物聯(lián)網(wǎng)公開課：原理和技術(shù)指導

吳楠ivan_111@126.com知原理，方能看本質(zhì)。第三課原理與技術(shù)指導

技術(shù)原理模仿自然的技術(shù)，賦予了物體與人相似的功能。在與物體聯(lián)網(wǎng)的過程中，只有懂得這些物體信息轉(zhuǎn)化的原理，才能更好得把握技術(shù)方案，成為合格的工程師。感知層傳輸層應(yīng)用層硬軟觸覺（傳感器）傳感器將被測量的量轉(zhuǎn)化成電信號并輸出。通常包括敏感元件、轉(zhuǎn)化元件、信號調(diào)節(jié)放大電路和輔助電源。壓電效應(yīng)觸覺（傳感器）磁電效應(yīng)光電效應(yīng)觸覺（射頻識別）射頻識別RFID（RadioFrequencyIDentification）基于電磁場理論。主要原理是電子標簽（小型振蕩電路）發(fā)出的電磁波具有一定特性，被閱讀器讀取后可以解讀出具體的信號含義。被動RFID：芯片標簽中不包含電源，需要通過電磁感應(yīng)來獲得能量并輻射電磁波。校園卡、公交卡等。半主動RFID：標簽不需要靠接收電磁波來供電，只用做好會傳。（與主動式的區(qū)別）主動RFID：芯片標簽中包含電源，可以主動發(fā)射電磁信號，通訊距離較強。精確定位、ETC等。觸覺（射頻識別）/html/20060106/news_88_826191.html皮膚下植入射頻芯片觸覺（射頻識別）不同頻率的特性比較視覺（二維碼）堆疊式/行排式二維條碼又稱堆積式二維條碼或?qū)优攀蕉S條碼），其編碼常見原理是建立在一維條碼基礎(chǔ)之上，按需要堆積成二行或多行。矩陣式二維條碼（又稱棋盤式二維條碼）它是在一個矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進行編碼。QR碼支持編碼的內(nèi)容包括純數(shù)字、數(shù)字和字符混合編碼、8位字節(jié)碼和包含漢字在內(nèi)的多字節(jié)字符。其中：數(shù)字：每三個為一組壓縮成10bit；字母數(shù)字混合:每兩個為一組，壓縮成11bit；8bit字節(jié)數(shù)據(jù)：無壓縮直接保存；多字節(jié)字符：每一個字符被壓縮成13bit。視覺（二維碼）：QR碼視覺（指紋識別）指紋紋路經(jīng)常出現(xiàn)中斷、分叉或轉(zhuǎn)折。這些斷點、分叉點和轉(zhuǎn)折點就稱為"特征點"二值化霍夫變換視覺（人臉識別）針對檢測出的人臉模型，進行圖像分析，常用的方法包括特征向量（特征多項式）法和模板比對法。用到的算法比指紋識別略為復(fù)雜。通過一些形狀分割，將不同的部位分成不同的特征，最終相加成為人臉。視覺（手勢動作識別）手勢動作識別是近幾年比較熱門的技術(shù)和產(chǎn)品，其主要原理是通過圖像處理技術(shù)，將動作模型與數(shù)據(jù)庫中的模型進行匹配，并給出相應(yīng)的控制。識別模型參數(shù)分析數(shù)據(jù)比對視覺（虹膜識別）虹膜的高度獨特性、穩(wěn)定性及不可更改的特點，是虹膜可用作身份鑒別的物質(zhì)基礎(chǔ)。由許多腺窩、皺褶、色素斑等構(gòu)成兩個不同的虹膜信息有75%匹配信息的可能性是1:106。等錯率：1:1200000。兩個不同的虹膜產(chǎn)生相同IrisCode（虹膜代碼）的可能性是1:1052。聽覺（語音識別）聲音具有一定的波形，不同的聲音波形不同。通過濾去噪聲、獲得聲波的離散坐標點，并與數(shù)據(jù)庫中的波形進行比對，系統(tǒng)可以得出該串聲波所表達的意思。感（GPS）以全球24顆定位人造衛(wèi)星為基礎(chǔ)，向全球各地全天候地提供三維位置、三維速度等信息的一種無線電導航定位系統(tǒng)。其原理是電磁波的飛行時間（通過偽隨機碼得到）乘以光速。消除誤差的方法：多方程解。求差法可以較好得平衡誤差。感（GPS）導航電文包括衛(wèi)星星歷、工作狀況、時鐘改正、電離層時延修正、大氣折射修正等信息。它是從衛(wèi)星信號中解調(diào)制出來，以50b/s調(diào)制在載頻上發(fā)射的。任何時候至少有4顆衛(wèi)星感（腦電波識別）人腦在工作時，大量神經(jīng)元在進行著定向的電信號交流，這樣便產(chǎn)生了電磁場，即腦電波。人腦使用不同的分區(qū)時，相應(yīng)的分區(qū)被激活，從而產(chǎn)生特定頻率的電磁波，這就是腦電波識別的原理。感（腦電波識別）這是一些自發(fā)的有節(jié)律的神經(jīng)電活動，其頻率變動范圍在每秒1－30次之間，可劃分為四個波段，即δ（1－3Hz）θ（4－7Hz）α（8－13Hz）β（14－30Hz）（這幾種波的頻率邊界，在學界還沒有完全統(tǒng)一的標準。亦有學者認為δ波小于4Hz，θ波4～7Hz，α波8～12Hz，β波13～35Hz，并認為有大于35Hz的腦電波，并命名為γ波。長期處于該狀態(tài)下的人會有生命危險）感（腦電波識別）人腦中存在有許多的功能區(qū)域性腦波律動(Brainrhythm)，比較為人所知的有(1)Murhythm:約存在于10~20Hz的頻帶之間，主要區(qū)域為感覺運動區(qū)(sensorymotorarea)(2)Taurhythm:約存在于8~10Hz之間，存在區(qū)域為上顳葉皮質(zhì)(uppertemporallobe)(3)sigmarhythm:月存在于7~9Hz之間，存在區(qū)域為sensoryarea(4)Alpharhythm:約10Hz，存在區(qū)域為枕葉視覺區(qū)。這些Brainrhythm具有特定的功能以及特定存在的區(qū)域，所以可以用來作特定區(qū)域的功能性分析。通訊能力（Zigbee）Zigbee采用IEEE802.15.4協(xié)議，是一種近距離的無線通訊協(xié)議。特點是大規(guī)模、自組織、多跳、功耗低。軟件編譯環(huán)境常采用TinyOS系統(tǒng)。編程語言多用nesC。通訊能力（Wi-Fi）基于IEEE802.11標準。wirelessfidelity即無線保真，是為了增加IEEE802.11標準系列產(chǎn)品的互通性。每購買一臺含有Wi-Fi技術(shù)的電子設(shè)備的時候，我們所付的價錢就包含了交給澳洲政府的Wi-Fi專利使用費。（Wi-Fi技術(shù)由澳洲政府的研究機構(gòu)CSIRO在90年代發(fā)明并于1996年在美國成功申請了無線網(wǎng)技術(shù)專利。）通訊原理（3G）目前3G存在四種標準：CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合。什么是通訊標準？以常見形式、被人們廣泛使用的軟件算法。WCDMA（歐洲）：寬帶碼分多址。CDMA2000（美國）：支持者不如W-CDMA多。TD-SCDMA（中國）：時分同步CDMA。WiMAX（國際電信聯(lián)盟）：微波存取全球互通。通訊原理（3G）CDMA：碼分多址?；跀U頻技術(shù)，即將需傳送的具有一定信號帶寬信息數(shù)據(jù)，用一個帶寬遠大于信號帶寬的高速偽隨機碼進行調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴展，再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去。程序語言：技術(shù)原理？機器語言→匯編語言→程序語言。由于構(gòu)造和思考習慣不同，機器語言更加接近計算機，因此運行效率最高；程序語言更加接近用戶，因此開發(fā)速度更快。人們通過編程，教會計算機如何思考，如何處理輸入的數(shù)據(jù)。語言都是相通的。技術(shù)如何組合，成為完整的項目或產(chǎn)品1、在感知層計算機通過其各種感官（壓電、光電、磁電等效應(yīng)），將各種不同的信息轉(zhuǎn)化為電信號，并通過電路將這些信號標準化，方便傳輸和處理。2、已經(jīng)調(diào)整好的信號按照一定的協(xié)議，封裝到電磁波中，傳輸?shù)教幚碇行模ㄔ朴嬎悖?、通過各種渠道獲取到網(wǎng)絡(luò)中各類物體信息后，應(yīng)用層的處理中心通過計算機和軟件對這些信息進行分析并得出結(jié)果，這些結(jié)果（壓力、光照度、圖像信息、位置信息等）往往是用戶所需要的。提問我的項目如何去更快得解決技術(shù)問題？針對現(xiàn)在的行業(yè)我更應(yīng)關(guān)注哪種技術(shù)？（智慧物流、智能交通、智能家居）下節(jié)內(nèi)容What'snext標準問題為什么制約著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展？在國外大家是如何認知和研究物聯(lián)網(wǎng)的？物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的國內(nèi)外環(huán)境是怎樣的？吸納下節(jié)課的信息，你在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的成功率將會提升至45%。

課程體系介紹免費公開課：暫定每周六下午3:00-4:30物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)解讀

概念與行業(yè)解讀架構(gòu)與層面剖析原理與技術(shù)指導標準與國際環(huán)境應(yīng)用與商業(yè)模式物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)動態(tài)分析

物聯(lián)網(wǎng)熱門話題線上活