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1、物联网工程导论 第2篇 感知层 物联网工程导论 几 个 场 景 第3章 自动识别技术 物联网工程导论 学 习 内 容 自动识别技术的定义和分类； 条形码技术的特点、编码方法和识读原理； RFID技术的基本原理、系统组成、关键技术和 应用； EPC规范与编码方法。 机器视觉系统的类别、基本原理和典型结构； 生物识别技术的基本概念和基本原理。 分三讲 物联网工程导论 第1讲 自动识别与条形码 自动识别技术概述自动识别技术概述自动识别技术概述自动识别技术概述 条形码简介条形码简介条形码简介条形码简介 一维条形码编码技术一维条形码编码技术一维条形码编码技术一维条形码编码技术 二维码编码原理二维码编码原
2、理二维码编码原理二维码编码原理 物联网工程导论 自动识别技术概述 什么是自动识别技术？ 是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识读 装置之间的交互活动，自动地获取被识别物品的 相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完 成相关后续处理的一种技术。 是一门依赖于信息技术的集计算机、光、磁、机 电、通信技术为一体的高新技术学科。 物联网工程导论 自动识别技术的种类 条形码技术 射频识别技术 机器视觉识别 生物识别技术 物联网工程导论 条 形 码 简 介 条形码是由一组按一定编码规则排列的条、空符 号组成的编码符号，表示一定的字符、数字、符 号和图像等信息。“条”指对光线反射率较低的部 分，“空”指
3、较高的部分，条和空组成的数据由特 定的设备识读并转换成计算机数据。 条（深色条） 空（浅色条） 1 2 3 对应字符 物联网工程导论 条 形 码 的 分 类 条形码 一维条码二维条码 商品条码物流条码 EAN 条码 UPC 条码 128条码、ITF 条码、39条码 、库德巴条码 行排式二 维条码 矩阵式二 维条码 物联网工程导论 条码技术的特点 可靠准确 信息采集速度快 经济便宜 灵活实用 自由度大 设备简单 物联网工程导论 一维条形码编码技术 一维码技术是在计算机应用发展过程中，为消除 数据录入的“瓶颈”问题（零售业）而产生的， 可以说是最“古老”的自动识别技术。 物联网工程导论 条 形 码
4、 的 作 用 一维条码数据容量约为30个字符左右，只能包含 字母和数字。因此，在使用过程中仅作为识别信 息，它的意义是通过在计算机系统的数据库中提 取相应的信息而实现的。 物联网工程导论 标准型EAN-13码的格式 European Article Number Bar Code 欧洲物品条 形码 国 家 代 码 厂 商 代 码 产 品 代 码 校 验 码 物联网工程导论 部分EAN成员国(地区)商品代码 国内的代码由中国物品编码中心及分支机构负责分配 物联网工程导论 EAN-13码的构成 条码所表达的 特定信息 标志一个 条码符号 的开始,阅 读器确认 此字符存 在后开始 处理扫描 脉冲。
5、提示条码阅读器 准备扫描,宽度 6mm 提示条码阅读器 准备扫描,宽度 6mm 标志一个条码符号的 结束，阅读器确认此 字符后停止处理 代表一种算术运 算的结果 物联网工程导论 条码符号的编码方法 宽度调节法 条码中条(空)的宽窄设置不同， 宽单元表示二进制的“1”， 窄单元表示二进制的“0”， 宽单元的宽度通常是窄单元宽度的23倍。 物联网工程导论 条码符号的编码方法 模块组合法 条码符号的字符即条与空分别由若干个标准模块组合而成。 一个模块的条表示二进制的“1”， 一个模块的空表示二进制的“0”。 EAC采 用是模 块组合 法 物联网工程导论 EAN-13码的生成方法 d0 d1 d2 d
6、3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 d11 d12 例：6 9 0 1 0 3 8 1 0 0 5 7 8 表1 前置码 映射表 数字 字母码 1、由d0根据表 1产生和 d1d6 匹配 的字母码， 由6个字母组 成，字母限 于A和B； 物联网工程导论 EAN-13码的生成方法 2、将d1d6和d0产 生的字母码按位 进行搭配，产生 一个数字-字母 对，并通过查表 2生成条形码第 一数据部分； 数字符左侧数据符右侧数据 符 000110101001111110010 001100101100111100110 001001100110111101100 01111010100001
7、1000010 010001100111011011100 011000101110011001110 010011100001011010000 011101100100011000100 011011100010011001000 000101100101111110100 表2 数字-字母映射表 例： 9 0 1 0 3 8 9A 0B 1B 0B 3A 8A 物联网工程导论 EAN-13码的生成方法 3、将d7d12和C进 行搭配，并通过 查表2生成条形 码第二数据部分 ； 数字符左侧数据符右侧数据 符 000110101001111110010 0011001011001111001
8、10 001001100110111101100 011110101000011000010 010001100111011011100 011000101110011001110 010011100001011010000 011101100100011000100 011011100010011001000 000101100101111110100 表2 数字-字母映射表 例： 1 0 0 5 7 8 1C 0C 0C 5C 7C 8C 物联网工程导论 EAN-13码的生成方法 4、按照两部分数据绘制条形码：1对应黑线，0 对应白线。 例： 6 9 0 1 0 3 8 1 0 0 5 7
9、 8 0001011 0100111 0110011 0100111 0111101 0110111 1100110 1110010 1110010 1001110 1000100 1001000 物联网工程导论 条码识读基本原理 条码识读器利用深色条（条）和浅色条（空）对 光的反射率不同来区分条和空，然后根据各个条 、空的宽度及它们组合的情况，对照编码规则来 读取条码所表示的信息。 光源 入射光 反射光 物联网工程导论 条码识别原理 光学 电子学 数据处理 物联网工程导论 条码识读设备 笔式扫描器 手持式扫描器 台式扫描器 卡槽式扫描器 便携式条码阅读器 物联网工程导论 一维条码的局限性 信
10、息密度较低，信息容量较小 没有错误纠正能力，只能通过校验字符进行错 误校验 保密防伪性较差 使用可靠性差，受外界损伤后会毁损信息 只能完成对物品的表示，而无法对物品本身进 行描述，必须依赖数据库的存在 表示汉字信息是否困难 物联网工程导论 二 维 条 形 码 二维码利用某种特定的几何图形按一定规律在平 面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数 据符号信息；在代码编制上利用计算机比特流的 概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来 表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫 描设备自动识读以实现信息自动处理。 物联网工程导论 常 用 二 维 码 目前，世界上应用最多的二维条码符号有Aztec
11、Code、PDF147、DataMatrix、QR Code、 Code16K等。 Code 16KDataMatrix PDF147 Aztec Code QR Code 物联网工程导论 行 排 式 二 维 码 将多个短截的一维条码在纵向堆积成两行或多行 代表性的行排式二维条码 Code49、Codel6K、 PDF417 物联网工程导论 矩 阵 式 二 维 码 由点的矩阵式排列组合表示代码的含义，在矩阵 相应元素位置上用点的出现表示二进制“1”，空 的出现表示二进制“0” 。 具有代表性的矩阵式二维条码有：QR Code、 Data Matrix、Maxi Code等。 物联网工程导论 十
12、字绣 VS 二维码 物联网工程导论 二维条码的特点 1、包含更多的信息量。采用了高密度编码，可容纳 1850个字母/2710个数字/1108个字节/500多个汉字 。 2、编码范围广。可以对图片、声音、文字、签字、 指纹等信息进行编码。 3、译码准确。二维码的译码误码率为千万分之一， 而普通条形码的译码误码率的百分之二要低很多。 4、能够引入加密措施。保护内容不被他人获得。 5、成本低，易制作，能够长久使用。 物联网工程导论 一维码与二维码的比较 可直接显示内容为 英文、数字、简单 符号； 贮存数据不多，主 要依靠计算机中的 关联数据库； 保密性能不高； 损污后可读性差。 可直接显示英文、中文
13、、 数字、符号、图型； 贮存数据量大，可存放 1K字符，可用扫描仪直 接读取内容，无需另接数 据库； 保密性高（可加密）， 安全级别最高时，损污 50%仍可读取完整信息。 物联网工程导论 条形码的应用 广泛用于商业、邮政、图书管理、仓储、工业生 产过程控制、交通等领域。 条码标识基本上覆盖了所有产品。商业POS，物 流中心、配送中心、大型商业城、连锁店，甚至 家庭商店都基本条码化了。 目前，世界各国把条码技术的发展重点向着生产 自动化、交通运输现代化、金融贸易国际化、票 证单据数字化、安全防盗防伪、保密化等领域推 进。 物联网工程导论 课 后 任 务 阅读教材3.1、3.2节内容。 思考题：条形码有哪些不足？ 作业： 1、生成右侧EAN码数据位的 二进制表示。 2、使用草料二维码生成器将经常访问的网址、自 己照片或其他信息生成二维码、美化并验证。
