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1、2019/1/18,By Dr. Zym,P1,电子科技讲座安排,注：时间：周三5-6，7-8节（1-9周） ，教室：南11C105,2019/1/18,By Dr. Zym,P2,电子科技讲座安排,二、课程要求： 考勤 学习总结或心德或相关专题论文:自选一个专题，不少于3000字，A4纸打印，上、下、左、右各2cm，正文宋体小四，1.5倍行距，标题黑3排版，标题下标出班级姓名学号，接下是正文内容，最后是参考文献。 三、成绩： 平时考勤成绩/30% 学习总结成绩/60% 两部分组成,射频识别技术、原理与应用简介,Name: ZHOU Yongming(周永明) TEL ：680288 QQ :
2、 630715,2019/1/18,By Dr. Zym,P4,一、自动识别技术简介,1. 自动识别技术的概念 自动识别技术就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。例如，商场的条形码扫描系统就是一种典型的自动识别技术。售货员通过扫描仪扫描商品的条码，获取商品的名称、价格，输人数量，后台POS系统即可计算出该批商品的价格，从而完成顾客的结算。,2019/1/18,By Dr. Zym,P5,一、自动识别技术简介,自动识别技术是以计算机技术和通信技术的发展为基础的综合性科学技术，它是信
3、息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段。归根到底，自动识别技术是一种高度自动化的信息和数据采集技术。 自动识别技术近几十年来在全球范围内得到了迅猛发展，初步形成了一个包括条码技术、磁条磁卡技术、IC卡技术、光学字符识别技术、射频技术、声音识别及视觉识别等集计算机、光、磁、物理、机电、通信技术为一体的高新技术学科。,2019/1/18,By Dr. Zym,P6,一、自动识别技术简介,在一个信息系统中，数据的采集(识别)完成了系统原始数据的采集工作，解决了人工数据输入时的速度慢、误码率高、劳动强度大、工作简单重复性高等问题，为计算机信息处理提供了快速、准确地进行数据采集输人的有效手段，因
4、此，自动识别技术作为一种革命性的高新技术，正迅速为人们所接受。自动识别系统通过中间件或接口(包括软件的和硬件的)将数据传输给后台的处理计算机，由计算机对所采集到的数据进行处理或加工，最终形成对人们有用的信息。在有的场合、中间件本身就具有数据处理功能。中间件还可以支持单一系统不同协议产品的工作。,2019/1/18,By Dr. Zym,P7,一、自动识别技术简介,完整的自动识别系统框图 完整的自动识别计算机管理系统包括自动识别系统(Auto Identification System, AIDS)、应用程序接口(Application Interface , API )或中间件(Middlew
5、are ), 应用系统软件(Application Software)。,2019/1/18,By Dr. Zym,P8,一、自动识别技术简介,2. 自动识别技术的种类 自动识别技术有条码技术、光学字符识别OCR, 磁条(卡)技术、IC卡识别技术、声音识别技术和生物识别技术。 可以说，自动识别技术从条码开始，以无线射频结束。也就是说，条码技术是自动识别技术的始祖，而无线射频技术则是自动识别技术的未来终极。,2019/1/18,By Dr. Zym,P9,一、自动识别技术简介,1）条码技术 条码是由一组规则排列的条、空以及相应的数字组成的。这种用条、空组成的数据编码可以供条码阅读器识读，而且很容
6、易译成二进制数和十进制数。这些条和空可以有各种不同的组合方法，构成不同的图形符号，即各种符号体系(也称码制)，适用于不同的应用场合。 条码目前有一维条码和二维条码之分。现在超市中常用的是一维条码识别技术。二维条码的信息量和密度高。,2019/1/18,By Dr. Zym,P10,2019/1/18,By Dr. Zym,P11,2019/1/18,By Dr. Zym,P12,一、自动识别技术简介,二维条码,2019/1/18,By Dr. Zym,P13,一、自动识别技术简介,2）光学字符识别 光学字符识别(OCR)技术已有30多年的历史，近几年又出现了图像字符识别(Image Chara
7、cter Recognition, ICR )技术和智能字符识别(Intelligent Character Recognition, ICR )技术。 OCR的三个重要的应用领域是:办公室自动化中的文本输人、邮件自动处理、与自动获取文本过程相关的其他领域。这些领域包括:零售价格识读，订单数据输人，单证之支票和文件识读，徽电路及小件产品上状态特征识读等。 例如车牌号码的识别扫描字符的识别,2019/1/18,By Dr. Zym,P14,一、自动识别技术简介,3）磁条(卡)技术 磁条技术应用了物理学和磁力学的基本原理。对自动识别设备制造商来说，磁条就是一层薄薄的由定向排列的铁性氧化粒子组成的材
8、料(也称为涂料)，用树脂帖合在一起;、并胶帖在诸如纸或者塑料这样的非磁性基片上。,2019/1/18,By Dr. Zym,P15,一、自动识别技术简介,4）IC卡识别技术 IC卡(Integrated Card)是1970年由法国人Roland Moreno发明的，他第一次将 可编程设置的IC芯片放于卡片中，使卡片具有更多的功能。通常说的IC卡大多数是指接触式IC卡。,2019/1/18,By Dr. Zym,P16,一、自动识别技术简介,5）声音识别技术 声音识别的迅速发展以及高效可靠的应用软件的开发，使声音识别系统在很多方面得到了应用。这种系统可以用声音指令来实现“不用手”的数据采集，其
9、最大特点就是不用手和眼睛、这对那些采集数据同时还要完成手脚并用的工作场合，以及标签仅为识别手段、数据采集不实际或不合适的场合尤为适用。如汉字的语音输人系统就是典型的声音识别技术，但是其误码率很高。再举一个例子，GSM手机上的语音电话存储也是一个典型的语音识别的例子，但是我们都知道，电话号码的语音准确呼出距实用还有一段相当长的距离。,2019/1/18,By Dr. Zym,P17,一、自动识别技术简介,6）视觉识别 视觉识别系统可以看做是这样的系统:它能获取视觉图像，而且通过一个特征抽取和分析的过程，能自动识别限定的标志、字符、编码结构，或者可作为确切识别的基础呈现图像的其他特征。 随着自动化
10、的发展，视觉技术可与其他自动识别技术结合起来应用。,2019/1/18,By Dr. Zym,P18,一、自动识别技术简介,7）生物识别技术 生物识别技术，是利用指纹、手形、眼睛结构、语音模式或者其他生理特征作为识别身份标志的技术。如今由于人们对于安全保障机制的需求的逐渐增长，生物识别技术得到了越来越多的关注生物识别技术主要包括指纹识别和虹膜（视网膜）识别技术等,2019/1/18,By Dr. Zym,P19,一、自动识别技术简介,8）射频识别技术(RFID) 射频技术的基本原理是电磁理论。射频系统的优点是不局限于视线，识别距离比光学系统远，射频识别卡具有读写能力，可携带大量数据，同时具有难
11、以伪造和智能性较高等特点。射频识别和条码一样，是非接触式识别技术。由于无线电波能 “扫描”数据，所以RFID挂牌可做成隐形的，有些RFID识别产品的识别距离可以达到几百米，RFID标签可做成可读写的。射频标签最大的优点就在于非接触性。,2019/1/18,By Dr. Zym,P20,9）各种自动识别技术的比较,2019/1/18,By Dr. Zym,P21,二、射频识别技术简介,1.射频识别技术及组成框图 射频识别(即Radio Frequency Identification，以下简称RFID)技术是从九十年代兴起的一项自动识别技术。它利用无线射频方式进行非接触双向通信，以达到交换数据并
12、识别目的。 无线射频识别技术的基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输特性，实现对被识别物体的自动识别。,2019/1/18,By Dr. Zym,P22,二、射频识别技术简介,典型的RFID系统由电子标签(Tag)，读写器(Reader/Write Device)以及数据交换、管理系统等组成。与磁卡、IC卡等接触式识别技术不同，RFID系统的电子标签和读写器之间无须物理接触就可完成识别，因此它可实现多目标识别、运动目标识别，可在更广泛的场合中应用.目前的典型应用： 韶关公交卡、广州羊城通卡和地铁票环币等都是Tag。北京奥运会电子门票。,2019/1/18,By Dr. Zym,
13、P23,二、射频识别技术简介,射频识别系统组成框图,2019/1/18,By Dr. Zym,P24,二、射频识别技术简介,阅读器,外要接读写器天线,2019/1/18,By Dr. Zym,P25,二、射频识别技术简介,电子标签,韶关公交卡即是电子标签,频率为13.56MHz,2019/1/18,By Dr. Zym,P26,二、射频识别技术简介,2019/1/18,By Dr. Zym,P27,二、射频识别技术简介,电感线圈耦合型的射频识别系统,2019/1/18,By Dr. Zym,P28,二、射频识别技术简介,反射调制型射频识别系统,2019/1/18,By Dr. Zym,P29,
14、二、射频识别技术简介,2.射频识别技术的发展 1941-1950年 雷达的改进和应用催生了RFID技术，1948年奠定了RFID技术的理论基础。 1951-1960年 早期RFID技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。 1961-1970年 RFID技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。 1971-1980年 RFID技术与产品研发处于一个大发展时期，各种RFID技术测试得到加速，并出现了一些最早的RFID应用。 1981-1990年 RFID技术及产品进人商业应用阶段，各种规模应用开始出现。,2019/1/18,By Dr. Zym,P30,二、射频识别技术简介,1991-2000年
15、RFID技术标准化问题日趋得到重视，RFID产品得到了广泛应用，RFID产品逐渐成为人们生活中的一部分。 从2001年至今，RFID标准化问题日趋为人们所重视。RFID产品种类更加丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到了发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业不断扩大，RFID技术的理论得到了丰富和完善。单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的RFID正在成为现实。特别是世界头号零售商沃尔玛宜布大范围使用RFID和美国军方宜布军需物品均使用RFID来进行识别与跟踪，极大地推动了RFID的研究与应用.,2019/1/18,By D
16、r. Zym,P31,二、射频识别技术简介,3.射频识别技术的不同分类方法 3.1根据标签的供电形式分为有源系统和无源系统 射频标篆可分为有源的和无褥的两种。有源标签使用标签内电池的能量，识别距离较长，可达几十米甚至上百米，但是它的寿命有限并且价格较高;标签由于带有电池，因此，有源标签的体积比较大，无法制作成薄卡(比如信用卡标签)。无源射频标签不含有电池，利用耦合的读写器发射的电磁场能量作为自己的能量，它的重量轻、体积小，寿命可以非常长，很便宜，可以制成各种各样的薄卡或挂扣卡;但它的发射距离受限制，一般是几十厘米到几十米，且需要有较大的读写器发射功率。,2019/1/18,By Dr. Zym,P32,二、射频识别技术简介,3.2根据标签的数据调制方式分为主动式、被动式和半主动式 根据调制方式的不同可分为主动式、被动式和半主动式。一般来讲，无源系统为被动式，有源系统为主动式。主动式的射频系统用自身的射频能量主动地发送数据给读写器(读头)，调制方式可为调幅、调频或调相。被动式的射频系统，使用调制散射方式发射数据，它必须利用读写器的载波来调制自己的信号，在门禁或
