物联网概论-2版-第3章+.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/1/9,#,物联网概论（第,2,版）,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,点击此处结束放映,电,子,教,案,物联网概论（第,2,版）,物联网概论（第,2,版）,第,3,章,射频识别,（,RFID,）,系统,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,为了解决数据获取的问题，人们研究了各种各样的自动识别系统。自动识别可以对物品自动标识和识别，提高了数据获取的实时性和准确性。在物联网中，射频识别（,RFID,）系统是最重要的一种自动识别系统，物联网来源于,RFID,领域。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,点击此处结束放映,RFID,物联网概论（第,2,版）,点击此处结束放映,RFID,物联网概论（第,2,版）,点击此处结束放映,RFID,物联网概论（第,2,版）,点击此处结束放映,RFID,自动识别概述,3.1,自动识别技术分类,3.2,射频识别,3.3,射频识别系统举例,EPC,系统,3.4,物联网概论（第,2,版）,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,点击此处结束放映,自动识别概述,3.1,物联网概论（第,2,版）,自动识别概述,3.1.1,自动识别技术的概念,3.1.2,自动识别系统的组成,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.1.1,自动识别技术的概念,自动识别技术是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动获取、自动识读被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完成后续相关处理的一种技术。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.1.2,自动识别系统的组成,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.1.2,自动识别系统的组成,自动识别系统因应用不同其组成会有所不同，但基本都是由标签、读写器和计算机网络这三大部分组成。标签的形式很多，例如可以是条码或电子标签。读写器是读写标签信息的设备。读写器可以通过标准接口与计算机网络进行连接，计算机网络完成数据的处理、传输、通信和管理的功能。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,点击此处结束放映,自动识别技术分类,3.2,物联网概论（第,2,版）,自动识别技术分类,3.2.1,分类方法,3.2.2,条码识别,3.2.3,磁卡识别,3.2.4 IC,卡识别,3.2.5,射频识别,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,自动识别技术分类,自动识别技术种类很多。有条码技术、磁卡技术、,IC,卡技术、射频识别技术、光学字符识别技术、声音识别技术、视觉识别技术等。自动识别是集计算机、光、磁、物理、机电、通信技术等为一体。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,点击此处结束放映,3.2.1,分类方法,按照国际自动识别技术的分类标准，自动识别技术可以分为两大类。具体如下。,数据采集技术：光识别、磁识别、电识别等。,特征提取技术：静态特征识别、动态特征识别、属性特征识别等。,物联网概论（第,2,版）,点击此处结束放映,3.2.1,分类方法,物联网概论（第,2,版）,3.2.2,条码识别,条码是由宽度不同、反射率不同的条（黑色）和空（白色），按照一定的编码规则编制而成，用以表达一组数字或字母符号信息的图形标识符。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.2.2,条码识别,条码识别要将条码转换成有意义的信息，需要经历扫描和译码两个过程。,（,1,）扫描,物体的颜色能决定反射光，白色物体能反射各种波长的可见光，黑色物体则吸收各种波长的可见光。,（,2,）译码,译码器将条码符号转换成相应的数字、字符信息。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.2.3,磁卡识别,磁卡是由一定材料的片基和均匀涂覆在片基上的微粒磁性材料制成的，采用的是磁识别技术,。,磁条从本质意义上讲和计算机用的磁带或磁盘是一样的，磁条记录信息的方法是变化磁的极性。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.2.3,磁卡识别,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.2.3,磁卡识别,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.2.3,磁卡识别,磁卡的应用：,银行卡,、,购物卡,等。,磁卡的制作标准,：,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.2.4 IC,卡识别,IC,卡，英文名称为“,Integrated Circuit,”,IC,卡是集成电路卡，,IC,卡通过卡片表面,8,个金属触点与读卡器进行物理连接，来完成通信和数据的交换,。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.2.4 IC,卡识别,IC,卡与磁卡的比较,IC,卡的外形与磁卡相似。磁卡是通过卡上磁条的磁场变化来存储信息，而,IC,卡是通过,EEPROM,来存储数据信息。与磁卡相比较，,IC,卡具有以下优点。,（,1,）存储容量大,（,2,）安全保密性好,（,3,）具有数据处理能力,（,4,）使用寿命长,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.2.4 IC,卡识别,IC,卡,的分类,IC,卡，一般可分为一般存储卡、加密存储卡、,CPU,卡和超级智能卡,。,（,1,）存储卡：存储卡仅包含存储芯片而无微处理器。,（,2,）加密存储器卡：内嵌芯片有控制逻辑，需要核对密码。,（,3,）,CPU,卡：内嵌芯片相当于一个特殊类型的单片机。,（,4,）超级智能卡：,MPU,和存储器，并装有键盘、液晶显示器。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.2.5,射频识别,射频识别（,Radio Frequency Identification,，,RFID,）技术通过无线电波进行数据的传递，是一种非接触式的自动识别技术。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,点击此处结束放映,射频识别,3.3,物联网概论（第,2,版）,射频识别,3.3.1,射频识别系统的基本组成,3.3.2,射频识别的发展历史,3.3.3,射频识别系统的分类,3.3.4,射频识别的工作原理,3.3.5,电子标签与读写器,3.3.6,射频识别标准体系,3.3.7,射频识别的发展趋势,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,射频识别,射频识别（,RFID,）系统：电子标签内存储着物体的信息，读写器用来读写电子标签的信息，计算机网络负责完成物体信息的存储、管理和控制。,其中，电子标签与读写器之间通过射频无线信号进行进行数据交换，所以称为射频识别。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.1,射频识别系统的基本组成,1.,组成,射频识别系统因应用不同其组成会有所不同，但基本都是由电子标签、读写器和计算机网络这三大部分组成。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,点击此处结束放映,3.3.1,射频识别系统的基本组成,2.,工作流程,物联网概论（第,2,版）,点击此处结束放映,3.3.1,射频识别系统的基本组成,2.,工作流程,物联网概论（第,2,版）,3.3.1,射频识别系统的基本组成,3.,电子标签的结构形式,为了满足不同的应,用需求，电子标签的结,构形式多种多样。卡,片型电子标签。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.1,射频识别系统的基本组成,3.,电子标签的结构形式,为了满足不同的应,用需求，电子标签的结,构形式多种多样。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.1,射频识别系统的基本组成,4.,读写器的结构形式,读写器没有一个确定的形式，根据数据管理系统的功能、读写器的使用环境和设备制造商的生产习惯，读写器具有各种各样的结构和外观形式。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.1,射频识别系统的基本组成,4.,读写器的结构形式,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.2,射频识别的发展历史,射频识别在,20,世纪,40,年代产生，最初单纯用于军事领域。现在,RFID,已经应用于制造、物流、安全、医疗、家居、环境、农业、动物、食品、图书、交通、防伪等多个领域。随着物联网概念的产生，,RFID,的应用将更加广泛，将在全球得到普及。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.2,射频识别的发展历史,1,RFID,技术的产生,20,世纪,40,年代，由于雷达技术的改进和应用，产生了,RFID,技术。,最早用于军事，二战期间，英国空军首先在飞机上使用,RFID,，分辨敌方飞机和我方飞机。,2,RFID,技术的探索阶段,20,世纪,50,年代是,RFID,技术的探索阶段。,发表的论文“用能量反射的方法进行通信”，是,RFID,理论发展的里程碑。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.2,射频识别的发展历史,3,RFID,技术成为现实阶段,20,世纪,60,年代到,20,世纪,80,年代，,RFID,变成了现实。,60,年代是,RFID,技术应用的初始期，电子监控设备保护财产。,70,年代是,RFID,技术应用的发展期，由于微电子技术的发展，开发了基于集成电路芯片的,RFID,系统。,80,年代是,RFID,技术应用的成熟期，,RFID,电子收费系统，汽车管理系统。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.2,射频识别的发展历史,4,RFID,技术的推广阶段,20,世纪,90,年代是,RFID,技术的推广阶段,。配置了大量的,RFID,电子收费系统，门禁控制系统使用,RFID,系统。,5,RFID,技术的普及阶段,从,21,世纪初开始，,RFID,技术逐渐普及。,世界最大的连锁超市美国沃尔玛公司使用,RFID,系统，军事上使用,RFID,系统。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.3,射频识别系统的分类,1.,按照频率分类,（,1,）低频系统：有,125kHz,等。,（,2,）高频系统：有,13.56MHz,等。,（,3,）微波系统：有,800/900MHz,等。,2.,按照供电方式分类,无源供电系统、有源供电系统、半有源供电系统,3.,按照耦合方式分类,电感耦合方式、电磁反向散射方式,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.3,射频识别系统的分类,4.,按照技术方式分类,主动广播式、被动倍频式和被动反射调制式。,5.,按照保存信息方式分类,只读式和读写式。,6.,按照系统档次分类,7.,按照工作方式分类,全双工工作方式、半双工工作方式以及时序工作方式。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.4,射频识别的工作原理,读写器和电子标签之间射频信号的传输主要有两种方式，一种是电感耦合方式，一种是电磁反向散射方式。其中，在低频和高频频段，读写器和电子标签之间采用电感耦合的工作方式；在微波频段，读写器和电子标签之间采用电磁反向散射的工作方式。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.4,射频识别的工作原理,在低频和高频频段，读写器和电子标签之间采用电感耦合的工作方式。电子标签在读写器天线的近区。,电感耦合方式，典型的频率为,125kHz,、,135kHz,、,6.78MHz,、,13.56MHz,。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.4,射频识别的工作原理,在低频,RFID,，典型的频率为,125kHz,、,135kHz,。可以应用于动物识别、工具识别、汽车电子防盗、酒店门锁管理和门禁安全管理等方面。,高频,RFID,，典型的频率为,6.78MHz,、,13.56MHz,。高频电子标签常做成卡片形状，典型的应用有我国第二代身份证、电子车票和物流管理等。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.4,射频识别的工作原理,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.4,射频识别的工作原理,在微波频段，读写器和电子标签之间采用电磁反向散射的工作方式。电子标签在读写器天线的远区。,电磁反向散射典型的工作频率有,800/900MHz,、,2.45GHz,和,5.8GHz,。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.4,射频识别的工作原理,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.5,电子标签与读写器,每个电子标签（,Tag,）具有唯一的电子编码，是射频识别系统真正的数据载体。读写器（,Reader and Writer,）是读取和写入电子标签内存信息的设备。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,点击此处结束放映,3.3.5,电子标签与读写器,电子标签由标签天线和标签专用芯片组成，芯片用来存储物品的数据，天线用来收发无线电波。,物联网概论（第,2,版）,3.3.5,电子标签与读写器,电子标签的技术参数,（,1,）电子标签激活的能量要求,（,2,）电子标签信息的读写速度,（,3,）电子标签信息的传输速率,（,4,）电子标签信息的容量,（,5,）电子标签的封装尺寸,（,6,）电子标签的读写距离,（,7,）电子电子标签的可靠性,（,8,）电子标签的价格,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.5,电子标签与读写器,读写器是一种数据采集设备，读写器与电子标签建立通信联系，同时在应用软件的控制下，与计算机网络进行通信。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.5,电子标签与读写器,读写器的技术参数,（,1,）工作频率,（,2,）输出功率,（,3,）输出接口,（,4,）读写器的识别能力,（,5,）读写器的适应性,（,6,）应用软件的控制作用,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.6,射频识别标准体系,目前全球有多个射频识别标准化组织，制订了多个标准体系，但还没有形成统一的标准，市场为多标准共存的局面。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.6,射频识别标准体系,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.6,射频识别标准体系,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.7,射频识别的发展趋势,电子标签的发展趋势,（,1,）体积更小,（,2,）成本更低,（,3,）作用距离更远,（,4,）无源可读写性能更加完善,（,5,）适合高速移动物体的识别,（,6,）多标签的读,/,写功能,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.7,射频识别的发展趋势,（,7,）电磁场下自我保护功能,（,8,）智能性更强、加密性更完善,（,9,）带有其他附属功能的标签,（,10,）具有杀死功能的标签,（,11,）新的生产工艺,（,12,）带有传感器功能,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.3.7,射频识别的发展趋势,读写器的发展趋势,（,1,）兼容性,（,2,）多功能,（,3,）小型化、便携式、模块化和标准化,（,4,）多种接口,（,5,）低成本,（,6,）采用新技术,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,点击此处结束放映,射频识别系统举例,EPC,系统,3.4,物联网概论（第,2,版）,射频识别系统举例,EPC,系统,3.4.1 EPC,系统,物联网的起源,3.4.2,全球物品编码,3.4.3 EPC,标签与读写器,3.4.4 EPC,中间件,3.4.5 EPC,的网络服务,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.4.1 EPC,系统,物联网的起源,EPC,系统是物联网的起源，,EPC,系统也是物联网实际运行的一个范例。,EPC,系统利用,RFID,技术识别物品，然后将物品的信息发布到互联网上，其目标是在全球范围内构建所有物品的信息网络。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.4.1 EPC,系统,物联网的起源,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.4.2,全球物品编码,1,物品编码概述,解决物品识别的最好方法就是首先给全球每一个物品都提供唯一的编码。现在物品主要有条码编码体系和,EPC,编码体系。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.4.2,全球物品编码,2,条码的形式,条码主要有,6,种代码形式，分别为全球贸易项目代码（,GTIN,）、系列货运包装箱代码（,SSCC,）、全球位置标识代码（,GLN,）、全球可回收资产标识代码（,GRAI,）、全球单个资产标识代码（,GIAI,）、全球服务标识代码（,GSRN,）,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.4.2,全球物品编码,3,EPC,码的编码方案,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.4.2,全球物品编码,3,EPC,码的编码方案,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.4.3 EPC,标签与读写器,1,EPC,标签,EPC,标签有类（,Class,）和代（,Gen,）的概念，,Class,描述的是,EPC,标签的分类，,Gen,是指,EPC,标签的规范版本号。,EPC,标签可以分为,Class 0,、,Class 1,、,Class 2,、,Class 3,和,Class 4,。,EPC Gen1,是,EPC,系统第一代标准，,EPC Gen2,是,EPC,系统第二代标准。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.4.3 EPC,标签与读写器,2,EPC,读写器,EPC,读写器提供了网络连接功能，,EPC,读写器的软件可以进行,Web,设置、,TCP/IP,读写器界面设置、动态更新等。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.4.4 EPC,中间件,EPC,系统的中间件（,Middleware,）处于读写器与后台网络的中间，扮演,RFID,硬件和应用程序之间的中介角色，是,RFID,硬件和应用之间的通用服务。中间件是一种软件，可以被视为,RFID,运作的中枢。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,3.4.5 EPC,的网络服务,物联网的网络是建立在互联网之上的，通过,EPC,码可以在互联网上找到物品的详细信息。在互联网上，物品的信息服务器非常多，,EPC,系统的名称解析服务（,ONS,）负责将电子标签的,EPC,码解析成对应的网络资源地址，,EPC,系统的信息发布服务（,EPCIS,）负责对物联网中的物品信息进行处理和发布。,点击此处结束放映,物联网概论（第,2,版）,点击此处结束放映,休息一下,