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1、YCF（中职）走进智能家居单元4 案例4教学课件单元单元 4探究物联网主要支撑技术探究物联网主要支撑技术案例案例1 带您您物物联网网应用的体用的体现自自动识别技技术走进智能家居案例描述案例描述 物联网时代的来临，给自动识别技术带来新的发展机遇和挑战。随着进一步的推广和应用，自动识别技术将在人们未来日常生活的各个方面都会得到具体的应用，将会发展成为未来信息社会建设的一基础技术，具有良好的发展前景。那么自动识别技术都包括哪些呢？自动识别技术，在与计算机技术、通信技术、光电技术、互联网技术等高新技术集成的基础上，已经发展成为改变人们生活品质，提高人们工作效率，获得便利服务的有利工具和手段。近几十年，
2、自动识别技术得到了迅猛发展，已初步形成了一个包括条码识别、磁条磁卡识别、智能卡识别、光学字符识别、射频识别、声音识别及视觉识别等为主要代表的自动识别技术。随着自动识别技术的日趋成熟，性能越来越稳定，作用和效果已被社会所公认。目前，自动识别技术已广泛应用于身份识别、零售、物流运输、邮政通讯、电子政务、工业制造、军事、畜牧管理等各个领域，在我国物联网发展中发挥着越来越重要的作用。下面就来了解自动识别技术在物联网中应用的体现吧！案例呈案例呈现活动活动5 声音识别技术与电视声音识别技术与电视活动活动6 虹膜识别技术与保密虹膜识别技术与保密活动1 感知自动识别技术 物联网中非常重要的技术就是自动识别技术
3、，自动识别技术融合了物理世界和信息世界，是物联网区别于其他网络（如：电信网，互联网）最独特的部分。自动识别技术可以对每个物品进行标识和识别，并可以将数据实时更新，是构造全球物品信息实时共享的重要组成部分，是物联网的基石。通俗讲，自动识别技术就是能够让物品“开口说话”的一种技术。随着人类社会步入信息时代，人们所获取和处理的信息量不断加大。传统的信息采集输入是通过人工手段录入的，不仅劳动强度大，而且数据误码率高。那么怎么解决这一问题呢？答案是以计算机和通信技术为基础的自动识别技术。活动1 感知自动识别技术知识链接 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
4、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。自动识别技术将计算机、光、电、通信和网络技术融为一体，与互联网、移动通信等技术相结合，实现了全球范围内物品的跟踪与信息的共享，从而给物体赋予智能，实现人与物体以及物体与物体之间的沟通和对话。自动识别技术将数据自动采集，对信息自动识别，并自动输入计算机，使得人类得以对大量数据信息进行及时、准确的处理。活动1 感知自动识别技术知识链接 在当前比较流行的物流研究中，基础数据的自动识别与实时采集更是物流信息系统（LMIS，Logistics Management Information System）的存在基础，因为，物
5、流过程比其他任何环节更接近于现实的“物”，物流产生的实时数据比其他任何工况都要密集，数据量都要大。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或者数据集技术。活动1 感知自动识别技术大家做自动识别技术是集计算机、光、磁、物理、机电、通信技术为一体的高新技术学科，包含的种类很多，试着查阅资料对各种自动识别技术比较分析，完成下表。表4-9各种自动识别技术比较活动2 智能卡技术与第二代身份证 智能卡（smart card）由称为集成电路卡，即IC卡。它将一个集成电路芯片镶嵌于塑料基
6、片中，封装成卡的形式，其外形与覆盖磁片的磁卡相似。广泛地应用于金融、身份证和社会保障等领域，它继承了磁卡以及其他IC卡的所有优点，并有极高的安全、保密、防伪能力。图4-28 智能IC卡活动2 智能卡技术与第二代身份证知识链接 根据卡片中所嵌的芯片类型不同可以分为三类：（1）存储器卡：卡内的集成电路是可用电擦除的可编程只读存储器EEPROM，它仅具有数据存储功能，没有数据处理能力。（2）逻辑加密卡：卡内的集成电路包括加密逻辑电路和可编程只读存储器EEPROM，加密逻辑电路在一定程度上保护着卡和卡中数据的安全。（3）CPU卡：卡内的集成电路包括中央处理器CPU、可编程只读存储器EEPROM、随机存
7、储器RAM以及固化在只读存储器ROM中的卡内操作系统COS(Chip Operating System)。活动2 智能卡技术与第二代身份证知识链接 IC卡的功能可归结为最基本的两点：（1）身份证明：例如用个人身份证卡，组织机构身份证卡，驾驶执照卡，门锁卡，仪器设备使用卡，医疗证卡，员工考勤卡和各种优惠卡以及用于工商的企业服务卡等。（2）金融卡应用：例如用IC卡作为信用卡，储蓄卡，付款卡，电子钱包，社会保障卡，交通自动交费卡，电子车票，收费卡(水、电、煤气等)。IC卡能在如此广泛的领域应用的前提是：IC卡具有很高的安全可靠性。活动1 什么是物联网知识链接 第二代身份证具有机读功能：证件机读信息进
8、行加密运算处理后存储在证件专用集成电路（芯片）内，进行有效的数字防伪。图4-29 阅读机扫描第二代身份证活动2 智能卡技术与第二代身份证大家做 通过百度搜索或查阅相关资料，了解专用阅读机：具分为台式和手持两种是如何读取存储在证件芯片内的信息的？图4-30 专业阅读机读取证件活动 RFID识别技术与资源管理 从概念上来讲，RFID类似于条码扫描，对于条码技术而言，它是将已编码的条形码附着于目标物并使用专用的扫描读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫描读写器；而RFID则使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID标签，利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器。从结构上讲R
9、FID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器和很多应答器组成。活动 RFID识别技术与资源管理知识链接 射频识别技术（英文：Radio Frequency IDentification，缩写：RFID）是一种无线通信技术，可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。图4-31 射频识别技术活动 RFID识别技术与资源管理知识链接 物联网中非常重要的技术就是RFID技术。以简单RFID系统为基础，结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，构建一个有大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的，比I
10、nternet更为庞大的物联网成为RFID技术发展的趋势。图4-32 射频识别技术在物联网中的应用活动3 RFID识别技术与资源管理大家做RFID作为无线通信和自动识别技术的一种完美结合，被认为是2l世纪最有前途的IT技术之一。RFID技术的发展经历了一下几个阶段，试着网上搜索完成下表。表4-10 物联网各关键技术在生产生活中的应用活动4 指纹识别技术与门锁 指纹识别技术把一个人同他的指纹对应起来，通过比较他的指纹和预先保存的指纹进行比较，就可以验证他的真实身份。每个人(包括指纹在内)皮肤纹路在图案、断点和交叉点上各不相同，也就是说，是唯一的，且终生不变。依靠这种唯一性和稳定性，我们才能创造指
11、纹s识别技术。图4-33 指纹识别技术活动4 指纹识别技术与门锁知识链接 指纹识别技术是把一个人（待识别者）同他的指纹对应起来，利用特定的识别系统（例如安装了某种指纹识别软件、服务器的计算机）将他的指纹和预先保存的指纹（数据库中保存的正确的指纹数据）进行比较，就可以验证他的真实身份。这是由于每个人（包括指纹在内）皮肤纹路在图案、断点和交叉点等生理特征上各不相同，是唯一的、可完全区分的，并且终生不变的，正因如此，依靠这种生理上的唯一性和稳定性，我们开发出了指纹识别技术。活动4 指纹识别技术与门锁知识链接 指纹锁是一种以人体指纹为识别载体和手段的智能锁具，它是计算机信息技术、电子技术、机械技术和现
12、代五金工艺的完美结晶。指纹锁一般由电子识别与控制、机械联动系统两部分组成。指纹的唯一性和不可复制性决定了指纹锁是目前所有锁具中最为安全的锁种。指纹锁除指纹识别外，根据国家规定，应当加配应急机械钥匙。图4-34 指纹锁活动4 指纹识别技术与门锁大家做 在安全等级要求更高的指纹锁中，可能会涉及“双指（多指）论证”即由多个人的指纹串连验证通过才能开锁的情况。根据“指纹管理”功能的需求，结合具体的应用场景来完成流程设计。活动5 声音识别技术与电视 智能声音识别技术（ISR）主要是通过对监测样本的声音特征进行分析，得到该样本的声音特征文件。特别的专业数字信号处理(DSP)芯片具很强的数据处理能力，最大限
13、度地减少占用CPU资源，从而实现一台计算机可同时对多个音频信号进行并行处理识别。智能声音识别技术由于采用了特别的算法，能自动对输入的音频信号进行前期处理调节，从而大大提高了声音识别的正确率，经过实际测试，识别准确率高达98%以上，达到了国内先进水平。这也保证了该技术真正进入了实用阶段。活动5 声音识别技术与电视知识链接 声音识别技术主要有两大类，一种是声音的相似性识别，一种是语音的意义识别。其中第二种是通过语音识别，将话音变成文字，主要用于信息的快速输入、人工智能、人机对话等领域。而第一种声音的相似性识别，则是比较两个声音的相似性，从大量的声音信息中，找出和某一个样本声音相似的部分，主要用于某
14、一个特定声音的筛选，可广泛应用于信息检索、国家安全等领域。活动5 声音识别技术与电视知识链接 手机的语音助手功能从苹果Siri的异常火热，发展到现在已经非常普及，仅需一个手机应用程序便能实现。而电视的语音操作，则是于近期快速发展的智能电视所引导起来的。现在许多高性能的智能电视中也已经比较常见了。图4-35 语音识别技术活动5 声音识别技术与电视知识链接 语音控制可以用多屏互动的语音输入来实现，可以控制电视的搜索，应用程序的打开，换台等动作，甚至您可以让电视讲笑话。超强的语音识别技术，只需要简单下达口令，即可轻松完成电视控制、咨询信息以及搜索功能图4-36 语音控制电视活动5 声音识别技术与电视
15、大家做 1、利用智能手机的语音控制功能呼叫通讯录得联系人？2、通过语音控制功能实现智能电视的选台功能？活动6 虹膜识别技术与保密 虹膜识别技术是基于眼睛中的虹膜进行身份识别，应用于安防设备以及有高度保密需求的场所。人的眼睛结构由巩膜、虹膜、瞳孔晶状体、视网膜等部分组成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分，其包含有很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹、隐窝等的细节特征。而且虹膜在胎儿发育阶段形成后，在整个生命历程中将是保持不变的。这些特征决定了虹膜特征的唯一性，同时也决定了身份识别的唯一性。图4-37 虹膜识别技术活动6 虹膜识别技术与保密知识链接 虹膜识别是与眼睛有关的生物识别中对人
16、产生较少干扰的技术。虹膜识别技术是人体生物识别技术的一种。随着科学技术的发展，虹膜识别控制单元的价格将逐步降低，使得足以满足大部分客户的需求。图4-38 虹膜识别活动6 虹膜识别技术与保密知识链接 虹膜识别就是通过对比虹膜图像特征之间的相似性来确定人们的身份。它使用相当普通的照相机元件，而且不需要用户与计算机发生接触。虹膜识别技术的过程一般来说包含四个步骤：1虹膜图像获取：使用特定的摄像器材对人的整个眼部进行拍摄，并将拍摄到的图像传输给虹膜识别系统的图像预处理软件。2图像预处理：对获取到的虹膜图像进行如下处理，使其满足提取虹膜特征的需求。3特征提取：采用特定的算法从虹膜图像中提取出虹膜识别所需
17、的特征点，并对其进行编码。4特征匹配：将特征提取得到的特征编码与数据库中的虹膜图像特征编码逐一匹配，判断是否为相同虹膜，从而达到身份识别的目的。活动6 虹膜识别技术与保密大家做 虹膜识别是当前应用最为方便和精确的一种生物识别技术，那么虹膜识别的特点又有哪些呢？试着通过百度搜索或查阅相关资料来完成。拓展提升拓展提升 1职场模拟 在今天互联网日益普及，信息大爆炸的时代，人类越来越多依赖计算机获得各种信息，传统的信息输入方式速度低又要花费大量的人力和时间，因此通过光学识别技术OCR实现文字信息高速、自动输入的计算机的自动识别技术越来越受欢迎。OCR作为新一代计算机智能接口的一个重要组成部分，是如何实现方便、快捷的？2畅想无限 比尔盖茨认为：“以人类生物特征（指纹、语音、面像识别等方式）进行身份验证的生物识别技术，在今后数年内将成为IT产业最为重要的技术革命。”而面像库是国家相比指纹等最完整的身份资料，面像识别具有更为简便、准确、经济及可扩展性良好等众多优势，运用你的智慧，发挥你的想象，谈谈面部识别技术广泛应用的方面？考核考核评价价 根据下列考核评价表，结合前面所学内容，对本阶段学习做出客观评价，简单总结学习的收获及存在的问题。谢谢！谢谢！