時(shí)間：2023-04-08 11:43:39
序論：在您撰寫(xiě)識(shí)別技術(shù)論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
本文作者：仇阿根、熊利榮、趙陽(yáng)陽(yáng) 單位：中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院、武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院
花生仁的外衣完整性檢測(cè)是一種模式識(shí)別。根據(jù)影響花生仁外衣完整性的顏色特征參數(shù)，對(duì)花生仁外衣完整性進(jìn)行識(shí)別。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用領(lǐng)域里，算法的確定無(wú)法用一個(gè)完全標(biāo)準(zhǔn)，主要是靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇的?；谝陨显颍ㄉ释庖峦暾詸z測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)算法選擇BP算法［9］，該算法能實(shí)現(xiàn)輸入與輸出之間的非線性映射，對(duì)于樣本數(shù)量有限的情況也同樣適用。一個(gè)典型的BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3所示。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通常具有多個(gè)隱含層。本文中，隱層神經(jīng)元采用Sigmoid型傳遞函數(shù)，輸出層采用logsig型傳遞函數(shù)?；ㄉ实耐庖峦暾詸z測(cè)是一種模式識(shí)別。根據(jù)影響花生仁外衣完整性的顏色特征參數(shù)，對(duì)花生仁外衣完整性進(jìn)行識(shí)別。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用領(lǐng)域里算法的確定無(wú)法用一個(gè)完全標(biāo)準(zhǔn)的算法確定，主要是靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇的?；谝陨显?，花生仁外衣完整性檢測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)算法選擇BP算法。一個(gè)典型的BP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(如圖3所示)通常具有一個(gè)或多個(gè)隱層。其中，隱層神經(jīng)元通常采用Sigmoid型傳遞函數(shù)，而輸出層神經(jīng)元?jiǎng)t采用logsig型傳遞函數(shù)。
BP識(shí)別系統(tǒng)是以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)器［10］為核心的系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖4所示。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)器由一個(gè)BP網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練子系統(tǒng)生成得到，圖像由CCD攝像頭獲得后，由圖像采集卡數(shù)字化輸入計(jì)算機(jī)，提取特征區(qū)域獲得顏色特征參數(shù)，這些參數(shù)輸入BP網(wǎng)絡(luò)即可得到分類(lèi)結(jié)果。影響花生完整性的顏色特征參數(shù)為H，I和S，因此輸入層節(jié)點(diǎn)數(shù)等于3;網(wǎng)絡(luò)的輸出有兩種情況，即完好與破損，因此輸出層有2個(gè)節(jié)點(diǎn);對(duì)應(yīng)于完整和破損這兩種判斷結(jié)果，分別用2位二進(jìn)制編碼為10和01。隱含層的節(jié)點(diǎn)數(shù)的確定非常重要，數(shù)目過(guò)少，網(wǎng)絡(luò)將不能建立正確的判斷界，使網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練不出來(lái)或不能識(shí)別以前沒(méi)有的樣本，且容錯(cuò)性差;而節(jié)點(diǎn)數(shù)目過(guò)多，學(xué)習(xí)時(shí)間長(zhǎng)，使網(wǎng)絡(luò)的泛化能力降低。本文通過(guò)多次反復(fù)訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)，確定隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)目為40。本研究采用Matlab軟件及其神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建模。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱中，對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的名稱、類(lèi)型、結(jié)構(gòu)和訓(xùn)練函數(shù)等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，如表1所示。
建立了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初始化后，就可對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練了。將訓(xùn)練步數(shù)設(shè)為500步，將訓(xùn)練目標(biāo)誤差goal參數(shù)設(shè)置為0．01，結(jié)果如圖5所示。圖5中，橫坐標(biāo)表示本網(wǎng)絡(luò)的預(yù)置訓(xùn)練步數(shù)，縱向坐標(biāo)表示本網(wǎng)絡(luò)的預(yù)置訓(xùn)練誤差，水平橫線表示期望的目標(biāo)誤差，誤差變化曲線如圖5所示。由圖5可知，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練到170步時(shí)，網(wǎng)絡(luò)誤差已經(jīng)達(dá)到期望的目標(biāo)值0．01，訓(xùn)練即可停止。
本文采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)相結(jié)合的手段，建立了一個(gè)花生外衣完整性判別系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)證明，判別準(zhǔn)確率達(dá)到87．1%。此系統(tǒng)很容易推廣在其他農(nóng)產(chǎn)品的檢測(cè)中，只需要改變輸入和輸出樣本數(shù)據(jù)，重新訓(xùn)練一下BP網(wǎng)絡(luò)，即可投入使用。因此，將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用到農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)檢測(cè)過(guò)程中，具有巨大的潛力和廣闊的應(yīng)用前景。但必須指出的是，此方法高效可行，整個(gè)訓(xùn)練過(guò)程只用了6s，且本研究建立在靜態(tài)實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，生產(chǎn)效率依然很低。如果要將此實(shí)驗(yàn)結(jié)果運(yùn)用生產(chǎn)實(shí)際，必須設(shè)計(jì)出配套的硬件分級(jí)設(shè)備，這將是后續(xù)研究的重點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：射頻識(shí)別技術(shù)射頻卡分類(lèi)
引言
射頻識(shí)別技術(shù)(RFID，RadioFrequencyIdentification)實(shí)際上是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)(AEI，AutomaticEquipmentIdentification)在無(wú)線電技術(shù)方面的具體應(yīng)用與發(fā)展。該項(xiàng)技術(shù)的基本思想是，通過(guò)采用一些先進(jìn)的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)人們對(duì)各類(lèi)物體或設(shè)備(人員、物品)在不同狀態(tài)(移動(dòng)、靜止或惡劣環(huán)境)下的自動(dòng)識(shí)別和管理。
目前，應(yīng)用最廣泛的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)大致可以分為光學(xué)技術(shù)和無(wú)線電技術(shù)兩個(gè)方面。本文主要介紹自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在無(wú)線電技術(shù)方面的應(yīng)用。
1射頻識(shí)別技術(shù)簡(jiǎn)介
20世紀(jì)80年代，由于大規(guī)模集成電路技術(shù)的成熟，射頻識(shí)別系統(tǒng)的體積大大縮小，使得射頻識(shí)別技術(shù)進(jìn)入實(shí)用化的階段，成為一種成熟的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。
射頻識(shí)別技術(shù)是利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，以達(dá)到識(shí)別目的并交換數(shù)據(jù)。它與同期或早期的接觸式識(shí)別技術(shù)不同。RFID系統(tǒng)的射頻卡和讀寫(xiě)器之間不用接觸就可完成識(shí)別，因此它可在更廣泛的場(chǎng)合中應(yīng)用。
典型的射頻識(shí)別系統(tǒng)包括射頻卡和讀寫(xiě)器兩部分。
射頻卡是將幾個(gè)主要模塊集成到一塊芯片中，完成與讀寫(xiě)器的通信。芯片上有EEPROM用來(lái)儲(chǔ)存識(shí)別碼或其它數(shù)據(jù)。EEPROM容量從幾比特到幾萬(wàn)比特。芯片僅需連接天線(和電池)，可以作為人員的身份識(shí)別卡或貨物的標(biāo)識(shí)卡?？ǚ庋b可以有不同形式，比如常見(jiàn)的信用卡及小圓片的形式等。與條碼、磁卡、IC卡等同期或早期的識(shí)別技術(shù)相比，射頻卡具有非接觸、工作距離長(zhǎng)、適于惡劣環(huán)境、可識(shí)別運(yùn)動(dòng)目標(biāo)等優(yōu)點(diǎn)。
在多數(shù)RFID系統(tǒng)中，讀寫(xiě)器在一個(gè)區(qū)域內(nèi)發(fā)射電磁波(區(qū)域大小取決于工作頻率和天線尺寸)?？ㄆ瑑?nèi)有一個(gè)LC串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫(xiě)器發(fā)射的頻率相同。當(dāng)射頻卡經(jīng)過(guò)這個(gè)區(qū)域時(shí)，在電磁波的激勵(lì)下，LC諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷。在這個(gè)電容的另一端，接有一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮颖?，將電容?nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)儲(chǔ)存。當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2V時(shí)，此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接取讀寫(xiě)器的數(shù)據(jù)。讀寫(xiě)器接收到卡的數(shù)據(jù)后，解碼并進(jìn)行錯(cuò)誤校驗(yàn)來(lái)決定數(shù)據(jù)的有效性，然后，通過(guò)RS232、RS422、RS485或無(wú)線方式將數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。簡(jiǎn)單的RFID產(chǎn)品就是一種非接觸的IC卡，而復(fù)雜的RFID產(chǎn)品能和外部傳感器接口連接來(lái)測(cè)量、記錄不同的參數(shù)，甚至可與GPS系統(tǒng)連接來(lái)跟蹤物體。
工作原理如圖1所示。
2射頻識(shí)別技術(shù)的分類(lèi)
射頻識(shí)別技術(shù)主要按以下四種方式分類(lèi)。
(1)工作頻率
根據(jù)工作頻率的不同可分為低頻和高頻系統(tǒng)。①低頻系統(tǒng)一般指其工作頻率小于30MHz的系統(tǒng)。其基本特點(diǎn)是：射頻卡的成本較低、標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較少、閱讀距離較短(無(wú)源情況，典型閱讀距離為10cm)、射頻卡外形多樣(卡狀、環(huán)狀、鈕扣狀、筆狀)、閱讀天線方向性不強(qiáng)等。低頻系統(tǒng)多用于短距離、低成本的應(yīng)用中，如多數(shù)的門(mén)禁控制、動(dòng)物監(jiān)管、貨物跟蹤。②高頻系統(tǒng)一般指其工作頻率大于400MHz的系統(tǒng)。高頻系統(tǒng)的基本特點(diǎn)是射頻卡及讀寫(xiě)器成本均較高、卡內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較大、閱讀距離較遠(yuǎn)(可達(dá)幾m~十幾m)、適應(yīng)物體高速運(yùn)動(dòng)性能好、外形一般為卡狀、閱讀天線及射頻卡天線均有較強(qiáng)的方向性。高頻系統(tǒng)多應(yīng)用于需要較長(zhǎng)的讀寫(xiě)距離和高的讀寫(xiě)速度的場(chǎng)合，像火車(chē)監(jiān)控、高速公路收費(fèi)等系統(tǒng)。
(2)射頻卡
根據(jù)射頻卡的不同可分成可讀寫(xiě)(RW)卡、一次寫(xiě)入多次讀出(WORM)卡和只讀(RO)卡三種。RW卡一般比WORM卡和RO卡貴得多，如電話卡、信用卡等。一般情況下改寫(xiě)數(shù)據(jù)所花費(fèi)的時(shí)間遠(yuǎn)大于讀取數(shù)據(jù)所花費(fèi)的時(shí)間(常規(guī)為改寫(xiě)所花費(fèi)的時(shí)間為s級(jí)，閱讀花費(fèi)的時(shí)間為ms級(jí))。WORM卡是用戶可以一次性寫(xiě)入的卡，寫(xiě)入后數(shù)據(jù)不能改變，且比RW卡要便宜。RO卡存有一個(gè)唯一的號(hào)碼，不能逐改，保證了安全性。RO卡最便宜。
(3)射頻卡的有源與無(wú)源
射頻卡可分為有源及無(wú)源兩種。有源射頻卡使用卡內(nèi)電池的能量、識(shí)別距離較長(zhǎng)，可達(dá)十幾m，但是它的壽命有限(3~10年)，且價(jià)格較高；無(wú)源射頻卡不含電池，利用讀寫(xiě)器發(fā)射的電磁波提供能量，重量輕、體積小、壽命長(zhǎng)、很便宜，但它的發(fā)射距離受限制，一般是幾十cm，且需要讀寫(xiě)器的發(fā)射功率大。
(4)調(diào)制方式
根據(jù)調(diào)制方式的不同還可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式。①主動(dòng)式的射頻卡用自身的射頻能量主動(dòng)地發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫(xiě)器。②被動(dòng)式的射頻卡，使用調(diào)制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù)。它必須利用讀寫(xiě)器的載波調(diào)制自己的信號(hào)，適宜在門(mén)禁或交通的應(yīng)用中使用。因?yàn)樽x寫(xiě)器可以確保只激活一定范圍之內(nèi)的射頻卡。
目前使用的多數(shù)系統(tǒng)中，一次只能讀寫(xiě)一個(gè)射頻卡。射頻卡之間要保持一定距離，確保一次只能有一個(gè)卡在讀寫(xiě)區(qū)域內(nèi)。讀寫(xiě)距離長(zhǎng)，射頻卡之間的距離就要大，應(yīng)用起來(lái)很不方便?，F(xiàn)在的射頻卡具有防碰撞的功能，這對(duì)于RFID來(lái)說(shuō)十分重要。所謂碰撞是指多個(gè)射頻卡進(jìn)入識(shí)別區(qū)域時(shí)信號(hào)互相干擾的情況。具有防碰撞性能的系統(tǒng)可以同時(shí)識(shí)別進(jìn)入識(shí)別距離的所有射頻卡，它的并行工作方式大大提高了系統(tǒng)的效率。
3國(guó)際射頻識(shí)別技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
射頻識(shí)別技術(shù)在國(guó)外發(fā)展得很快。RFID產(chǎn)品種類(lèi)很多，像德州儀器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名廠家都生產(chǎn)RFID產(chǎn)品。他們的產(chǎn)品各有特點(diǎn)，自成系列。射頻識(shí)別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域。如澳大利亞將它的RFID產(chǎn)品用于澳機(jī)場(chǎng)旅客行李管理中并發(fā)揮了出色的作用；瑞士國(guó)家鐵路局在瑞士的全部旅客列車(chē)上安裝RFID自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，調(diào)度員可以實(shí)時(shí)掌握火車(chē)運(yùn)行情況，不僅利于管理，還大大減小了發(fā)生事故的可能性；德國(guó)BMW公司將射頻識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用在汽車(chē)生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)過(guò)程控制中等。
據(jù)有關(guān)權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，射頻識(shí)別產(chǎn)品在全世界的銷(xiāo)量以每年25.3%的比例增長(zhǎng)。由此可見(jiàn)，射頻識(shí)別技術(shù)具有廣闊的市場(chǎng)前景。
4射頻識(shí)別技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展
我國(guó)政府在1993年制定的金卡工程實(shí)施計(jì)劃，是一個(gè)旨在加速推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化進(jìn)程的重大國(guó)家級(jí)工程，由此各種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用十分迅猛?，F(xiàn)在，射頻識(shí)別技術(shù)作為一種新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，也將在中國(guó)很快地普及。
目前，我國(guó)的射頻識(shí)別技術(shù)在下列幾種應(yīng)用中發(fā)展前景較好。當(dāng)然，這里僅僅羅列了射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的一部分。任何一種技術(shù)如果得到普及，都將會(huì)孕育一個(gè)龐大的市場(chǎng)。射頻識(shí)別將是未來(lái)一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
4.1安全防護(hù)領(lǐng)域
(1)門(mén)禁保安
將來(lái)的門(mén)禁保安系統(tǒng)均可應(yīng)用射頻卡。一卡可以多用。比如，可以作工作證、出入證、停車(chē)卡、飯店住宿卡甚至旅游護(hù)照等，目的都是識(shí)別人員身份、安全管理、收費(fèi)等等。好處是簡(jiǎn)化出入手續(xù)、提高工作效率、安全保護(hù)。只要人員佩戴了封裝成ID卡大小的射頻卡、進(jìn)出入口有一臺(tái)讀寫(xiě)器，人員出入時(shí)自動(dòng)識(shí)別身份，非法闖入會(huì)有報(bào)警。安全級(jí)別要求高的地方、還可以結(jié)合其它的識(shí)別方式，將指紋、掌紋或顏面特征存入射頻卡。
公司還可以用射頻卡保護(hù)和跟蹤財(cái)產(chǎn)。將射頻卡貼在物品上面，如計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、文件、復(fù)印機(jī)或其它實(shí)驗(yàn)室用品上。該射頻卡使得公司可以自動(dòng)跟蹤管理這些有價(jià)值的財(cái)產(chǎn)，可以跟蹤一個(gè)物品從某一建筑離開(kāi)，或是用報(bào)警的方式限制物品離開(kāi)某地。結(jié)合GPS系統(tǒng)利用射頻卡，還可以對(duì)貨柜車(chē)、貨艙等進(jìn)行有效跟蹤。
(2)汽車(chē)防盜
這是RFID較新的應(yīng)用。目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了足夠小的、能夠封裝到汽車(chē)鑰匙當(dāng)中含有特定碼字的射頻卡。它需要在汽車(chē)上裝有讀寫(xiě)器，當(dāng)鑰匙插入到點(diǎn)火器中時(shí)，讀寫(xiě)器能夠辨別鑰匙的身份。如果讀寫(xiě)器接收不到射頻卡發(fā)送來(lái)的特定信號(hào)，汽車(chē)的引擎將不會(huì)發(fā)動(dòng)。用這種電子驗(yàn)證的方法，汽車(chē)的中央計(jì)算機(jī)也就能容易防止短路點(diǎn)火。
另一種汽車(chē)防盜系統(tǒng)是，司機(jī)自己帶有一射頻卡，其發(fā)射范圍是在司機(jī)座椅45~55cm以內(nèi)，讀寫(xiě)器安裝在座椅的背部。當(dāng)讀寫(xiě)器讀取到有效的ID號(hào)時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出三聲?shū)Q叫，然后汽車(chē)引擎才能啟動(dòng)。該防盜系統(tǒng)還有另一強(qiáng)大功能：倘若司機(jī)離開(kāi)汽車(chē)并且車(chē)門(mén)敞開(kāi)引擎也沒(méi)有關(guān)閉，這時(shí)讀寫(xiě)器就需要讀取另一有效ID號(hào)；假如司機(jī)將該射頻卡帶離汽車(chē)，這樣讀寫(xiě)器不能讀到有效ID號(hào)，引擎就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)觸發(fā)報(bào)警裝置。
(3)電子物品監(jiān)視系統(tǒng)
電子物品監(jiān)視系統(tǒng)(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盜。整個(gè)系統(tǒng)包括貼在物體上的一個(gè)內(nèi)存容量?jī)H為1比特(即開(kāi)或關(guān))的射頻卡，和商店出口處的讀寫(xiě)器。射頻卡在安裝時(shí)被激活。在激活狀態(tài)下，射頻卡接近掃描器時(shí)會(huì)被探測(cè)到，同時(shí)會(huì)報(bào)警。如果貨物被購(gòu)買(mǎi)，由銷(xiāo)售人員用專用工具拆除射頻卡(典型的是在服裝店里)，或者用磁場(chǎng)來(lái)使射頻卡失效，或者直接破壞射頻卡本身的電特性。EAS系統(tǒng)已被廣泛使用。據(jù)估計(jì)每年消耗60億套。
4.2商品生產(chǎn)銷(xiāo)售領(lǐng)域
(1)生產(chǎn)線自動(dòng)化
用RFID技術(shù)在生產(chǎn)流水線上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、監(jiān)視，提高生產(chǎn)率，改進(jìn)生產(chǎn)方式，節(jié)約了成本。舉個(gè)例子以說(shuō)明在生產(chǎn)線上應(yīng)用RFID技術(shù)的情況。
用于汽車(chē)裝配流水線。德國(guó)寶馬汽車(chē)公司在裝配流水線上應(yīng)用射頻卡，以盡可能大量地生產(chǎn)用戶定制的汽車(chē)。寶馬汽車(chē)的生產(chǎn)是基于用戶提出的要求式樣而生產(chǎn)的。用戶可以從上萬(wàn)種內(nèi)部和外部選項(xiàng)中，選定自己所需車(chē)的顏色、引擎型號(hào)和輪胎式樣等。這樣一來(lái)，汽車(chē)裝配流水線上就得裝配上百種式樣的寶馬汽車(chē)，如果沒(méi)有一個(gè)高度組織的、復(fù)雜的控制系統(tǒng)是很難完成這樣復(fù)雜的任務(wù)的。寶馬公司在其裝配流水線上配有RFID系統(tǒng)，使用可重復(fù)使用的射頻卡。該射頻卡上帶有汽車(chē)所需的所有詳細(xì)的要求，在每個(gè)工作點(diǎn)處都有讀寫(xiě)器，這樣可以保證汽車(chē)在各個(gè)流水線位置，能毫不出錯(cuò)地完成裝配任務(wù)。
(2)倉(cāng)儲(chǔ)管理
將RFID系統(tǒng)用于智能倉(cāng)庫(kù)貨物管理，能有效地解決與貨物流動(dòng)有關(guān)的信息管理，不但增加了處理貨物的速度，還可監(jiān)視貨物的一切信息。射頻卡貼在貨物所通過(guò)的倉(cāng)庫(kù)大門(mén)邊上，讀寫(xiě)器和天線都放在叉車(chē)上，每個(gè)貨物都貼有條碼，所有條碼信息都被存儲(chǔ)在倉(cāng)庫(kù)的中央計(jì)算機(jī)里，與該貨物有關(guān)的信息都能在計(jì)算機(jī)里查到。當(dāng)貨物出庫(kù)時(shí)，由另一讀寫(xiě)器識(shí)別并告知中央計(jì)算它被放在哪個(gè)拖車(chē)上。這樣，管理中心可以實(shí)時(shí)地了解到已經(jīng)生產(chǎn)了多少產(chǎn)品和發(fā)送了多少產(chǎn)品。
(3)產(chǎn)品防偽
偽造問(wèn)題在世界各地都是令人頭疼的問(wèn)題，將射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用在防偽領(lǐng)域有它自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。防偽技術(shù)本身要求成本低，且難于偽造。射頻卡的成本就相對(duì)便宜，而芯片的制造需要有昂貴的芯片工廠，使偽造者望而卻步。射頻卡本身有內(nèi)存，可以儲(chǔ)存、修改與產(chǎn)品有關(guān)的數(shù)據(jù)，利于銷(xiāo)售商使用；體積十分小、便于產(chǎn)品封裝。像電腦、激光打印機(jī)、電視等產(chǎn)品上都可使用。
(4)RFID卡收費(fèi)
國(guó)外的各種交易大多利用各種卡來(lái)完成，而我國(guó)普遍采用現(xiàn)金交易?，F(xiàn)金交易不方便也不安全，還容易出現(xiàn)稅收的漏洞。目前的收費(fèi)卡多用磁卡、IC卡，而射頻卡也開(kāi)始占據(jù)市場(chǎng)。原因是在一些惡劣的環(huán)境中，磁卡、IC卡容易損壞，而射頻卡則不易磨損，也不怕靜電及其它情況；同時(shí)，射頻卡用起來(lái)方便、快捷，甚至不用打開(kāi)包，在讀寫(xiě)器前搖晃一下，就完成收費(fèi)。另外，還可同時(shí)識(shí)別幾張卡．并行收費(fèi)，如公共汽車(chē)上的電子月票。我國(guó)大城市的公共汽車(chē)異常擁擠、環(huán)境條件差，射頻卡的使用有助于改善這種情況。
4.3管理與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域
(1)畜牧管理
該領(lǐng)域的發(fā)展起步于賽馬的識(shí)別，是用小玻璃封裝的射頻卡植于動(dòng)物皮下。射頻卡大約10mm長(zhǎng)，內(nèi)有一個(gè)線圈，約1000圈的細(xì)線繞在鐵氧體上，讀寫(xiě)距離是十幾cm。從賽馬識(shí)別發(fā)展到了標(biāo)識(shí)牲畜。牲畜的識(shí)別提供了現(xiàn)代化管理牧場(chǎng)的方法。
(2)運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)
在馬拉松比賽中，由于人員太多，有時(shí)第一個(gè)出發(fā)的人同最后一個(gè)出發(fā)的人能相隔40分鐘。如果沒(méi)有一個(gè)精確的計(jì)時(shí)裝置，就會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)。射頻卡應(yīng)用于馬拉松比賽中，運(yùn)動(dòng)員在自己的鞋帶上很方便地系上射頻卡，在比賽的起跑線和終點(diǎn)線處放置帶有微型天線的小墊片。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員越過(guò)此墊片時(shí)，計(jì)時(shí)系統(tǒng)便會(huì)接收運(yùn)動(dòng)員所帶的射頻卡發(fā)出的ID號(hào)，并記錄當(dāng)時(shí)的時(shí)間。這樣，每個(gè)運(yùn)動(dòng)員都會(huì)有自己的起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，不會(huì)出現(xiàn)不公平競(jìng)爭(zhēng)的可能性了。在比賽路線中，如果每隔5km就設(shè)置這樣一個(gè)墊片，還可以很方便地記錄運(yùn)動(dòng)員在每個(gè)階段所用的時(shí)間。
RFID還可應(yīng)用于汽車(chē)大獎(jiǎng)賽上的精確計(jì)時(shí)。在跑道下面按照一定的距離間隔埋入一系列的天線，這些天線與讀寫(xiě)器相連，而射頻卡安裝到賽車(chē)前方。當(dāng)賽車(chē)每越過(guò)一個(gè)天線時(shí)，賽車(chē)的ID號(hào)和時(shí)間就被記錄下來(lái)，并存儲(chǔ)到中央計(jì)算機(jī)內(nèi)。這樣到比賽結(jié)束時(shí)，每個(gè)參賽選手將會(huì)有一個(gè)準(zhǔn)確的結(jié)果。
4.4交通運(yùn)輸領(lǐng)域
(1)高速公路自動(dòng)收費(fèi)及交通管理
高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是射頻識(shí)別技術(shù)最成功的應(yīng)用之一。目前，中國(guó)的高速公路發(fā)展非?？?，而高速公路收費(fèi)卻存在一些問(wèn)題：一是在收費(fèi)站口，許多車(chē)輛要停車(chē)排隊(duì)，成為交通瓶頸問(wèn)題；二是少數(shù)不法的收費(fèi)員貪污路費(fèi)，使國(guó)家損失了相當(dāng)?shù)呢?cái)政收入。RFID技術(shù)應(yīng)用在高速公路自動(dòng)收費(fèi)上，能夠充分體現(xiàn)它非接觸識(shí)別的優(yōu)勢(shì)——讓車(chē)輛高速通過(guò)收費(fèi)站的同時(shí)自動(dòng)完成收費(fèi)，同時(shí)可以解決收費(fèi)員貪污路費(fèi)及交通擁堵的問(wèn)題。利用射頻識(shí)別技術(shù)的不停車(chē)高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是將來(lái)的發(fā)展方向；人工收費(fèi)，包括IC卡的停車(chē)收費(fèi)方式，終將會(huì)被淘汰。預(yù)計(jì)在未來(lái)10年內(nèi)，高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)將有數(shù)十億元的需求。
在城市交通方面，解決交通日趨擁擠問(wèn)題不能只依賴于修路。加強(qiáng)交通的指揮、控制、疏導(dǎo)，提高道路的利用率，深挖現(xiàn)有交通潛能也是非常重要的；而基于RFID技術(shù)的交通管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)查處違章車(chē)輛，記錄違章情況。另外，公共汽車(chē)站實(shí)時(shí)跟蹤指示公共汽車(chē)到站時(shí)間及自動(dòng)顯示乘客信息，會(huì)給乘客帶來(lái)很大的方便。
(2)火車(chē)和貨運(yùn)集裝箱的識(shí)別
在火車(chē)運(yùn)營(yíng)中，使用RFID系統(tǒng)很大的優(yōu)勢(shì)在于：火車(chē)是按既定路線運(yùn)行的，因此肯定要通過(guò)設(shè)定的讀寫(xiě)器的地點(diǎn)。通過(guò)讀到的數(shù)據(jù)，能夠得到火車(chē)的身份、監(jiān)控火車(chē)的完整性，以防止遺漏在鐵軌上的車(chē)廂發(fā)生撞車(chē)事故，同時(shí)能在車(chē)站將車(chē)廂重新編組。起初的努力是用超音波和雷達(dá)測(cè)距系統(tǒng)讀出車(chē)廂側(cè)的條碼，現(xiàn)在被RFID系統(tǒng)取代。射頻卡一般安在車(chē)廂頂邊，讀寫(xiě)器安在鐵路沿線，就可得到火車(chē)的實(shí)時(shí)信息及車(chē)廂內(nèi)裝的物品信息。
目前，射頻自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的安裝遍布全國(guó)14個(gè)鐵路局。2001年3月1日，鐵道部正式聯(lián)網(wǎng)啟用車(chē)次車(chē)號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，為自備車(chē)企業(yè)、合資鐵路和地方鐵路實(shí)現(xiàn)信息化智能運(yùn)輸管理提供了重要良機(jī)。
1.1計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)的概念解析。對(duì)于計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)而言，其技術(shù)的概念相對(duì)比較廣泛。要理解計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)可以從兩個(gè)方向進(jìn)行分析：第一，計(jì)算機(jī)通過(guò)遠(yuǎn)程控制的模式，利用與單片機(jī)之間的通信進(jìn)行人臉識(shí)別。單片機(jī)在不同的領(lǐng)域會(huì)有不同的形式，例如人臉識(shí)別技術(shù)中，單片機(jī)就屬于攝像頭。而在探測(cè)技術(shù)中，其單片機(jī)就是探測(cè)設(shè)備。因此，在不同的領(lǐng)域中，對(duì)于識(shí)別技術(shù)的理解就會(huì)存在差異。類(lèi)似于計(jì)算機(jī)與單片機(jī)通信的技術(shù)方式的識(shí)別技術(shù)，屬于計(jì)算機(jī)的外部識(shí)別技術(shù)之一。第二，計(jì)算機(jī)的內(nèi)部數(shù)據(jù)識(shí)別技術(shù)，內(nèi)部識(shí)別技術(shù)一般情況下應(yīng)用比較少。狹義理解內(nèi)部識(shí)別，實(shí)際上就是計(jì)算機(jī)對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)的識(shí)別和對(duì)比。廣義上對(duì)計(jì)算機(jī)的內(nèi)部識(shí)別技術(shù)進(jìn)行理解，實(shí)際上可以將外部識(shí)別技術(shù)進(jìn)行歸納。因?yàn)橥獠孔R(shí)別技術(shù)，實(shí)際上也是將信息進(jìn)行收錄，然后再進(jìn)行內(nèi)部的對(duì)比分析。因此，識(shí)別技術(shù)的廣義和狹義分析，都是一種相對(duì)實(shí)際應(yīng)用而進(jìn)行的分類(lèi)解析。真正理解識(shí)別技術(shù)，還需要從其應(yīng)用的領(lǐng)域進(jìn)行實(shí)際分析。
1.2計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用分析。在實(shí)際的應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域有如下：首先，計(jì)算機(jī)的人臉識(shí)別技術(shù)；人臉識(shí)別技術(shù)在安全防護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的非常廣泛，為了進(jìn)行安全防護(hù)，可以通過(guò)人臉識(shí)別分析軟件通過(guò)攝像頭對(duì)人臉信息進(jìn)行采集，然后再進(jìn)行信息存儲(chǔ)。當(dāng)再次進(jìn)行信息驗(yàn)證的時(shí)候，就可以通過(guò)原有的存儲(chǔ)信息進(jìn)行類(lèi)比。與之相似的還有計(jì)算機(jī)的指紋識(shí)別技術(shù)，兩者是相同的道理。其次，計(jì)算機(jī)的探測(cè)識(shí)別技術(shù)；如果說(shuō)人臉識(shí)別技術(shù)以及指紋識(shí)別技術(shù)是一種備份式的技術(shù)，那么探測(cè)技術(shù)就屬于實(shí)時(shí)性的識(shí)別技術(shù)。該類(lèi)識(shí)別技術(shù)的實(shí)效性非常強(qiáng)，而且需要在一定程度上對(duì)探測(cè)設(shè)備以及通信方式進(jìn)行非常嚴(yán)格的把控，否則就會(huì)在使用的過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題。最后，空間設(shè)計(jì)類(lèi)的計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)；空間設(shè)計(jì)一般可以歸納為CAD制圖或者是三維仿真設(shè)計(jì)等等。而計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)是此項(xiàng)設(shè)計(jì)中的最為初始的也是最為重要的一個(gè)階段，通過(guò)計(jì)算機(jī)的識(shí)別技術(shù)，將設(shè)計(jì)元素進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)，從而將空間設(shè)計(jì)的仿真效果進(jìn)行仿真呈現(xiàn)。在實(shí)際應(yīng)用中，多應(yīng)用在工業(yè)建筑和空間設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。
2煤礦內(nèi)部的設(shè)計(jì)要求與分析
煤礦生產(chǎn)以及煤礦再加工，煤礦行業(yè)是能源工業(yè)中非常重要的組成部分。與其他工業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)相對(duì)比，其安全生產(chǎn)更為重要。在實(shí)際的煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于煤礦的內(nèi)部設(shè)計(jì)具體如下：
2.1煤礦內(nèi)部設(shè)計(jì)的安全要求。雖然隨著技術(shù)的發(fā)展和機(jī)械化的模式，煤礦生產(chǎn)已經(jīng)在很大程度上有了巨大的發(fā)展。但是，煤礦生產(chǎn)還必須采用人工施工和開(kāi)采的模式。因此，人員生產(chǎn)就會(huì)涉及安全問(wèn)題。在煤礦進(jìn)行開(kāi)采和生產(chǎn)之前，就需要對(duì)煤礦的空間進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)。必要的安全通道以及安全防護(hù)措施和建筑都必須齊全，才能保證在發(fā)生意外的時(shí)候，能夠?qū)⑷藛T傷害降低到最低限度。此外，為了能夠?qū)崿F(xiàn)安全生產(chǎn)，煤礦的開(kāi)采途徑以及內(nèi)部的建筑設(shè)施，允許的開(kāi)采力度和機(jī)械設(shè)備的規(guī)模等，都需要進(jìn)行詳細(xì)的分析，才能夠保證煤礦生產(chǎn)的具體要求。
2.2煤礦內(nèi)部設(shè)計(jì)的生產(chǎn)效率要求。在煤礦生產(chǎn)的過(guò)程中，對(duì)于效率的要求非常高。高效生產(chǎn)是目前諸多工業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)的主要要求，也是煤礦生產(chǎn)企業(yè)的必要要求。煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于其內(nèi)部的設(shè)計(jì)而言，需要滿足幾點(diǎn)要求：第一，煤礦的生產(chǎn)空間要合理。應(yīng)該是先保證煤礦生產(chǎn)的安全性，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行效率的提高。當(dāng)然，煤礦的生產(chǎn)效率和煤礦的礦井空間和建筑的設(shè)計(jì)有著很大的關(guān)系。良好的空間設(shè)計(jì)可以在很大程度上減少在開(kāi)采過(guò)程中的資源消耗，合理的空間設(shè)計(jì)就能夠在很大程度上提高其生產(chǎn)的效率。第二，煤礦內(nèi)的設(shè)計(jì)要科學(xué)。其中體現(xiàn)在開(kāi)采路徑和設(shè)備的開(kāi)采程度分析等，此外在進(jìn)行煤礦生產(chǎn)的過(guò)程中，需要將開(kāi)采空間和運(yùn)輸空間進(jìn)行合理分配，才能夠在一定程度上提高煤礦生產(chǎn)的效率。
3計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)在煤礦內(nèi)部設(shè)計(jì)的應(yīng)用
通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)和煤礦的內(nèi)部設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)分析，可以明確為了能夠加強(qiáng)煤礦生產(chǎn)的安全性以及生產(chǎn)效率，需要進(jìn)行一定的前期設(shè)計(jì)分析。計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)就可以在很大程度上提高其分析的效果。一般情況下，通過(guò)計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)，可以通過(guò)探測(cè)設(shè)備對(duì)煤礦的內(nèi)部空間進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。此外，可以通過(guò)對(duì)地質(zhì)和地形的合理分析，將煤礦內(nèi)部的空間進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)的分析。將所有的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)分析，通過(guò)3DMAX或者是CAD等設(shè)計(jì)軟件，進(jìn)行對(duì)煤礦空間的仿真設(shè)計(jì)。實(shí)際煤礦生產(chǎn)中，都需要對(duì)煤礦的空間以及生產(chǎn)模式進(jìn)行詳盡的分析，以此來(lái)保證在生產(chǎn)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)安全與效率的雙重保證。例如，煤礦的開(kāi)采方向和運(yùn)輸渠道的設(shè)計(jì)。因?yàn)樵趯?shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常要考慮到傳輸設(shè)備的安置位置。開(kāi)采渠道的設(shè)計(jì)能夠保證開(kāi)采的方向正確性，運(yùn)輸?shù)奈恢迷O(shè)計(jì)則可以將運(yùn)輸履帶以及運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備角度等進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而保證在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，提高運(yùn)輸?shù)男剩ＷC運(yùn)輸?shù)陌踩??？傊诿旱V生產(chǎn)的過(guò)程中，需要對(duì)煤礦的內(nèi)部進(jìn)行規(guī)劃和分析。而計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)通信的方式，將煤礦內(nèi)部的信息進(jìn)行收錄，從而進(jìn)行計(jì)算機(jī)智能分析，通過(guò)仿真空間設(shè)計(jì)軟件，對(duì)煤礦的內(nèi)部進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。不僅僅能夠提高煤礦生產(chǎn)工程的效率，更能夠提高其生產(chǎn)的安全。
4結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞：射頻識(shí)別技術(shù)射頻卡分類(lèi)
引言
射頻識(shí)別技術(shù)(RFID，RadioFrequencyIdentification)實(shí)際上是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)(AEI，AutomaticEquipmentIdentification)在無(wú)線電技術(shù)方面的具體應(yīng)用與發(fā)展。該項(xiàng)技術(shù)的基本思想是，通過(guò)采用一些先進(jìn)的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)人們對(duì)各類(lèi)物體或設(shè)備(人員、物品)在不同狀態(tài)(移動(dòng)、靜止或惡劣環(huán)境)下的自動(dòng)識(shí)別和管理。
目前，應(yīng)用最廣泛的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)大致可以分為光學(xué)技術(shù)和無(wú)線電技術(shù)兩個(gè)方面。本文主要介紹自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在無(wú)線電技術(shù)方面的應(yīng)用。
1射頻識(shí)別技術(shù)簡(jiǎn)介
20世紀(jì)80年代，由于大規(guī)模集成電路技術(shù)的成熟，射頻識(shí)別系統(tǒng)的體積大大縮小，使得射頻識(shí)別技術(shù)進(jìn)入實(shí)用化的階段，成為一種成熟的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。
射頻識(shí)別技術(shù)是利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，以達(dá)到識(shí)別目的并交換數(shù)據(jù)。它與同期或早期的接觸式識(shí)別技術(shù)不同。RFID系統(tǒng)的射頻卡和讀寫(xiě)器之間不用接觸就可完成識(shí)別，因此它可在更廣泛的場(chǎng)合中應(yīng)用。
典型的射頻識(shí)別系統(tǒng)包括射頻卡和讀寫(xiě)器兩部分。
射頻卡是將幾個(gè)主要模塊集成到一塊芯片中，完成與讀寫(xiě)器的通信。芯片上有EEPROM用來(lái)儲(chǔ)存識(shí)別碼或其它數(shù)據(jù)。EEPROM容量從幾比特到幾萬(wàn)比特。芯片僅需連接天線(和電池)，可以作為人員的身份識(shí)別卡或貨物的標(biāo)識(shí)卡?？ǚ庋b可以有不同形式，比如常見(jiàn)的信用卡及小圓片的形式等。與條碼、磁卡、IC卡等同期或早期的識(shí)別技術(shù)相比，射頻卡具有非接觸、工作距離長(zhǎng)、適于惡劣環(huán)境、可識(shí)別運(yùn)動(dòng)目標(biāo)等優(yōu)點(diǎn)。
在多數(shù)RFID系統(tǒng)中，讀寫(xiě)器在一個(gè)區(qū)域內(nèi)發(fā)射電磁波(區(qū)域大小取決于工作頻率和天線尺寸)。卡片內(nèi)有一個(gè)LC串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫(xiě)器發(fā)射的頻率相同。當(dāng)射頻卡經(jīng)過(guò)這個(gè)區(qū)域時(shí)，在電磁波的激勵(lì)下，LC諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷。在這個(gè)電容的另一端，接有一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮颖?，將電容?nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)儲(chǔ)存。當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2V時(shí)，此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接取讀寫(xiě)器的數(shù)據(jù)。讀寫(xiě)器接收到卡的數(shù)據(jù)后，解碼并進(jìn)行錯(cuò)誤校驗(yàn)來(lái)決定數(shù)據(jù)的有效性，然后，通過(guò)RS232、RS422、RS485或無(wú)線方式將數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。簡(jiǎn)單的RFID產(chǎn)品就是一種非接觸的IC卡，而復(fù)雜的RFID產(chǎn)品能和外部傳感器接口連接來(lái)測(cè)量、記錄不同的參數(shù)，甚至可與GPS系統(tǒng)連接來(lái)跟蹤物體。
工作原理如圖1所示。
2射頻識(shí)別技術(shù)的分類(lèi)
射頻識(shí)別技術(shù)主要按以下四種方式分類(lèi)。
(1)工作頻率
根據(jù)工作頻率的不同可分為低頻和高頻系統(tǒng)。①低頻系統(tǒng)一般指其工作頻率小于30MHz的系統(tǒng)。其基本特點(diǎn)是：射頻卡的成本較低、標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較少、閱讀距離較短(無(wú)源情況，典型閱讀距離為10cm)、射頻卡外形多樣(卡狀、環(huán)狀、鈕扣狀、筆狀)、閱讀天線方向性不強(qiáng)等。低頻系統(tǒng)多用于短距離、低成本的應(yīng)用中，如多數(shù)的門(mén)禁控制、動(dòng)物監(jiān)管、貨物跟蹤。②高頻系統(tǒng)一般指其工作頻率大于400MHz的系統(tǒng)。高頻系統(tǒng)的基本特點(diǎn)是射頻卡及讀寫(xiě)器成本均較高、卡內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較大、閱讀距離較遠(yuǎn)(可達(dá)幾m~十幾m)、適應(yīng)物體高速運(yùn)動(dòng)性能好、外形一般為卡狀、閱讀天線及射頻卡天線均有較強(qiáng)的方向性。高頻系統(tǒng)多應(yīng)用于需要較長(zhǎng)的讀寫(xiě)距離和高的讀寫(xiě)速度的場(chǎng)合，像火車(chē)監(jiān)控、高速公路收費(fèi)等系統(tǒng)。
(2)射頻卡
根據(jù)射頻卡的不同可分成可讀寫(xiě)(RW)卡、一次寫(xiě)入多次讀出(WORM)卡和只讀(RO)卡三種。RW卡一般比WORM卡和RO卡貴得多，如電話卡、信用卡等。一般情況下改寫(xiě)數(shù)據(jù)所花費(fèi)的時(shí)間遠(yuǎn)大于讀取數(shù)據(jù)所花費(fèi)的時(shí)間(常規(guī)為改寫(xiě)所花費(fèi)的時(shí)間為s級(jí)，閱讀花費(fèi)的時(shí)間為ms級(jí))。WORM卡是用戶可以一次性寫(xiě)入的卡，寫(xiě)入后數(shù)據(jù)不能改變，且比RW卡要便宜。RO卡存有一個(gè)唯一的號(hào)碼，不能逐改，保證了安全性。RO卡最便宜。
(3)射頻卡的有源與無(wú)源
射頻卡可分為有源及無(wú)源兩種。有源射頻卡使用卡內(nèi)電池的能量、識(shí)別距離較長(zhǎng)，可達(dá)十幾m，但是它的壽命有限(3~10年)，且價(jià)格較高；無(wú)源射頻卡不含電池，利用讀寫(xiě)器發(fā)射的電磁波提供能量，重量輕、體積小、壽命長(zhǎng)、很便宜，但它的發(fā)射距離受限制，一般是幾十cm，且需要讀寫(xiě)器的發(fā)射功率大。
(4)調(diào)制方式
根據(jù)調(diào)制方式的不同還可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式。①主動(dòng)式的射頻卡用自身的射頻能量主動(dòng)地發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫(xiě)器。②被動(dòng)式的射頻卡，使用調(diào)制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù)。它必須利用讀寫(xiě)器的載波調(diào)制自己的信號(hào)，適宜在門(mén)禁或交通的應(yīng)用中使用。因?yàn)樽x寫(xiě)器可以確保只激活一定范圍之內(nèi)的射頻卡。
目前使用的多數(shù)系統(tǒng)中，一次只能讀寫(xiě)一個(gè)射頻卡。射頻卡之間要保持一定距離，確保一次只能有一個(gè)卡在讀寫(xiě)區(qū)域內(nèi)。讀寫(xiě)距離長(zhǎng)，射頻卡之間的距離就要大，應(yīng)用起來(lái)很不方便?，F(xiàn)在的射頻卡具有防碰撞的功能，這對(duì)于RFID來(lái)說(shuō)十分重要。所謂碰撞是指多個(gè)射頻卡進(jìn)入識(shí)別區(qū)域時(shí)信號(hào)互相干擾的情況。具有防碰撞性能的系統(tǒng)可以同時(shí)識(shí)別進(jìn)入識(shí)別距離的所有射頻卡，它的并行工作方式大大提高了系統(tǒng)的效率。
3國(guó)際射頻識(shí)別技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
射頻識(shí)別技術(shù)在國(guó)外發(fā)展得很快。RFID產(chǎn)品種類(lèi)很多，像德州儀器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名廠家都生產(chǎn)RFID產(chǎn)品。他們的產(chǎn)品各有特點(diǎn)，自成系列。射頻識(shí)別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制管理等眾多領(lǐng)域。如澳大利亞將它的RFID產(chǎn)品用于澳機(jī)場(chǎng)旅客行李管理中并發(fā)揮了出色的作用；瑞士國(guó)家鐵路局在瑞士的全部旅客列車(chē)上安裝RFID自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，調(diào)度員可以實(shí)時(shí)掌握火車(chē)運(yùn)行情況，不僅利于管理，還大大減小了發(fā)生事故的可能性；德國(guó)BMW公司將射頻識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用在汽車(chē)生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)過(guò)程控制中等。
據(jù)有關(guān)權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，射頻識(shí)別產(chǎn)品在全世界的銷(xiāo)量以每年25.3%的比例增長(zhǎng)。由此可見(jiàn)，射頻識(shí)別技術(shù)具有廣闊的市場(chǎng)前景。
4射頻識(shí)別技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展
我國(guó)政府在1993年制定的金卡工程實(shí)施計(jì)劃，是一個(gè)旨在加速推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化進(jìn)程的重大國(guó)家級(jí)工程，由此各種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用十分迅猛。現(xiàn)在，射頻識(shí)別技術(shù)作為一種新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，也將在中國(guó)很快地普及。
目前，我國(guó)的射頻識(shí)別技術(shù)在下列幾種應(yīng)用中發(fā)展前景較好。當(dāng)然，這里僅僅羅列了射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的一部分。任何一種技術(shù)如果得到普及，都將會(huì)孕育一個(gè)龐大的市場(chǎng)。射頻識(shí)別將是未來(lái)一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
4.1安全防護(hù)領(lǐng)域
(1)門(mén)禁保安
將來(lái)的門(mén)禁保安系統(tǒng)均可應(yīng)用射頻卡。一卡可以多用。比如，可以作工作證、出入證、停車(chē)卡、飯店住宿卡甚至旅游護(hù)照等，目的都是識(shí)別人員身份、安全管理、收費(fèi)等等。好處是簡(jiǎn)化出入手續(xù)、提高工作效率、安全保護(hù)。只要人員佩戴了封裝成ID卡大小的射頻卡、進(jìn)出入口有一臺(tái)讀寫(xiě)器，人員出入時(shí)自動(dòng)識(shí)別身份，非法闖入會(huì)有報(bào)警。安全級(jí)別要求高的地方、還可以結(jié)合其它的識(shí)別方式，將指紋、掌紋或顏面特征存入射頻卡。
公司還可以用射頻卡保護(hù)和跟蹤財(cái)產(chǎn)。將射頻卡貼在物品上面，如計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、文件、復(fù)印機(jī)或其它實(shí)驗(yàn)室用品上。該射頻卡使得公司可以自動(dòng)跟蹤管理這些有價(jià)值的財(cái)產(chǎn)，可以跟蹤一個(gè)物品從某一建筑離開(kāi)，或是用報(bào)警的方式限制物品離開(kāi)某地。結(jié)合GPS系統(tǒng)利用射頻卡，還可以對(duì)貨柜車(chē)、貨艙等進(jìn)行有效跟蹤。
(2)汽車(chē)防盜
這是RFID較新的應(yīng)用。目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了足夠小的、能夠封裝到汽車(chē)鑰匙當(dāng)中含有特定碼字的射頻卡。它需要在汽車(chē)上裝有讀寫(xiě)器，當(dāng)鑰匙插入到點(diǎn)火器中時(shí)，讀寫(xiě)器能夠辨別鑰匙的身份。如果讀寫(xiě)器接收不到射頻卡發(fā)送來(lái)的特定信號(hào)，汽車(chē)的引擎將不會(huì)發(fā)動(dòng)。用這種電子驗(yàn)證的方法，汽車(chē)的中央計(jì)算機(jī)也就能容易防止短路點(diǎn)火。
另一種汽車(chē)防盜系統(tǒng)是，司機(jī)自己帶有一射頻卡，其發(fā)射范圍是在司機(jī)座椅45~55cm以內(nèi)，讀寫(xiě)器安裝在座椅的背部。當(dāng)讀寫(xiě)器讀取到有效的ID號(hào)時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出三聲?shū)Q叫，然后汽車(chē)引擎才能啟動(dòng)。該防盜系統(tǒng)還有另一強(qiáng)大功能：倘若司機(jī)離開(kāi)汽車(chē)并且車(chē)門(mén)敞開(kāi)引擎也沒(méi)有關(guān)閉，這時(shí)讀寫(xiě)器就需要讀取另一有效ID號(hào)；假如司機(jī)將該射頻卡帶離汽車(chē)，這樣讀寫(xiě)器不能讀到有效ID號(hào)，引擎就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，同時(shí)觸發(fā)報(bào)警裝置。
(3)電子物品監(jiān)視系統(tǒng)
電子物品監(jiān)視系統(tǒng)(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盜。整個(gè)系統(tǒng)包括貼在物體上的一個(gè)內(nèi)存容量?jī)H為1比特(即開(kāi)或關(guān))的射頻卡，和商店出口處的讀寫(xiě)器。射頻卡在安裝時(shí)被激活。在激活狀態(tài)下，射頻卡接近掃描器時(shí)會(huì)被探測(cè)到，同時(shí)會(huì)報(bào)警。如果貨物被購(gòu)買(mǎi)，由銷(xiāo)售人員用專用工具拆除射頻卡(典型的是在服裝店里)，或者用磁場(chǎng)來(lái)使射頻卡失效，或者直接破壞射頻卡本身的電特性。EAS系統(tǒng)已被廣泛使用。據(jù)估計(jì)每年消耗60億套。
4.2商品生產(chǎn)銷(xiāo)售領(lǐng)域
(1)生產(chǎn)線自動(dòng)化
用RFID技術(shù)在生產(chǎn)流水線上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、監(jiān)視，提高生產(chǎn)率，改進(jìn)生產(chǎn)方式，節(jié)約了成本。舉個(gè)例子以說(shuō)明在生產(chǎn)線上應(yīng)用RFID技術(shù)的情況。
用于汽車(chē)裝配流水線。德國(guó)寶馬汽車(chē)公司在裝配流水線上應(yīng)用射頻卡，以盡可能大量地生產(chǎn)用戶定制的汽車(chē)。寶馬汽車(chē)的生產(chǎn)是基于用戶提出的要求式樣而生產(chǎn)的。用戶可以從上萬(wàn)種內(nèi)部和外部選項(xiàng)中，選定自己所需車(chē)的顏色、引擎型號(hào)和輪胎式樣等。這樣一來(lái)，汽車(chē)裝配流水線上就得裝配上百種式樣的寶馬汽車(chē)，如果沒(méi)有一個(gè)高度組織的、復(fù)雜的控制系統(tǒng)是很難完成這樣復(fù)雜的任務(wù)的。寶馬公司在其裝配流水線上配有RFID系統(tǒng)，使用可重復(fù)使用的射頻卡。該射頻卡上帶有汽車(chē)所需的所有詳細(xì)的要求，在每個(gè)工作點(diǎn)處都有讀寫(xiě)器，這樣可以保證汽車(chē)在各個(gè)流水線位置，能毫不出錯(cuò)地完成裝配任務(wù)。
(2)倉(cāng)儲(chǔ)管理
將RFID系統(tǒng)用于智能倉(cāng)庫(kù)貨物管理，能有效地解決與貨物流動(dòng)有關(guān)的信息管理，不但增加了處理貨物的速度，還可監(jiān)視貨物的一切信息。射頻卡貼在貨物所通過(guò)的倉(cāng)庫(kù)大門(mén)邊上，讀寫(xiě)器和天線都放在叉車(chē)上，每個(gè)貨物都貼有條碼，所有條碼信息都被存儲(chǔ)在倉(cāng)庫(kù)的中央計(jì)算機(jī)里，與該貨物有關(guān)的信息都能在計(jì)算機(jī)里查到。當(dāng)貨物出庫(kù)時(shí)，由另一讀寫(xiě)器識(shí)別并告知中央計(jì)算它被放在哪個(gè)拖車(chē)上。這樣，管理中心可以實(shí)時(shí)地了解到已經(jīng)生產(chǎn)了多少產(chǎn)品和發(fā)送了多少產(chǎn)品。
(3)產(chǎn)品防偽
偽造問(wèn)題在世界各地都是令人頭疼的問(wèn)題，將射頻識(shí)別技術(shù)應(yīng)用在防偽領(lǐng)域有它自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。防偽技術(shù)本身要求成本低，且難于偽造。射頻卡的成本就相對(duì)便宜，而芯片的制造需要有昂貴的芯片工廠，使偽造者望而卻步。射頻卡本身有內(nèi)存，可以儲(chǔ)存、修改與產(chǎn)品有關(guān)的數(shù)據(jù)，利于銷(xiāo)售商使用；體積十分小、便于產(chǎn)品封裝。像電腦、激光打印機(jī)、電視等產(chǎn)品上都可使用。
(4)RFID卡收費(fèi)
國(guó)外的各種交易大多利用各種卡來(lái)完成，而我國(guó)普遍采用現(xiàn)金交易?，F(xiàn)金交易不方便也不安全，還容易出現(xiàn)稅收的漏洞。目前的收費(fèi)卡多用磁卡、IC卡，而射頻卡也開(kāi)始占據(jù)市場(chǎng)。原因是在一些惡劣的環(huán)境中，磁卡、IC卡容易損壞，而射頻卡則不易磨損，也不怕靜電及其它情況；同時(shí)，射頻卡用起來(lái)方便、快捷，甚至不用打開(kāi)包，在讀寫(xiě)器前搖晃一下，就完成收費(fèi)。另外，還可同時(shí)識(shí)別幾張卡．并行收費(fèi)，如公共汽車(chē)上的電子月票。我國(guó)大城市的公共汽車(chē)異常擁擠、環(huán)境條件差，射頻卡的使用有助于改善這種情況。
4.3管理與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域
(1)畜牧管理
該領(lǐng)域的發(fā)展起步于賽馬的識(shí)別，是用小玻璃封裝的射頻卡植于動(dòng)物皮下。射頻卡大約10mm長(zhǎng)，內(nèi)有一個(gè)線圈，約1000圈的細(xì)線繞在鐵氧體上，讀寫(xiě)距離是十幾cm。從賽馬識(shí)別發(fā)展到了標(biāo)識(shí)牲畜。牲畜的識(shí)別提供了現(xiàn)代化管理牧場(chǎng)的方法。
(2)運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)
在馬拉松比賽中，由于人員太多，有時(shí)第一個(gè)出發(fā)的人同最后一個(gè)出發(fā)的人能相隔40分鐘。如果沒(méi)有一個(gè)精確的計(jì)時(shí)裝置，就會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)。射頻卡應(yīng)用于馬拉松比賽中，運(yùn)動(dòng)員在自己的鞋帶上很方便地系上射頻卡，在比賽的起跑線和終點(diǎn)線處放置帶有微型天線的小墊片。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員越過(guò)此墊片時(shí)，計(jì)時(shí)系統(tǒng)便會(huì)接收運(yùn)動(dòng)員所帶的射頻卡發(fā)出的ID號(hào)，并記錄當(dāng)時(shí)的時(shí)間。這樣，每個(gè)運(yùn)動(dòng)員都會(huì)有自己的起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，不會(huì)出現(xiàn)不公平競(jìng)爭(zhēng)的可能性了。在比賽路線中，如果每隔5km就設(shè)置這樣一個(gè)墊片，還可以很方便地記錄運(yùn)動(dòng)員在每個(gè)階段所用的時(shí)間。
RFID還可應(yīng)用于汽車(chē)大獎(jiǎng)賽上的精確計(jì)時(shí)。在跑道下面按照一定的距離間隔埋入一系列的天線，這些天線與讀寫(xiě)器相連，而射頻卡安裝到賽車(chē)前方。當(dāng)賽車(chē)每越過(guò)一個(gè)天線時(shí)，賽車(chē)的ID號(hào)和時(shí)間就被記錄下來(lái)，并存儲(chǔ)到中央計(jì)算機(jī)內(nèi)。這樣到比賽結(jié)束時(shí)，每個(gè)參賽選手將會(huì)有一個(gè)準(zhǔn)確的結(jié)果。
4.4交通運(yùn)輸領(lǐng)域
(1)高速公路自動(dòng)收費(fèi)及交通管理
高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是射頻識(shí)別技術(shù)最成功的應(yīng)用之一。目前，中國(guó)的高速公路發(fā)展非?？?，而高速公路收費(fèi)卻存在一些問(wèn)題：一是在收費(fèi)站口，許多車(chē)輛要停車(chē)排隊(duì)，成為交通瓶頸問(wèn)題；二是少數(shù)不法的收費(fèi)員貪污路費(fèi)，使國(guó)家損失了相當(dāng)?shù)呢?cái)政收入。RFID技術(shù)應(yīng)用在高速公路自動(dòng)收費(fèi)上，能夠充分體現(xiàn)它非接觸識(shí)別的優(yōu)勢(shì)——讓車(chē)輛高速通過(guò)收費(fèi)站的同時(shí)自動(dòng)完成收費(fèi)，同時(shí)可以解決收費(fèi)員貪污路費(fèi)及交通擁堵的問(wèn)題。利用射頻識(shí)別技術(shù)的不停車(chē)高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是將來(lái)的發(fā)展方向；人工收費(fèi)，包括IC卡的停車(chē)收費(fèi)方式，終將會(huì)被淘汰。預(yù)計(jì)在未來(lái)10年內(nèi)，高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)將有數(shù)十億元的需求。
在城市交通方面，解決交通日趨擁擠問(wèn)題不能只依賴于修路。加強(qiáng)交通的指揮、控制、疏導(dǎo)，提高道路的利用率，深挖現(xiàn)有交通潛能也是非常重要的；而基于RFID技術(shù)的交通管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)查處違章車(chē)輛，記錄違章情況。另外，公共汽車(chē)站實(shí)時(shí)跟蹤指示公共汽車(chē)到站時(shí)間及自動(dòng)顯示乘客信息，會(huì)給乘客帶來(lái)很大的方便。
(2)火車(chē)和貨運(yùn)集裝箱的識(shí)別
在火車(chē)運(yùn)營(yíng)中，使用RFID系統(tǒng)很大的優(yōu)勢(shì)在于：火車(chē)是按既定路線運(yùn)行的，因此肯定要通過(guò)設(shè)定的讀寫(xiě)器的地點(diǎn)。通過(guò)讀到的數(shù)據(jù)，能夠得到火車(chē)的身份、監(jiān)控火車(chē)的完整性，以防止遺漏在鐵軌上的車(chē)廂發(fā)生撞車(chē)事故，同時(shí)能在車(chē)站將車(chē)廂重新編組。起初的努力是用超音波和雷達(dá)測(cè)距系統(tǒng)讀出車(chē)廂側(cè)的條碼，現(xiàn)在被RFID系統(tǒng)取代。射頻卡一般安在車(chē)廂頂邊，讀寫(xiě)器安在鐵路沿線，就可得到火車(chē)的實(shí)時(shí)信息及車(chē)廂內(nèi)裝的物品信息。
目前，射頻自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的安裝遍布全國(guó)14個(gè)鐵路局。2001年3月1日，鐵道部正式聯(lián)網(wǎng)啟用車(chē)次車(chē)號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，為自備車(chē)企業(yè)、合資鐵路和地方鐵路實(shí)現(xiàn)信息化智能運(yùn)輸管理提供了重要良機(jī)。
人手長(zhǎng)度、寬度、厚度以及外形輪廓等方面都存在差異，并且可以在較長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)保持不變，也是手部識(shí)別技術(shù)常用的生物特征之一。常見(jiàn)的手形識(shí)別方式為二維與三維手形識(shí)別，二維識(shí)別只包括手指與手掌二維平面幾何特征，而三維識(shí)別則是包含整個(gè)手部三維立體特征。此種識(shí)別技術(shù)對(duì)圖像品質(zhì)要求比較低，可以有效降低識(shí)別設(shè)備成本；算法簡(jiǎn)單，匹配速度更快；注冊(cè)成功率比較高，基本上很少出現(xiàn)無(wú)法錄入數(shù)據(jù)庫(kù)的情況。但是手形特征數(shù)據(jù)并不豐富，在區(qū)分的效果上成功率比較低，尤其是一對(duì)多的情況下效率更低；識(shí)別時(shí)要求手掌與檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行大面積接觸，存在較為嚴(yán)重的衛(wèi)生問(wèn)題；假肢偽造容易。
2掌紋識(shí)別
掌紋即手掌面上深淺褶皺與紋路的總稱，不同個(gè)體差異比較明顯。選擇此種生物特征進(jìn)行識(shí)別，特征信息比較豐富，可以提取研究多種特征，并且主線特征明顯，具有較高的辨識(shí)度與抗干擾特點(diǎn)。另外，此項(xiàng)特征對(duì)采集設(shè)備的精度要求比較低，可以有效降低開(kāi)發(fā)成本。但是選擇利用此種生物特征進(jìn)行識(shí)別，因?yàn)檎萍y在一段時(shí)間內(nèi)會(huì)發(fā)生變化，影響識(shí)別效果，并且掌紋特征更易被復(fù)制與偽造，在實(shí)際應(yīng)用上安全級(jí)別比較低。
3多模態(tài)手部生物特征識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)措施分析
3.1手部生物特征識(shí)別流程
以指紋、指靜脈等識(shí)別流程為例，首先要對(duì)同一手指手指紋圖像、手指靜脈圖像進(jìn)行采集，并分別提取可以代表手指紋圖像與手指靜脈圖像生物特征的特征向量，對(duì)此向量進(jìn)行存儲(chǔ)，完成存儲(chǔ)樣本數(shù)據(jù)的注冊(cè)。然后，對(duì)當(dāng)前生物特征進(jìn)行采集，并將其轉(zhuǎn)化為特征向量與樣本庫(kù)中的特征向量進(jìn)行全面比較，并計(jì)算得出最終識(shí)別結(jié)果。在識(shí)別過(guò)程中要對(duì)同一手指手指紋圖像、手指靜脈圖像進(jìn)項(xiàng)預(yù)處理，并提取同一個(gè)體的相應(yīng)特征向量，兩者進(jìn)行獨(dú)立的特征匹配，并得到各自的多模態(tài)融合，最終采取將做小距離分類(lèi)器完成身份的識(shí)別與判決。
3.2圖像采集設(shè)備
圖像采集設(shè)備是整個(gè)生物特征識(shí)別過(guò)程中的重要組成部分，其工作原理主要就是根據(jù)血管吸收近紅外光特性，搭建出一個(gè)可行性高的采集裝置。其中硬件采集裝置所得圖像質(zhì)量高低會(huì)直接影響到后期生物特征識(shí)別的效果，因此在進(jìn)行多模態(tài)手部生物特征識(shí)別技術(shù)的研究時(shí)，必須要做好此方面的工作。以靜脈成像為例，應(yīng)做好光源的選擇，如紅外LED成本低廉，其光譜分布為半峰帶寬約40nm左右窄帶分布，中心波長(zhǎng)為830nm~950nm之間，利用黑白CCD相機(jī)即可獲得相應(yīng)信息。對(duì)于光源的確定，應(yīng)以滿足實(shí)際識(shí)別設(shè)計(jì)要求為基礎(chǔ)，保證光譜波長(zhǎng)的合理性。
3.3多模態(tài)融合算法
基于多模態(tài)識(shí)別數(shù)據(jù)獲取方式以及處理順序，多模態(tài)算法主要包括并行與連續(xù)兩種結(jié)構(gòu)，其中連續(xù)結(jié)構(gòu)又稱為層疊結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，可以按照順尋依次來(lái)進(jìn)行，并且前一個(gè)數(shù)據(jù)處理結(jié)果會(huì)對(duì)后一個(gè)數(shù)據(jù)的處理結(jié)果產(chǎn)生影響。而并行結(jié)構(gòu)在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，都是采取的單獨(dú)進(jìn)行方式，各項(xiàng)數(shù)據(jù)之間不存在影響，只需要在運(yùn)算最后將各結(jié)果進(jìn)行融合。如果選擇用連續(xù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)算，整個(gè)過(guò)程效率更高。在運(yùn)算時(shí)如果上一個(gè)數(shù)據(jù)處理效果可以滿足系統(tǒng)要求，則后面的數(shù)據(jù)就可以不必在繼續(xù)進(jìn)行處理，避免了不必要運(yùn)算造成的時(shí)間浪費(fèi)。并且選擇用此種運(yùn)算方式，可以提高多模態(tài)生物識(shí)別系統(tǒng)的可靠性，并行考慮每一處數(shù)據(jù)處理模塊，可以有效降低誤識(shí)率。
4結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:RFID現(xiàn)代物流管理智能化物流管理
射頻識(shí)別技術(shù)是無(wú)線通信IC和天線所構(gòu)成的組件的通稱。它的成品有著各式各樣的形狀和大小,不過(guò)其基本的卡片型、硬幣型及有印刷天線的紙張等,不過(guò)其基本的功能卻是一樣的,只要配搭專用的讀寫(xiě)器(READER/WRITER),就可以從外部讀取或?qū)懭胄畔ⅰ?/p>
但這種僅能提供單一功能的RFID,卻扮演了實(shí)現(xiàn)ubiquitoous(網(wǎng)路無(wú)所不在)社會(huì)的牽線者,正牽起一股狂大的旋風(fēng)。服飾業(yè)、食品業(yè)、物流業(yè)等許多業(yè)界已開(kāi)始認(rèn)真思考以此項(xiàng)技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的條形碼系統(tǒng)。在歐美各國(guó),包括了美國(guó)的WalMart、英國(guó)的特易購(gòu)Tesco、德國(guó)的Metro等大型的連鎖式零售企業(yè),都以提升公司內(nèi)部物流系統(tǒng)的效率為目標(biāo),相繼宣布未來(lái)將在2005-2006年間,正式采用RFID系統(tǒng)。
由此可見(jiàn),無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)已經(jīng)在全球的零售業(yè)界掀起了一股旋風(fēng),而與其休戚與共的現(xiàn)代物流業(yè),當(dāng)然也不可避免地卷入了這一旋渦。
現(xiàn)代智能化物流管理
現(xiàn)代的物流,是以物流企業(yè)為主體、以第三方物流配送服務(wù)為主要形式、由物流和信息流相結(jié)合的、涉及供應(yīng)鏈全過(guò)程的現(xiàn)代物流系統(tǒng)。在信息化時(shí)代里面,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子商務(wù)、交通運(yùn)輸和管理的現(xiàn)代化,現(xiàn)代物流配送也將在運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)合理化和銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)化的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)整個(gè)物流系統(tǒng)管理的電子化及信息化,配送各環(huán)節(jié)作業(yè)的自動(dòng)化和智能化,從而進(jìn)入以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電子商務(wù)為代表的物流配送的新時(shí)期。
此外,現(xiàn)代物流表現(xiàn)為企業(yè)生產(chǎn)與運(yùn)輸一體化的供應(yīng)鏈管理與服務(wù)。其中貨物運(yùn)輸所需的成本、時(shí)間及貨物在途的狀態(tài)控制是整個(gè)供應(yīng)鏈管理過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。而將射頻識(shí)別技術(shù)RFID與現(xiàn)代的物流管理相結(jié)合,將會(huì)極大地提升物流管理各個(gè)環(huán)節(jié)的智能化水平和服務(wù)水平,其勢(shì)必成為21世紀(jì)現(xiàn)代物流發(fā)展的不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。
射頻識(shí)別技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析
傳統(tǒng)的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的主要功能是提供關(guān)于個(gè)人、動(dòng)物、貨物和商品的區(qū)別于他物的相關(guān)信息。在當(dāng)今的服務(wù)領(lǐng)域、在商品銷(xiāo)售與后勤分配領(lǐng)域、以及在商業(yè)部門(mén)、在生產(chǎn)企業(yè)和材料流通等領(lǐng)域自動(dòng)識(shí)別技術(shù)己得到了快速的普及和應(yīng)用。
條形碼技術(shù),曾在識(shí)別系統(tǒng)領(lǐng)域引起了一場(chǎng)革命并得到了廣泛的應(yīng)用。但是現(xiàn)在這種技術(shù)在許多場(chǎng)合已經(jīng)不能滿足人們的需要了。條形碼雖然很便宜,但它的存儲(chǔ)能力小、不能改寫(xiě)等的缺點(diǎn)均限制了它在自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域的應(yīng)用。
在這樣特殊的歷史背景底下,在我們對(duì)大存儲(chǔ)量信息載體和無(wú)線信息交換方式的需求下面,RFID技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。而要把自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與現(xiàn)代的物流管理相結(jié)合,在技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中提高物流管理的效率和效益,RFID技術(shù)較之以傳統(tǒng)的識(shí)別技術(shù),具有其自身獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)(見(jiàn)表1):
射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析
無(wú)論是傳統(tǒng)的管理方式,還是現(xiàn)代更強(qiáng)調(diào)智能化的管理方式,物流管理的最終目標(biāo)都是要通過(guò)向商品流通過(guò)程當(dāng)中不同的對(duì)象提品或服務(wù)以換取利潤(rùn)。因此,商品從生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)搅魍?這一完整的物流管理的流程里面,RFID智能射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用,能幫助我們?cè)谄渲胁煌姆秶蝾I(lǐng)域內(nèi)改進(jìn)業(yè)務(wù)
的效率和效益,這具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
零售領(lǐng)域
無(wú)論是一包糖果,還是一臺(tái)冰箱或者電視機(jī),在外包裝上加印規(guī)范的條形碼,已經(jīng)是絕大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中一個(gè)常規(guī)的步驟。在商品流通企業(yè),例如大型超市,店員通過(guò)掃描條形碼來(lái)結(jié)賬和統(tǒng)計(jì)庫(kù)存也是司空見(jiàn)慣的一個(gè)場(chǎng)景。
然而,這一場(chǎng)景可能很快要成為歷史,產(chǎn)品包裝上的條形碼可能將要消失,而由加貼或者隱藏在包裝內(nèi)的智能識(shí)別標(biāo)簽(RFID)取而代之。RFID的應(yīng)用,將使企業(yè)的產(chǎn)品和商品信息統(tǒng)計(jì)在無(wú)形中自動(dòng)完成,大大提高運(yùn)營(yíng)效率。
物流運(yùn)輸領(lǐng)域
在商品出貨運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中,RFID系統(tǒng)可以指導(dǎo)和跟蹤貨物運(yùn)輸?shù)椒诸?lèi)的地點(diǎn),通過(guò)實(shí)時(shí)收集的貨物信息,調(diào)度和分配運(yùn)輸工具的有效工作時(shí)間。此外,它還能幫助我們完成諸如:集裝箱檢視、集裝箱分艙、內(nèi)裝貨物的核對(duì)和確認(rèn),以及發(fā)貨單打印等工作。
在該領(lǐng)域內(nèi)RFID的廣泛應(yīng)用,能夠使得貨物運(yùn)輸過(guò)程中人為參與因素大量地減少,籍此獲取更準(zhǔn)確的貨物信息,實(shí)現(xiàn)貨物有效的在途控制。同時(shí),進(jìn)一步降低物流成本,提高生產(chǎn)效率。對(duì)管理者而言,就是可以隨時(shí)地監(jiān)控全局,更好地調(diào)整資源和勞動(dòng)力的配置。
商品庫(kù)存領(lǐng)域
智能化的庫(kù)存管理,能夠幫助我們精確地監(jiān)控產(chǎn)品的流動(dòng)情況,實(shí)現(xiàn)庫(kù)存狀況的實(shí)時(shí)控制,從而提高生產(chǎn)透明度和生產(chǎn)效率。
RFID技術(shù)的運(yùn)用,能使我們通過(guò)無(wú)線射頻信息的收集而直接完成商品的入庫(kù)工作。貨物的實(shí)時(shí)位置和運(yùn)動(dòng)信息,都直接由RFID系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤,倉(cāng)庫(kù)工作人員只需借助RFID的收發(fā)天線和讀寫(xiě)器的幫助,即可把貨物的信息記錄入庫(kù)。同時(shí),RFID系統(tǒng)還可以根據(jù)貨物標(biāo)簽中所記錄的有關(guān)數(shù)量和體積等的信息,指示出最合適的倉(cāng)儲(chǔ)位置,以達(dá)到倉(cāng)儲(chǔ)空間的最優(yōu)化利用。而在貨物清點(diǎn)的過(guò)程當(dāng)中,也可以通過(guò)自動(dòng)跟蹤RFID標(biāo)簽,極大地提高清點(diǎn)工作的透明度和效率。
生產(chǎn)領(lǐng)域
1、概述生物識(shí)別技術(shù)，又稱為生物特征識(shí)別技術(shù)，是通過(guò)計(jì)算機(jī)與生物傳感器、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)等高科技手段緊密結(jié)合，利用人體固有的生理特征和行為特征識(shí)別身份的技術(shù)。該技術(shù)被稱為數(shù)字時(shí)代的安全衛(wèi)士。在實(shí)際應(yīng)用中，生物特征識(shí)別通過(guò)特定的設(shè)備進(jìn)行特征取樣測(cè)量，轉(zhuǎn)化成數(shù)字代碼；對(duì)代碼取樣后形成特征模板；用特征模板與實(shí)際個(gè)體取樣進(jìn)行比對(duì)；根據(jù)比對(duì)結(jié)果是否匹配來(lái)決定接受或拒絕該用戶。常用于識(shí)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(yǔ)音、步態(tài)等。
2、生物識(shí)別技術(shù)的特點(diǎn)與應(yīng)用優(yōu)勢(shì)生物特征是與生俱來(lái)的，與傳統(tǒng)身份識(shí)別方式相比，生物識(shí)別技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)[4]：（1）能夠進(jìn)行身份識(shí)別。傳統(tǒng)身份認(rèn)證識(shí)別采用用戶名+口令驗(yàn)證的方式來(lái)驗(yàn)證用戶身份。生物特征同樣可以完成身份識(shí)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(tǒng)身份識(shí)別技術(shù)中的用戶名和密碼會(huì)因?yàn)樾畔⑿孤抖鴰?lái)身份認(rèn)證漏洞。生物特征則是個(gè)人特有的，極難被仿造或盜用。（3）攜帶方便，不會(huì)遺忘或丟失。傳統(tǒng)身份識(shí)別技術(shù)采用口令驗(yàn)證或?qū)嵨矧?yàn)證，兩者都有遺忘和丟失的風(fēng)險(xiǎn)。而生物特征是人類(lèi)的體貌和行為特征，攜帶方便，也不存在丟失和遺忘的風(fēng)險(xiǎn)。（4）用戶使用體驗(yàn)好，不容易被損壞。傳統(tǒng)身份識(shí)別技術(shù)依賴數(shù)據(jù)庫(kù)記錄用戶名和密碼，常因?yàn)樽址斎脲e(cuò)誤而被拒識(shí)；IC卡一類(lèi)的實(shí)物驗(yàn)證技術(shù)則有因損壞而被拒識(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。生物特征大大降低了此類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)。即使是容易受到手指表層皮膚破損而影響驗(yàn)證的指紋識(shí)別也可以通過(guò)存儲(chǔ)多個(gè)手指的指紋來(lái)達(dá)到順利驗(yàn)證身份的目的。此外因?yàn)樯镒R(shí)別技術(shù)使用友好度高，用戶體驗(yàn)好。
3、常用生物識(shí)別技術(shù)的特性分析在眾多的生物特征中,最常使用的用戶接受度較高的是指紋識(shí)別、人臉識(shí)別和簽名識(shí)別。指紋識(shí)別是應(yīng)用最早、應(yīng)用面最廣的生物特征識(shí)別技術(shù)。早在幾千年前人們就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了指紋的特點(diǎn)，開(kāi)始使用指紋進(jìn)行身份的識(shí)別。指紋識(shí)別主要是利用指紋記錄儀和計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備，通過(guò)人類(lèi)手指表層皮膚上交替出現(xiàn)的脊和谷進(jìn)行指紋圖像的讀取、提取指紋特征、制成特征模板，再通過(guò)模式匹配，最終實(shí)現(xiàn)身份的自動(dòng)識(shí)別。每一個(gè)人都有自己獨(dú)特的而且終身不會(huì)變化的指紋。指紋識(shí)別技術(shù)可靠性高，識(shí)別簡(jiǎn)便，是一項(xiàng)成熟的生物特征識(shí)別技術(shù)。在應(yīng)用面上也體現(xiàn)出無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)，目前國(guó)內(nèi)外指紋識(shí)別應(yīng)用已經(jīng)覆蓋了公安刑偵領(lǐng)域、公共安全領(lǐng)域等。由于指紋識(shí)別技術(shù)是將輸入的指紋和數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)存的指紋模板進(jìn)行比對(duì)從而驗(yàn)證身份，因此要求指紋信息數(shù)據(jù)庫(kù)的容量足夠大，并且要不斷更新。人臉識(shí)別技術(shù)是近年來(lái)迅速發(fā)展的一種生物識(shí)別技術(shù)。人臉識(shí)別技術(shù)涉及了計(jì)算機(jī)視覺(jué)、人工智能、感知學(xué)習(xí)和模式識(shí)別技術(shù)等科學(xué)領(lǐng)域。人臉識(shí)別是通過(guò)攝像機(jī)讀取人類(lèi)臉部特征信息，分析現(xiàn)實(shí)人臉的空間圖像映射到機(jī)器空間的過(guò)程，分析人類(lèi)臉部共有特征和個(gè)體人臉特征之間的關(guān)系，形成人臉圖像模板，最終實(shí)現(xiàn)人臉自動(dòng)識(shí)別。人臉識(shí)別技術(shù)具有方便、直接、友好等特點(diǎn)，在使用者接受度方面表現(xiàn)極好。但是人臉圖像信息的數(shù)據(jù)量巨大，為了提高人臉識(shí)別的運(yùn)算速度，必須對(duì)原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，這就有可能降低識(shí)別率，造成一定的誤識(shí)率和拒識(shí)率。簽名識(shí)別是通過(guò)分析使用者簽署自己名字的方式來(lái)進(jìn)行身份鑒別。簽名識(shí)別與指紋識(shí)別、人臉識(shí)別不同，它屬于人類(lèi)行為識(shí)別技術(shù)。簽名識(shí)別分成在線驗(yàn)證和離線驗(yàn)證兩種形式。離線驗(yàn)證是使用紙張上的字跡通過(guò)掃描儀等電子設(shè)備轉(zhuǎn)化成數(shù)字圖像再與數(shù)據(jù)庫(kù)中模板信息比對(duì)；在線驗(yàn)證則通過(guò)手寫(xiě)板或壓敏筆等傳感器設(shè)備記錄簽名過(guò)程中的各項(xiàng)動(dòng)態(tài)特征數(shù)值（寫(xiě)字速度、力度、角度、加速度等）。簽名的動(dòng)態(tài)特征是難以模仿的，因此簽名的在線驗(yàn)證方式比離線驗(yàn)證方式要更加可靠。此外簽名識(shí)別與人們平時(shí)的簽字行為極為相似，因此具有很高的用戶接受度。
二、生物識(shí)別技術(shù)在電子商務(wù)中的應(yīng)用
伴隨電子商務(wù)的發(fā)展，解決電子商務(wù)中的安全問(wèn)題和尋找更加可靠方便的身份認(rèn)證方式成為進(jìn)一步發(fā)展電子商務(wù)的新需求。另一方面，隨著全球信息化的發(fā)展，生物識(shí)別技術(shù)在技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)培育上都日趨完善，人們對(duì)生物識(shí)別技術(shù)的認(rèn)知度和認(rèn)可度也不斷提高。全球生物識(shí)別技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展程度在不斷擴(kuò)大。2002年11月，中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)技術(shù)研究所承擔(dān)的“面像檢測(cè)與識(shí)別核心技術(shù)”項(xiàng)目獲得突破性成果，該系統(tǒng)能夠在1/10~1/20秒之內(nèi)自動(dòng)檢測(cè)到人臉，并且在1秒內(nèi)完成身份識(shí)別。2003年阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)宣布啟用基于虹膜認(rèn)證技術(shù)的針對(duì)被驅(qū)逐外國(guó)人的國(guó)界控制系統(tǒng)。2006年北京農(nóng)村商業(yè)銀行在國(guó)內(nèi)試點(diǎn)使用指紋識(shí)別認(rèn)證，用戶可以通過(guò)指紋識(shí)別認(rèn)證進(jìn)入銀行系統(tǒng)，自助完成各項(xiàng)操作。2007年中國(guó)建設(shè)銀行和中國(guó)郵政儲(chǔ)蓄銀行分別在全國(guó)營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)內(nèi)推廣應(yīng)用柜員指紋身份認(rèn)證系統(tǒng)。2008年北京奧運(yùn)會(huì)，奧運(yùn)村使用了基于人臉識(shí)別的酒店門(mén)禁管理系統(tǒng)。2010年波蘭BPSSA銀行宣布引入采用生物識(shí)別技術(shù)的自動(dòng)取款機(jī)。國(guó)際民航組織確定從2010年起，其所有的成員國(guó)和地區(qū)必須使用基于人臉識(shí)別的機(jī)讀護(hù)照，此項(xiàng)規(guī)定已經(jīng)成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。此外日本三菱銀行開(kāi)發(fā)了基于手指靜脈的認(rèn)證系統(tǒng)用于金庫(kù)管理。歐美國(guó)家將生物認(rèn)證技術(shù)廣泛用于醫(yī)院病人資料庫(kù)管理、政府信息中心出入境管理、小學(xué)生信息管理等多個(gè)領(lǐng)域。由此可以期待，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，基于生物特征識(shí)別技術(shù)的更加平民化的電子商務(wù)應(yīng)用走入我們的生活，帶來(lái)更加安全更加便利的使用體驗(yàn)。
三、生物識(shí)別技術(shù)對(duì)電子商務(wù)的影響趨勢(shì)
現(xiàn)代社會(huì)生活各方面都需要可靠方便的身份認(rèn)證識(shí)別技術(shù)，尤其是在電子商務(wù)領(lǐng)域內(nèi)，目前電子商務(wù)的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中不乏因?yàn)檫^(guò)程監(jiān)控不夠周密而出現(xiàn)的貨物丟失、冒領(lǐng)，并由此引發(fā)糾紛事件。未來(lái)，基于生物識(shí)別技術(shù)的身份認(rèn)證識(shí)別能夠覆蓋電子商務(wù)的全領(lǐng)域，徹底解決電子商務(wù)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的身份認(rèn)證問(wèn)題。
1、在電子商務(wù)領(lǐng)域內(nèi)的全領(lǐng)域覆蓋電子商務(wù)在運(yùn)行過(guò)程中涉及了買(mǎi)賣(mài)雙方的身份認(rèn)證、訂單信息認(rèn)證、支付安全認(rèn)證、物流運(yùn)輸安全認(rèn)證等多項(xiàng)認(rèn)證。其流程之繁瑣，認(rèn)證技術(shù)運(yùn)用頻率之高是其他行業(yè)所無(wú)法比擬的。可靠便利的生物特征識(shí)別認(rèn)證技術(shù)能夠確保電子商務(wù)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。未來(lái)，電子商務(wù)的買(mǎi)賣(mài)雙方可以通過(guò)生物特征認(rèn)證技術(shù)證明自己的身份；通過(guò)生物特征認(rèn)證和數(shù)字簽名的雙因子認(rèn)證確定訂單的真實(shí)有效，并完成相應(yīng)的支付；物流公司的物流派送人員通過(guò)指紋驗(yàn)證確認(rèn)接收到需要派發(fā)的貨物；最終收貨人通過(guò)提供帶有生物特征信息的簽收信息表明身份，確保貨物安全送達(dá)。由此，生物特征技術(shù)確保了電子商務(wù)安全領(lǐng)域內(nèi)的安全性、可用性、可控性、保密性和不可否認(rèn)性，保障電子商務(wù)系統(tǒng)正常有序運(yùn)行。
2、多項(xiàng)生物特征融合應(yīng)用從目前的應(yīng)用看來(lái)生物識(shí)別技術(shù)雖然前景良好，但仍存在有漏洞。例如，利用塑膠可塑性的特點(diǎn)采集指紋應(yīng)對(duì)指紋驗(yàn)證系統(tǒng)；利用3D打印技術(shù)欺騙靜態(tài)人臉識(shí)別驗(yàn)證系統(tǒng)。多項(xiàng)生物特征的融合使用就是生物特征識(shí)別技術(shù)的多因子驗(yàn)證。這種對(duì)多項(xiàng)生物特征的采集、融合、聯(lián)合驗(yàn)證的新型理論和技術(shù)就是生物特征識(shí)別的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。該項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)λ杉纳锾卣餍畔⑦M(jìn)行多方面、多級(jí)別的處理，得到更加完備的數(shù)據(jù)特征信息，從而完成精準(zhǔn)度更高的身份認(rèn)證，為安全可靠的身份認(rèn)證技術(shù)的實(shí)施奠定了基礎(chǔ)。
四、結(jié)論
