距離交會法定位d3

在太空中！183184距離交會法觀測方程(x,y,z)為待求的接收機位置，d為衛(wèi)星到接收機的距離，(xi,yi,zi)為衛(wèi)星瞬時位置（由星歷計算得到）。321(x,y,z)d1d2d3185d1d2d3P1P2P3結論：接收機觀測到3顆以上衛(wèi)星即可實現(xiàn)定位。GIS定義南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎187什么是地理信息系統(tǒng)？Geographic

InformationSystemGSI利用計算機來對地圖進行管理和應用的軟件系統(tǒng)188數(shù)據(jù)信息GIS數(shù)據(jù):指輸入到計算機并能被計算機進行處理的數(shù)字、文字、符號、聲音、圖像等符號。數(shù)據(jù)是對客觀現(xiàn)象的表示，數(shù)據(jù)本身并沒有意義。信息:是對數(shù)據(jù)的解釋,運用和解算.189GIS系統(tǒng)將描述位置的信息結合在一起，通過這些信息可以使你更好地認識這個位置（地方）。你可以按照需要選擇使用哪些層信息，比如找一個更好的地段設立店鋪、分析環(huán)境危害、通過綜合城市中相同的犯罪，發(fā)現(xiàn)犯罪類型等等數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)圖形處理與表達空間分析工具GIS190技術驅(qū)動計算機技術的發(fā)展應用驅(qū)動與地理因素相關的事物多80％的信息與空間位置相關數(shù)據(jù)驅(qū)動數(shù)據(jù)獲取能力的增強人口過剩環(huán)境污染森林破壞自然災害流行疾病找工作尋找最合適某種作物生長的土壤查找最佳行車路線……為什么會產(chǎn)生GIS？191神五拍下的地球192

印度洋海嘯前后的對比圖片193以前手繪地圖現(xiàn)在利用電子地圖，除了查找地點外，還有行駛路線推薦，路況信息顯示，服務設施檢索為什么會產(chǎn)生GIS？地理信息系統(tǒng)的功能南京信息職業(yè)技術學院張園物聯(lián)網(wǎng)技術及應用基礎195196數(shù)據(jù)采集在GIS中的地位以數(shù)據(jù)為處理線索硬件∶軟件∶數(shù)據(jù)=1∶2∶7汽油數(shù)據(jù)應用-1.數(shù)據(jù)采集與編輯197數(shù)據(jù)采集——將非數(shù)字化的各種信息通過某些方法數(shù)字化土地海拔地塊街道用戶每個圖層對應一個專題，包含某一種或某一類數(shù)據(jù)。如地貌層、水系層、道路層、居民地層等。198數(shù)據(jù)獲取數(shù)據(jù)入庫應用-2.數(shù)據(jù)處理和變換4.2地理信息系統(tǒng)的功能原始數(shù)據(jù)不可避免會有誤差，為了保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性，需編輯處理，形成能用的數(shù)據(jù)。圖形變換/數(shù)據(jù)重構199不同的地圖采用不同的投影方式，當這些地圖資料數(shù)據(jù)進入計算機時，需要進行轉(zhuǎn)換.圓錐投影圓柱投影方位投影200圓柱投影展開圖方