物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)課件

緒論1物流及物聯(lián)網(wǎng)的基本概念，包括物流概念的產(chǎn)生與發(fā)展、物流創(chuàng)造的價(jià)值、物流的七大功能以及我國(guó)物流業(yè)在發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題等；物聯(lián)網(wǎng)的概念及其發(fā)展歷程、物聯(lián)網(wǎng)的主要特點(diǎn)、發(fā)展趨勢(shì)及前景，以及物聯(lián)網(wǎng)涉及到的關(guān)鍵技術(shù)。緒論2物聯(lián)網(wǎng)（TheInternetofThings，IOT）的定義有多種，普遍認(rèn)可的一種是：通過(guò)射頻識(shí)別技術(shù)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、鐳射掃描器等資訊傳感設(shè)備，按規(guī)定協(xié)議，將任何物品通過(guò)有線與無(wú)線方式與互聯(lián)網(wǎng)連接，進(jìn)行通信和資訊交換，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)路。緒論3對(duì)“TheInternetofThings”可理解為“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，但互聯(lián)網(wǎng)原義是指電腦網(wǎng)絡(luò)，所以“物聯(lián)網(wǎng)”有兩層含義：第一，物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)和支撐仍是功能強(qiáng)大的電腦系統(tǒng)，它是以電腦網(wǎng)絡(luò)為核心進(jìn)行延伸和擴(kuò)展而成的網(wǎng)路；第二，其用戶端已延伸和擴(kuò)展到了眾多物品與物品之間，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和通信，以實(shí)現(xiàn)許多全新的系統(tǒng)功能。緒論4物聯(lián)網(wǎng)的特徵全面感知互聯(lián)互通智能處理（自動(dòng)控制）1.1現(xiàn)代物流概述5現(xiàn)代物流(ModernLogistics)是相對(duì)於傳統(tǒng)物流而言的。它是在傳統(tǒng)物流的基礎(chǔ)上，引入高科技手段，即運(yùn)用電腦進(jìn)行資訊聯(lián)網(wǎng)，並對(duì)物流資訊進(jìn)行科學(xué)管理，從而使物流速度加快，準(zhǔn)確率提高，減少庫(kù)存、降低成本，以此延伸和放大傳統(tǒng)物流的功能。物流與儲(chǔ)運(yùn)的主要差別：①物流比儲(chǔ)運(yùn)所包含的內(nèi)容更廣泛，一般認(rèn)為物流包括運(yùn)輸、保管、配送、包裝、裝卸、流通加工及相關(guān)資訊處理活動(dòng)；而儲(chǔ)運(yùn)僅指儲(chǔ)存和運(yùn)輸兩個(gè)環(huán)節(jié)，雖然其中也涉及包裝、裝卸、流通加工及資訊處理活動(dòng)，但這些活動(dòng)並不包含在儲(chǔ)運(yùn)概念之中。6②物流強(qiáng)調(diào)諸活動(dòng)的系統(tǒng)化，從而達(dá)到整個(gè)物流活動(dòng)的整體最優(yōu)化，儲(chǔ)運(yùn)概念則不涉及存儲(chǔ)與運(yùn)輸及其他活動(dòng)整體的系統(tǒng)化和最優(yōu)化問(wèn)題。③物流是一個(gè)現(xiàn)代的概念，在二戰(zhàn)後才在各國(guó)興起；而在我國(guó)，儲(chǔ)運(yùn)是一個(gè)十分古老、傳統(tǒng)的概念。7物流定義8美國(guó)物流管理協(xié)會(huì)（2000年):物流是供應(yīng)鏈管理的一部分，它是為滿足客戶需要對(duì)商品、服務(wù)及相關(guān)資訊在源頭到消費(fèi)點(diǎn)之間的高效（高效率、高效益）、正向及反向流動(dòng)和存儲(chǔ)進(jìn)行計(jì)畫計(jì)畫、實(shí)施和控制的過(guò)程。物流定義9國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《物流術(shù)語(yǔ)》（2001年):物品從供應(yīng)地向接收地的實(shí)體流動(dòng)過(guò)程。根據(jù)實(shí)際需要，將運(yùn)輸、儲(chǔ)存、裝卸、搬運(yùn)、包裝、流通加工、配送、資訊處理等基本功能實(shí)施的有機(jī)結(jié)合。物流價(jià)值10物流活動(dòng)克服了供給方和需求方在時(shí)間維度和空間維度的距離，創(chuàng)造了時(shí)間價(jià)值和空間價(jià)值，由此在社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中起著不可或缺的作用，這也是物流活動(dòng)的價(jià)值所在。同時(shí)，物流通過(guò)包裝、流通加工等活動(dòng)還創(chuàng)造了加工附加價(jià)值。物流功能11（1）運(yùn)輸功能（2）倉(cāng)儲(chǔ)功能（3）裝卸搬運(yùn)功能（4）包裝功能（5）物流加工功能（6）配送功能（7）物流資訊服務(wù)功能1.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本概念12物聯(lián)網(wǎng)概念最早出現(xiàn)於比爾蓋茨1995年《未來(lái)之路》一書，在《未來(lái)之路》中，比爾?蓋茨提及物聯(lián)網(wǎng)概念，只是當(dāng)時(shí)受限於無(wú)線網(wǎng)路、電腦硬體及傳感設(shè)備的發(fā)展，並未引起世人的重視。物聯(lián)網(wǎng)的起源及發(fā)展132005年11月，在突尼斯舉行的資訊社會(huì)世界峰會(huì)（WSIS）上，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)佈了《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。報(bào)告指出，無(wú)所不在的“物聯(lián)網(wǎng)”通信時(shí)代即將來(lái)臨，世界上所有的物體從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過(guò)因特網(wǎng)主動(dòng)進(jìn)行交換，RFID、感測(cè)器技術(shù)、納米技術(shù)、智能嵌入技術(shù)將到更加廣泛的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)的起源及發(fā)展14根據(jù)ITU的描述，在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，通過(guò)在各種各樣的日常用品上嵌入一種短距離的移動(dòng)收發(fā)器，人類在資訊與通信世界裏將獲得一個(gè)新的溝通維度，從任何時(shí)間任何地點(diǎn)的人與人之間的溝通連接擴(kuò)展到“人與物”和“物與物”之間的溝通連接。物聯(lián)網(wǎng)的起源及發(fā)展15我國(guó)中科院早在1999年就啟動(dòng)了傳感網(wǎng)的研究，建立了一些適用的傳感網(wǎng)。隨後，我國(guó)高校和政府加大了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究的投入，並取得豐碩的科研成果。2009年8月7日溫家寶總理到無(wú)錫微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心視察，提出“感知中國(guó)”的戰(zhàn)略構(gòu)想。物聯(lián)網(wǎng)的主要特點(diǎn)16全面感知、可靠傳輸、智能處理與自動(dòng)控制是物聯(lián)網(wǎng)的四個(gè)顯著特點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)相比有所不同，雖然都是能夠按照特定的協(xié)議建立連接的應(yīng)用網(wǎng)路，但物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用範(fàn)圍、網(wǎng)路傳輸以及實(shí)現(xiàn)功能方面都要比現(xiàn)有的網(wǎng)路要明顯增強(qiáng)，其中最顯著的特點(diǎn)是感知範(fàn)圍擴(kuò)大以及應(yīng)用的智能化。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)及前景17資訊技術(shù)從起源開始，經(jīng)歷了從烽火臺(tái)到電報(bào)電話，再到電腦互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展階段。每一次技術(shù)進(jìn)步，都是一次資訊技術(shù)的飛躍發(fā)展，而每一次資訊技術(shù)的飛躍發(fā)展又都將給人類社會(huì)帶來(lái)新的資訊革命，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也不例外。物聯(lián)網(wǎng)被稱為是下一個(gè)萬(wàn)億級(jí)的資訊產(chǎn)業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)18從系統(tǒng)角度看，物聯(lián)網(wǎng)可劃分為一個(gè)由感知互動(dòng)層、網(wǎng)路傳輸層和應(yīng)用服務(wù)層組成的三層體系。感知互動(dòng)層（感知層）由大量具有感知和識(shí)別功能的設(shè)備組成，可以部署於世界上任何位置、任何環(huán)境之中，被感知和識(shí)別的對(duì)象也不受限制，感知互動(dòng)層的主要作用是感知和識(shí)別物體，採(cǎi)集並捕獲資訊。物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)19網(wǎng)路傳輸層（網(wǎng)路層）包括各種通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)形成的融合網(wǎng)路，既可以依託公眾電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，也可以依託行業(yè)專業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)路層是物聯(lián)網(wǎng)成為普遍服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施。應(yīng)用服務(wù)層（應(yīng)用層）是指將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與行業(yè)專業(yè)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廣泛智能化應(yīng)用的解決方案集。感知技術(shù)20感知技術(shù)是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，它包括用於感知識(shí)別的射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）、感測(cè)器技術(shù)、智能化傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)技術(shù)等。RFID21RFID（RadioFrequencyIdentification，射頻識(shí)別）射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。是代替條碼走進(jìn)“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代的關(guān)鍵技術(shù)之一。RFID是一種把天線和IC封裝到塑膠基片上的新型無(wú)源電子卡片，閱讀器和電子標(biāo)籤之間通過(guò)電磁場(chǎng)感應(yīng)進(jìn)行能量、時(shí)序和數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸。RFID22RFID基本上是由三部分組成：標(biāo)籤(Tag)：由耦合元件及晶片組成，每個(gè)標(biāo)籤具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象；閱讀器(Reader)：讀?。ㄓ袝r(shí)還可以寫入）標(biāo)籤資訊的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為掌上型或固定式；天線(Antenna)：在標(biāo)籤和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。RFID應(yīng)用23感測(cè)器技術(shù)24感測(cè)器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的資訊，並能將檢測(cè)和感受到的資訊按照一定的規(guī)律變換為所需形式的資訊輸出，以滿足資訊的傳輸、處理、存儲(chǔ)等控制要求。感測(cè)器網(wǎng)路25感測(cè)器網(wǎng)路是由一組感測(cè)器按照一定方式構(gòu)成的有線或無(wú)線網(wǎng)路，目的是協(xié)作地感知、採(cǎi)集和處理網(wǎng)路覆蓋地理區(qū)域中感知對(duì)象的資訊，對(duì)其進(jìn)行處理並傳輸給觀察者。它綜合了傳感技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、分佈式資訊處理技術(shù)和通信(有線/無(wú)線)技術(shù)。網(wǎng)路通信技術(shù)26有多種通信技術(shù)可供物聯(lián)網(wǎng)作為核心承載網(wǎng)路選擇使用，可以是公共通信網(wǎng)，如2G、3G／4G移動(dòng)通信網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)(Internet)，無(wú)線局域網(wǎng)(WirelessLocalAreaNetwork，WLAN)，無(wú)線高保真(WirelessFidelity，WiFi)、移動(dòng)寬頻無(wú)線接人(MobileBroadbandWirelessAccess，MBWA)通信技術(shù)，等。雲(yún)計(jì)算27雲(yún)計(jì)算是通過(guò)網(wǎng)路將龐大的計(jì)算處理程式自動(dòng)分拆成無(wú)數(shù)個(gè)較小的副程式，再交由多個(gè)伺服器所組成的龐大系統(tǒng)，經(jīng)搜尋、計(jì)算分析之後將處理結(jié)果回傳給用戶。通過(guò)雲(yún)計(jì)算技術(shù)，網(wǎng)路服務(wù)提供者可以在數(shù)秒之內(nèi)處理數(shù)以千萬(wàn)計(jì)甚至數(shù)以億計(jì)的數(shù)據(jù)，達(dá)到與超級(jí)電腦具有同樣強(qiáng)大效能的網(wǎng)路服務(wù)。1.3現(xiàn)代物流與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)係28物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代物流的神經(jīng)系統(tǒng)，是現(xiàn)代物流的智慧大腦?，F(xiàn)代物流是物聯(lián)網(wǎng)，尤其是RFID技術(shù)的典型和主要應(yīng)用領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)對(duì)物流資訊化有著深刻、廣泛的影響，是物流資訊化的發(fā)展方向。物流與物聯(lián)網(wǎng)291、物流業(yè)支持物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)作2、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)擴(kuò)大物流的服務(wù)市場(chǎng)

（1）物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)本身的發(fā)展需要物流服務(wù)

（2）物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶來(lái)的物流服務(wù)需求

（3）基於物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶來(lái)的新的物流服務(wù)需求3、物聯(lián)網(wǎng)與物流網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物的智能化管理2.1EPC概述30EPC（ElectronicProductCode，電子產(chǎn)品代碼）的核心思想是為每一個(gè)產(chǎn)品提供唯一的電子識(shí)別字EPC；通過(guò)射頻識(shí)別技術(shù)完成數(shù)據(jù)的自動(dòng)採(cǎi)集；電子標(biāo)籤上只存儲(chǔ)EPC碼，而對(duì)應(yīng)於EPC碼的解析通過(guò)與互聯(lián)網(wǎng)相連的伺服器來(lái)完成。EPC系統(tǒng)31EPC系統(tǒng)的目標(biāo)是為每一個(gè)產(chǎn)品建立全球的、開放的標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)，它由全球產(chǎn)品電子代碼（EPC）體系、射頻識(shí)別系統(tǒng)及資訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三部分組成，主要包括六個(gè)方面，即：EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)；EPC標(biāo)籤；識(shí)讀器；神經(jīng)網(wǎng)路軟體系統(tǒng)（Savant）；對(duì)象名解析服務(wù)（ONS）；實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言（PML）。EPC系統(tǒng)的構(gòu)成32系統(tǒng)構(gòu)成名稱注釋全球產(chǎn)品電子代碼的編碼體系EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)識(shí)別目標(biāo)的特定代碼射頻識(shí)別系統(tǒng)EPC標(biāo)籤貼在物品之上或者內(nèi)嵌在物品之中識(shí)讀器識(shí)讀EPC標(biāo)籤資訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)Savant（神經(jīng)網(wǎng)路軟體）EPC系統(tǒng)的軟體支持系統(tǒng)對(duì)象名解析服務(wù)（ObjectNamingService：ONS）類似於DNS的網(wǎng)路服務(wù)系統(tǒng)物理標(biāo)記語(yǔ)言（PhysicalMarkupLanguage：PML）用於書寫產(chǎn)品資訊的一種新的標(biāo)準(zhǔn)電腦語(yǔ)言EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)33EPC編碼，是新一代的與EAN?UCC碼（EuropeanArticleNumbering，歐洲商品編碼；UCC，美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)）相容的新的編碼標(biāo)準(zhǔn)，是EPC系統(tǒng)的重要組成部分，它是對(duì)實(shí)體及實(shí)體的相關(guān)資訊進(jìn)行代碼化，通過(guò)統(tǒng)一並規(guī)範(fàn)化的編碼建立全球通用的資訊交換語(yǔ)言。EPC編碼組成34EPC碼是由一個(gè)版本號(hào)加上另外三段數(shù)據(jù)（依次為功能變數(shù)名稱管理者、對(duì)象分類、序列號(hào)）組成的一組數(shù)字。其中版本號(hào)標(biāo)識(shí)EPC的版本號(hào)，它使得EPC隨後的碼段可以有不同的長(zhǎng)度；功能變數(shù)名稱管理是描述與此EPC相關(guān)的生產(chǎn)廠商的資訊；對(duì)象分類記錄產(chǎn)品精確類型的資訊；序列號(hào)則唯一標(biāo)識(shí)貨品。EPC編碼類型35EPC編碼有3類7種類型，分別為EPC-64-I、EPC-64-II、EPC-64-III，EPC-96-I，EPC-256-I、EPC-256-II、EPC-256-III。EPC-64編碼格式：EPC系統(tǒng)特點(diǎn)36（1）開放的結(jié)構(gòu)體系（2）獨(dú)立的平臺(tái)與高度的互動(dòng)性（3）更大的資訊量（4）較強(qiáng)的識(shí)讀能力（5）實(shí)用的標(biāo)準(zhǔn)納入(6)靈活的可持續(xù)發(fā)展的體系EPC技術(shù)37EPC技術(shù)由EPC編碼體系、RFID空中介面協(xié)議、網(wǎng)路傳遞編碼及存儲(chǔ)和檢索技術(shù)等現(xiàn)代資訊技術(shù)組成，其中EPC編碼體系是新一代的編碼標(biāo)準(zhǔn)，它是全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的延伸和拓展，是全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的重要組成部分，也是EPC系統(tǒng)的核心與關(guān)鍵，旨在通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，利用射頻識(shí)別（RFID）、無(wú)線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個(gè)實(shí)現(xiàn)全球物品資訊即時(shí)共用的網(wǎng)路平臺(tái)。EPC技術(shù)應(yīng)用38①生產(chǎn)領(lǐng)域②運(yùn)輸與物流跟蹤領(lǐng)域③倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存管理領(lǐng)域④商品零售領(lǐng)域⑤配送與分銷領(lǐng)域⑥商品防偽領(lǐng)域全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)39“全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)”，即GS1（Globestandard1）系統(tǒng)，是一種開放的、多環(huán)節(jié)、多領(lǐng)域應(yīng)用的全球統(tǒng)一商務(wù)語(yǔ)言，是以對(duì)貿(mào)易專案、物流單元、位置、資產(chǎn)、服務(wù)關(guān)係等進(jìn)行編碼為核心的集條碼、射頻等自動(dòng)數(shù)據(jù)採(cǎi)集、電子數(shù)據(jù)交換、全球產(chǎn)品分類、全球數(shù)據(jù)同步、產(chǎn)品電子代碼（EPC）等系統(tǒng)為一體的，服務(wù)於全球物流供應(yīng)鏈的開放的標(biāo)準(zhǔn)體系。全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)40GS1系統(tǒng)以商品條碼系統(tǒng)為核心，包含編碼體系、數(shù)據(jù)載體、電子數(shù)據(jù)交換和解決方案等內(nèi)容。該系統(tǒng)為貿(mào)易專案、物流單元、資產(chǎn)、位置和服務(wù)提供全球唯一的標(biāo)識(shí)，不僅克服了企業(yè)內(nèi)部編碼系統(tǒng)的閉環(huán)性特點(diǎn)，而且提高了全球貿(mào)易、供應(yīng)鏈管理效率和透明度，提高對(duì)客戶的反應(yīng)能力，降低管理成本。GS1系統(tǒng)特點(diǎn)41①科學(xué)性②全球統(tǒng)一性③編碼唯一性④資訊共用性⑤可自動(dòng)識(shí)別⑥系統(tǒng)性編碼體系結(jié)構(gòu)42全球貿(mào)易專案代碼（GTIN）43全球貿(mào)易專案代碼（GTIN）是為全球貿(mào)易專案提供唯一標(biāo)識(shí)的一種代碼（或稱編碼結(jié)構(gòu)），在編碼系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛。GTIN有四種不同的編碼結(jié)構(gòu)：EAN/UCC-13、EAN/UCC-14、EAN/UCC-8和UCC-12。2.2EPC編碼44條碼已經(jīng)成為識(shí)別產(chǎn)品的主要手段。缺點(diǎn)：①它們是可視傳播技術(shù)。②如果印有條碼的橫條被撕裂、汙損或脫落，就無(wú)法掃描這些商品。③條碼只能識(shí)別製造商和產(chǎn)品名稱，而不是唯一的商品。e.g.牛奶紙盒上的條碼到處都一樣，辨別哪盒牛奶先超過(guò)有效期將是不可能的。EPC編碼45全球電子產(chǎn)品編碼（EPC）體系是新一代的與EAN·UCC（EuropeanArticleNumbering，歐洲商品編碼；UCC，美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)）編碼相容的新編碼標(biāo)準(zhǔn)，是全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的延伸和拓展，是全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的重要組成部分，也是物聯(lián)網(wǎng)的核心與關(guān)鍵。EPC編碼46EPC編碼是全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的拓展和延伸，是全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的重要組成部分，是EPC系統(tǒng)的核心與關(guān)鍵。它由分別代表版本號(hào)、功能變數(shù)名稱管理者（通常為製造商）、物品種類以及序列號(hào)的編碼組成。編碼長(zhǎng)度目前有64位，96位和256位三種。可以為物理世界的每個(gè)對(duì)象提供唯一標(biāo)識(shí)。EPC編碼47P38EPC編碼4896位EPC：可以為2.68億個(gè)公司提供唯一標(biāo)識(shí)，每個(gè)生產(chǎn)廠商可以有1600萬(wàn)個(gè)對(duì)象分類並且每個(gè)對(duì)象分類可有680億個(gè)序列號(hào)，這對(duì)未來(lái)世界所有產(chǎn)品已經(jīng)十二分的夠用了。EPC編碼結(jié)構(gòu)49EPC編碼特點(diǎn)50①科學(xué)性：結(jié)構(gòu)明確，易於使用、維護(hù)；②相容性：EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)與目前廣泛應(yīng)用的EAN?UCC編碼標(biāo)準(zhǔn)是相容的；③全面性：可在供應(yīng)鏈的各環(huán)節(jié)全面應(yīng)用；④合理性：由各國(guó)EPC管理機(jī)構(gòu)分段管理、共同維護(hù)；⑤國(guó)際性：不以具體國(guó)家、企業(yè)為核心，編碼標(biāo)準(zhǔn)全球協(xié)商一致，具有國(guó)際性；⑥無(wú)歧視性：全數(shù)字形式，是無(wú)歧視性的編碼。EPC編碼策略51①生產(chǎn)商及其產(chǎn)品（ManufacturesandProduct）②集裝箱（Containers）③組合裝置（Assemblies，AggregatesandCollections）④嵌入資訊（EmbeddedInformation）⑤分類（Categorization）⑥參考資訊（InformationReference）⑦頭字段（HEADER）⑧簡(jiǎn)單性（Simplicity）⑨人機(jī)交互（HumanInteraction）⑩可擴(kuò)展性（Extensibility）EPC編碼與GTIN的整合分析52現(xiàn)行的GTIN編碼體系在世界各國(guó)已經(jīng)普遍應(yīng)用，而且在產(chǎn)品識(shí)別與物流領(lǐng)域起到了重要作用，有鑒於此，新一代的EPC編碼體系將在技術(shù)突破與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的同時(shí)，將GTIN的編碼結(jié)構(gòu)有選擇性的整合進(jìn)來(lái)，使對(duì)GTIN編碼的應(yīng)用逐漸過(guò)渡到對(duì)EPC編碼的應(yīng)用，而不是將EPC編碼立即完全取代GTIN編碼，以實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的相容性與使用上的連續(xù)性。EPC編碼與GTIN的整合分析53通用UPC編碼向EPC編碼的轉(zhuǎn)換EPC編碼與GTIN的整合分析54

EAN-13編碼向EPC編碼的轉(zhuǎn)換EPC編碼與GTIN的整合分析55

EAN/UCC-14向EPC編碼的轉(zhuǎn)換2.3物理標(biāo)記語(yǔ)言（PML）561998年2月，萬(wàn)維網(wǎng)聯(lián)盟（WorldWideWebConsortium，W3C）推出了XML（ExtensibleMarkupLanguage，可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言），將其作為一種互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)表示和交換的標(biāo)準(zhǔn)。XML是一種簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)語(yǔ)言，它僅針對(duì)數(shù)據(jù)且極其簡(jiǎn)單，任何應(yīng)用程式都可對(duì)其進(jìn)行讀寫，這使得它成為電腦網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)交換的唯一公共語(yǔ)言。物理標(biāo)記語(yǔ)言（PML）57EPC碼識(shí)別單品，但是所有關(guān)於產(chǎn)品有用的資訊都用一種新型的標(biāo)準(zhǔn)的電腦語(yǔ)言——物理標(biāo)記語(yǔ)言（PML）所書寫，PML是基於為人們廣為接受的可擴(kuò)展標(biāo)識(shí)語(yǔ)言（XML）發(fā)展而來(lái)的，它是一種新型的標(biāo)準(zhǔn)的電腦語(yǔ)言，用於描述所有關(guān)於產(chǎn)品的有用資訊，例如材料、分類、保存溫度、生產(chǎn)日期等。物理標(biāo)記語(yǔ)言（PML）58PML是一種用於描述物理對(duì)象、過(guò)程和環(huán)境的通用語(yǔ)言，提供了一個(gè)描述自然物體，過(guò)程和環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)，它將是一個(gè)廣泛的層次結(jié)構(gòu)，並可供工業(yè)和商業(yè)中的軟體開發(fā)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析工具之用。物理標(biāo)記語(yǔ)言（PML）59PML語(yǔ)言採(cǎi)用的方法是首先使用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)範(fàn)語(yǔ)法和數(shù)據(jù)傳輸，比如可擴(kuò)展標(biāo)識(shí)語(yǔ)言（XML），超文本傳輸協(xié)議（HTTP）以及傳輸控制協(xié)議和因特網(wǎng)協(xié)議（TCP/IP）。這就提供了一個(gè)功能集，並且可利用現(xiàn)有工具來(lái)設(shè)計(jì)和編制PML應(yīng)用程式。PML設(shè)計(jì)方法與策略60（1）語(yǔ)法PML語(yǔ)言採(cǎi)用的方法是首先使用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)範(fàn)語(yǔ)法和數(shù)據(jù)傳輸，比如可擴(kuò)展標(biāo)識(shí)語(yǔ)言（XML），超文本傳輸協(xié)議（HTTP）以及傳輸控制協(xié)議和因特網(wǎng)協(xié)議（TCP/IP）。這就提供了一個(gè)功能集並且可利用現(xiàn)有工具來(lái)設(shè)計(jì)和編制PML應(yīng)用程式。（2）語(yǔ)義（3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理（4）設(shè)計(jì)策略(5)PMLServer（伺服器）PML伺服器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)61為了降低電子標(biāo)籤的成本，促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，這就要求儘量減少電子標(biāo)籤的記憶體容量，PML伺服器的設(shè)計(jì)為其提供了一個(gè)有效的解決方案：在電子標(biāo)籤內(nèi)只存儲(chǔ)電子產(chǎn)品碼，餘下的產(chǎn)品數(shù)據(jù)存貯在PML伺服器並可以通過(guò)某個(gè)產(chǎn)品的電子產(chǎn)品碼來(lái)訪問(wèn)其對(duì)應(yīng)的PML伺服器中。PML伺服器工作原理62P58EPC物聯(lián)網(wǎng)63（1）EPC物聯(lián)網(wǎng)的延伸（2）EPC超越商品條碼（3）EPC物聯(lián)網(wǎng)離我們不遠(yuǎn)感測(cè)器

工業(yè)應(yīng)用線上檢測(cè)：零件尺寸、產(chǎn)品缺陷、裝配定位….現(xiàn)代工程裝備中，檢測(cè)環(huán)節(jié)的成本約占50~70%日常應(yīng)用

家用電器：數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)：自動(dòng)對(duì)焦---紅外測(cè)距感測(cè)器數(shù)字體溫計(jì)：接觸式---熱敏電阻，非接觸式---紅外感測(cè)器自動(dòng)感應(yīng)燈：亮度檢測(cè)---光敏電阻空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測(cè)---熱敏電阻、熱電偶電話、麥克風(fēng)：話音轉(zhuǎn)換---駐極電容感測(cè)器遙控接收：紅外檢測(cè)---光敏二極體、光敏三極管辦公商務(wù)：可視對(duì)講、可視電話：圖像獲取---面陣CCD掃描器：文檔掃描---線陣CCD紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測(cè)---光敏二極體、光敏三極管醫(yī)療衛(wèi)生：電子血壓計(jì)：血壓檢測(cè)---壓力感測(cè)器血糖測(cè)試儀、膽固醇檢測(cè)儀---離子感測(cè)器3.1物聯(lián)網(wǎng)與傳感技術(shù)67感測(cè)器是人類五官的延長(zhǎng)，又稱之物聯(lián)網(wǎng)的“電五官”。在物聯(lián)網(wǎng)科研究中，感測(cè)器具有突出的地位。要獲取大量人類感官無(wú)法直接獲取的資訊，沒(méi)有相適應(yīng)的感測(cè)器是不可能的。概述68感測(cè)器屬於物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢，成為人類全面感知自然的最核心元件，各類感測(cè)器的大規(guī)模部署和應(yīng)用是構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)不可或缺的基本條件。對(duì)應(yīng)不同的應(yīng)用有著不同的感測(cè)器，覆蓋範(fàn)圍包括智能工業(yè)、智能安保、智能家居、智能運(yùn)輸、智能醫(yī)療等。感測(cè)器的特性69感測(cè)器技術(shù)包括感測(cè)器的研究、設(shè)計(jì)、試製、生產(chǎn)、檢測(cè)與應(yīng)用，已逐漸形成了一門相對(duì)獨(dú)立的專門學(xué)科。內(nèi)容範(fàn)圍廣且離散知識(shí)密集程度甚高、邊緣學(xué)科色彩極濃技術(shù)複雜、工藝要求高功能優(yōu)、性能好品種繁多、應(yīng)用廣泛感測(cè)器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用70在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行資訊採(cǎi)集和簡(jiǎn)單加工處理的設(shè)備，被稱為物聯(lián)網(wǎng)感測(cè)器，並通過(guò)固有協(xié)議，將數(shù)據(jù)資訊傳給物聯(lián)網(wǎng)終端進(jìn)行處理。感測(cè)器屬於物聯(lián)網(wǎng)中的傳感網(wǎng)路層，它作為物聯(lián)網(wǎng)的最基本一層，具有十分重要的作用。感測(cè)器可以獨(dú)立存在，也可以與其他設(shè)備以一體化的方式呈現(xiàn)，都是物聯(lián)網(wǎng)中的感知和輸入部分。感測(cè)器在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用71軍事應(yīng)用物流及安保領(lǐng)域環(huán)境參數(shù)檢測(cè)領(lǐng)域設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)領(lǐng)域物流參量檢測(cè)領(lǐng)域智能家居醫(yī)療健康空間探索其他商業(yè)應(yīng)用3.2感測(cè)器技術(shù)72感測(cè)器技術(shù)是實(shí)現(xiàn)測(cè)試與自動(dòng)控制的重要環(huán)節(jié)。在測(cè)試系統(tǒng)中，被作為一次儀錶定位，其主要特徵是能準(zhǔn)確傳遞和檢測(cè)出某一形態(tài)的資訊，並將其轉(zhuǎn)換成另一形態(tài)的資訊。傳感技術(shù)主要的主要功能實(shí)現(xiàn)都靠感測(cè)器。感測(cè)器及其分類73感測(cè)器可以被稱為換能器、變換器、變送器或探測(cè)器。其主要特徵是能感知和檢測(cè)某一形態(tài)的資訊，並將其轉(zhuǎn)換成另一形態(tài)的資訊。具體地說(shuō)感測(cè)器是指那些對(duì)被測(cè)對(duì)象的某一確定的資訊具有感受（或回應(yīng)）與檢出功能，並使之按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的可輸出信號(hào)的元器件或裝置。感測(cè)器74感測(cè)器可以被稱為換能器、變換器、變送器或探測(cè)器。其主要特徵是能感知和檢測(cè)某一形態(tài)的資訊，並將其轉(zhuǎn)換成另一形態(tài)的資訊。具體地說(shuō)感測(cè)器是指那些對(duì)被測(cè)對(duì)象的某一確定的資訊具有感受（或回應(yīng)）與檢出功能，並使之按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的可輸出信號(hào)的元器件或裝置。感測(cè)器75感測(cè)器的組成的細(xì)節(jié)有較大差異，但是，總的來(lái)說(shuō)，感測(cè)器應(yīng)由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和其他輔助部件組成，如圖3-1所示。感測(cè)器組成76敏感元件是指感測(cè)器中能直接感受(或回應(yīng))與檢出被測(cè)對(duì)象的待測(cè)資訊(非電量)的部分。轉(zhuǎn)換元件是指感測(cè)器中能將敏感元件所感受(或回應(yīng))出的資訊直接轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的部分。信號(hào)調(diào)節(jié)電路是能把轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為便於顯示、記錄、處理和控制的有用電信號(hào)的電路。輔助電路通常包括電源，即交、直流供電系統(tǒng)。感測(cè)器組成77並不是所有的感測(cè)器都必須包括敏感元件和轉(zhuǎn)換元件。如果敏感元件直接輸出的是電量，它就同時(shí)兼為轉(zhuǎn)換元件，因此，敏感元件和轉(zhuǎn)換元件兩者合一的感測(cè)器很多的。例如，壓電晶體、熱電偶、熱敏電阻、光電器件等都是這種形式的感測(cè)器。感測(cè)器分類78（1）按工作機(jī)理分類按感測(cè)器的工作機(jī)理的不同，可以分為結(jié)構(gòu)型、物性型和複合型三大類。（2）按被測(cè)量對(duì)象分類按被測(cè)量對(duì)象的不同，可以分為物理量感測(cè)器、化學(xué)量感測(cè)器和生物量感測(cè)器三大類。各類感測(cè)器又分為若干族，每一族又可分為若干組。而物理量感測(cè)器又可向下分為機(jī)械量感測(cè)器、熱學(xué)量感測(cè)器、光學(xué)量感測(cè)器等。感測(cè)器分類79（3）按敏感材料分類按製造感測(cè)器的材料分類，如：如半導(dǎo)體感測(cè)器、陶瓷感測(cè)器、光導(dǎo)纖維感測(cè)器、高分子材料感測(cè)器、金屬感測(cè)器。（4）按能量的關(guān)係分類根據(jù)能量關(guān)係分類，可分為有源感測(cè)器和無(wú)源感測(cè)器兩大類。有源感測(cè)器一般是將非電能量轉(zhuǎn)換為電能量，無(wú)源感測(cè)器不是一個(gè)換能裝置，被測(cè)非電量?jī)H對(duì)感測(cè)器中的能量起控制或調(diào)節(jié)作用。感測(cè)器分類80（5）按用途劃分按用途分為壓力敏感測(cè)器、位置感測(cè)器、能耗感測(cè)器、速度感測(cè)器、熱敏感測(cè)器、震動(dòng)感測(cè)器、氣敏感測(cè)器和視頻感測(cè)器等。（6）按輸出信號(hào)劃分按輸出信號(hào)可分為模擬量感測(cè)器和數(shù)字感測(cè)器。感測(cè)器的數(shù)學(xué)模型及數(shù)學(xué)特性81（1）感測(cè)器靜態(tài)數(shù)學(xué)模型靜態(tài)模型是指在靜態(tài)信號(hào)(輸入信號(hào)不隨時(shí)間變化的量)情況下，描述感測(cè)器輸出與輸入量間的一種函數(shù)關(guān)係。如果不考慮蠕動(dòng)效應(yīng)和遲滯特性，感測(cè)器的靜態(tài)模型一般可用多項(xiàng)式來(lái)表示：

P74感測(cè)器的數(shù)學(xué)模型82（2）感測(cè)器動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型動(dòng)態(tài)模型是指感測(cè)器在準(zhǔn)動(dòng)態(tài)信號(hào)或動(dòng)態(tài)信號(hào)(輸入信號(hào)隨時(shí)間而變化的量)作用下，描述其輸出和輸入信號(hào)的一種數(shù)學(xué)關(guān)係。動(dòng)態(tài)模型通常採(cǎi)用微分方程和傳遞函數(shù)等來(lái)描述。①微分方程②傳遞函數(shù)P75感測(cè)器的數(shù)學(xué)特性83（1）感測(cè)器的靜態(tài)特性感測(cè)器所測(cè)量的非電量一般有兩種形式：一種是穩(wěn)定的，即不隨時(shí)間變化或變化極其緩慢，稱為靜態(tài)信號(hào)；另一種是隨時(shí)間變化而變化，稱為動(dòng)態(tài)信號(hào)。由於輸入量的狀態(tài)不同，感測(cè)器所呈現(xiàn)出來(lái)的輸入-輸出特性也不同，因此存在所謂的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。感測(cè)器的數(shù)學(xué)特性84①線性度所謂感測(cè)器的線性度就是其輸出量與輸入量之間的實(shí)際關(guān)係曲線偏離直線的程度，又稱為非線性誤差?？捎孟率奖硎荆篜76感測(cè)器的數(shù)學(xué)特性85感測(cè)器的非線性度表示

（a）(b)(c)(d)感測(cè)器的數(shù)學(xué)特性86②靈敏度感測(cè)器的靈敏度是其在穩(wěn)態(tài)下輸出增量?y與輸入增量?x的比值，常用Sn來(lái)表示。即感測(cè)器的數(shù)學(xué)特性87對(duì)於線性感測(cè)器，其靈敏度就是它的靜態(tài)特性的斜率。即感測(cè)器的數(shù)學(xué)特性88③重複性重複性表示感測(cè)器在輸入量按同一方向作全量程多次測(cè)試時(shí)，所得其輸出特性曲線不一致性的程度。P77感測(cè)器的數(shù)學(xué)特性89④遲滯(回差滯環(huán))現(xiàn)象遲滯特性能表明感測(cè)器在正向(輸入量增大)行程和反向(輸入量減小)行程期間，輸出-輸入特性曲線不重合的程度。P78感測(cè)器的數(shù)學(xué)特性90⑤解析度⑥穩(wěn)定性⑦漂移感測(cè)器的數(shù)學(xué)特性91（2）感測(cè)器的動(dòng)態(tài)特性感測(cè)器的動(dòng)態(tài)特性是感測(cè)器對(duì)輸入激勵(lì)的輸出回應(yīng)特性。一個(gè)動(dòng)態(tài)特性好的感測(cè)器，隨時(shí)間變化的輸出曲線能同時(shí)再現(xiàn)輸入隨時(shí)間變化的曲線，即輸出-輸入具有相同類型的時(shí)間函數(shù)。感測(cè)器的數(shù)學(xué)特性92感測(cè)器的動(dòng)態(tài)誤差在動(dòng)態(tài)的輸入信號(hào)情況下，輸出信號(hào)一般來(lái)說(shuō)不會(huì)與輸入信號(hào)具有完全相同的時(shí)間函數(shù)，這種輸出與輸入間的差異就是所謂的動(dòng)態(tài)誤差。有良好的靜態(tài)特性的感測(cè)器，未必有良好的動(dòng)態(tài)特性。感測(cè)器的數(shù)學(xué)特性93階躍回應(yīng)特性

當(dāng)給靜止的感測(cè)器輸入一個(gè)單位階躍函數(shù)信號(hào)時(shí)：P79感測(cè)器的數(shù)學(xué)特性94頻率回應(yīng)特性P813.3幾種典型的感測(cè)器95視頻感測(cè)器視頻感測(cè)器是整個(gè)機(jī)器視頻系統(tǒng)資訊的直接來(lái)源，主要由一個(gè)或者兩個(gè)圖形感測(cè)器組成，有時(shí)還要配以光投射器及其他輔助設(shè)備。視頻感測(cè)器的主要功能是獲取足夠的機(jī)器視頻系統(tǒng)要處理的最原始圖像。圖像感測(cè)器可以使用鐳射掃描器、線陣和麵陣CCD攝像機(jī)或者TV攝像機(jī)，也可以是最新出現(xiàn)的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等。視頻感測(cè)器的的基本原理：視頻感測(cè)器具有從一整幅圖像捕獲光線的數(shù)以千計(jì)的像素。圖像的清晰和細(xì)膩程度通常用解析度來(lái)衡量，以像素?cái)?shù)量表示，目前，有的視覺感測(cè)器能夠捕獲數(shù)千萬(wàn)像素。在捕獲圖像之後，視頻感測(cè)器將其與記憶體中存儲(chǔ)的基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，以做出分析。96音頻感測(cè)器

音頻技術(shù)主要包括：音頻的採(cǎi)集、音頻處理和音頻的傳輸?shù)确矫娴募夹g(shù)。

在模擬音頻技術(shù)中，通常以磁介質(zhì)來(lái)記錄聲音。數(shù)字音頻是通過(guò)聲波波形轉(zhuǎn)換成一個(gè)串連續(xù)的二進(jìn)位數(shù)據(jù)，通過(guò)它來(lái)保存聲音的。數(shù)字音頻主要依靠A/D轉(zhuǎn)換器，在每一個(gè)時(shí)間間隔，不間斷地在模擬音頻的波形上採(cǎi)取一個(gè)幅度值，將這種過(guò)程稱為採(cǎi)樣。97將時(shí)間和幅度都連續(xù)的模擬聲音信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，就要對(duì)其進(jìn)行離散化處理。採(cǎi)樣就是實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)在時(shí)間上的離散化過(guò)程，即完成抽取離散時(shí)間點(diǎn)上的信號(hào)值（常稱為樣值）的任務(wù)。音頻感測(cè)器是一種將聲音轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的換能器件。

感測(cè)器的主要技術(shù)指標(biāo)有靈敏度、頻率特性、輸出阻抗和方向性幾個(gè)方面。98（1）靈敏度靈敏度是指?jìng)髀暺髟谝欢◤?qiáng)度的聲音作用下輸出電信號(hào)的大小。靈敏度高，表示傳聲器的聲-電轉(zhuǎn)換效率高，對(duì)微弱的聲音信號(hào)反應(yīng)靈敏，習(xí)慣上也常用分貝表示傳聲器的靈敏度。99（2）頻率特性傳聲器在不同頻率的聲波作用下，其靈敏度是不同的。一般在中音頻（1Hz）時(shí)靈敏度最高，而在低音頻（幾十赫茲）或者高音頻（十幾千赫茲）靈敏度最低。理想的傳聲器頻率特性應(yīng)為20Hz~20kHz。（3）方向性方向性表示傳聲器的靈敏度隨聲波入射方向而變化的特性.1003.環(huán)境監(jiān)測(cè)感測(cè)器（1）超聲波感測(cè)器超聲波感測(cè)器是利用超聲波的特性研製而成的感測(cè)器。超聲波是指頻率高於20kHz的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波感測(cè)器由發(fā)送感測(cè)器（又稱波發(fā)送器）、接收感測(cè)器（又稱波接收器）、控制部分與電源部分組成。101（2）鐳射感測(cè)器鐳射感測(cè)器是利用鐳射技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的感測(cè)器。它由雷射器、鐳射檢測(cè)器和測(cè)量電路組成。鐳射感測(cè)器是能實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸遠(yuǎn)距離測(cè)量，速度快，精度高，量程大，抗光、電干擾能力強(qiáng)等。鐳射感測(cè)器工作時(shí)，先由鐳射發(fā)射二極體對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射鐳射脈衝。經(jīng)目標(biāo)反射後鐳射向各方向散射。部分散射光返回到感測(cè)器接收器，被光學(xué)系統(tǒng)接收。102（3）溫度感測(cè)器包括半導(dǎo)體熱電偶感測(cè)器、PN結(jié)溫度感測(cè)器和集成溫度感測(cè)器聲學(xué)溫度感測(cè)器、紅外感測(cè)器和微波感測(cè)器。原理：兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體，如在某點(diǎn)互相連接在一起，對(duì)這個(gè)連接點(diǎn)加熱，在它們不加熱的部位就會(huì)出現(xiàn)電位差。精確測(cè)量這個(gè)電位差，再測(cè)出不加熱部位的環(huán)境溫度，就可以準(zhǔn)確知道加熱點(diǎn)的溫度。103（4）壓力感測(cè)器一般普通壓力感測(cè)器的輸出為模擬信號(hào)，模擬信號(hào)是指資訊參數(shù)在給定範(fàn)圍內(nèi)表現(xiàn)為連續(xù)的信號(hào)，或在一段連續(xù)的時(shí)間間隔內(nèi)，其代表資訊的特徵量可以在任意瞬間呈現(xiàn)為任意數(shù)值的信號(hào)。通常使用的壓力感測(cè)器主要是利用壓電效應(yīng)製造而成的，這樣的感測(cè)器也稱為壓電傳感器。1044.智能塵埃（又名智能微塵（SmartDust），是一個(gè)具有電腦功能的超微型感測(cè)器，它由微處理器、雙向無(wú)線電接收裝置和使它們能夠組成一個(gè)無(wú)線網(wǎng)路的軟體共同組成。將一些微塵散放在一個(gè)場(chǎng)地中，它們就能夠相互定位，收集數(shù)據(jù)並向基站傳遞資訊。如果一個(gè)微塵功能失常，其他微塵會(huì)對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。105平面結(jié)構(gòu)的感測(cè)器網(wǎng)路圖感測(cè)器系統(tǒng)就自動(dòng)組成了一個(gè)網(wǎng)路，每個(gè)感測(cè)器系統(tǒng)統(tǒng)稱為一個(gè)節(jié)點(diǎn)（node），這些節(jié)點(diǎn)之間能夠互相通訊，同時(shí)也能夠與基站（BaseStation）進(jìn)行通訊。1064.1自動(dòng)識(shí)別技術(shù)概述107自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是對(duì)資訊數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)採(cǎi)取和傳輸?shù)闹匾椒ê褪侄危且噪娔X和通信技術(shù)為基礎(chǔ)的綜合性科學(xué)技術(shù)。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展和完善，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供了重要的技術(shù)支撐。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的產(chǎn)生108自動(dòng)識(shí)別是將資訊編碼進(jìn)行定義、代碼化，並裝載於相關(guān)的載體中，借助特殊的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)定義資訊的自動(dòng)識(shí)別、採(cǎi)集，並輸入資訊處理系統(tǒng)的識(shí)別。隨著電腦、資訊及通信技術(shù)的發(fā)展，資訊的處理能力、存儲(chǔ)能力和傳輸通信能力日益強(qiáng)大，全面、有效的資訊採(cǎi)集和輸入幾乎成為所有資訊系統(tǒng)的關(guān)鍵。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用109自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)資訊化的重要基礎(chǔ)和技術(shù)支撐自動(dòng)識(shí)別技術(shù)已成為我國(guó)資訊產(chǎn)業(yè)的有機(jī)組成部分自動(dòng)識(shí)別技術(shù)可提升企業(yè)供應(yīng)鏈的整體效率自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)110多種識(shí)別技術(shù)的集成化應(yīng)用與無(wú)線通信相結(jié)合是未來(lái)自動(dòng)識(shí)別產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)將越來(lái)越多地應(yīng)用於控制，智能化水準(zhǔn)提高自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)拓寬，並向縱深發(fā)展新的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不斷湧現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)體系日趨完善4.2幾種典型的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)111自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的任務(wù)和目的是提供關(guān)於個(gè)人、動(dòng)物、貨物的資訊。通常，自動(dòng)識(shí)別技術(shù)主要包括條碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、生物特徵識(shí)別技術(shù)、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、圖像識(shí)別技術(shù)、光字元識(shí)別技術(shù)和射頻識(shí)別技術(shù)等，其分類如圖4-2所示。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)分類112條碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)113條碼（也稱條碼）識(shí)別技術(shù)主要研究如何將資訊用條碼表示，以及如何將條碼所表示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電腦可識(shí)別的數(shù)據(jù)。條碼（BarCode）是由一組規(guī)則排列的條、空以及對(duì)應(yīng)的字元組成的標(biāo)記，“條”指對(duì)光線反射率較低的部分，“空”指對(duì)光線反射率較高的部分，這些條和空組成的數(shù)據(jù)表達(dá)一定的資訊。條碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)114條碼（也稱條碼）識(shí)別技術(shù)主要研究如何將資訊用條碼表示，以及如何將條碼所表示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電腦可識(shí)別的數(shù)據(jù)。條碼（BarCode）是由一組規(guī)則排列的條、空以及對(duì)應(yīng)的字元組成的標(biāo)記，“條”指對(duì)光線反射率較低的部分，“空”指對(duì)光線反射率較高的部分，這些條和空組成的數(shù)據(jù)表達(dá)一定的資訊。條碼的編碼規(guī)則115唯一性永久性無(wú)含義條碼的種類116條碼按照不同的分類方法、不同的編碼規(guī)則可以分成許多種，現(xiàn)在已知的世界上正在使用的條碼就有大概250多種。條碼可分為一維條碼和二維條碼。一維條碼按照應(yīng)用可分為商品條碼和物流條碼。二維條碼可分為線性堆疊式二維條碼和矩陣式二維條碼。一維條碼117A.EAN條碼EAN條碼是國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)（InternationalArticleNumberingAssociation）在全球推廣應(yīng)用的商品條碼，是定長(zhǎng)的純數(shù)字型條碼，它表示的字元集為數(shù)字0-9。EAN-13碼EAN-8碼EAN-13碼符號(hào)結(jié)構(gòu)118一維條碼119一個(gè)EAN-13條碼被劃分成了4個(gè)區(qū)域：數(shù)制廠商碼商品碼校驗(yàn)碼P105一維條碼120B.UPC條碼UPC碼是美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)UCC制定的商品條碼，它是世界上最早出現(xiàn)並投入應(yīng)用的商品條碼，在北美地區(qū)得以廣泛應(yīng)用。UPC碼在技術(shù)上與EAN碼完全一致，它的編碼方法也是模組組合法，也是定長(zhǎng)、純數(shù)字型條碼。UPC-A碼UPC-E碼一維條碼121C.25條碼25條碼是根據(jù)寬度調(diào)節(jié)法進(jìn)行編碼，並且只有條表示資訊的非連續(xù)型條碼。每一個(gè)條碼字元由規(guī)則的5個(gè)條組成，其中有兩個(gè)寬單元，三個(gè)窄單元，故稱為“25條碼”。它的字元集為數(shù)字字符0-9。一維條碼122D.交叉25條碼人們?cè)?5條碼的啟迪下，將條表示資訊，擴(kuò)展到用空也表示資訊，就產(chǎn)生了交叉25條碼。這種識(shí)讀率高，可適用於固定掃描器可靠掃描，在所有一維條碼中的密度最高。一維條碼的優(yōu)點(diǎn)123輸入速度快可靠性高資訊採(cǎi)集量大使用靈活製作簡(jiǎn)單P107一維條碼的缺點(diǎn)124數(shù)據(jù)容量較小存儲(chǔ)數(shù)據(jù)類型比較單一空間利用率低安全性能低，使用壽命短二維條碼125線性堆疊式二維碼它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。典型的編碼方法如Code16k、Code49、PDF417等。其中，PDF417是可攜式數(shù)據(jù)檔（PortableDataFile）的英文縮寫，它由多行組成，具有連續(xù)性、可變長(zhǎng)、包含大量數(shù)據(jù)的符號(hào)標(biāo)識(shí)。二維條碼126矩陣式二維碼它是在一個(gè)矩形空間通過(guò)黑、白像素在矩陣中的不同分佈進(jìn)行編碼，典型的編碼方法如Aetec、MaxiCode、QRCode、DataMatrix等。Aetec是由美國(guó)韋林公司推出的，最多可容納3832個(gè)數(shù)字，或3067個(gè)字母字元。二維條碼的優(yōu)勢(shì)127數(shù)據(jù)容量更大數(shù)據(jù)類型增加，超越了字母和數(shù)字的限制空間利用率高具有抗損毀能力RFID128射頻識(shí)別（RadioFrequencyIdentification，縮寫RFID）技術(shù)是20世紀(jì)90年代開始興起的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，RFID技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合（交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)）實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸資訊傳遞並通過(guò)所傳遞的資訊達(dá)到識(shí)別目的的技術(shù)。射頻就是射頻電流，是一種高頻交流變化電磁波的簡(jiǎn)稱，根據(jù)交流變化電磁波每秒變化的交流電次數(shù)的不同可以分為低頻電流和高頻電流兩種。RFID129從資訊傳遞的基本原理來(lái)說(shuō)，RFID技術(shù)在低頻段基於變壓器耦合模型（初級(jí)與次級(jí)之間的能量傳遞及信號(hào)傳遞），在高頻段基於雷達(dá)探測(cè)目標(biāo)的空間耦合模型（雷達(dá)發(fā)射電磁波信號(hào)碰到目標(biāo)後攜帶目標(biāo)資訊返回雷達(dá)接收機(jī)）。RFID技術(shù)特點(diǎn)130RFID技術(shù)是一種易於操控、簡(jiǎn)單實(shí)用且特別適用於自動(dòng)化控制的靈活性的應(yīng)用技術(shù)，識(shí)別工作無(wú)需人干預(yù)，可自由工作在各種惡劣環(huán)境下，識(shí)別距離可達(dá)到幾十米。其所具備的獨(dú)特優(yōu)越性是其他識(shí)別技術(shù)無(wú)法比擬的。RFID技術(shù)特點(diǎn)131RFID技術(shù)特點(diǎn)1321）讀取方便快捷2）識(shí)別速度快、可多目標(biāo)識(shí)別3）標(biāo)籤數(shù)據(jù)可以動(dòng)態(tài)更改4）動(dòng)態(tài)即時(shí)通信5）抗惡劣環(huán)境能力強(qiáng)6）更好的安全性7）使用壽命長(zhǎng)、應(yīng)用範(fàn)圍廣RFID技術(shù)分類1331）按RFID標(biāo)籤調(diào)製方式的不同分類

根據(jù)RFID標(biāo)籤調(diào)製方式的不同可以分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種。2）按RFID標(biāo)籤工作頻率的不同分類

根據(jù)RFID標(biāo)籤工作頻率的不同可以分為低頻（30kHz～500kHz）、高頻（主要是13.56MHz）、超高頻（433/869/915MHz）、微波（2.45/5.8GHz）系統(tǒng)。RFID技術(shù)分類1343）按RFID標(biāo)籤有無(wú)電池分類

根據(jù)RFID標(biāo)籤的有無(wú)電池又可分為有源的和無(wú)源的。4）按RFID標(biāo)籤讀寫能力的不同分類

根據(jù)RFID標(biāo)籤的讀寫能力不同可分為可讀寫卡（RW）、一次寫入多次讀出卡（WORM）和只讀卡（RO）。5）根據(jù)電子標(biāo)籤內(nèi)保存的資訊輸入的方式分類

根據(jù)電子標(biāo)籤內(nèi)保存的資訊輸入的方式，分為積體電路固化式、現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線改寫式和現(xiàn)場(chǎng)有線改寫式。RFID產(chǎn)品分類135RFID技術(shù)中所衍生的產(chǎn)品大概有三大類：無(wú)源RFID產(chǎn)品、有源RFID產(chǎn)品、半有源RFID產(chǎn)品。無(wú)源RFID產(chǎn)品產(chǎn)品的主要工作頻率有低頻125KHZ、高頻13.56MHZ、超高頻433MHZ，超高頻915MHZ。有源RFID產(chǎn)品主要工作頻率有超高頻433MHZ，微波2.45GHZ和5.8GMHZ。RFID產(chǎn)品分類136半有源RFID產(chǎn)品，結(jié)合有源RFID產(chǎn)品及無(wú)源RFID產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，在低頻125KHZ頻率的觸發(fā)下，讓微波2.45G發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。半有源RFID技術(shù)，也可以叫做低頻啟動(dòng)觸發(fā)技術(shù)，利用低頻近距離精確定位，微波遠(yuǎn)距離識(shí)別和上傳數(shù)據(jù)，來(lái)解決單純的有源RFID和無(wú)源RFID沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)的功能。簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是近距離啟動(dòng)定位，遠(yuǎn)距離識(shí)別及上傳數(shù)據(jù)。RFID的組成137一個(gè)典型的可應(yīng)用RFID系統(tǒng)一般由電子標(biāo)籤、天線、讀寫器和應(yīng)用系統(tǒng)幾部分組成。RFID的組成138①電子標(biāo)籤（Tag）電子標(biāo)籤由耦合元件及晶片組成，每個(gè)標(biāo)籤具有唯一的電子編碼，當(dāng)受無(wú)線射頻信號(hào)照射時(shí)，能反射回?cái)y帶有數(shù)字字母編碼資訊，供閱讀器處理識(shí)別。按照標(biāo)籤有無(wú)電源，RFID標(biāo)籤分為主動(dòng)標(biāo)籤（ActiveTags）和被動(dòng)標(biāo)籤（PassiveTags）兩種。按照存儲(chǔ)的資訊是否被改寫，標(biāo)籤也被分為只讀式標(biāo)籤（ReadOnlyTags）和可讀寫標(biāo)籤（ReadAndWriteTags）。RFID的組成139②閱讀器在RFID系統(tǒng)中，閱讀器一般也稱為信號(hào)接收機(jī)。閱讀器的基本功能就是提供與標(biāo)籤進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐緩?。另外，閱讀器還提供相當(dāng)複雜的信號(hào)狀態(tài)控制、奇偶數(shù)據(jù)校檢與更正功能等。RFID的組成140③天線天線是標(biāo)籤與閱讀器之間傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射、接受裝置。在實(shí)際應(yīng)用中，除了系統(tǒng)功率外，天線的形狀和相對(duì)位置也會(huì)影響數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收，需要專業(yè)人員對(duì)系統(tǒng)的天線進(jìn)行設(shè)計(jì)和安裝。RFID的組成141④應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)包括資料庫(kù)伺服器和其他資訊系統(tǒng)。資料庫(kù)伺服器負(fù)責(zé)處理讀寫器傳送過(guò)來(lái)的資訊，並進(jìn)行資訊處理，將重要資訊存儲(chǔ)在資料庫(kù)中。其他資訊系統(tǒng)根據(jù)需要向讀寫器發(fā)送指令，對(duì)標(biāo)籤進(jìn)行相應(yīng)操作。RFID工作原理1421）閱讀器通過(guò)發(fā)送天線發(fā)送一定的頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)射頻卡進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻卡獲得能量被啟動(dòng)。2）射頻卡將自身編碼等資訊通過(guò)卡內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去。RFID工作原理1433）系統(tǒng)接收天線接收到從射頻卡發(fā)送來(lái)的載波信號(hào)，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼，然後送到後臺(tái)主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理。4）主機(jī)系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該卡的合法性。針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號(hào)，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。生物特徵識(shí)別技術(shù)144生物特徵識(shí)別技術(shù)（BiometricIdentificationTechnology）是利用人體生物特徵進(jìn)行身份認(rèn)證的一種技術(shù)，它以生物技術(shù)為基礎(chǔ)，以資訊技術(shù)為手段，將生物和資訊這兩大熱門技術(shù)融於一體。生物特徵識(shí)別技術(shù)主要是利用人體生物特徵的惟一性，從而用於身份鑒別。生物特徵識(shí)別技術(shù)145生物特徵具有惟一性和穩(wěn)定性等特點(diǎn)，可分為生理特徵和行為特徵。其中，生理特徵包括手形、指紋、手指、手掌、虹膜、視網(wǎng)膜、面孔、耳廓、DNA、體味、脈搏、足跡等。行為特徵有簽字、聲音、按鍵力度、步態(tài)、紅外溫譜圖等。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)146語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)將人類語(yǔ)音轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)，然後將這些信號(hào)輸入進(jìn)具有規(guī)定含義的編碼模式中。它並不是將說(shuō)出的辭彙轉(zhuǎn)變?yōu)樽值涫降钠捶?，而是轉(zhuǎn)換為一種電腦可以識(shí)別的形式，這種形式通常可觸發(fā)某個(gè)指令，例如，打開某個(gè)檔、發(fā)出某個(gè)信號(hào)或開始對(duì)某一活動(dòng)錄音。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)原理147語(yǔ)音信號(hào)中的語(yǔ)言資訊是按照短時(shí)幅度譜的時(shí)間變化模式來(lái)編碼的；語(yǔ)音是可以閱讀的，即它的聲學(xué)信號(hào)可以在不考慮說(shuō)話人試圖傳達(dá)的資訊內(nèi)容的情況下用數(shù)十個(gè)具有區(qū)別性的、離散的符號(hào)來(lái)表示；語(yǔ)音交互是一個(gè)認(rèn)知過(guò)程，因而不能與語(yǔ)言的語(yǔ)法、語(yǔ)義和結(jié)構(gòu)割裂開來(lái)。語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)原理148語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)特點(diǎn)149語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)的成本非常低廉。語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的缺點(diǎn)：準(zhǔn)確性較差。指紋識(shí)別技術(shù)150指紋是指人的手指末端正面皮膚上凸凹不平產(chǎn)生的紋線。紋線有規(guī)律的排列形成不同的紋型。紋線的起點(diǎn)、終點(diǎn)、結(jié)合點(diǎn)和分叉點(diǎn)，稱為指紋的細(xì)節(jié)特徵點(diǎn)。據(jù)此，我們就可以把一個(gè)人同他的指紋對(duì)應(yīng)起來(lái)，通過(guò)將他的指紋和預(yù)先保存的指紋數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，就可以驗(yàn)證其身份的真實(shí)性，這就是指紋識(shí)別技術(shù)。指紋識(shí)別技術(shù)151指紋識(shí)別技術(shù)主要涉及指紋圖像採(cǎi)集、指紋圖像處理、特徵提取、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、特徵值的比對(duì)與匹配等過(guò)程。虹膜識(shí)別技術(shù)152虹膜是位於眼睛黑色瞳孔和白色鞏膜之間的圓環(huán)狀部分，具有終生不變性和差異性。虹膜由相當(dāng)複雜的纖維組織構(gòu)成，總體上呈現(xiàn)一種由裏到外的反射狀結(jié)構(gòu)，包含有很多相互交錯(cuò)的類似於斑點(diǎn)、細(xì)絲、冠狀、條紋、隱窩等細(xì)節(jié)特徵，這些特徵在出生之前就以隨機(jī)組合的方式確定下來(lái)了，一旦形成終生不變。虹膜識(shí)別技術(shù)153虹膜識(shí)別技術(shù)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)包含虹膜圖像獲取裝置和虹膜識(shí)別演算法兩大模組，它們分別對(duì)應(yīng)於虹膜圖像的獲取和虹膜的識(shí)別這兩個(gè)問(wèn)題。虹膜圖像的獲取取決於圖像獲取裝置的合理設(shè)計(jì)，以方便地獲得清晰的虹膜圖像序列。而虹膜識(shí)別的另一方面是虹膜的檢測(cè)演算法。視網(wǎng)膜識(shí)別技術(shù)154視網(wǎng)膜也是一種被用於生物識(shí)別的特徵，它是一些位於眼球後部十分細(xì)小的神經(jīng)（1／50英寸），它是人眼感受光線並將資訊通過(guò)視神經(jīng)傳給大腦的重要器官。它同膠片的功能有些類似，用於生物特徵識(shí)別的血管分佈在神經(jīng)視網(wǎng)膜周圍，即視網(wǎng)膜四層細(xì)胞的最遠(yuǎn)處。圖像識(shí)別技術(shù)155圖像識(shí)別，是利用電腦對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析和理解，以識(shí)別各種不同模式的目標(biāo)和對(duì)象的技術(shù)。圖像識(shí)別技術(shù)在近20年的時(shí)間裏，已經(jīng)迅速發(fā)展成為一門獨(dú)立的有強(qiáng)大生命力的學(xué)科。圖像識(shí)別技術(shù)156圖像是用各種觀測(cè)系統(tǒng)以不同形式和手段觀測(cè)客觀世界而獲得的，可以直接或間接作用於人眼並進(jìn)而產(chǎn)生視知覺的實(shí)體。圖像識(shí)別技術(shù)157圖像理解是一個(gè)總稱，屬於人工智慧的範(fàn)疇。圖像處理及圖像識(shí)別的最終目的就在於對(duì)圖像作描述和解釋，以便最終理解它是什麼圖像，因而圖像理解包括圖像處理、圖像識(shí)別和結(jié)構(gòu)分析。對(duì)理解部分來(lái)說(shuō)，輸入的是圖像，輸出的則是圖像的描述與解釋。光字元識(shí)別技術(shù)158光字元識(shí)別（OpticalCharacterRecognition，OCR），通俗點(diǎn)講就是讓電腦“認(rèn)字”，具體說(shuō)來(lái)是指通過(guò)掃描等光學(xué)輸入方式將各種票據(jù)、報(bào)刊、書籍、文稿及其它印刷品的文字轉(zhuǎn)化為圖像資訊，再利用文字識(shí)別技術(shù)將圖像資訊轉(zhuǎn)化為可以使用的電腦輸入技術(shù)。4.3自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)係159廣義物聯(lián)網(wǎng)的概念：在資訊網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過(guò)物品編碼和標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，利用數(shù)據(jù)採(cǎi)集技術(shù)和傳感技術(shù)，按照標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議，進(jìn)行物品與網(wǎng)路連接，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理等智能化的網(wǎng)路系統(tǒng)。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的重要支撐技術(shù)，通過(guò)一維條碼、二維條碼、射頻識(shí)別、生物識(shí)別、感測(cè)器等連接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)將各種實(shí)體物品與虛擬的物（環(huán)境）鏈入網(wǎng)絡(luò)的功能，構(gòu)建萬(wàn)事萬(wàn)物相互連接的物聯(lián)網(wǎng)。4.3自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)係1601.自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)的組成：物品編碼標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，它是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)；自動(dòng)資訊獲取和感知系統(tǒng)，它解決資訊的來(lái)源問(wèn)題；網(wǎng)路系統(tǒng)，它解決資訊的交互問(wèn)題應(yīng)用和服務(wù)系統(tǒng)，它是建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)的目的。4.3自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)係161物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)離不開自動(dòng)資訊識(shí)別技術(shù)多種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)集成應(yīng)用自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與無(wú)線通信技術(shù)緊密結(jié)合自動(dòng)識(shí)別技術(shù)智能化水準(zhǔn)不斷提高實(shí)現(xiàn)“智慧地球”、“感知中國(guó)”的重要手段4.3自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)係1622.自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在物流系統(tǒng)中的具體應(yīng)用交通運(yùn)輸管理供應(yīng)鏈與產(chǎn)品管理零售業(yè)管理保健與醫(yī)療食品品質(zhì)控制5.1資料庫(kù)技術(shù)概述163資料庫(kù)（Database）是比檔案系統(tǒng)更高級(jí)的一種數(shù)據(jù)組織方式。資料庫(kù)是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)。資料庫(kù)是指通過(guò)特定的方式把數(shù)據(jù)組織和存儲(chǔ)起來(lái)的、可以檢索和利用、相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合，是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的“倉(cāng)庫(kù)”。

5.1資料庫(kù)技術(shù)概述164資料庫(kù)發(fā)展的三個(gè)階段第一代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)指層次和網(wǎng)狀資料庫(kù)系統(tǒng)，為格式化數(shù)據(jù)模型，用存取路徑來(lái)表示數(shù)據(jù)之間的聯(lián)繫，獨(dú)立的數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言和導(dǎo)航的數(shù)據(jù)操作語(yǔ)言等特點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中控制和數(shù)據(jù)的共用，提高了數(shù)據(jù)獨(dú)立性，很大程度上減少了數(shù)據(jù)冗餘。資料庫(kù)發(fā)展的三個(gè)階段165第二代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是關(guān)係資料庫(kù)系統(tǒng)。對(duì)應(yīng)於一個(gè)關(guān)係模型的所有關(guān)係的集合稱為關(guān)係資料庫(kù)。在關(guān)係模型中，實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)繫都是用關(guān)係來(lái)表示。關(guān)係模式用來(lái)描述關(guān)係表中的列，關(guān)係實(shí)例為關(guān)係中的各行。資料庫(kù)發(fā)展的三個(gè)階段166關(guān)係資料庫(kù)系統(tǒng)關(guān)係數(shù)據(jù)理論，主要包括函數(shù)依賴、多值依賴、連接依賴和範(fàn)式等。關(guān)係數(shù)據(jù)語(yǔ)言，如關(guān)係代數(shù)、關(guān)係演算、SQL語(yǔ)言、QBE等。關(guān)係數(shù)據(jù)技術(shù)，查詢優(yōu)化、併發(fā)控制、故障恢復(fù)等。資料庫(kù)發(fā)展的三個(gè)階段167第三代數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是面向?qū)ο筚Y料庫(kù)系統(tǒng)。面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型吸收了面向?qū)ο蟪淌皆O(shè)計(jì)方法學(xué)的核心概念和基本思想。面向?qū)ο缶幊蹋∣bjectOrientedProgramming，OOP，面向?qū)ο蟪淌皆O(shè)計(jì)）是一種電腦編程架構(gòu)。面向?qū)ο缶幊?68OOP的一條基本原則是電腦程式是由單個(gè)能夠起到副程式作用的單元或?qū)ο蠼M合而成。OOP達(dá)到了軟體工程的三個(gè)主要目標(biāo)：重用性、靈活性和擴(kuò)展性。為了實(shí)現(xiàn)整體運(yùn)算，每個(gè)對(duì)象都能夠接收資訊、處理數(shù)據(jù)和向其他對(duì)象發(fā)送資訊。面向?qū)ο缶幊?691）對(duì)象（Object)，做事情，有狀態(tài)、行為和標(biāo)識(shí)三種屬性。2）類（class)，共用相同結(jié)構(gòu)和行為的對(duì)象的集合。3）封裝（encapsulation)，將數(shù)據(jù)和操作捆綁在一起。4）繼承，描述類之間的“是一種”關(guān)係。5）組合，既是類之間的關(guān)係也是對(duì)象之間的關(guān)係。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型170①對(duì)象標(biāo)識(shí)②封裝③類和類層次④繼承資料庫(kù)的特徵1711）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共用2）減少數(shù)據(jù)的冗餘度3）數(shù)據(jù)獨(dú)立性4）數(shù)據(jù)集中控制5）數(shù)據(jù)一致性和可維護(hù)性資料庫(kù)系統(tǒng)172資料庫(kù)系統(tǒng)（DataBaseSystem，DBS）是以資料庫(kù)為核心，借助電腦及其管理軟體，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有組織、有系統(tǒng)的管理，同時(shí)動(dòng)態(tài)地存儲(chǔ)大量相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，以方便用戶查閱數(shù)據(jù)。資料庫(kù)系統(tǒng)是為了適應(yīng)數(shù)據(jù)處理的需要而發(fā)展起來(lái)的。資料庫(kù)系統(tǒng)是由資料庫(kù)硬體、資料庫(kù)軟體、資料庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理員四部分組成的，是存儲(chǔ)介質(zhì)、處理對(duì)象和管理系統(tǒng)的集合體。

資料庫(kù)系統(tǒng)三級(jí)模式1731）概念模式（ConceptualSchema）2）外模式（ExternalSchema）3）內(nèi)模式（InternalSchema）資料庫(kù)的三級(jí)模式是靠映射來(lái)連接的。所謂映射，是指一種對(duì)應(yīng)規(guī)則，指出映射雙方如何進(jìn)行轉(zhuǎn)換。資料庫(kù)系統(tǒng)三級(jí)模式174為了提高資料庫(kù)的獨(dú)立性，DBMS把資料庫(kù)從邏輯上分為三個(gè)層次，即面向資料庫(kù)用戶的外層（用戶數(shù)據(jù)庫(kù)）、由DBMS管理的概念層（概念資料庫(kù)）及內(nèi)部層（存儲(chǔ)資料庫(kù)）。用戶看到的只是外層，而數(shù)據(jù)實(shí)際上是按內(nèi)部層的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)的，它是通過(guò)概念層二級(jí)抽象（或稱映像）而來(lái)的。資料庫(kù)管理系統(tǒng)175資料庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理和實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的管理系統(tǒng)。它是建立在操作系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，位於操作系統(tǒng)與用戶之間的一層數(shù)據(jù)管理軟體，負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制。它是實(shí)現(xiàn)資料庫(kù)和管理資料庫(kù)的核心內(nèi)容。DBMS一般都是由專業(yè)的軟體廠商研製、開發(fā)的通用商業(yè)軟體包，並同時(shí)提供一套較為完整的資料庫(kù)語(yǔ)言。資料庫(kù)管理系統(tǒng)分類176數(shù)據(jù)模型是資料庫(kù)的核心內(nèi)容，按照三類不同數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的DBMS分為：層次資料庫(kù)系統(tǒng)、網(wǎng)狀資料庫(kù)系統(tǒng)和關(guān)係資料庫(kù)系統(tǒng)。目前，關(guān)係資料庫(kù)仍然佔(zhàn)據(jù)著數(shù)據(jù)庫(kù)的主要市場(chǎng)。資料庫(kù)管理系統(tǒng)分類177為適應(yīng)不同的網(wǎng)路和管數(shù)據(jù)管理方式，可以將DBMS分為：?jiǎn)斡脩鬌BMS、主從式DBMS、分佈式DBMS和客戶/伺服器DBMS。目前，客戶/伺服器資料庫(kù)逐漸成為資料庫(kù)應(yīng)用的主流。專用資料庫(kù)分類178隨著電腦技術(shù)的不斷發(fā)展和許多特定的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的要求，新一代數(shù)據(jù)技術(shù)得到迅速的發(fā)展。資料庫(kù)技術(shù)與其他學(xué)科的結(jié)合，湧現(xiàn)出各種新型的資料庫(kù)，出現(xiàn)了工程資料庫(kù)、地理資料庫(kù)、統(tǒng)計(jì)資料庫(kù)、科學(xué)資料庫(kù)、空間資料庫(kù)等多種資料庫(kù)，使資料庫(kù)領(lǐng)域中的新技術(shù)和新內(nèi)容層出不窮，而且得到廣泛的應(yīng)用。Oracle179Oracle是一個(gè)最早商品化的關(guān)係型DBMS，也是應(yīng)用廣泛、功能強(qiáng)大的DBMS。Oracle作為一個(gè)通用的DBMS，不僅具有完整的數(shù)據(jù)管理功能，還是一個(gè)分佈式資料庫(kù)系統(tǒng)，支持各種分佈式功能，特別是支持Internet應(yīng)用。MicrosoftSQLServer180MicrosoftSQLServer是一種典型的DBMS，可以在許多操作系統(tǒng)上運(yùn)行，它使用Transact-SQL語(yǔ)言完成數(shù)據(jù)操作。由於MicrosoftSQLServer是開放式的系統(tǒng)，其他系統(tǒng)可以與它進(jìn)行完好的交互操作。MicrosoftAccess181作為MicrosoftOffice組件之一的MicrosoftAccess是在Windows環(huán)境下非常流行的桌面型DBMS。使用MicrosoftAccess無(wú)需編寫任何代碼，只需通過(guò)直觀的可視化操作就可以完成大部分?jǐn)?shù)據(jù)管理任務(wù)。移動(dòng)資料庫(kù)182移動(dòng)資料庫(kù)是指支持移動(dòng)計(jì)算環(huán)境的分佈式資料庫(kù)，通常應(yīng)用在諸如掌上電腦、PDA、車載設(shè)備、移動(dòng)電話等嵌入式設(shè)備中，由於其常應(yīng)用在嵌入式設(shè)備裏，人們也把它稱為嵌入式移動(dòng)資料庫(kù)。一般認(rèn)為，移動(dòng)資料庫(kù)是分佈式資料庫(kù)的推廣，分佈式資料庫(kù)是移動(dòng)資料庫(kù)的一種特殊形式。移動(dòng)資料庫(kù)的應(yīng)用1831）公共資訊發(fā)佈在移動(dòng)計(jì)算環(huán)境中，大量的移動(dòng)用戶將通過(guò)筆記本電腦、掌上電腦、PDA、車載平臺(tái)等移動(dòng)設(shè)備的無(wú)線通訊介面獲取各種各樣的公共資訊，比如，移動(dòng)用戶需要經(jīng)常訪問(wèn)的股票、天氣和交通等資訊。移動(dòng)資料庫(kù)的應(yīng)用1842）物流領(lǐng)域移動(dòng)資料庫(kù)在物流運(yùn)輸、儲(chǔ)存保管、配送等幾個(gè)重要環(huán)節(jié)發(fā)揮日益重要的作用，使物流資訊做到真正無(wú)縫連接，及時(shí)準(zhǔn)確的資訊有利於協(xié)調(diào)生產(chǎn)、銷售、運(yùn)輸、儲(chǔ)存等業(yè)務(wù)的開展，有利於降低庫(kù)存，節(jié)約在途資金和高效運(yùn)營(yíng)，這將進(jìn)將進(jìn)一步促進(jìn)電子商務(wù)的發(fā)展?？臻g資料庫(kù)185空間資料庫(kù)指的是地理資訊系統(tǒng)在電腦物理存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)的與應(yīng)用相關(guān)的地理空間數(shù)據(jù)的總和，一般是以一系列特定結(jié)構(gòu)的檔的形式組織在存儲(chǔ)介質(zhì)之上的。多媒體資料庫(kù)186多媒體資料庫(kù)是資料庫(kù)技術(shù)與多媒體技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。多媒體資料庫(kù)不是對(duì)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行介面上的包裝，而是從多媒體數(shù)據(jù)與資訊本身的特性出發(fā)，考慮將其引入到資料庫(kù)之後所帶來(lái)的有關(guān)問(wèn)題。5.2數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和數(shù)據(jù)挖掘187數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)之父比爾?恩門（BillInmon）在1991年出版的BuildingtheDataWarehouse一書中：“數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是面向主題的、集成的、隨時(shí)間變化的、非易失的數(shù)據(jù)集合，用於支持管理層的決策過(guò)程”。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)特徵188①面向主題（Subject-Orientated）②集成化（Integrated）③隨時(shí)間變化（Time-Variant）④非易失性（Nonvolatile）數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型189數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)需要簡(jiǎn)明的、面向主題的模式，便於聯(lián)機(jī)數(shù)據(jù)分析。目前最流行的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)模型為星型模式（StarSchema）、雪花模式（SnowflakeSchema）和事實(shí)星座（FactConstellation），由它們來(lái)表示事實(shí)、維和粒度的關(guān)係。圖5-2~5-4數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的應(yīng)用1901）資訊處理：支持查詢和統(tǒng)計(jì)的基本分析，並使用交叉表、表、圖表或圖進(jìn)行報(bào)告。2）分析處理：支持基本的OLAP操作，包括切片與切塊、下鑽、上卷和轉(zhuǎn)軸。3）數(shù)據(jù)挖掘：支持知識(shí)發(fā)現(xiàn)，包括找出隱藏在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的模式和關(guān)聯(lián)，構(gòu)造分析模型，進(jìn)行分類和預(yù)測(cè)，並使用可視化工具提供挖掘結(jié)果。數(shù)據(jù)挖掘191數(shù)據(jù)挖掘又稱資料庫(kù)中的知識(shí)發(fā)現(xiàn)，是目前人工智慧和數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。所謂數(shù)據(jù)挖掘是指從資料庫(kù)的海量數(shù)據(jù)中抽取有效的、事先未知的、易於理解的、可操作的對(duì)商業(yè)決策有用的資訊的過(guò)程。它是允許最終用戶直接訪問(wèn)和運(yùn)算元據(jù)倉(cāng)庫(kù)環(huán)境內(nèi)部的數(shù)據(jù)，而不需要干涉定制的編程活動(dòng)。數(shù)據(jù)挖掘方法192常用的數(shù)據(jù)挖掘方法，包括分類、回歸分析、聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則、特徵、變化和偏差分析、Web頁(yè)挖掘等，它們分別從不同的角度對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的關(guān)係193（1）數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)為數(shù)據(jù)挖掘提供了更好的、更廣泛的數(shù)據(jù)源。（2）數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)為數(shù)據(jù)挖掘提供了新的支持平臺(tái)。（3）數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)為更好地使用數(shù)據(jù)挖掘工具提供了方便。（4）數(shù)據(jù)挖掘?yàn)閿?shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)提供了更好的決策支持。（5）數(shù)據(jù)挖掘?qū)?shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)組織提出了更高的要求。（6）數(shù)據(jù)挖掘還為數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)提供了廣泛的技術(shù)支持。雲(yún)計(jì)算194雲(yún)計(jì)算中所指的“雲(yún)”其實(shí)就是一個(gè)對(duì)於互聯(lián)網(wǎng)的形象化比喻，這種比喻來(lái)源於一種業(yè)內(nèi)的共識(shí)，使用雲(yún)形狀的圖形來(lái)表示網(wǎng)路圖。因此，雲(yún)計(jì)算可以說(shuō)是把“計(jì)算”這種資源從本地電腦即用戶的電腦轉(zhuǎn)移到互聯(lián)網(wǎng)上的一種極為形象的描述。雲(yún)計(jì)算1952008年美國(guó)《IEEE互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算雜誌》定義雲(yún)計(jì)算：雲(yún)計(jì)算是這樣一種範(fàn)式，其中資訊永久地存儲(chǔ)在互聯(lián)網(wǎng)中的伺服器上，而且只是暫時(shí)性地緩存於包括桌面電腦、娛樂(lè)中心設(shè)備、平板電腦、筆記本電腦、手持設(shè)備、感應(yīng)設(shè)備和監(jiān)視設(shè)備等在內(nèi)的終端上。雲(yún)計(jì)算的特點(diǎn)1961）超大規(guī)模2）一切皆服務(wù)3）可伸縮性4）資源虛擬化5）以互聯(lián)網(wǎng)為核心6）按需服務(wù)7）安全可靠雲(yún)計(jì)算的基礎(chǔ)框架197雲(yún)計(jì)算的思想是充分利用現(xiàn)有的電腦和網(wǎng)路技術(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的整合，達(dá)到最大化資源共用，從而解決了雲(yún)計(jì)算中的雲(yún)控制、大規(guī)模計(jì)算等一系列的複雜問(wèn)題。雲(yún)計(jì)算的基礎(chǔ)框架198雲(yún)計(jì)算平臺(tái)可以看成是一個(gè)由超大規(guī)模，功能強(qiáng)大的“雲(yún)”構(gòu)成的，在“雲(yún)”中通過(guò)Internet將大規(guī)模零散的計(jì)算資源或服務(wù)連接起來(lái)，利用了虛擬化技術(shù)將位於“雲(yún)”中的單個(gè)伺服器進(jìn)行功能擴(kuò)展，並進(jìn)行資源的重新整合。這樣就形成了能夠提供大規(guī)模計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的雲(yún)計(jì)算平臺(tái)。雲(yún)計(jì)算的服務(wù)層次199雲(yún)計(jì)算的技術(shù)架構(gòu)200雲(yún)計(jì)算包括了在“雲(yún)”之後的基礎(chǔ)設(shè)施，以及雲(yún)前端所面向的客戶終端，二者通過(guò)在中間起到重要作用的“雲(yún)”即互聯(lián)網(wǎng)連接在一起。因此，從總體上，雲(yún)計(jì)算由這樣三個(gè)基礎(chǔ)部分組成，即基礎(chǔ)設(shè)施，網(wǎng)路和終端。雲(yún)計(jì)算背後的架構(gòu)是由一系列雲(yún)計(jì)算伺服器相互連接組成大規(guī)模的網(wǎng)路，就好像是並行運(yùn)算的網(wǎng)格，通過(guò)虛擬化技術(shù)來(lái)提供伺服器的利用率和處理能力。雲(yún)計(jì)算的技術(shù)架構(gòu)201雲(yún)計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)202物聯(lián)網(wǎng)要對(duì)其海量傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行合理、有效地整合和分析，從而對(duì)物聯(lián)網(wǎng)裏的物體進(jìn)行智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。雲(yún)計(jì)算因物聯(lián)網(wǎng)而獲得了最佳的實(shí)踐途徑，物聯(lián)網(wǎng)因雲(yún)計(jì)算而獲得了有力的運(yùn)算工具。雲(yún)計(jì)算為存儲(chǔ)設(shè)備和處理海量數(shù)據(jù)提供了強(qiáng)有力的支持。6.1無(wú)線自組網(wǎng)概述203移動(dòng)無(wú)線自組網(wǎng)（MobileAdhocNetworks，MANET）也被稱為多跳無(wú)線網(wǎng)（Multi-hopWirelessNetwork）。它起建於1970年，由美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)畫局（DefenseAdvancedResearchProjectsAgency，DARPA）資助研究，這種新型網(wǎng)路構(gòu)架技術(shù)是採(cǎi)用無(wú)線分組數(shù)據(jù)網(wǎng)（PacketRadioNetwork，PRNET）進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的，創(chuàng)建之初應(yīng)用於戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，是一種為軍方服務(wù)的無(wú)線分組網(wǎng)路。

無(wú)線自組網(wǎng)的定義204無(wú)線自組網(wǎng)（Adhoc）是由一組帶有無(wú)線通信收發(fā)裝置的移動(dòng)終端節(jié)點(diǎn)組成的一個(gè)多跳的臨時(shí)性無(wú)中心網(wǎng)路，可以在任何時(shí)刻、任何地點(diǎn)快速構(gòu)建起一個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，並且不需要現(xiàn)有資訊基礎(chǔ)網(wǎng)路設(shè)施的支持，網(wǎng)中的每個(gè)終端可以自由移動(dòng)，地位相等。5個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的自組網(wǎng)205無(wú)線自組網(wǎng)的特點(diǎn)2061）動(dòng)態(tài)變化的網(wǎng)路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)2）網(wǎng)路的自組性3）多跳組網(wǎng)方式4）有限的無(wú)線傳輸帶寬5）移動(dòng)終端的自主性和局限性6）分佈式控制網(wǎng)路7）安全性差的網(wǎng)路8）網(wǎng)路的可擴(kuò)展性不強(qiáng)9）存在單向的無(wú)線通道10）生存時(shí)間短自組網(wǎng)的應(yīng)用207自組網(wǎng)作為現(xiàn)有網(wǎng)路的一種補(bǔ)充和擴(kuò)展，主要應(yīng)用在沒(méi)有現(xiàn)在網(wǎng)路基礎(chǔ)設(shè)施支持的環(huán)境中或現(xiàn)有網(wǎng)路不能滿足移動(dòng)性、機(jī)動(dòng)性等要求的情況下，例如，軍事作戰(zhàn)環(huán)境；在救火、救生等需要緊急部署通信網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境；在人員處?kù)稕](méi)有現(xiàn)成網(wǎng)路支持但又需要協(xié)同工作的商業(yè)活動(dòng)中；可“穿戴”電腦應(yīng)用環(huán)境。無(wú)線自組網(wǎng)的協(xié)議棧208Adhoc網(wǎng)路協(xié)議的分層結(jié)構(gòu)使用了簡(jiǎn)化的OSI參考模型，它的協(xié)議結(jié)構(gòu)包括了五層：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)路層、資料鏈路層與物理層。由於Adhoc網(wǎng)路採(cǎi)用的是對(duì)等結(jié)構(gòu)，不需要使用專用的路由器、交換機(jī)等網(wǎng)路設(shè)備，因此網(wǎng)路中每個(gè)結(jié)點(diǎn)都具有相同的層次。Adhoc網(wǎng)路層次結(jié)構(gòu)模型209應(yīng)用服務(wù)應(yīng)用層傳輸服務(wù)傳輸層分組轉(zhuǎn)發(fā)和路由網(wǎng)路層鏈路控制/通道接入鏈路層邏輯鏈路控制子層媒體介入控制子層無(wú)線通道物理層無(wú)線自組網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)210（1）MAC協(xié)議（2）路由協(xié)議（3）服務(wù)品質(zhì)（QoS）（4）安全問(wèn)題（5）功率控制（6）網(wǎng)路的互聯(lián)（7）物理層自適應(yīng)技術(shù)6.2無(wú)線自組網(wǎng)的路由技術(shù)211路由是在IP網(wǎng)路中用來(lái)實(shí)現(xiàn)分組的正確轉(zhuǎn)發(fā)的進(jìn)程，把資訊從源穿過(guò)網(wǎng)路傳遞到目的的行為，在傳輸過(guò)程中至少遇到一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)。路由的功能是在網(wǎng)路層進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的。路由包含兩個(gè)基本的動(dòng)作：確定最佳路徑和通過(guò)網(wǎng)路傳輸資訊，在路由的過(guò)程中，後者也稱為數(shù)據(jù)交換。自組網(wǎng)路由協(xié)議面臨的問(wèn)題212Adhoc網(wǎng)路中由於節(jié)點(diǎn)的任意移動(dòng)性導(dǎo)致拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)、隨機(jī)且較快速地變化，這樣常規(guī)路由在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化時(shí)，就會(huì)花很大的代價(jià)重新路由，而且協(xié)議狀態(tài)將始終處?kù)恫皇諗繝顟B(tài)，佔(zhàn)用大量的網(wǎng)路資源，致使資訊的傳輸無(wú)法實(shí)現(xiàn)。自組網(wǎng)對(duì)路由協(xié)議的要求213①收斂迅速。②提供無(wú)環(huán)路由。③避免無(wú)窮計(jì)算。④控制管理開銷小。⑤對(duì)終端性能無(wú)過(guò)高要求。⑥支持單向通道。⑦儘量簡(jiǎn)單實(shí)用。自組網(wǎng)路由協(xié)議分類214主動(dòng)路由協(xié)議215主動(dòng)路由協(xié)議也被稱為表驅(qū)動(dòng)路由協(xié)議、先應(yīng)式路由協(xié)議，其路由發(fā)現(xiàn)策略類似於傳統(tǒng)的路由協(xié)議。在主動(dòng)路由協(xié)議中，網(wǎng)路的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都要週期性的向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送最新的路由資訊，並且每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都要保存一個(gè)或更多的路由表來(lái)存儲(chǔ)路由資訊。當(dāng)網(wǎng)路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，節(jié)點(diǎn)就在全網(wǎng)內(nèi)廣播路由資訊，這樣每一個(gè)節(jié)點(diǎn)就能連續(xù)不斷地獲得網(wǎng)路資訊。按需路由協(xié)議216按需路由協(xié)議也被稱為反應(yīng)式路由協(xié)議、源啟動(dòng)路由協(xié)議。與主動(dòng)路由協(xié)議不同的是，按需路由協(xié)議僅在需要路由時(shí)才由源節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建，因此，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和路由表內(nèi)容是按需建立的，它可能僅僅是整個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)資訊的一部分。通信過(guò)程中維護(hù)路由，通信完畢後便不再進(jìn)行維護(hù)。6.3無(wú)線自組網(wǎng)的MAC接入217由於Adhoc網(wǎng)路的特殊組織形式，固定網(wǎng)路的協(xié)議和有中心無(wú)線網(wǎng)路的很多協(xié)議無(wú)法直接被它採(cǎi)用，因而需要設(shè)計(jì)專門適用於Adhoc網(wǎng)路的協(xié)議，通道接入?yún)f(xié)議便是其中研究熱點(diǎn)之一。如何控制對(duì)共用通道的接入，是資料鏈路層的一個(gè)子層—MAC子層的主要任務(wù)。MAC位於資料鏈路層的底層，負(fù)責(zé)連接和控制物理層的通信介質(zhì)。無(wú)線自組網(wǎng)MAC接入?yún)f(xié)議面臨的問(wèn)題218由於Adhoc網(wǎng)路特殊的網(wǎng)路組織形式，它的通道接入?yún)f(xié)議面臨很多新的問(wèn)題。這些問(wèn)題包括不同的通道共用方式、隱藏終端和暴露終端問(wèn)題和節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的影響等。無(wú)線自組網(wǎng)MAC接入?yún)f(xié)議219根據(jù)通道的訪問(wèn)方式不同，無(wú)線自組網(wǎng)MAC協(xié)議可以分為：受控訪問(wèn)、隨機(jī)訪問(wèn)和混合訪問(wèn)三種。根據(jù)無(wú)線自組網(wǎng)中使用通道數(shù)量的不同，MAC協(xié)議可以分為：?jiǎn)瓮ǖ涝L問(wèn)協(xié)議、雙通道訪問(wèn)協(xié)議和多通道訪問(wèn)協(xié)議三類。MAC接入?yún)f(xié)議的發(fā)