现代物流技术与装备杭电hdu考试题目都来自这里文档格式.docx
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⏹起始符：
阅读时限扫过起始符，表示该条码开始读入。
起始符可以避免连续阅读时几组条形码互相混淆或由于阅读不当丢失前面的条码
⏹终止符：
条码终止的标志，作用与起始符类似
⏹数据符：
条形码的核心，传递主要信息
⏹校验码：
对所译出的条码进行校验，确认所阅读信息的正确性。
⏹头、尾空白区：
条形码一般可以双向阅读，尾部空白与头部空白作用相同。
保证条码扫描器的光束到达第一个条纹之前，能够达到较稳定的速度。
一维条码的编码方法
条码的编码方法是指条码中条空的编码规则以及二进制的逻辑表示的设置。
计算机设备只能识读二进制数据，条码符号作为一种为计算机信息处理而提供的光电扫描信息图形符号，也应满足计算机二进制的要求。
条码的编码方法就是要通过设计条码中条与空的排列组合来表示不同的二进制数据。
一般来说，条码的编码方法有两种：
模块组合法和宽度调节法。
⏹模块组合法是指条码符号中，条与空是由标准宽度的模块组合而成。
一个标准宽度的条表示二进制的“1”，而一个标准宽度的空模块表示二进制的“0”。
商品条码模块的标准宽度是0.33mm，它的一个字符由两个条和两个空构成，每一个条或空由1~4个标准宽度模块组成。
⏹宽度调节法是指条码中，条与空的宽窄设置不同，用宽单元表示二进制的“1”，而用窄单元表示二进制的“0”，宽窄单元之比一般控制在2~3。
世界上使用比较广泛的几种条码：
⏹
（1）EAN条码
⏹
（2）UPC条码
⏹（3）二五条码
⏹（4）交叉二五条码
EAN码是国际物品编码协会在全球推广应用的商品条码，是定长的纯数字型条码，它表示的字符集为数字0~9。
在实际应用中，EAN码有两种版本，标准版是由13位数字组成，称为EAN-13码或长码；
缩短版EAN码是由8位数字组成，称为EAN-8码或者短码。
EAN-13码是按照“模块组合法”进行编码的。
它的符号结构由八部分组成：
符号结构、左侧空白区、起始符、左侧数据符、中间分隔符、右侧数据符、校验符、终止符、右侧空白区、模块数。
EAN-8码由8位数字组成，用于包装面积较小的商品上。
.EAN-8码没有制造厂商代码，仅有前缀码、商品项目代码和校验码。
UPC码是美国统一代码委员会UCC制定的商品条码，它是世界上最早出现并投入应用的商品条码，在北美地区得以广泛应用。
厂商识别代码由7~9位数字组成，用于对厂商的唯一标识。
厂商代码是各国的EAN编码组织在EAN分配的成员前缀码（X13，X12，X11）的基础上分配给厂商的代码。
前缀码是标识EAN所属成员的代码，由EAN统一管理和分配，以确保前缀码在国际范围内的唯一性。
商品项目代码由5~3位数字组成，用以标识商品的代码。
商品项目代码由厂商自行编码。
二五条码是根据宽度调节法进行编码，并且只有条表示信息的非连续型条码。
每一个条码字符由规则的5个条组成，其中有两个宽单元，三个是窄单元，故称为“二五条码”。
它的字符集为数字字符0~9。
⏹25条码是最简单的条码，但不能有效的利用空间，将条表示信息，扩展到用空也表示信息，就产生了交叉25条码。
⏹交叉25码是一维条码中密度最高的条码，广泛用于商品批发、仓库、机场、生产/包装识别和工业中。
⏹交叉25码长度可变，条和空都能表示信息。
二维条码技术特点
⏹1）信息容量大
在国际标准的证卡有效面积上,可以容纳1848个字母字符或2729个数字字符，约500个汉字信息。
比普通条码信息容量高几十倍。
⏹2）编码范围广
可以将照片、指纹、掌纹、签字、声音、文字等凡可数字化的信息进行编码。
⏹3）保密、防伪性能好
具有多重防伪特性，可以采用密码防伪、软件加密及利用所包含的信息如指纹、照片等进行防伪，因此具有极强的保密防伪性能。
⏹4）译码可靠性高
普通条码的译码错误率约为百万分之二左右，而二维条码的误码率不超过千万分之一
⏹5）修正错误能力强
采用世界上最先进的数学纠错理论，如果破损面积不超过50％，条码由于沾污、破损等所丢失信息，可以照常破译出丢失的信息。
⏹6）容易制作且成本很低
利用现有的点阵、激光、喷墨、热敏/热转印、制卡机等打印技术，可在纸张、卡片、PVC、甚至金属表面上印出二维条码。
由此所增加的费用仅是油墨的成本，因此二维条码又称是“零成本”技术。
⏹7）条码符号的形状可变
同样的信息量，二维条码的形状可以根据载体面积及美工设计等进行自我调整
PDF417二维条码结构
除了起始码和结束码外，左标区、资料区和右标区的组成字元皆可称为字码（Codeword），每一个字码由17个模组（Modules）所构成，每一个字码又可分成4线条（或黑线）及4空白（或白线），每个线条至多不能超过6个模组宽。
每个417码因资料大小不同，其行数及每行的资料模组数与字码数都可以从1至30不等。
条码识别系统的原理示意图
第2部分RFID技术
⏹RFID是RadioFrequencyIdentification的缩写，即射频识别，俗称电子集团电话
最基本的RFID系统由三部分组成：
集团电话（Tag）：
由耦合元件及芯片组成，每个集团电话具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；
阅读器（Reader）：
读取（有时还可以写入）集团电话信息的设备，可设计为手持式或固定式；
天线（Antenna）：
在集团电话和读取器间传递射频信号。
RFID技术的基本工作原理：
集团电话进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（PassiveTag，无源集团电话或被动集团电话），或者主动发送某一频率的信号（ActiveTag，有源集团电话或主动集团电话）；
解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
解读器通过接收集团电话发出的无线电波接收读取数据。
最常见的是被动射频系统，当解读器遇见RFID集团电话时，发出电磁波，周围形成电磁场，集团电话从电磁场中获得能量激活集团电话中的微芯片电路，芯片转换电磁波，然后发送给解读器，解读器把它转换成相关数据。
控制计算器就可以处理这些数据从而进行管理控制。
在主动射频系统中，集团电话中装有电池在有效范围内活动。
RFID自动识别术语解释
·
微波：
波长为0.1-100厘米或频率在1-100GHZ的电磁波。
射频：
一般指微波。
电子集团电话：
以电子数据形式存储标识物体代码的集团电话，也叫射频卡。
被动式电子集团电话：
内部无电源、靠接收微波能量工作的电子集团电话。
主动式电子集团电话：
靠内部电池供电工作的电子集团电话。
微波天线：
用于发射和接受微波信号。
读出装置：
用于读取电子集团电话内电子数据
阅读器：
用于读取电子集团电话内电子数据。
编程器：
用于将电子数据写入电子集团电话或查阅电子集团电话内存储数据。
波束范围：
指天线发射微波的照射功率范围。
集团电话容量：
电子集团电话编程时所能写入的字节数或逻辑位数。
RFID技术的优点
1.快速扫描。
RFID辨识器可同时辨识读取数个RFID。
2.体积小型化、形状多样化。
RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制，不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。
此外，RFID集团电话更可往小型化与多样形态发展，以应用于不同产品。
3.抗污染能力和耐久性。
传统条形码的载体是纸张，因此容易受到污染，但RFID对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。
此外，由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上，所以特别容易受到折损；
RFID卷标是将数据存在芯片中，因此可以免受污损。
4.可重复使用。
现今的条形码印刷上去之后就无法更改，RFID集团电话则可以重复地新增、修改、删除RFID卷标内储存的数据，方便信息的更新。
5.穿透性和无屏障阅读。
在被覆盖的情况下，RFID能穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质，并能够进行穿透性通信。
而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下，才可以辨读条形码
6.数据的记忆容量大。
一维条形码的容量是50字节，二维条形码最大的容量可储存3000字节，RFID最大的容量有数兆字节。
随着记忆载体的发展，数据容量也有不断扩大的趋势。
7.安全性。
由于RFID承载的是电子式信息，其数据内容可经由密码保护，使其内容不易被伪造及变造。
集团电话还可以连接到数据库，存储产品库存编号，当前位置，状态，售价，批号的信息。
近年来，RFID因其所具备的远距离读取、高储存量等特性而备受瞩目。
它不仅可以帮助一个企业大幅提高货物、信息管理的效率，还可以让销售企业和制造企业互联，从而更加准确地接收反馈信息，控制需求信息，优化整个供应链。
RFID中的射频卡分类
1.按供电方式分为有源卡和无源卡。
有源是指卡内有电池提供电源，其作用距离较远，但寿命有限、体积较大、成本高，且不适合在恶劣环境下工作；
无源卡内无电池，它利用波束供电技术将接收到的射频能量转化为直流电源为卡内电路供电，其作用距离相对有源卡短，但寿命长且对工作环境要求不高。
2.按载波频率分为低频射频卡、中频射频卡和高频射频卡。
低频射频卡主要有125kHz和134.2kHz两种，中频射频卡频率主要为13.56MHz，高频射频卡主要为433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。
低频系统主要用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、校园卡、动物监管、货物跟踪等。
中频系统用于门禁控制和需传送大量数据的应用系统；
高频系统应用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合，其天线波束方向较窄且价格较高，在火车监控、高速公路收费等系统中应用。
3.按调制方式的不同可分为主动式和被动式。
主动式射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器；
被动式射频卡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，该类技术适合用在门禁或交通应用中，因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。
在有障碍物的情况下，用调制散射方式，读写器的能量必须来去穿过障碍物两次。
而主动方式的射频卡发射的信号仅穿过障碍物一次，因此主动方式工作的射频卡主要用于有障碍物的应用中，距离更远（可达30米）。
4.按作用距离可分为密耦合卡（作用距离小于1厘米）、近耦合卡（作用距离小于15厘米）、疏耦合卡（作用距离约1米）和远距离卡（作用距离从1米到10米，甚至更远）。
5.按芯片分为只读卡、读写卡和CPU卡。
RFID中的射频频率
⏹射频集团电话和解读器也要调制到相同的频率才能工作。
LF、HF、UHF就对应着不同频率的射频。
LF代表低频射频，在125KHz左右，HF代表高频射频，在13.54MHz左右，UHF代表超高频射频，在850至910MHz范围之内。
⏹在操作中有4种波段的频率，低频（125KHz），高频（13.54MHz），超高频（850-910MFz），微波（2.45GHz）.每一种频率都有它的特点，被用在不同的领域，因此要正确使用就要先选择合适的频率。
⏹不同的国家使用的同频率，也不相同。
现在，欧洲使用的超高频是868MHz,美国的则是915MHz.日本目前不允许将超高频用到射频技术中。
⏹不同的频率有不同的特点，因此他们的用途也就形形色色。
例如，低频集团电话比超高频集团电话便宜，节省能量，穿透废金属物体力强，他们最适合用于含水成分较高的物体，例如水果等。
⏹超高频作用范围广，传送数据速度快，但是他们比较耗能，穿透力较弱，作业区域不能有太多干扰，适合用于监测从海港运到仓库的物品。
RFID中的射频天线
⏹在RFID装置中，工作频率增加到微波区域的时候，天线与集团电话芯片之间的匹配问题变得更加严峻。
天线的目标是传输最大的能量进出集团电话芯片。
这需要仔细的设计天线和自由空间以及其相连的集团电话芯片的匹配。
⏹一般考虑的频带是435MHz,2.45GHz和5.8GHz，在零售商品中使用。
RFID中的阅读器冲突
射频技术遇到的一个问题就是阅读器冲突，就是一个阅读器接收到的信息和另外一个阅读器接收到的信息发生冲突，产生重叠。
解决这个问题的一种方法是使用TDMA技术，简单来说就是阅读器被指挥在不同时间接收信号，而不是同时，这样就保证了阅读器不会互相干扰。
但是在同一区域的物品就会被读取两次，因此就要建立相应的系统去避免这种情况的发生。
第3部分GIS部分
Ø
GIS中的概念
▪地理信息:
指与空间地理分布有关的信息，它表示地表物体和环境固有的数据、质量、分布特征，联系和规律的数字、文字、图形、图象等总称.
▪地理信息属于空间信息。
它与一般信息的区别在于它具有区域性，多维性和动态性。
▪区域性是指地理信息的定位特征，且这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的。
例如，用经纬网或公里网坐标来识别空间位置，并指定特定的区域；
▪所谓多维性是指在一个坐标位置上具有多个专题和属性信息。
例如，在一个地面点上，可取得高程，污染，交通等等多种信息；
▪动态性是指地理信息的动态变化特征，即时序特性。
从而使地理信息常以时间尺度划分成不同时间段信息。
这就要求及时采集和更新地理信息，并根据多时相数据和信息来寻找时间分布规律，进而对未来作出预测和预报。
▪地理数据:
直接或间接关联着相对于地球的某个地点的数据，是表示地理位置、分布特点的自然现象和社会现象的诸要素文件.
▪包括自然地理数据和社会经济数据。
如土地覆盖类型数据、地貌数据、土壤数据、水文数据、植被数据、居民地数据、河流数据、行政境界及社会经济方面的数据等。
自然地理数据在计算机中通常按矢量数据结构或网格数据结构存贮，构成地理信息系统的主体。
社会经济数据在计算机中按统计图表形式存贮，是地理信息系统分析的基础数据。
地理数据是各种地理特征和现象间关系的符号化表示，包括空间位置、属性特征及时态特征三部分。
▪空间位置数据描述地物所在位置，这种位置既可以根据大地参照系定义，如大地经纬度坐标，也可以定义为地物间的相对位置关系，如空间上的距离、邻接、重叠、包含等；
▪属性数据又称为非空间数据，是属于一定地物、描述其特征的定性或定量指标，即描述了信息的非空间组成部分，包括语义与统计数据等；
▪时态特征是指地理数据采集或地理现象发生的时刻或时段，时态数据对环境模拟分析非常重要，越来越受到地理信息系统学界的重视。
地理信息系统（GeographicInformationSystem，简称GIS））它是以采集、存储、管理、描述、分析地球表面及空间和地理分布有关的数据的信息系统。
它是以地理空间数据库为基础，在计算机硬、软件环境的支持下，对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用地理模型分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究、综合评价、管理、定量分析和决策服务而建立起来的一类计算机应用系统。
▪地理信息系统处理、管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。
专题地理信息系统（ThematicGIS），是具有有限目标和专业特点的地理信息系统，为特定的专门目的服务。
地理信息系统的特点
▪具有采集、管理、分析和输出多种地理信息的能力，具有空间性和动态性；
▪由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务；
▪计算机系统的支持是地理信息系统的重要特征，因而使得地理信息系统能以快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和过程动态分析。
地理信息系统的空间数据结构
▪地理信息系统的空间数据结构是指空间数据的排列方式和组织关系，主要包括：
栅格（Raster）数据结构
矢量（Vector）数据结构
矢量数据模型与栅格数据模型比较
栅格模型
矢量模型
优点：
1、数据结构简单
2、叠加操作易实现
3、能有效表达空间可变性
4、栅格图象便于做图象的有效增强
1、提供更严密的数据结构
2、提供更有效的拓扑编码，因而对需要拓扑信息的操作更有效，如网络分析
3、图形输出美观，接近于手绘
缺点：
1、数据结构不严密不紧凑，需要用压缩技术解决这个问题
2、难以表达拓扑关系
3、图形输出不美观，线条有锯齿，需增加栅格数量来克服，但会增加数据量
1、比栅格数据结构复杂
2、叠加操作没有栅格有效
3、表达空间变化性能力差
4、不能象数字图形那样做增强处理
地理信息系统的应用
▪专题地图制图
▪矿产资源评价
▪环境评价与监测
▪土地、水资源调查与管理
▪资源开采
▪管网、交通模拟模型
▪导航系统
▪城市规划
▪教练与模拟
▪辅助决策
GIS发展趋势：
网络GIS——WebGIS
开放式GIS——OpenGIS
组件式GIS——ComGIS
虚拟GIS——VGIS
多媒体GIS——MGIS
三维GIS——3DGIS
时态GIS——TGIS
无线通讯与GIS
MapInfo的特点
⏹功能强大、界面友好、使用方便、应用范围广泛，对硬件环境要求不高。
⏹提供二次开发工具MapBasic（又称为可视化的计算机语言）。
⏹MapInfo以表的形式组织信息，每个表都是一组MapInfo文件。
MapInfo的数据组织
采用层次结构组织空间数据，即根据不同的专题将地图分层（图层还可分成若干图幅），每个图层存储若干个基本文件。
MapInfo的开发模式
⏹以MapInfo作为独立开发平台，利用MapBasic所进行的二次开发模式
⏹将MapInfo作为OLE对象的开发模式
⏹利用基于ActiveX的MapX控件所进行的开发模式
用户用MapInfo打开或输入数据文件时，MapInfo将创建一个表，一个典型的表将产生五个文件：
属性数据的表结构文件（.tab）：
定义地图属性的表结构，包括字段数、字段名称、字段类型和字段宽度、索引及相应图层的关键空间信息描述。
属性数据文件（.dat）：
存放完整的地图属性数据，包含每一个字段的数据。
索引文件（.id）：
联接表和图形数据的对照表文件。
记录了地图中每一个空间对象在空间数据文件（.map）中的位置指针，用于连接图形和数据。
空间数据文件（.map）：
描述图形对象，具体包含了各地图对象的空间数据。
空间数据包含空间对象的几何类型、坐标信息和颜色信息等。
还描述了该空间对象对应的属性数据记录在属性数据文件（.dat）中的记录号。
索引文件（.ind）:
包含表中索引字段信息，索引字段可以利用“查询〉查找”命令。
当用户打开.tab文件时，即可把MapInfo表打开，即同时打开相关的所有文件。
如何在GIS中表达空间数据?
需要解决的3个方面问题：
⏹对象的空间位置
⏹对象的几何特性
⏹与其他对象之间的相对关系
1）2维的空间要素都可以归纳为三种基本对象：
空间对象类型
典型对象
典型属性
图形图象表达形式
点
学校、环保监测站
规模、有关监测指标
点状符号
线
道路、电缆、水系
交通量、电压、水质
线型
面（多边形）
地块、行政区
土地使用、人口
填充符号、边界线
数据获取
空间数据：
空间位置信息获取：
野外实地测量、航测遥感
属性数据：
属性信息获取：
遥感判读、现场调查、社会调查与统计
空间数据输入：
数字化仪输入（手工数字化），数字化仪可以直接得到矢量数据
扫描仪输入：
扫描得到的是栅格图像。
扫描后，必须进行后续处理。
这一工作称为“矢量化”
扫描后处理——矢量化
全自动矢量化的局限性：
⏹图上杂点的清除
⏹线型、符号、字符的识别
只适用于数据分类要求不高的背景图。
全手工矢量化跟踪的局限性：
⏹速度慢、易疲劳。
⏹分类有疏忽。
适用于专项、局部要素的输入
半自动手工矢量化，结合了上述二种方法的优点
⏹航空、卫星影像既可用摄影测量方法矢量化，也可简单地人工跟踪矢量化
空间数据查询技术
⏹图查文（几何查询）
⏹文查图（属性查询）
⏹逻辑查询（SQL查询）
⏹空间关系的查询（面—点、面—线、面—面、线—点、线—线查询）
空间分析的目的
空间分析:
指用于分析空间目标的一系列技术处理,其目的是：
▪描述与认知空间数据分布特征，如点线面的空间分异状况
▪解释空间现象与空间模式的形成机理，如城市土地利用变化研究；
▪调控在地理空间上发生的事件，如水资源的合理配置
▪预测预报，如洪水的预测预报
空间分析的类型
⏹缓冲区分析
⏹叠加分析
⏹网络分析
缓冲区是围绕我们选择的点、线或多边形产生的环带，即地理空间目标的一种影响范围或服务范围
⏹设置缓冲区目的是分析地理要素之间的相互作用。
⏹缓冲区允许我们从空间要素的周边作特定等距离的线框，根据对象之间的邻近或距离分析数据
⏹从数学的角度看，缓冲区分析的基本思想是给定一个空间对象或集合，确定它们的邻域，邻域的大小有邻域半径R确定。
⏹缓冲区分析在城市规划中的应用：
历史建筑保护区、噪声范围、设施服务范围…
叠加分析是地理信息系统最常用的提取空间隐含信息的手段之一。
⏹该方法源于传统的透明材料叠加，即将来自不同的数据源的图纸绘于透明纸上，在透光桌上将其叠放在一起，然后用笔勾出感兴趣的部分—提取出感兴趣的信息。
⏹地理信息系统的叠加分析是将有关主题层组成的数据层面，进行叠加产生一个新数据层面的操作，其结果综合了原来两层或多层要素所具有的属性
合成叠加统计叠加
叠加分析的分类
1）视觉信息叠加2）点与多边形叠加3）线
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