物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)（第2版） 課件 11.物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用-20.電子標(biāo)簽

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用-智能物流物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)物流倉庫2物流供應(yīng)鏈3物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用-智能醫(yī)療南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院張園物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)用戶健康管理手機(jī)用戶心電圖測量方式CDMA網(wǎng)絡(luò)健康管理服務(wù)平臺SMS、Phone遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)老人拿出手機(jī)，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(jī)屏幕上實(shí)時(shí)出現(xiàn)了心電圖，并且自動(dòng)將數(shù)據(jù)上傳到后臺服務(wù)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(dāng)天每個(gè)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(jìn)行醫(yī)療建議指導(dǎo)。5遠(yuǎn)程急救急救病人生命體征檢測儀器急救車CDMA網(wǎng)絡(luò)急救指揮中心醫(yī)院急診中心6一維條碼技術(shù)南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院張園物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)現(xiàn)在：超市排隊(duì)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(jià)格。8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。9一維碼，綠箭一維條碼，由光電掃描器識讀，計(jì)算機(jī)自動(dòng)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(xiàng)目代碼校驗(yàn)碼690~695:中國代表廠家條碼與數(shù)字是一致的10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(gè)字母(可能是文字或數(shù)字或文數(shù)字)是由幾個(gè)線條(Bar)及幾個(gè)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(jié)構(gòu)的不同，可區(qū)分為：EAN-13碼：由13個(gè)數(shù)字組成，為EAN的標(biāo)準(zhǔn)編碼型式。

EAN-8碼：由8個(gè)數(shù)字組成，屬EAN的簡易編碼型式。

11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12決定后面的編碼模式用數(shù)字“1”來表示條碼的一個(gè)“暗”或“條”部分用“0”來表示條碼的一個(gè)“亮”或“空間”部分。這樣，數(shù)值1101就表示一個(gè)兩個(gè)寬度的條（11），跟著一個(gè)寬度的空間（0），跟著一個(gè)寬度的條（1）。13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(xiàng)目代碼1439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(gè)，一個(gè)是因?yàn)槿糯a的限制很少，而且支持文數(shù)字；另一個(gè)則是它很適用在非正式場合中。1539條碼的每一個(gè)條碼字符由9個(gè)單元組成（5個(gè)條單元和4個(gè)空單元），其中3個(gè)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16條碼識讀設(shè)備南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院張園物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)光學(xué)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(xué)系統(tǒng)和光電轉(zhuǎn)換器功能：是完成對條碼符號的光學(xué)掃描，將獲得的條碼符號的光信號轉(zhuǎn)換成為模擬電信號。18光學(xué)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(biāo)準(zhǔn)電位的矩形波信號，即標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)?！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(jìn)行譯碼，譯碼的結(jié)果通過接口電路輸出到條碼應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)終端。1920條碼識讀設(shè)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21手持激光掃描器又稱激光槍，是一種被廣泛應(yīng)用的遠(yuǎn)距離條碼閱讀設(shè)備

激光掃描器的識讀范圍就是激光二極管的寬度當(dāng)激光掃過條碼，光敏二極管將測量其返回光的強(qiáng)度22

全向激光掃描器

能準(zhǔn)確的識從任何方向通過掃描器識讀區(qū)域讀的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的商品條碼。多用于商業(yè)超市的收款臺23CCD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2425CCD元件CCD閱讀器使用一個(gè)或多個(gè)LED，發(fā)出的光線能夠覆蓋整個(gè)條碼，條碼的圖像被傳到一排光電二激管上，被每個(gè)單獨(dú)的光電二激管采樣閱讀器不是注意的閱讀每一個(gè)“條”或“空”，而是條碼的整個(gè)部分，并轉(zhuǎn)換成可以譯碼的電信號26光筆掃描器光筆采用手動(dòng)掃描的方式,使用時(shí)，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(gè)很小的光點(diǎn)

27二維條碼技術(shù)南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院張園物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)一維碼僅能對物品標(biāo)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(shè)計(jì)？在一維碼的基礎(chǔ)上向二維碼擴(kuò)展——堆疊式采用幾何結(jié)構(gòu)全新設(shè)計(jì)——矩陣式二維條碼不同結(jié)構(gòu)：線性堆疊式二維碼是在一維條碼編碼原理的基礎(chǔ)上，將多個(gè)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(gè)矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進(jìn)行編碼。典型的碼制如：Aztec、MaxiCode、QRCode、DataMatrix等31二維碼能在縱橫兩個(gè)方向同時(shí)表示信息，因此能在很小的面積上表示大量的信息32優(yōu)點(diǎn)超越字母數(shù)字的限制，可以將圖片，文字，聲音等進(jìn)行數(shù)字化編碼，用二維碼表示出來。33優(yōu)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫容錯(cuò)能力強(qiáng)，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34優(yōu)點(diǎn)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36QR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(gè)模塊，直到版本40，規(guī)格為177模塊×177模塊。3738分隔符在探測圖形和編碼區(qū)域之間有寬度為1個(gè)模塊的分隔符，淺色模塊。定位圖形一個(gè)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(jié)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(biāo)的基準(zhǔn)位置。校正圖形3個(gè)重疊的同心正方形由5×5個(gè)的深色模塊，3×3個(gè)的淺色模塊以及位于中心的一個(gè)深色模塊組成用以檢測出中心坐標(biāo)編碼區(qū)域編碼區(qū)域包括表示數(shù)據(jù)碼字、糾錯(cuò)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(biāo)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(shí)線，形成了一個(gè)L型邊界，matrix['me?tr?ks]41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(lǐng)先水平的全新碼制，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。龍貝碼可變的碼形長寬比網(wǎng)上購票不同等級加密：一個(gè)碼內(nèi)允許同時(shí)對不同的信息組以不同的等級進(jìn)行加密。

42漢信碼漢信碼是我國自主知識產(chǎn)權(quán)的一種二維條碼。漢信碼是目前唯一一個(gè)全面支持我國漢字的43條碼技術(shù)應(yīng)用南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院張園物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論通道和出入口安裝掃描器，這樣當(dāng)安裝了條碼標(biāo)簽的貨物等進(jìn)出時(shí)會被自動(dòng)識別、記錄，傳給系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫保存；每個(gè)叉車托盤上都安裝條碼標(biāo)簽，通過掃描器使計(jì)算機(jī)了解哪個(gè)托盤貨物已經(jīng)處理?？扇粘Ｌ幚泶罅客斜P貨物工作人員或者叉車司機(jī)可以通過手持掃描器查在倉庫內(nèi)的貨物進(jìn)行信息收集貨物傳輸帶上工人持掃描器分揀45條碼支付條碼支付是支付寶為線下實(shí)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(jī)上的條形碼向?qū)Ψ桨l(fā)起收款，消費(fèi)者在手機(jī)上完成付款確認(rèn)。用戶無需攜帶現(xiàn)金或銀行卡。在支付過程中消費(fèi)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(fù)制等危險(xiǎn)。46商家不用安裝專用收款設(shè)備，用戶無需攜帶現(xiàn)金或銀行卡電子票務(wù)47證件防偽48磁卡識別技術(shù)南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院張園物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)50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(gè)磁道以記錄有關(guān)信息數(shù)據(jù)。

51磁卡上的磁帶有3個(gè)磁道，每個(gè)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(shù)南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院張園物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)53IC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。54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(gè)或６個(gè)鍍金觸點(diǎn)特點(diǎn)：速度相對慢可靠性高存儲信息量大55觸點(diǎn)編號功能觸點(diǎn)編號功能C1C2C3C4C5C6C7C8Vcc(電源電壓)RST(復(fù)位信號)CLK(時(shí)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C156最大的區(qū)別在于卡上設(shè)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(diǎn)：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57廣義說，凡是通過無線電波進(jìn)行交互的技術(shù)，都可以認(rèn)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(shù)學(xué)院張園物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)59RFID（射頻識別）

(RadioFrequencyIdentification)又稱電子標(biāo)簽RFID射頻識別是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)我們每天上車刷公交卡，這就是RFID學(xué)校大門口汽車自動(dòng)通行，也是RFID60RFID優(yōu)點(diǎn)：1.外形多樣2.讀取方便：可識別高速運(yùn)動(dòng)物體可同時(shí)識別多個(gè)標(biāo)簽不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境穿透性強(qiáng)，放在包里也能識別電子標(biāo)簽?zāi)暇┬畔⒙殬I(yè)技術(shù)學(xué)院張園物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用基礎(chǔ)62電子標(biāo)簽（每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼（EPC））微芯片天線被動(dòng)式電子標(biāo)簽組成原理按供電：無源有源半有源63被動(dòng)式(無源式)無電源讀寫器先詢問，標(biāo)簽再回答將接收到的射頻能量轉(zhuǎn)化為直流電相應(yīng)距離短，3~900cm移動(dòng)速率低價(jià)格低廉體積小巧市場的RFID標(biāo)簽主要是被動(dòng)式的。該類技術(shù)適合用在門禁或交通應(yīng)用中，因?yàn)樽x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(jī)附近才扣錢）吸星大法64主動(dòng)式（有源）自帶電源主動(dòng)響應(yīng)，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(dòng)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65半主動(dòng)式（半有源）自帶電源僅用于維持?jǐn)?shù)據(jù)，平時(shí)休眠工作時(shí)被動(dòng)激活壽命10年天線可以不用管接收電磁波的任務(wù)，充分作為回傳信號之用比起被動(dòng)式，半主動(dòng)式有更快的反應(yīng)速度，更好的效率。66按結(jié)構(gòu)分類：1.卡片式RFID優(yōu)點(diǎn)：外形多樣67按結(jié)構(gòu)分類：2.標(biāo)簽式68按結(jié)構(gòu)分類：3.植入式電子標(biāo)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(jī)用70低頻高頻微波閱讀距離短閱讀距離長71