一、生物識別技術

1、概述生物識別技術，又稱為生物特征識別技術，是通過計算機與生物傳感器、生物統計學等高科技手段緊密結合，利用人體固有的生理特征和行為特征識別身份的技術。該技術被稱為數字時代的安全衛士。在實際應用中，生物特征識別通過特定的設備進行特征取樣測量，轉化成數字代碼；對代碼取樣后形成特征模板；用特征模板與實際個體取樣進行比對；根據比對結果是否匹配來決定接受或拒絕該用戶。常用于識別的生物特征有指紋、人臉、掌紋、血管紋路、DNA等；行為特征有簽名、語音、步態等。

2、生物識別技術的特點與應用優勢生物特征是與生俱來的，與傳統身份識別方式相比，生物識別技術具有以下優勢：

（1）能夠進行身份識別。傳統身份認證識別采用用戶名+口令驗證的方式來驗證用戶身份。生物特征同樣可以完成身份識別的功能。

（2）生物特征具有唯一性，防偽性好，難以被偽造或盜用。傳統身份識別技術中的用戶名和密碼會因為信息泄露而帶來身份認證漏洞。生物特征則是個人特有的，極難被仿造或盜用。

（3）攜帶方便，不會遺忘或丟失。傳統身份識別技術采用口令驗證或實物驗證，兩者都有遺忘和丟失的風險。而生物特征是人類的體貌和行為特征，攜帶方便，也不存在丟失和遺忘的風險。

摘要：物聯網感知、識別與控制技術是物聯網工程專業中的一門專業課程，可以幫助學生整合之前學到的知識點，培養系統性思維，在專業能力的培養中有重要作用。文中以作者的教學經歷結合這門課的特點，對當前本科生物聯網感知、識別與控制系統教學改革提出一些教學意見和實施方案，旨在提升培養人才質量，探索培養學生工程能力和創新能力的有效途徑。

關鍵詞：物聯網；教學改革；控制技術；教學方式；人才培養；思維創新

0引言

隨著5G等通信技術的更新，物聯網領域又將迎來更多的發展與行業應用。在“新工科”背景下，物聯網工程專業的本科教學旨在提升學生的工程能力與創新能力，培養從事物聯網領域系統設計、分析與科技開發及研究方面的工程技術人才[1-4]。物聯網是物與物相連的互聯網，其網絡架構由感知識別層、網絡傳輸層、綜合服務應用層組成。在物聯網的三層結構中，本文所討論的物聯網感知識別與控制層作為物聯網的神經末梢，是聯系物理世界與信息世界的橋梁，在物聯網中起到了源頭的作用。物聯網是一個交叉學科，核心技術覆蓋整個信息學科，包括傳感器技術、電子技術、通信技術、計算機技術和自動控制技術等[5-8]。物聯網工程專業課程一般為通信、網絡、計算機等傳統學科的課程，這些課程之間缺少銜接各科知識的系統性、針對性、連續性的講解[9-10]。而物聯網感知、識別與控制技術這門課程，設計范圍廣，可以幫助學生整合學到的各類知識點，培養學生構建物聯網控制系統的思維，在聯系已經學的知識點的基礎上，拓展新的思維方式，為今后從事本專業的工作打下良好基礎。相比于傳統計算機或者電氣的基礎課程，物聯網感知、識別與控制技術課程開設時間較短，專業性較強，相關教材較少，如清華大學出版社出版的《物聯網感知、識別與控制技術》，第2版與第1版之間相隔5年，更新速度慢。作者結合近年來本科物聯網工程專業物聯網控制技術課程的教學經歷，提出針對普通院校的物聯網感知、識別與控制技術課程改革的幾點經驗和建議。

1教學內容編排與調整

物聯網感知、識別與控制技術的教學內容較復雜，該門課程需要包括物聯網概論、模擬電路與數字電路、微機原理等基礎課程的相關知識，本科教學多數安排在三年級。學生對物聯網和硬件有一定的了解，但限于課時，對這些知識點還需要有更多的理解和掌握。作者所在物聯網工程專業采用《物聯網感知、識別與控制技術》作為基本教材和教學內容進行講授，結合RFID與ZigBee實驗箱的實踐，在傳授基礎知識點的基礎上，根據教學中的實際情況，做出相應調整方案。

發展融合媒體是國家戰略,它不僅是全媒體功能、傳播手段乃至組織結構等核心要素的結合、匯聚和融合,也是信息傳輸渠道多元化下的新型運作模式.融合媒體的一大特點是網絡化內容匯聚、共平臺內容產生、多渠道內容分發、多終端用戶互動,視聽媒體制作播放開始大量采用云平臺技術,形成了“云+網”的網絡化協同制作模式和“云+移動端”的新媒體傳播模式.在這一背景下,融合媒體業務中的媒體數據來源和內容將更為復雜,被服務群體需求更為多樣化.如何在融合媒體環境下構建高質量的媒體內容分析模型,成為一個具有挑戰性的問題.本專題重點圍繞和關注視覺媒體的處理與分析,探討融媒體環境下數據高效精準管理、查詢和分析等先進技術的發展和提升.本專題公開征文,共收到投稿26篇.論文均通過了形式審查,內容涉及融媒體環境下的媒體內容的處理、檢索、檢測和語義描述等方向.特約編輯和編輯部對每篇投稿邀請多位專家進行評審.稿件經初審、復審和終審3個階段,歷時8個月,最終有6篇論文入選本專題.根據主題,這些論文可以分為兩組.

(1)融媒體環境下的媒體內容處理與檢索技術

《基于自編碼器生成對抗網絡的可配置文本圖像編輯》提出一種基于自動編碼器的文本圖像編輯模型,可以有效地基于語言描述自動編輯圖像,同時可以便捷友好地修正編輯效果,解決了給定文本編輯圖像時模態差異度較大的問題.

《基于跨模態自蒸餾的零樣本草圖檢索》提出了跨模態自蒸餾方法,從知識蒸餾的角度研究可泛化的特征,無需語義嵌入參與訓練,可解決草圖和圖像之間的模態差異問題,以及可見類和未見類的不一致性問題.

《顯著性引導及不確定性監督的深度編解碼網絡》開展圖像精準語義分割研究,提出一種顯著性引導及不確定性監督的深度卷積編解碼網絡,將初始生成的顯著圖和不確定概率圖作為監督信息來優化語義分割網絡的參數,解決了語義提取過程中空間信息丟失和模型魯棒性不強的問題.

(2)面向融媒體環境的媒體內容檢測與描述技術

編者按：本論文主要從可識別性及安全性的統一；功能性及人文因素的有機結合；體現和加強公共藝術的場所特征等進行講述。包括了注意力加倍集中、注意焦點引向遠方、視野縮小、前景細部開始模糊、視覺變得遲鈍、功能性及人文因素的有機結合這一特征主要是就城市交通環境中的公共設施而言等，具體材料請見：

論文關鍵詞：城市交通公共藝術

論文摘要：隨著社會政治、經濟的發展以及人們對生活環境要求的提高，對城市公共交通環境建設的要求在我國許多城市已經相當迫切。公共藝術合理地融入到城市交通環境中可以有效地提高城市交通環境的質量和人文品質。本文從可識別性及安全性的統一、功能性及人文因素的有機結合、體現和加強公共藝術的場所特征三個方面來闡釋公共藝術在城市交通環境中應用的基本原則。

城市交通是連接城市活動的重要紐帶，同時也是市民戶外活動的重要公共空間，其形象是一個城市對外的窗口。市民在城市中上班、購物、旅游或散步，沿途看到的或許只是一組毫無關系的景象，從中卻可以獲得一個整體的城市印象。而當前，隨著城市車輛的劇增，由此而導致城市道路迅速擴張及由鋼筋混凝土架構的立交橋不斷增加，再加上功能主義規劃原則的主導，城市交通整體上呈現一種生硬、冷漠的面孔，城市間的差異性也正在逐漸消失。因此，從藝術與人文的角度重新審視當前的城市交通環境，無疑是具有現實意義的事情。交通與藝術的結合，在國際上已得到高度重視。首屆城市藝術與公共交通國際研討會于1992年在英國的威克菲爾德舉行，以后每兩年召開一次，研討會的目的是促使從事公共領域建設的人士理解藝術的重要作用，并大力提倡和推動公共領域的設計活動。

城市交通按道路的性質主要可以分為兩類：1.機動車道：快速路、軌道交通、城市與城市間連接的高速公路等；2.非機動車道：步行街、自行車道、過街天橋、過街通道、商業街等。

公共藝術如何在城市交通環境中應用，主要應考慮如下幾點：

[摘要]目的:探討虛擬人體的研究方法和手段。方法:選擇一無器質性病變中年男性顱腦標本,采用冰凍刨削切片技術,間隔1mm作斷層切片,經掃描儀、普通相機和數碼相機摘取圖像輸入計算機,用自編軟件處理平臺重建顱腦三維結構。結果:完成顱腦圖像數據的采集工作,斷面圖像清晰;組建數據庫,重建結構可任意放大或縮小,單獨或疊加顯示,并可任意角度旋轉等。結論:初步組建中國人顱腦數據庫。

計算機技術和信息技術的迅猛發展,給人體數字化研究的開拓和發展帶來了強大的推動力,人體結構信息的數字化是科技發展的前沿問題,是一項巨大的科學研究工程。可視人體計劃(VHP)源于美國生物醫學圖像庫建立的需求[1],在醫學領域數字化虛擬人體不僅用于生物和人體形態學研究和教學,也開始有效地應用于矯形和整形外科在手術前后的可視化模型,外科手術模型的建立及模擬手術等。同時,數字化虛擬人體還廣泛地應用于航天航空學、生物力學、機器人學和體育訓練等學科[2]。本課題組立足于國內現有的技術水平,完成了人體最為復雜的部位—顱腦的數字化研究工作。

1材料與方法

1.1標本選擇一經CT、MRI檢查無器質性病變,無頭部外傷及手術史,發育良好,身材、頭圍等參數符合中國人體特征的中年男子新鮮尸體一具,要求頭部無扭曲及擠壓變形。

1.2方法①用紅色乳膠行股動脈灌注,待乳膠完全凝固后,平甲狀軟骨上緣在保持頭部自然體位的情況下呈水平位離斷顱腦,獲得完整的顱腦。②將頭顱置于特制的大小適中的立方體小盒內,其內徑為25cm×25cm×25cm,盒的外側有本論文由整理提供標準的坐標系統。將顱腦放入盒中央,使顱腦下斷面與盒底面緊貼,向盒內注入少許清水,排空斷面與盒底間氣泡后,置于戶外(氣溫低于-20℃)冷凍。待完全凍透后(冷凍1周)觀察可見冰層透明、無氣泡,頭部無位置變化及變形,斷面與盒底緊貼,冰塊與小盒凍成一體。然后注入清水,放置對位標志,加防塵蓋,排空氣泡,于戶外安全處冷凍。③于冬季室外(氣溫-20℃以下)用自制刨削機按預先設置的切割線自下而上切制,獲得連續斷層標本切片圖像240張(層厚1mm,用1~240分別編號)。為了防止因摩擦生熱而帶來的負面影響,采用噴純酒精的方法進行物理降溫,既防止了融化又有效去除了冰晶,提高了圖像的清晰度。

1.3實驗計算機三維重建系統配置硬件:CPUPentuimⅡ350,內存128M,硬盤30GB,顯示器Philips107G,IntelliTouch表面聲波觸摸屏,掃描儀MicroTekSlimScanC6最大光學分辨率600×1200DPI(dotperinch),數碼相機DC-260最高分辨率1536×1024。軟件:圖片對位軟件,邊界處理軟件,三維重建軟件。