基于数字信号处理技术的物联网异构标识生成方法技术

本发明专利技术涉及一种基于数字信号处理技术的物联网异构标识生成方法。该方法采取数字信号调制技术对标准码进行预处理，将0,1二值标准码数据串处理成为趋近于均值为零的高斯分布序列；然后将得到的高斯分布序列作为水印信息，通过修改原始标识码在DCT域中的低频系数，生成嵌入标准码信息的物联网异构标识。本发明专利技术大幅提高了可嵌入标准码的容量，从而对标准码的扩容和利用纠错技术提高标准码水印嵌入的鲁棒性提供了良好的基础；相对于传统图像处理中的水印处理，通过本发明专利技术处理过的水印信息，在保证可大量嵌入水印信息的同时大幅度提高了水印的隐蔽性，并且在保证嵌入水印对原标识不造成任何读取影响的同时降低了算法的复杂度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数字水印技术、物联网标识
，涉及一种基于数字信号处理技 术的物联网异构标识生成方法，该方法利用数字水印技术实现物联网后向兼容异构标识的 标准码嵌入，进而生成物联网异构标识。
技术介绍
物联网标识技术的主要功能是通过给物联网中的各个组成节点分配的唯一标识 来对节点进行区分识别，读取该节点的信息，并对相关信息进行处理，同时实现对节点对象 行为的精确控制和管理。 物联网标识类应用近几年发展迅猛，标识种类日益增多，在各领域范围内的应用 也日益广泛。如条码技术、RFID技术在供应链管理、物流管理、资产跟踪、防伪识别、公共安 全管理、车辆管理、人员管理等方面被广泛使用。 多种标识方法的出现使得我国物联网标识功能更加智能化，应用领域更加广泛， 但各类标识技术间缺乏统一标准和接口、处于离散状态，没有一个能同时满足不同应用领 域需求的解决方案，这对我国物联网从概念向产业化的转型造成极大阻碍。因此，建立一个 有统一标准的，能支持各应用领域实现信息共享和互联互通的，具有共性且方便统一管理 的标识体系和管理平台是非常必要的，符合物联网跨行业、跨平台、规模化发展的要求，对 推进物联网标识管理公共服务标准化工作有重大意义。 条码技术（一维码、二维码）是当今被广泛使用的物联网标识技术之一，其应用涉 及人们日常生活的方方面面。其中的二维码技术已成为移动互联网应用连接线上线下的关 键入口，比如：各类社交应用中的身份识别，各种日常交易活动中的线上支付及相关票据下 载等；另一方面，一维码和二维码在商品条码应用、药品电子监管码应用、商务部肉类蔬菜 溯源应用等也已经形成了完善系统。但条码技术本身存在的一些缺陷会阻碍物联网标识体 系的标准化进程，比如有限的编码容量；信息不可修改，不能交互；无加密，易泄露个人信 息；终端读取标准不统一等。另外，针对物联网发展要求，未来的物联网标识不仅要求现有 二维条码、一维条码标识中存有的物品编码信息，还要求能够根据标识本身确定其所属的 应用，甚至定位出其信息服务器。
技术实现思路
本专利技术提出采用能向后兼容二维条码、一维条码的异构标识技术，解决物联网标 识的标准化和管理化架构的问题。相对于仅面向新系统和应用而建立的全新的标识体系， 异构标识技术规避了需求不明确、推广受限的情况，可实现在现有应用领域无障碍推广，并 利用现有系统提供的大量数据来为新的功能服务，从而降低增值服务的开销。 本专利技术的，其步骤包括： 1)采取数字信号调制技术对标准码进行预处理，将0, 1二值标准码数据串处理成 为趋近于均值为零的高斯分布序列； 2)将步骤1)得到的高斯分布序列作为水印信息，通过修改原始标识码在DCT域中 的低频系数，生成嵌入标准码信息的物联网异构标识。 本专利技术针对标识编码方式，采取两段式编码方案，通过在编码头部另增加一段标 准码来添加与标准化相关的信息，并保持原始信息的编码和读取不受任何影响。 本专利技术针对标准码信息嵌入方式，采取数字水印方案，将标准码通过数字水印技 术嵌入到原始标识图中，利用水印嵌入技术良好的隐藏性，保证对原始标识读取的兼容性； 同时利用水印技术的鲁棒性保护标准码信息不被随意窜改。从而避免了采取显式直接添加 标准码的方法而导致原有物联网系统需要从硬件到系统大规模升级。 本专利技术针对水印嵌入方式，采取基于离散余弦变换（Discrete Cosine Transform, DCT)的数字水印嵌入技术。DCT属于正交变换图像编码方法中的一种，被认为 是语音与图像信号变换的准最佳变换。 本专利技术针对水印信息的预处理，采取数字信号调制技术：正交振幅调制 (Quadrature Amplitude Modulation，QAM)和正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)，将由0, 1组成的标准码数据串通过QAM映射后，再经OFDM 调制技术处理成为趋近于均值为零的高斯分布序列，不仅提高了可承载的标准码信息量， 也在实现完整嵌入标准码信息目的的前提下，同时大幅降低嵌入信息对原二维码标识产生 的影响。 本专利技术中，利用数字信号调制技术对物联网异构标识中的标准码进行预处理，进 而嵌入水印并生成异构码，达到了以下三点主要的有益效果： 1.相对于传统的二值标准码直接嵌入，本专利技术的技术大幅提高了可嵌入标准码的 容量，从而对标准码的扩容和利用纠错技术提高标准码水印嵌入的鲁棒性提供了良好的基 础； 2.相对于传统图像处理中的水印处理，通过本专利技术技术处理过的水印信息，在保 证可大量嵌入水印信息的同时大幅度提高水印的隐蔽性； 3.相对于传统DCT水印嵌入技术，本专利技术选择将通过本专利技术技术特殊处理过的水 印信息直接嵌入到宿主信号的低频分量上，在保证嵌入水印对原标识不造成任何读取影响 的同时降低了算法的复杂度。【附图说明】 图1.异构码生成流程框图。 图2.异构码读取流程框图。 图3.异构标识生成步骤图。【具体实施方式】 为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面通过具体实施例和 附图，对本专利技术做进一步说明。 如图1所示，基于数字水印技术的物联网异构码的生成可分为两部分：原始标识 码的生成和文本水印的生成。原始标识码由数据信息和纠错信息共同生成，这里我们以QR 码为水印的宿主图像。文本水印由经过预处理的标准码产生，此处预处理特指基于上述数 字信号调制的过程，将在后文中做具体介绍。 如图2所示，新平台对异构码的读取与现有平台读取QR码的程序稍有区别，除了 保持对现有平台对QR码读取的兼容功能外，另增加了水印提取和标准码解码环节。 如图3所示，为本专利技术的异构标识生成步骤图。本专利技术提供了一种基于数字信号 调制技术对标准当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于数字信号处理技术的物联网异构标识生成方法，其步骤包括：1)采取数字信号调制技术对标准码进行预处理，将0,1二值标准码数据串处理成为趋近于均值为零的高斯分布序列；2)将步骤1)得到的高斯分布序列作为水印信息，通过修改原始标识码在DCT域中的低频系数，生成嵌入标准码信息的物联网异构标识。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑宁，吴双力，
申请(专利权)人：中国科学院计算机网络信息中心，
类型：发明
国别省市：北京;11