第一章物聯(lián)網(wǎng)感知識別技術(shù)與應用概論課件

物聯(lián)網(wǎng)感知識別技術(shù)及其應用E-mail:2023/6/9提要第一章概述(3學時)第二章條形碼技術(shù)(次重點，3學時)第三章射頻識別技術(shù)(重點，9+4學時)第四章傳感器技術(shù)與傳感網(wǎng)絡(luò)(重點，9+4學時)第五章無線定位技術(shù)(重點，9學時)第六章智能信息設(shè)備(4學時)第七章感知識別技術(shù)綜合應用(3學時)2023/6/9參考書目1.教材丁明躍.物聯(lián)網(wǎng)識別技術(shù)[M].中國鐵道出版社,2012.2.主要參考書龐明.物聯(lián)網(wǎng)條碼技術(shù)與射頻識別技術(shù)[M].中國物資出版社,2011.吳亞林,王勁松.物聯(lián)網(wǎng)用傳感器[M].電子工業(yè)出版社,2012.梁久禎.無線定位系統(tǒng)[M].電子工業(yè)出版社,2013.高建良,賀建飚.物聯(lián)網(wǎng)RFID原理與技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社,2013.2023/6/9考核方式1、平時成績(作業(yè)、上課出勤率等)占總評的30%。2、期末考試成績占總評的70%2023/6/9第一章概述1.1物聯(lián)網(wǎng)1.2自動識別技術(shù)1.4

無線定位技術(shù)1.3傳感器及傳感網(wǎng)絡(luò)1.5智能信息設(shè)備2023/6/91物聯(lián)網(wǎng)定義關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings,IoT)比較準確的定義應該是：物聯(lián)網(wǎng)是通過各種信息傳感設(shè)備及系統(tǒng)(傳感網(wǎng)、射頻識別系統(tǒng)、紅外感應器、激光掃描器、條碼與二維碼、全球定位系統(tǒng)等)，按約定的通信協(xié)議，將物與物、人與物、人與人連接起來，通過各種接入網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)進行信息交換，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種信息網(wǎng)絡(luò)。

1.1.1物聯(lián)網(wǎng)概述2023/6/92物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷程

1999200420052009-8MIT提出物聯(lián)網(wǎng)概念U-Korea戰(zhàn)略感知中國2012《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》U-Japan戰(zhàn)略7IBM提出“智慧地球”2008“十二五”物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃2023/6/9物聯(lián)網(wǎng)的概念最早是1999年由美國麻省理工學院Auto-ID等學者提出的，他們認為物聯(lián)網(wǎng)是指將所有物品通過射頻識別技術(shù)(特別是RFID)等傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實現(xiàn)智能化識別和管理的網(wǎng)絡(luò)。2005年國際電信聯(lián)盟(ITU)發(fā)布《ITU互聯(lián)網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，引用了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。2008年IBM總裁兼首席執(zhí)行官彭明盛(SamuelJ．Palmisano)首次提出了“智慧的地球”的概念。

2009年8月，溫家寶總理視察無錫發(fā)表重要講話，鼓勵大力發(fā)展傳感網(wǎng)(“物聯(lián)網(wǎng)”)技術(shù)，并建立中國的“感知中心”，使“物聯(lián)網(wǎng)”在中國的研究被推向高潮。

2012年2月14日，《“十二五”物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃》揭開神秘面紗，該規(guī)劃指出:“十二五”期間(2011年一2015年)，我國要初步完成產(chǎn)業(yè)體系構(gòu)建，形成較為完善的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，培育和發(fā)展10個產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，100家以上骨干企業(yè)。2023/6/91.1.2物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)

目前國外已提出很多標準，如EPCGlobal的ONS/PML標準體系，還有Telematics行業(yè)推出的NGTP標準協(xié)議及其軟件體系架構(gòu)，以及EDDL,M2MXML,oBIX等。這里我們提供

三層體系框架以供參考。2023/6/91感知層

感知層主要用于采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)，包括各類物理量、標識、音頻、視頻數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集涉及到的技術(shù)有多種，主要包括傳感器、RFID、多媒體信息采集、實時定位等等。傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)并協(xié)同信息處理技術(shù)來實現(xiàn)傳感器、RFID等數(shù)據(jù)采集技術(shù)所獲取數(shù)據(jù)的短距離傳輸、自組織組網(wǎng)以及多個傳感器對數(shù)據(jù)進行處理。射頻識別RFID條碼二維碼傳感網(wǎng)WSN短距離無線網(wǎng)絡(luò)實時定位系統(tǒng)感知層2023/6/92網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層不單單是互聯(lián)網(wǎng)功能，它能夠?qū)崿F(xiàn)更加廣泛的互聯(lián)功能。理想中的物聯(lián)網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)層可以把感知層感知到的信息無障礙、高可靠性、高安全性地傳輸。為了實現(xiàn)這一宏偉目標，需要傳感器網(wǎng)絡(luò)與移動通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)相融合。2023/6/93應用層應用層主要包含支撐平臺和應用服務(wù)。應用支撐平臺子層用于支撐跨行業(yè)、跨應用、跨系統(tǒng)之間的信息協(xié)同、共享、互通的功能。應用服務(wù)子層包括智能家居、智能電網(wǎng)、智能交通、智能物流等行業(yè)應用。物聯(lián)網(wǎng)應用層移動POS金融供應鏈智能運輸工業(yè)自動化智能建筑消防公共安全環(huán)境保護氣象數(shù)字化醫(yī)療遙感勘測軍事農(nóng)業(yè)林業(yè)水務(wù)電力煤炭石化2023/6/91.1.3物聯(lián)網(wǎng)應用場景1智能家居智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動控制技術(shù)、音頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。2023/6/92智能交通實時獲取路況信息，監(jiān)視和控制交通流量實現(xiàn)車輛與網(wǎng)絡(luò)相連，優(yōu)化行車路線無縫地檢測、標識車輛并收取行駛費用142023/6/93智能物流自動化倉庫自動檢測物品的出入，向供貨商自動發(fā)送訂單自動化運輸物品上的電子標簽根據(jù)后臺系統(tǒng)信息，自動選擇合適路徑供應鏈商業(yè)模式變化用戶直接通過物聯(lián)網(wǎng)向商品本身發(fā)訂單。用戶不在是向一個生產(chǎn)商定購大宗的商品，而是按照用戶的訂單順序從不同的生產(chǎn)商購買商品2023/6/94智能醫(yī)療體內(nèi)智能診斷設(shè)備，有助于疾病的早期診斷，增強康復效果新型個人醫(yī)療設(shè)備，使得病人在家即可接受醫(yī)療，遠程醫(yī)療可避免昂貴路費，減少病人的壓力家庭中的智能設(shè)備，在老人出現(xiàn)意外時發(fā)出求助信號2023/6/91.1.4物聯(lián)網(wǎng)感知識別關(guān)鍵技術(shù)通過感知識別技術(shù)，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(luò)的最獨特的部分。物聯(lián)網(wǎng)的“觸手”是位于感知識別層的大量信息生成設(shè)備，既包括采用自動生成方式的RFID、傳感器、定位系統(tǒng)等，也包括采用人工生成方式的各種智能設(shè)備，例如智能手機、PDA、多媒體播放器、上網(wǎng)本、筆記本電腦等等。2023/6/92023/6/91.2自動識別技術(shù)1.2.1條形碼技術(shù)一維條形碼二維條形碼1.2.2RFID技術(shù)2023/6/91.2.1條形碼技術(shù)條形碼技術(shù)是在計算機應用和實踐中產(chǎn)生并發(fā)展起來的一種廣泛應用于商業(yè)、郵政、圖書管理、倉儲、工業(yè)生產(chǎn)過程控制、交通等領(lǐng)域的自動識別技術(shù)，具有輸入速度快、準確度高、成本低、可靠性強等優(yōu)點，在當今的自動識別技術(shù)中占有重要的地位。

2023/6/9

1條形碼概念條形碼是一種可供電子儀器自動識別的標準符號，是由一組黑白相間、粗細不同的條、空符號按一定編碼規(guī)則排列組成的標記，用以表示一定的信息，確認某個物體，能正確快速地為產(chǎn)、供、銷各環(huán)節(jié)在采集、處理和交換信息時提供標識。在條形碼下方的一組數(shù)據(jù)是代碼，它所表達的內(nèi)容和條形碼是一樣的。2023/6/9按碼制分類UPC碼EAN碼一維條碼25碼和交插25碼ITF-14碼和ITF-6碼二維條碼多維條形碼?行排式二維條碼?矩陣式二維條碼庫德巴碼(Codebar)128碼39碼(Code3of9)?商品條碼(EAN碼和UPC碼)物流條碼(128碼、39碼、庫德巴碼(Codabar))按維數(shù)分類

2條形碼分類2023/6/93一維條形碼條碼符號的構(gòu)成起始符左側(cè)數(shù)據(jù)符中間分隔符右側(cè)數(shù)據(jù)符校驗符終止符數(shù)據(jù)所表達的內(nèi)容和條形碼一樣左側(cè)空白區(qū)右側(cè)空白區(qū)供人識別字符標志一個條碼符號的開始,閱讀器確認此字符存在后開始處理掃描脈沖。標志一個條碼符號的結(jié)束，閱讀器確認此字符后停止處理代表一種算術(shù)運算的結(jié)果2023/6/9信息容量低你知道嗎？應用受限依賴于數(shù)據(jù)庫糾錯能力差常用一維條碼UPC碼(通用商品代碼，UniversalProductCode,UPC)EAN碼(歐洲物品編碼,EuropeanArticleNumbering)

128碼一維條形碼局限性2023/6/9EAN-13商品條形碼EAN-13碼的結(jié)構(gòu)UCC/EAN-13碼由13位數(shù)字組成，分三種結(jié)構(gòu)，每種結(jié)構(gòu)由三部分組成。(1)前置碼由2~3位數(shù)字（X13X12或X13X12X11）組成，是EAN分配給國家（或地區(qū)）編碼組織的代碼。前置由EAN統(tǒng)一分配和管理，只代表分配和管理有關(guān)廠商識別代碼的國家（或地區(qū)）編碼組織。2023/6/9EAN分配給中國使用的商品條形碼前置碼有690、691、692、693、694、695，當使用690、691時采用結(jié)構(gòu)一、當使用692、693時采用結(jié)構(gòu)二、結(jié)構(gòu)三暫未使用。圖書和期刊作為特殊商品也采用了EAN-13表示ISBN和ISSN，前置碼977用于期刊號ISSN，前置碼978用于圖書號ISBN。我國被分配使用7開頭的ISBN號，因此我國出版社出版的圖書上的條形碼全部以9787開頭。(2)廠商識別代碼由7~9位數(shù)字組成，由中國物品編碼中心負責分配和管理(3)商品項目代碼由3~5位數(shù)字組成，由廠商負責制定2023/6/9(4)校驗碼由一位數(shù)字組成，用來校驗X13一X12的編碼正確性。校驗碼的計算步驟如下：2023/6/9EAN-13條形碼的結(jié)構(gòu)(1)左側(cè)空白區(qū)位于條形碼符合最左側(cè)的與空的反射率相同的區(qū)域，其最小寬度為11個模塊寬(2)起始符

位于條形碼符號左側(cè)空白區(qū)的右側(cè)，表示信息開始的特殊符號，由101這3個模塊組成2023/6/9

(3)左側(cè)數(shù)據(jù)符位于起始符右側(cè)，表示6位數(shù)字信息的一組條形碼字符，每個數(shù)字由7個模塊組成(4)中間分隔符是平分條形碼字符的特殊符號，由01010這5個模塊組成(5)右側(cè)數(shù)據(jù)符位于中間分隔符的右側(cè)，表示5位數(shù)字信息的一組條形碼字符，每個數(shù)字由7個模塊組成

(6)

校驗符位于右側(cè)數(shù)據(jù)符的右側(cè)，表示校驗碼的條形碼字符，由7個模塊組成

(7)終止符位于條形碼校驗符的右側(cè)，表示信息結(jié)束的特殊符號，由101這3個模塊組成2023/6/9(8)右側(cè)空白區(qū)右側(cè)空白區(qū)最小寬度為7個模塊寬，為保護右側(cè)空白區(qū)的寬度，可以在條形碼符號終止符之后且與條形碼文字齊平之處添加“>”符號，“>”的位置和尺寸如下圖所示：2023/6/9

EAN-13由113個模塊組成，其中每個模塊代表條形碼中的一個細條或細空（對應于字符集中的1或0）。EAN-13條形碼的模塊組成如下圖所示：2023/6/9字符集在EAN-13商品條形碼中，由13位數(shù)字組成，每個數(shù)字由7個模塊組成。商品條形碼使用的字符集如下圖所示：2023/6/9在標準版商品條形碼的軟件設(shè)計過程中，需要根據(jù)第一位（最左側(cè)的一位數(shù)字）來確定其后6位數(shù)字中每個數(shù)字的編碼規(guī)則，即選擇上圖中的A子集還是B子集；而右側(cè)的5位數(shù)據(jù)符以及1位校驗碼則根據(jù)每位的數(shù)字直；接選擇上圖的C子集。EAN-13商品條形碼左側(cè)數(shù)據(jù)符使用的字符集如下圖所示：2023/6/9設(shè)計實例已知一商品條形碼文字字符為693234010516X，請設(shè)計該條形碼(1)計算條形碼的校驗字符根據(jù)校驗碼計算過程可知該條形碼的校驗字符為6(2)計算條形碼各字符的二進制序列由于條形碼的第一個字符是6，可知EAN-13左側(cè)數(shù)據(jù)符使用的字符集規(guī)則為ABBBAA，因此可得出左側(cè)數(shù)據(jù)符的二進制序列如下表所示：左側(cè)數(shù)據(jù)符的二進制序列字符932340字符集ABBBAA二進制序列0100112023/6/9

右側(cè)數(shù)據(jù)符均采用字符編碼的C子集，直接查表得出右側(cè)6個數(shù)據(jù)字符的二進制序列，如下表所示：右側(cè)數(shù)據(jù)符字符105166字符集CCCCCC二進制序列2023/6/9

(3)構(gòu)造整個條形碼的二進制序列按照“左側(cè)空白區(qū)起始符932340中間分隔符105166終止符右側(cè)空白區(qū)”的構(gòu)造方式，構(gòu)成的二進制字符串序列，共113個字符長度：10100010110100010011011010000101000110001101010101100110111001010011101100110101000010100000002023/6/9常用二維條碼?PDF417碼QRCode碼4二維條碼是指在水平和垂直方向的二維空間存儲信息的條碼。行排式二維碼將多個短截的一維條碼在縱向堆積成兩行或多行矩陣式二維碼由點的矩陣式排列組合，在矩陣相應元素位置上用點的出現(xiàn)表示二進制“1”，空的出現(xiàn)表示二進制“0”

。代表性條碼：Code49、PDF417代表性的條碼：QRCode、Data Matrix、MaxiCode等。QRCode碼2023/6/95條碼閱讀器

商品上印刷的條形碼符號通過條形碼閱讀器的掃描讀入，經(jīng)過譯碼處理還原為數(shù)字碼輸入收款機，然后從機內(nèi)的商品數(shù)據(jù)資料庫中找到該商品的有關(guān)資料，再進行相應的銷售操作并獲取有關(guān)的銷售情報。

條形碼閱讀器的基本工作原理為：由光源發(fā)出的光線經(jīng)過光學系統(tǒng)照射到條形碼符號上面，被反射回來的光經(jīng)過光學系統(tǒng)成像在光電轉(zhuǎn)換器上，使之產(chǎn)生電信號，信號經(jīng)過電路放大后產(chǎn)生模擬電壓，它與照射到條形碼符號上被反射回來的光成正比，再經(jīng)過濾波、整形，形成與模擬信號對應的方波信號，經(jīng)譯碼器解釋為計算機可以直接接受的數(shù)字信號。2023/6/9光筆閱讀器：通過光筆的鏡頭發(fā)出一個很小的光點，當這個光點從左到右劃過條形碼時，在“空”的部分，光線被反射，“條”的部分，光線將被吸收，因此在光筆內(nèi)部產(chǎn)生一個變化的電壓，這個電壓通過放大、整形后用于譯碼。2023/6/9CCD條碼閱讀器CCD條碼閱讀器主要采用CCD(ChargeCoupledDevice)電荷耦合裝置，條形碼符號將光路成像在CCD感光器件陣列(光電二極管陣列)上，由于條和空的反光強度不同，映在感光器件上產(chǎn)生的電信號強度也不同，通過掃描電路，把相應的電信號經(jīng)過放大、整形輸出，最后形成與條碼符號信息對應的電信號。2023/6/9激光掃描器

激光掃描器的基本工作原理為：通過一個激光二極管發(fā)出一束光線，照射到一個旋轉(zhuǎn)的棱鏡或來回擺動的鏡子上，反射后的光線穿過閱讀窗照射到條形碼表面，光線經(jīng)過條或空的反射后返回閱讀器，由一個鏡子進行采集、聚焦，通過光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電信號。該信號將通過掃描器或終端上的譯碼軟件進行譯碼。

2023/6/9固定式和移動式條碼閱讀器2023/6/9

店內(nèi)條碼(In-storeMarking)一種僅供店內(nèi)自行印貼的條碼，僅可以在店內(nèi)使用，不能對外流通的條碼。

原印條碼(SourceMarking)指產(chǎn)品在制造生產(chǎn)階段已印在商品標簽或包裝容器上的商品條碼，通常由產(chǎn)品的供應商申請，在產(chǎn)品出廠前即印妥，適合于大量生產(chǎn)的商品。應用：商品2023/6/9

國際標準書號(InternationalStandardBookNumber)，簡稱ISBN，是專門為識別圖書等文獻而設(shè)計的國際編號。應用：圖書、期刊國際標準期刊號(Internationalstandardserialnumber,ISSN)是根據(jù)國際標準ISO3297制定的連續(xù)出版物國際標準編碼。2023/6/9

1.2.2RFID技術(shù)2023/6/91.2.2RFID技術(shù)

RFID技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)中“讓物品開口說話”的關(guān)鍵技術(shù)，RFID標簽上的信息，通過無線通信將信息自動采集到信息處理系統(tǒng)中，實現(xiàn)物品的識別。主要應用于：道路自動收費、門禁控制/電子門票、一卡通、物流和供應管理、生產(chǎn)制造和裝配、航空行李處理、郵件/快運包裹處理、文檔追蹤/圖書館管理、動物身份標識等。2023/6/9射頻識別即(RFID,RadioFrequencyIdentification)技術(shù)，又稱電子標簽，利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的和讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)。1RFID概念、歷史和現(xiàn)狀2023/6/9RFID較其它技術(shù)明顯的優(yōu)點是電子標簽和閱讀器無需接觸便可

完成識別。射頻識別技術(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在其中的數(shù)量巨大的"無形"信息。RFID技術(shù)和條碼兩者之間在有無寫入信息能力、能否實現(xiàn)遠距離識別和批量識別、運營成本等方面有著較大區(qū)別。RFID對計算機自動識別技術(shù)而言是一場革命，極大地提高了信息處理效率和準確度。2023/6/9與條碼識別技術(shù)相比，RFID的優(yōu)勢：1、為每件物品分配唯一的標識2、掃描速度快3、體積小、易封裝4、抗污染能力強，可實現(xiàn)穿透性識別5、可重復使用6、穿透性和無障礙閱讀7、數(shù)據(jù)的存儲容量大8、安全性高2023/6/9

RFID標準爭奪的核心：RFID標簽的數(shù)據(jù)內(nèi)容和編碼標準。目前，國際上已形成了五大標準組織，分別代表不同團體或國家的利益。1、EPCglobal2、國家標準化組織(ISO)/國際電工委員會(IEC)3、AIMglobal4、IP-X5、UID總的來看：EPCglobal是由北美產(chǎn)品統(tǒng)一編碼組織UCC和歐洲產(chǎn)品標準組織EAN聯(lián)合成立，在全球擁有上百家成員，得到了零售巨頭沃爾瑪和制造業(yè)巨頭強生、保潔等跨國公司的支持；AIM、ISO、UID則代表了歐美國家和日本；IP-X的成員則以非洲、大洋洲、亞洲等國家為主。2RFID的地盤誰作主2023/6/93原理及分類RFID技術(shù)

利用感應、無線電波或微波能量進行非接觸雙向通信，進行識別及數(shù)據(jù)交換。

電感耦合方式和電磁反向散射耦合方式2023/6/9RFID系統(tǒng)組成

標簽讀寫器：傳送器、接收器、微處理器、天線。傳送器、接收器和微處理器通常都被封裝在一起，統(tǒng)稱為閱讀器(Reader)，所以業(yè)界常將RFID系統(tǒng)分為閱讀器、天線和標簽三大組件。2023/6/9讀寫器發(fā)射RF能量形成電磁場，作用距離和范圍的大小取決于發(fā)射功率和天線。讀寫器與標簽建立無線通信，并通過標準接口與計算機網(wǎng)絡(luò)進行通信。標簽通過該區(qū)域時被觸發(fā)，發(fā)送存儲在標簽中的數(shù)據(jù)，或根據(jù)讀寫器的指令改寫存儲在標簽中的數(shù)據(jù)。RFID的工作過程2023/6/9射頻標簽的分類(1)根據(jù)標簽工作方式主動標簽ActiveTag：自身電源供電被動標簽PassiveTag：通過電磁感應獲取半主動標簽：帶有電池，只對內(nèi)部數(shù)字電路供電(2)根據(jù)標簽的讀寫方式只讀型標簽只讀標簽一次寫入只讀標簽可重復編程只讀標簽讀寫型標簽2023/6/9(3)根據(jù)標簽的工作頻率低頻標簽：500kHz以下，用于動物識別、行李識別等高頻標簽：500kHz~1GHz，用于電子門票、門禁控制等微波標簽：1GHz以上，用于集裝箱自動識別、ETC等(4)根據(jù)標簽的工作距離遠程標簽：>100cm近程標簽：10~100cm超近程標簽：0.2cm~10cm2023/6/9

標簽(Tag)是由耦合元件、芯片及微型天線組成，每個標簽內(nèi)部存有唯一的電子編碼，附著在物體上，用來標識目標對象。電子標簽最重要的特點之一：工作頻率，它決定著RFID系統(tǒng)工作原理RFID系統(tǒng)識別距離電子標簽及讀寫器實現(xiàn)的難易程度和設(shè)備的成本不同頻段標簽詳細介紹2023/6/9

典型的工作頻率：125kHz、134kHz、13.56MHz、27.12MHz、433MHz、900MHz、2.45GHz、5.8GHz等。典型的工作頻率2023/6/9典型工作頻率有125kHz和134kHz一般為無源標簽。傳送數(shù)據(jù)時，需位于閱讀器天線輻射的近場區(qū)內(nèi)。最大閱讀距離10cm典型應用：動物、容器、工具識別，電子閉鎖防盜等。相關(guān)標準：ISO11784/11785；ISO18000-2(125~135kHz)。外觀：項圈式、耳牌式、注射式和藥丸式等主要優(yōu)勢：省電、廉價工作頻率不受無線電頻率管制約束可穿透水、有機組織和木材等非常適合近距離、低速度、數(shù)據(jù)量少的識別應用等。劣勢：標簽存儲數(shù)據(jù)量較少只適合低速、近距離識別應用(1)低頻段(30~300kHz)電子標簽2023/6/9(2)高頻段(3~30MHz)電子標簽典型工作頻率13.56MHz工作原理與低頻標簽完全相同：電感耦合方式一般也采用無源方式，其工作能量也通過電感(磁)耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場中獲得。最大閱讀距離10m典型應用：電子車票、電子身份證和電子閉鎖防盜(電子遙控門鎖控制器)等相關(guān)國際標準ISO14443、15693、18000-3(13.56MHz)等基本特點與低頻標準相同，但可以選較高的數(shù)據(jù)傳輸速率。一般制成卡片狀。2023/6/9(3)超高頻

(300MHz~3GHz)與微波

(2.45GHz以上)電子標簽典型工作頻率433.92MHz、862~928MHz、2.45GHz、5.8GHz分為有源標簽、無源標簽閱/識讀距離>1m，典型情況為4~7m

讀寫器天線一般為定向天線典型特點主要集中以下幾個方面：●是否無源●無線讀寫距離●是否支持多標簽讀寫●是否適合高速識別應用●讀寫器的發(fā)射功率容限●電子標簽及讀寫器的價格典型應用：移動車輛識別、電子身份證、倉儲物流應用和電子閉鎖防盜(電子遙控門鎖控制器)等2023/6/9表2-1不同頻段電子標簽的特點總結(jié)工作頻率協(xié)議一般最大讀寫距離受方向影響芯片價格(相對)數(shù)據(jù)傳輸速率(相對)目前使用情況125kHzISO11784/11785ISO18000-210cm無一般慢大量使用13.56MHzISO/IEC1444310cm無一般較慢大量使用ISO/IEC15693單向180cm，全向100cm無低較快大量使用860~930MHzISO/IEC18000-6、EPCx1m一般一般讀快，寫較慢大量使用2.45GHzISO/IEC18001-31m一般較高較快可能大量使用5.8GHzISO/IEC18001-51m以上一般較高較快可能大量使用2023/6/9讀寫器是前端系統(tǒng)與后臺系統(tǒng)的接口。因其工作模式一般是主動向標簽詢問標識信息，所以有時又稱詢問器(Interrogator)。閱讀器可通過標準網(wǎng)口、RS232串口或USB接口同主機相連，通過天線同RFID標簽通信。為了方便，閱讀器和天線以及智能終端設(shè)備會集成在一起形成可移動的手持式閱讀器。4讀寫器(閱讀器)2023/6/9讀寫器的接收范圍受電波頻率、標簽尺寸形狀和讀寫器的功率等很多因素的影響。一般來說：低頻被動標簽的接收距離在1英尺(≈30.48cm)以內(nèi)高頻被動標簽的接收距離在3英尺左右超高頻標簽的接收距離在10~20英尺使用電池的半主動和主動標簽的接收距離可達300英尺甚至更遠和收音機一樣，射頻標簽和讀寫器也要調(diào)制到相同的頻率才能工作。不同頻率有不同特點，其用途也形形色色：低頻標簽比超高頻標簽便宜，節(jié)省能量，穿透廢金屬物體力強，最適合用于含水分較高的物體超高頻作用范圍廣，傳送數(shù)據(jù)速度快，但較耗能，穿透力較弱，作業(yè)區(qū)域不能有太多干擾，適用于監(jiān)測從港口運到倉庫的物品。2023/6/9射頻技術(shù)遇到的一個問題是讀寫器沖突，即一個讀寫器接收到的信息和另一個讀寫器接收到的信息發(fā)生沖突，產(chǎn)生重疊。一種解決方法是使用TDMA技術(shù)，即指揮讀寫器在不同時間收發(fā)信號，從而保證讀寫器不會相互干擾。但在同一區(qū)域的物品就可能被讀取多次，因此就要建立相應的防碰撞機制去避免這種情況的發(fā)生。射頻讀寫器通過多種方式和標簽傳送信息，目前不是所有讀寫器都能支持不同種類的標簽。讀寫器和標簽一樣，得通過具體的需求決定其使用的種類和數(shù)量。2023/6/95RFID技術(shù)的應用應用領(lǐng)域應用說明物流物流倉儲是RFID最有潛力的應用領(lǐng)域之一，UPS、DHL、Fedex等國際物流巨頭都在積極試驗RFID技術(shù)。可應用的過程包括：物流過程中的貨物追蹤，信息自動采集，倉儲管理應用，郵政包裹，快遞等交通高速不停車，出租車管理，公交車樞紐管理，鐵路機車識別等。已有不少較為成功的案例。汽車制造、防盜、定位、車鑰匙?？梢詰糜谄嚨淖詣踊?，個性化生產(chǎn)，汽車的防盜、汽車的定位，可以做為安全性極高的汽車鑰匙。國際上有成功案例。零售由沃爾瑪、麥德隆等大超市一手推動的RFID應用?？蓱玫倪^程包括商品的銷售數(shù)據(jù)實時統(tǒng)計、補貨、防盜等。身份識別RFID技術(shù)由于天生的快速讀取與難偽造性，而被廣泛應用于個人的身份識別證件。如現(xiàn)在開展的電子護照項目、我國的第二代身份證、學生證等其它各種電子證件。制造業(yè)應用于生產(chǎn)過程的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時監(jiān)控、質(zhì)量追蹤、自動化生產(chǎn)、個性化生產(chǎn)等。在貴重及精密的貨品生產(chǎn)領(lǐng)域應用更為迫切。服裝業(yè)可以應用于服裝的自動化生產(chǎn)、倉儲管理、品牌管理、單品管理、渠道管理等過程，隨著標簽價格的降低，這一領(lǐng)域?qū)⒂泻艽蟮膽脻摿?。醫(yī)療可以應用于醫(yī)院的醫(yī)療器械管理、病人身份識別、嬰兒防盜等領(lǐng)域。2023/6/9防偽RFID技術(shù)具有很難偽造的特性，可以應用的領(lǐng)域包括貴重物品(煙、酒、藥品)的防偽、票證的防偽等資產(chǎn)管理各類資產(chǎn)(貴重的或數(shù)量大相似性高的或危險品等)。隨著標簽價格的降低，幾乎可以涉及到所有的物品。食品水果、蔬菜、生鮮、食品等保鮮度管理。由于食品、水果、蔬菜、生鮮上含水份多，會影響正常的標簽識別，所以該領(lǐng)域的應用將在標簽的設(shè)計及應用模式上有所創(chuàng)新。動物識別訓養(yǎng)動物、畜牧牲口、寵物等識別管理，動物的疾病追蹤，畜牧牲口的個性化養(yǎng)殖等。在國際上已有不少較為成功的案例。圖書館書店、圖書館、出版社等應用?？梢源蟠鬁p少書籍的盤點、管理時間，可以實現(xiàn)自動租借、還書等功能。在美國、歐洲、新加坡等已有圖書館應用成功案例。在國內(nèi)有圖書館正在測試中。航空制造、旅客機票、行李包裹追蹤。可以應用于飛機的制造，飛機零部件的保養(yǎng)及質(zhì)量追蹤、旅客的機票、快速登機、旅客的包裹追蹤。軍事彈藥、槍支、物資、人員、卡車等識別與追蹤。美國在伊拉克戰(zhàn)爭中已有大量使用。美國國防部已與其上萬的供應商正在對軍事物資進行電子標簽標識與識別。其它門禁、考勤、電子巡更、一卡通、消費、電子停車場等。2023/6/91.3傳感器與傳感網(wǎng)絡(luò)

在物聯(lián)網(wǎng)中傳感器主要負責接收物品“講話”的內(nèi)容。傳感器技術(shù)是從自然信源獲取信息并對獲取的信息進行處理、變換、識別的一門多學科交叉的現(xiàn)代科學與工程技術(shù)，它涉及傳感器、信息處理和識別的規(guī)劃設(shè)計、開發(fā)、制造、測試、應用及評價改進活動等內(nèi)容。DS18B20溫度傳感器DHT11濕度傳感器BH1750光強傳感器MQ-2煙霧傳感器DS18B20溫度傳感器2023/6/9無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wirelesssensornetworks,WSN)就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象信息，并發(fā)給觀察者。WSN的特征：電源能量有限、通信能量有限、計算能力有限、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大分布廣、自組織動態(tài)網(wǎng)絡(luò)等。WSN通常包括傳感器節(jié)點(sensornode)、匯聚節(jié)點(sinknode)和管理節(jié)點(managernode)。2023/6/91.3.1傳感器技術(shù)1傳感器的概念國家標準GB7665—87對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。這一定義包含了以下幾個方面的含義：(1)傳感器是測量裝置，能完成測量任務(wù)。(2)它的輸入量是某一被測量，可能是物理量、也可能是化學量、生物量等。(3)它的輸出量是某一物理量，這種量要便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理和顯示等，這就是所謂的“可用信號”的含義。(4)輸出與輸入有一定的對應關(guān)系，這種關(guān)系要有一定的規(guī)律。根據(jù)字義可以將傳感器理解為一感二傳，即感受信息并傳遞出去。2023/6/92傳感器的組成人類為了認識物質(zhì)及事物的本質(zhì)，需要對物質(zhì)特性進行測量，其中大多數(shù)是對非電量的測量。非電量不能直接使用一般的電工儀表和電子儀器進行測量，因為一般的電工儀表和電子儀器只能測量電量，而要求輸入的信號為電信號非電量需要轉(zhuǎn)化成與其有一定關(guān)系的電量，再進行測量，實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換技術(shù)的器件就是傳感器。傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成，如圖所示。

2023/6/93傳感器的分類按被測量分類物理量傳感器力學量壓力傳感器、力矩傳感器、加速度傳感器、流量傳感器、位移傳感器、尺度傳感器、密度傳感器、硬度傳感器等熱學量溫度傳感器、熱流傳感器、熱導傳感器光學量可見光傳感器、紅外光傳感器、紫外光傳感器、照度傳感器、色度傳感器、圖像傳感器、亮度傳感器磁學量磁場傳感器、磁通傳感器電學量電流傳感器、電壓傳感器、電場強度傳感器、聲學量噪聲傳感器、超聲波傳感器、聲表面?zhèn)鞲衅魃渚€射線傳感器、輻射量傳感器、離子傳感器、氣體傳感器、溫度傳感器生物量傳感器生物量體壓傳感器、脈搏傳感器、心音傳感器、血液傳感器、呼吸傳感器、血容量傳感器、體電圖傳感器、生化量酶式傳感器、免疫血型傳感器、微生物傳感器、血氣傳感器、血液電解質(zhì)傳感器、2023/6/94常用傳感器介紹溫度傳感器溫度傳感器是家用電器中應用最多的，常用的有以下幾種：

取暖器電烤箱

電熱鍋

電熨斗

空調(diào)2023/6/9a：手動復位式溫控器(溫度開關(guān))溫度降低后，需手動才能接通電路。電熱水壺

雙金屬片達到一定溫度時，由于形變而產(chǎn)生瞬間跳動，通過傳動機構(gòu)，迅速斷開電路。2023/6/9飲水機雙金屬片b：自動復位式溫控器(恒溫開關(guān))溫控器內(nèi)部的雙金屬片達到設(shè)定溫度時，自動斷開電路；當溫度低于設(shè)定溫度時，自動接通電路，從而保持溫度的恒定。電熱水瓶

2023/6/9c：電子溫控器

數(shù)字家電利用微控制器進行智能化控制。與之配套的各種傳感器，包括熱敏電阻、熱敏晶體管等也在家用電器中扮演著重要角色。DS18B20溫度傳感器NTC熱敏電阻

2023/6/9電冰箱的控制器

電壓力鍋智能微波爐智能電飯鍋熱敏電阻用于測量電子測溫計空調(diào)2023/6/9(2)加速度傳感器加速度傳感器是一種能夠測量加速力的電子設(shè)備。加速力就是當物體在加速過程中作用在物體上的力。就好比地球引力，也就是重力。加速力可以是個常量，比如g，也可以是變量。加速度計有兩種：一種是角加速度計，是由陀螺儀（角速度傳感器）的改進的。另一種就是線加速度計。

MPU-92/65加速度模塊ADXL345加速度模塊2023/6/9高速列車的車廂在轉(zhuǎn)彎時會發(fā)生傾斜，而頻繁的左右擺動，容易使人感覺暈眩。利用加速度傳感器，計算機根據(jù)列車轉(zhuǎn)彎的半徑和速度，自動調(diào)節(jié)每節(jié)車廂的傾斜角度，從而達到高速、安全、舒適的目的。應用：自動調(diào)節(jié)車廂擺動的擺式列車列車轉(zhuǎn)向架2023/6/9應用：步態(tài)信號采集系統(tǒng)利用加速度傳感器采集人的步態(tài)數(shù)據(jù)。步態(tài)識別是一種生物識別技術(shù)。人走路的姿態(tài)是每個人特有的生物特征，難以隱藏，并可遠距離、非接觸地識別。步態(tài)信號采集識別系統(tǒng)在疾病預防、診斷和康復、體育訓練中可起到輔助作用。2023/6/9應用：照相機防抖動系統(tǒng)1、感光元件防抖——機身的CCD框架產(chǎn)生相對移動，對成像落點進行矯正(索尼)。2、光學防抖——鏡頭中的對焦鏡產(chǎn)生相對移動，對光路進行矯正(佳能)。CCD框架移動2023/6/9

(3)稱重傳感器

稱重傳感器實際上是一種將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的裝置。用傳感器應先要考慮傳感器所處的實際工作環(huán)境，這點對正確選用稱重傳感器至關(guān)重要，它關(guān)系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命。主要有S型、懸臂型、輪輻式、板環(huán)式、膜盒式、橋式、柱筒式等幾種樣式。HX711稱重傳感器模塊電阻應變式稱重傳感器2023/6/92023/6/95傳感器的微型化、網(wǎng)絡(luò)化隨著微電子技術(shù)的進步，微處理器、存儲器等電子器件日益微型化，而傳感器、執(zhí)行器的微型化程度卻遠遠落后，成了信息系統(tǒng)微型化的“瓶頸”。隨著微機電系統(tǒng)、傳感器、無線通信，以及集成電路等技術(shù)的發(fā)展和成熟，低成本、低功耗的微型傳感器的大量生產(chǎn)成為可能。同時，將傳感器、微處理器、執(zhí)行器合為一體，構(gòu)成微電子機械系統(tǒng)，是人們很久的愿望。于是，“MEMS(MicroElectroMechanicalSystem微機械電子系統(tǒng))技術(shù)”應運而生。傳感器的信息獲取技術(shù)，已從過去的單一化逐漸向集成化、微型化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。2023/6/9微機械電子系統(tǒng)(MicroElectroMechanicalSystem，MEMS)集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)

微機電系統(tǒng)是采用微機械加工技術(shù)，將微型傳感器、微型執(zhí)行器、和相應的處理電路集成在一起的微型器件或微型系統(tǒng)。機械部分能夠微型化嗎？2023/6/9MEMS微型傳感器壓強傳感器壓力傳感器微傳感器的尺寸大多為毫米級，甚至更小。例如：壓力微傳感器可放在注射針頭內(nèi)，送入血管測量血液流動情況。加速度傳感器三軸陀螺儀2023/6/9MEMS微型執(zhí)行器2023/6/9自海灣戰(zhàn)爭以來，美軍越來越多地使用精確制導武器，實行戰(zhàn)場上的精確打擊。為提高命中精度，將慣性導航系統(tǒng)(陀螺儀)和GPS復合后作為制導技術(shù)。GPS提供時間和定位數(shù)據(jù)，并校準陀螺儀；而陀螺儀提供飛行參數(shù)，在GPS信號中斷期間進行導航。二者取長補短，提高導航精度。第四代制導炸彈優(yōu)于激光制導炸彈的顯著特點：導彈采用GPS定位和微型陀螺儀制導，導彈發(fā)射后無需人工干預，可自主飛行，具有多目標攻擊能力。MEMS微型陀螺儀MEMS與“精確打擊”2023/6/9傳感技術(shù)MEMS通信技術(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”由此孕育而生2023/6/91.3.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN是利用大量的微型傳感器(結(jié)點)，通過無線通信形成網(wǎng)絡(luò)，用來感知現(xiàn)場的信息。結(jié)點中的微處理器對原始數(shù)據(jù)進行初步處理后，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層層轉(zhuǎn)發(fā)，最終發(fā)送給基站，再由基站傳送給用戶，從而實現(xiàn)對現(xiàn)場的監(jiān)控。2023/6/9WSN由成千上萬個微型傳感器組成，每個微型傳感器稱為網(wǎng)絡(luò)的一個“結(jié)點”。這些結(jié)點采用MEMS技術(shù)，在一個微小的芯片上集成了信息采集、數(shù)據(jù)處理和無線電通信等多種功能。傳感器微型處理器無線通信最小的芯片只有150×150×7.5微米2023/6/9無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的意義。WSN引起了全世界的關(guān)注，被認為是繼互聯(lián)網(wǎng)之后的第二大網(wǎng)絡(luò)。WSN被稱為21世紀最具影響的技術(shù)之一；是改變世界的十大新興技術(shù)之首；是全球未來的四大高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。在WSN研究及其應用方面，我國與發(fā)達國家?guī)缀跬絾?，它已成為我國信息領(lǐng)域，位居世界前列的少數(shù)項目之一。2023/6/9

應用：水下傳感器網(wǎng)絡(luò)

作為海洋監(jiān)測的理想媒介以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的新興應用一一水下聲學傳感器網(wǎng)絡(luò)(UASN,UnderwaterAcousticSensorNetwork)具有廣泛的發(fā)展前景，例如:對目標海域進行實時性監(jiān)控，探索海洋資源、監(jiān)測海洋環(huán)境和輔助導航等。2023/6/9

應用：農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)指的是將各種各樣的傳感器節(jié)點自動組織起來構(gòu)成傳感網(wǎng)絡(luò)通過各種傳感器實時采集農(nóng)田信息并及時反饋給農(nóng)戶，使農(nóng)民足不出戶便可掌握監(jiān)控區(qū)域的農(nóng)田環(huán)境及作物信息，另外，農(nóng)民也可以通過手機或者電腦遠程控制設(shè)備，自動控制系統(tǒng)減少了灌溉、作物管理的用工人數(shù)，提高了生產(chǎn)效率。2023/6/9應用：物聯(lián)網(wǎng)智能家居

物聯(lián)網(wǎng)智能家居系統(tǒng)中需要各種感知設(shè)備實時的采集家具設(shè)施信息，不同的應用所需的感知信息也不同。比如，安防時需要攝像頭實時的拍攝家庭內(nèi)部的影像信息;利用磁傳感器來監(jiān)控門窗閉合的情況;可燃氣體、煙霧傳感器可以用來檢測室內(nèi)是否有毒氣泄漏或火災情況。在智能家電應用中，需要溫度傳感器監(jiān)控室內(nèi)溫度和采集設(shè)備；需要光線傳感器探測室內(nèi)光線，調(diào)節(jié)照明的亮度。2023/6/91.4無線定位技術(shù)

定位就是得到人或事物在特定環(huán)境中，某一時刻的基于某種坐標系的坐標及相關(guān)信息。由于定位技術(shù)領(lǐng)域的研究發(fā)展，目前人們已提出了許多得到定位信息的解決方案，如衛(wèi)星定位(GPS、伽利略以及我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng))、移動通信網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)、射頻識別技術(shù)(RFID)、以及地磁定位技術(shù)等。2023/6/91GPS定位

GPS定位基本原理：測量接收機與多個衛(wèi)星之間的距離，通過三點定位法確定接收機的位置。在GPS導航過程中，因建筑物和植被等原因，GPS信號會出現(xiàn)中斷。此時，由微型陀螺儀提供移動角度，結(jié)合車輛移動的時間及速度，可計算出方向和距離，以此檢查移動車輛的行進路線，作為GPS的輔助導航，直到GPS信號恢復正常。MEMS陀螺儀GPS衛(wèi)星導航2023/6/9GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)汽車定位手機定位老人小孩定位寵物定位2023/6/92北斗導航定位系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)是由我國自行研發(fā)的區(qū)域性有源三維衛(wèi)星定位通信系統(tǒng)(CNSS)，是繼美國的全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯的格洛納斯(GLONASS)定位系統(tǒng)之后，世界第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。

該系統(tǒng)分為“北斗一代”和“北斗二代”，分別由4顆(兩顆工作衛(wèi)星、兩顆備用衛(wèi)星)和35顆北斗定位衛(wèi)星、地面控制中心、北斗用戶終端三部分組成。2023/6/93WiFi定位WiFi定位方便且低廉，主流技術(shù)是基于信號指紋的定位方法，其過程分為：訓練：現(xiàn)場勘察室內(nèi)區(qū)域內(nèi)每個位置的無線信號指紋(通常表示為該位置可偵測到的多個網(wǎng)絡(luò)AP的信號強度所構(gòu)成的向量)，這些指紋及其相應的位置最終形成由二元組(指紋，位置)構(gòu)成的指紋數(shù)據(jù)庫，供下一步查詢使用。運行：用戶將其所在位置的指紋作為關(guān)鍵字查詢指紋數(shù)據(jù)庫，定位系統(tǒng)根據(jù)定位算法將指紋數(shù)據(jù)庫中最匹配的指紋所對應的位置作為用戶的定位結(jié)果。WiFi定位可實現(xiàn)房間級別(或米級)的精度，如需更高精度的定位，單憑WiFi指紋就不夠了。用戶的歷史位置和運動信息能進一步提高定位精度。2023/6/93多跳網(wǎng)絡(luò)定位

WiFi和GPS都是單跳網(wǎng)絡(luò)，終端設(shè)備(GPS接收機、無線網(wǎng)卡)直接與基站(衛(wèi)星、AP)通信，形成以基站為中心的星型網(wǎng)絡(luò)。

隨著無線自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，定位技術(shù)也相應地從基站定位升級為網(wǎng)絡(luò)定位的方式；網(wǎng)絡(luò)中少量節(jié)點(一般稱為信標節(jié)點或錨節(jié)點)通過手工設(shè)置或GPS擁有全局位置信息，其余大量節(jié)點先獲取與鄰居節(jié)點的相對位置關(guān)系，再通過無線網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)相互配合進而獲得全局定位置。

2023/6/9所有定位技術(shù)都離不開的3個主要環(huán)節(jié)(1)物理測量

對物理世界的測量手段包括：WiFi、GPS、BlueTooth、ZigBee、UWB、紅外、光波、聲波和超聲波等，最新的研究工作還使用了廣播信號和地磁場；

測量結(jié)果的表示包括距離、方向、區(qū)域、連接關(guān)系和信號指紋等。

具有位置區(qū)分性(即不同位置上信號的觀測結(jié)果是不同的)的任何信號都能用來定位，一般情況下空氣成分不能作為區(qū)分位置的手段，但一旦某個地方的空氣