《物联网导论》第2章自动识别技术与RFID选编.pptx

第2章 自动识别技术与RFID;目录;在20世纪20年代的威斯汀豪斯（Westinghouse）实验室，一位性格古怪的发明家约翰.科芒德（John Kermode）思考如何自动分拣邮政单据。他的想法是在信封上做条形标记，即一个“条”标识数字“1”，两个“条”表示“2”，以此类推。然后，他发明了由基本元件组成的条形码识别设备：一个能够发射光并接收反射光的仪器（即扫描器），一个测定发射信号的方法（即边缘定位线圈），以及测定结果的方法（即译码器）。这样一个令当时所有人感到非常新奇的技术在之后的;半个世纪风起云涌，掀起了一场技术革命。时至今日，条形码技术已经无处不在，几乎找不到没有条形码烙印的商品。 进入21世纪，条形码在越来越多的情况下已经不能满足人们的需求。虽然价格低廉，但它有过多的缺点，如读取速度慢、存储能力小、工作距离近、穿透能力弱、适应性不强以及不能进行写操作等。与此同时，另外一项逐渐成熟的识别技术以近乎疯狂的速度一夜之间席卷全球，彻底改变了条形码一统天下的现状，这就是非接触射频识别;（RFID）技术。作为条形码的完美替代品，RFID技术有许多独特优势：防水、防磁、穿透性强、读取速度快、识别距离远、存储数据能力大、数据可进行加密、可进行读写等。RFID技术最大的特性是能够提供更细致、更精确的产品供货信息，并能实现货物供给过程的自动化。 当RFID与互联网相结合时，一场影响深远的革命就来临了。特别是，当赋予地球上所有物品以唯一IP地址的IPv6技术与承载着物品大量相关信息并有无线通信能力的RFID相结合时，双方的巨大潜能进一步释放出来，一个人与人、人与物、物与物;相互联系的“物联网”诞生了。RFID与互联网的结合带来了令人惊叹的能量。 本章首先对各种自动识别技术进行介绍，然后再深入讨论RFID技术。;本章各小节目录;2.1 自动识别技术;2.1.1 光符号识别技术 早在20世纪60年代，人类就已经开始研究光学符号识别器（Optical Character Recognition，OCR），这种让机器按照人类方式来阅读和识别的方式算是自动识别技术的先驱。光学符号识别系统最主要的优点是信息密度高，在机器无法识别的情况下人类也可以用眼睛阅读数据。然而，想让机器做人类来说轻而易举的事情却不那么容易，光学符号识别系统因其价格昂贵、系统复杂而受到很大的限制。近年来，光符号识别虽然没有在自动识别领域获得成功，却在人工智能机和图像处理等其他领域得到了长足的发展和进步。 ;2.1.2 语音识别技术 早在计算机发明之前，自动语音识别的设想就已经被提上议事日程。早期的声码器可被视为语音识别及合成的雏形，其目标是将人类的语言转化为计算机可读的输入。最早的基于计算机的语音识别系统是贝尔实验室开发的Audrey系统，它能够识别10个数字。语音识别技术的一个重大突破是隐马尔科夫模型的引入，从Baum提出相关数学原理，经过Labiner等人的推进，直到当时在美国卡内基梅隆大学的李开复博士实现了一个基于隐马尔科夫模型的大词汇量、不特定语者、连续语音识别系统——Sphinx。 ;2.1.3 生物计量识别技术 通过生物特征的比较来识别不同生物个体的方法，从某种意义上来说，也是一种自动识别技术，如语音识别和指纹识别。这种识别技术通常被称之为生物计量学（Biometrics），所研究的生物特征包括脸、指纹、手掌纹、虹膜、视网膜、语音、体形、个人习惯等。相应的识别技术有人脸识别、指纹识别、虹膜识别、视网膜识别、语音识别、体形识别、键盘敲击识别、签字识别等。 1. 虹膜识别技术 虹膜是位于眼睛的白色巩膜和黑色瞳孔之间的圆环状部;分，总体上呈现一种由内向外的放射状结构，由相当复杂的纤维组织构成。虹膜包含了最丰富的纹理信息，包括很多类似于冠状、水晶体、细丝、斑点、凹点、射线、皱纹和条纹等细节特征结构，这些特征由遗传基因决定，在出生之前就已经确定下来，并且终生不变。虹膜的高度独特性和稳定性是其用于身份鉴别的基础。在所有生物识别技术中，虹膜识别是当前应用最为方便和精确的一种。 2. 指纹识别技术 指纹识别系统是一个典型的模式识别系统，包括图像采集、处理、特征提取和特征比较等模块。;2.1.4 IC卡技术 IC卡是集成电路卡（Intergrated Circuit Card）的英文简称，在有些国家也被称为智能卡（Smart Card）、智慧卡（Intelligent Card）、微电路卡（Microcircuit Card）等。IC卡实际上是一种数据存储系统，如必要还可以附加计算能力。为了方便携带，IC卡通常被封装入塑料外壳内做成卡片的形式。 IC卡在外形上和磁卡极为相似，但它们的存储方式和介质完全不同。磁卡是通过改变磁条上的磁场变化来存储信息，而IC卡是通过嵌入卡中的电擦除式可编