物联网技术与应用第三节课笔记

主题：
物联网标识技术与应用解析
概要：
该记录介绍了RFID技术原理、分类及应用，并拓展到OCR、语音识别、生物识别等物联网标识技术，探讨了多模态学习与未来发展方向。
1. RFID技术具有体积小、成本低、寿命长的优点，其内置电池仅在读取时为芯片供电，适用于多种场景。根据工作频率可分为低频、高频、超高频和微波标签，不同频率对应不同的读写距离与应用领域。

2. 低频RFID标签工作频率为125~134.2 kHz，读写距离小于一米，常用于门禁考勤、电子钱包及动物管理。高频标签工作频率为13.56 MHz，多为无源标签，广泛应用于电子身份识别、校园卡和身份证中。

3. 超高频RFID标签频率范围为860~960 MHz，微波标签为2.45~5.8 GHz，具有较快的数据传输速度和较远的识别距离。这类标签需视距传播，天线设计为定向型，适用于物流、高速公路不停车收费等远距离识别场景。

4. EPC编码体系由版本号、域名管理、对象分类和序列号四部分组成，支持64位、96位和256位编码结构。该标准旨在实现全球范围内对每件产品的唯一标识，是物联网中商品追踪与管理的重要基础。

5. RFID系统由标签、读写器和天线三部分构成，标签按供电方式分为无源、有源和半有源三种类型。无源标签成本低但读取距离近，有源标签带电池可实现远距离通信，半有源标签仅用电池维持内部电路运行。

6. OCR技术通过扫描图像并进行预处理、特征提取、对比识别，将印刷或手写字符转换为计算机可读文本。随着人工智能发展，OCR已广泛应用于移动端和各类系统中，识别准确率大幅提升。

7. 语音识别技术经历了从早期数字识别到深度神经网络的发展过程，现已广泛应用于微信语音转文字、智能助手等领域。主流方法包括基于DNN-HMM的传统模型和端到端的Sequence-to-Sequence模型。

8. 指纹识别主要有光学式、电容式和超声波三种方式，分别利用光线反射、电容差异和声波回波来获取指纹纹路信息。录入后系统提取特征点用于后续比对，实现身份验证功能。

9. 步态识别通过分析视频中人体关键关节的动作序列来识别人的身份，具有非接触性和可接受性优势。常用18个关键点构建人体骨架模型，并采用图神经网络等方法进行姿态分析与行为理解。

10. 遥感技术利用传感器远距离探测目标电磁波信号，主要数据来源包括卫星和无人机采集的多模态图像。可见光、红外等多种类型数据融合分析，广泛应用于环境监测、农业和军事等领域。

11. CLIP是一种多模态学习框架，通过联合训练文本和图像编码器实现图文匹配，可用于零样本图像分类任务。其核心思想是拉近匹配图文对的特征距离，推开不匹配对的特征距离。

12. LoRA是一种轻量化微调技术，通过低秩分解减少大模型参数更新量，在保持原模型性能的同时适应新任务。该技术可用于将可见光图像模型迁移至红外图像识别等跨模态应用场景。

13. 物联网标识标准体系包括国际标准（如ISO/IEC）、国家标准（由中国工信部等制定）和行业标准（如EPCglobal）。当前标准涵盖技术规范、数据结构、接口协议等方面，推动全球统一标识体系建设。

14. 未来物联网标识技术发展趋势包括多种载体共存（如条码、二维码、RFID融合使用）、加强隐私安全保护以及提升物品搜索服务能力。技术需兼顾数据采集效率与用户隐私权衡。

15. 医疗健康领域的物联网应用依赖于可穿戴传感器网络，实时采集患者体温、脉搏、血压等生理数据并通过基站上传。医生可通过移动终端远程监控，并在异常时及时干预，提升护理效率与安全性。

主题：
条形码与二维码技术解析
概要：
体温测量与条形码、二维码、磁卡、IC卡及RFID技术在数据自动采集中的应用与发展。
1.体温测量在疫情期间推动了自动红外测温技术的广泛应用，该技术通过非接触方式快速采集人体温度，提高了检测效率并减少了交叉感染风险。  
2.数据自动采集技术主要分为识别和测量两类，识别技术用于判断物体身份，如条形码、磁卡、IC卡和视频标签等。  
3.条形码是一种将信息编码为黑白条纹图形的技术，广泛应用于商品标识，包含生产国、制造商、产品名称等信息。  
4.一维条形码由宽度不等的黑白条纹组成，通过扫描设备读取信息，常见于超市零售系统中，显著提升了结账和库存管理效率。  
5.UPC条形码是现代零售业的标准编码格式，采用矩形设计具有容错区，即使边缘磨损也能准确读取中心信息。  
6.二维码在二维空间存储信息，相比一维条形码具有更大的信息容量、更强的纠错能力和更高的安全性。  
7.QR码是最常见的二维码类型，其三个定位方块支持多方向扫描，广泛应用于支付、物流和信息分享场景。  
8.二维码通过黑白方块表示二进制数据，利用伽罗瓦域运算实现数据编码与纠错，确保信息传输的可靠性。  
9.二维码的纠错机制基于多项式除法和预设固定值生成校验码，能够在部分数据损坏时自动恢复原始信息。  
10.磁卡是一种利用磁性载体记录数据的识别介质，常用于银行卡和门禁系统，但易受外界磁场干扰导致消磁。  
11.IC卡分为接触式和非接触式两种，非接触式IC卡通过射频技术实现无线通信，广泛应用于校园卡、门禁卡等领域。  
12.RFID（射频识别）是一种非接触式自动识别技术，通过电子标签唯一标识物体，是物联网中的关键技术之一。  
13.RFID系统由标签、读写器和天线组成，支持远距离、批量识别，适用于恶劣环境且无需人工干预。  
14.无源RFID标签依靠读写器提供的电磁感应能量工作，主动发送存储信息，适用于低成本、低功耗的应用场景。  
15.有源RFID标签内置电池供电，可主动发射信号，适用于长距离识别和实时追踪，但成本较高且寿命有限