自动识别技术

1、1第第2章章 自动识别技术概论自动识别技术概论自动识别技术数据采集技术特征提取技术静态特征动态特征属性特征物理感觉系统化学感觉系统联合系统语音步态签名其他感觉系统视觉其他能量扰动系统光存储器电存储器磁存储器磁条非接触磁光存储射频识别智能存储卡触摸式存储光标阅读器条码光学字符识别l按照国际自动识别技术的分类标准，对自动识别技术的分类有两种方法。按照国际自动识别技术的分类标准，对自动识别技术的分类有两种方法。2第第2章章 自动识别技术概论自动识别技术概论32.1 2.1 条码技术条码技术l条码技术的核心是条码符号，我们所看到的条码符号是由一组排列规条码技术的核心是条码符号，我们所看到的条码符号是由

2、一组排列规则的条、空，以及相应的数字字符组成，这种用条、空组成的数据编则的条、空，以及相应的数字字符组成，这种用条、空组成的数据编码可以供机器识读，而且很容易译成二进制数和十进制数。这些条和码可以供机器识读，而且很容易译成二进制数和十进制数。这些条和空可以有各种不同的组合方法，构成不同的图形符号，即各种符号体空可以有各种不同的组合方法，构成不同的图形符号，即各种符号体系，也称码制。不同码制的条码，适用于不同的应用场合。系，也称码制。不同码制的条码，适用于不同的应用场合。 l20世纪世纪70年代，国外超市开始广泛使用条码，继而发展到每家杂货年代，国外超市开始广泛使用条码，继而发展到每家杂货店都开

3、始使用条码以便于店都开始使用条码以便于POS扫描，仓储商店和其他零售商店更是扫描，仓储商店和其他零售商店更是不甘落后，以致不甘落后，以致POS加条码扫描器成为所有零售店必不可少的设加条码扫描器成为所有零售店必不可少的设备。备。l20世纪世纪80年代初，由于美国国防部要求对其交货的产品都要有条年代初，由于美国国防部要求对其交货的产品都要有条码，从而推动了产品制造商不仅在车间现场，甚至在车站码头都开码，从而推动了产品制造商不仅在车间现场，甚至在车站码头都开始使用条码。始使用条码。42.1 2.1 条码技术条码技术l目前，条码还广泛应用于考勤报表、生产过程、库存控制及其他应目前，条码还广泛应用于考勤

4、报表、生产过程、库存控制及其他应用领域。条码在仓库管理中的作用越来越大，可以用于收货、理用领域。条码在仓库管理中的作用越来越大，可以用于收货、理货、拣货和包装管理等等。货、拣货和包装管理等等。l为降低成本和提高生产效率，几乎所有行业都采用了条码技术。零为降低成本和提高生产效率，几乎所有行业都采用了条码技术。零售业将其用于仓储和运输部门自动化，取得了很好的经济效益。售业将其用于仓储和运输部门自动化，取得了很好的经济效益。l条码也广泛用于物品跟踪，图书馆和档案馆的图书和文档编目、文条码也广泛用于物品跟踪，图书馆和档案馆的图书和文档编目、文档管理，对危险废料的跟踪，对包裹的跟踪和车辆控制与识别等。档

5、管理，对危险废料的跟踪，对包裹的跟踪和车辆控制与识别等。l条码技术包括编码技术、符号技术、识读技术、印制技术以及检测条码技术包括编码技术、符号技术、识读技术、印制技术以及检测技术。由于条码技术在具体应用中较为广泛，本书将用较多的篇幅技术。由于条码技术在具体应用中较为广泛，本书将用较多的篇幅予以说明，这些将在后面章中详细介绍。予以说明，这些将在后面章中详细介绍。5物流运输业26%工业制造业18%政府 8%医疗 7%商业服务6%其他 13%零售业22%供应链管理在全球RFID市场中份额的变化 l条码识别技术是应用简单符号来实现信息快速准确获取与传递的供条码识别技术是应用简单符号来实现信息快速准确获

6、取与传递的供应链管理应用技术。应链管理应用技术。l全球条码设备应用的分布状况全球条码设备应用的分布状况条码识别技术应用领域条码识别技术应用领域l目前，条码应用集中在物流运输、零售和工业制造三个领域，市场目前，条码应用集中在物流运输、零售和工业制造三个领域，市场份额已占全球市场的份额已占全球市场的2/3。未来。未来5年内，将继续保持这个趋势。年内，将继续保持这个趋势。l近年来，一些新兴的条码应用市场悄然兴起。诸如政府、医疗、商近年来，一些新兴的条码应用市场悄然兴起。诸如政府、医疗、商业服务、金融等领域的条码应用每年以业服务、金融等领域的条码应用每年以20%的速度增长。的速度增长。6条码识别技术国

7、内发展状况条码识别技术国内发展状况l2003年国外条码技术装备在中国大陆地区的贸易额达年国外条码技术装备在中国大陆地区的贸易额达1.5亿美元，比亿美元，比2001年翻一番。年翻一番。l2003年条码技术装备在中国市场的销售额为年条码技术装备在中国市场的销售额为20亿元人民币（硬件产品亿元人民币（硬件产品17亿元，软件产品和集成服务亿元，软件产品和集成服务3亿元）。亿元）。l中国成为全球条码技术装备市场增长最快的国家，中国成为全球条码技术装备市场增长最快的国家，2004年的国内市场为年的国内市场为30亿元人民币，每年将以亿元人民币，每年将以35%的速度增长。的速度增长。l到到2008年，中国大陆

8、地区条码技术装备的市场规模将达到年，中国大陆地区条码技术装备的市场规模将达到90亿元人民亿元人民币。币。7l2004年共有条码企业和研究机构年共有条码企业和研究机构1000家，家，2005年约年约3000家（其中约家（其中约2000家在流通领域，如神州数码公司）。家在流通领域，如神州数码公司）。条码识别技术国内发展状况条码识别技术国内发展状况l目前关键技术依靠进口，编码、生成、识读、条码识别等技术尚处于研目前关键技术依靠进口，编码、生成、识读、条码识别等技术尚处于研发启始阶段；发启始阶段；2006年国家的重点在二维新码制的制订。年国家的重点在二维新码制的制订。l2004年，中国共有商品条码用户

9、年，中国共有商品条码用户10万家、使用条码产品万家、使用条码产品100万种、使用万种、使用条码的商场几万家（全国共有工商企业条码的商场几万家（全国共有工商企业500万家、大中型商场万家、大中型商场40万家）。万家）。8l各行业对条码技术的应用有着强劲的内在动力，尤其是物流行业和电子各行业对条码技术的应用有着强劲的内在动力，尤其是物流行业和电子商务行业。商务行业。条码技术市场发展动力条码技术市场发展动力l与世界经济的接轨，对各行业的条码技术应用形成了巨大的外在压力。与世界经济的接轨，对各行业的条码技术应用形成了巨大的外在压力。l条码技术及其应用环境在中国日益成熟，国产自主技术开始形成。条码技术及

10、其应用环境在中国日益成熟，国产自主技术开始形成。l“十一五十一五”期间，政府将大力投入发展期间，政府将大力投入发展条码识别技术、射频识别技术、条码识别技术、射频识别技术、生物特征识别技术为核心的自动识别技术生物特征识别技术为核心的自动识别技术，在，在2005-2010年，将自动识年，将自动识别产业发展成为别产业发展成为“技术领先、自主研发、应用深入、产业链完善技术领先、自主研发、应用深入、产业链完善”的产的产业服务体系，通过实施业服务体系，通过实施“典型行业应用示范工程典型行业应用示范工程”，带动，带动“标准、产标准、产品、技术、人才品、技术、人才”的发展，实现中国自动识别产业的跨越式发展（的

11、发展，实现中国自动识别产业的跨越式发展（中中国自动识别年度报告国自动识别年度报告2003-2005）。）。920032008增长率零售业924167%物流运输业522340%工业制造业1121100%政府0.891025%商业服务17600%医疗卫生0.54700%其他行业2.712344%合计2090350%9510.80.52.72422129741205101520253035零售业物流运输业工业制造业政府商业服务医疗卫生其他20082003亿元人民币l中国条码应用集中在物流业、零售业、工业制造业三个领域。中国条码应用集中在物流业、零售业、工业制造业三个领域。条码技术应用市场条码技术应用

12、市场l条码技术在政府、医疗、商业服务等新兴领域中的应用将快速条码技术在政府、医疗、商业服务等新兴领域中的应用将快速崛起崛起 。10条码技术应用市场（物流）条码技术应用市场（物流）订单号：订单号：19306654 状态：状态：完成完成 处理时间处理时间处理信息处理信息操作人操作人2010-7-13 6:54:06 您提交了订单，请等待系统确认 客户 2010-7-13 6:56:01 您的订单已经进入北京一号库准备出库 系统 2010-7-13 8:06:50 您的订单已经打印完毕 宋丹丹 2010-7-13 9:00:13 您的订单已经开始拣货 赵博 2010-7-13 9:00:58 您的订

13、单已通过扫描确认 齐海洋 2010-7-13 9:14:04 您的订单已打包完毕 京东打包员 2010-7-13 9:32:29 货物已分配到发货区，等待送往西直门站 李艳杰 2010-7-13 11:25:59 上车扫描，您的货物已经从北京库房出发，送往西直门站途中 陈海彦 2010-7-13 13:05:48 下车扫描，已到达西直门站 王良富 2010-7-13 14:07:33 您的货物已分配，等待配送 王良富 2010-7-13 14:19:43 配送员已经从站点出发，请您准备收货，姓名：徐红壮，手机号王良富 2010-7-13 16:44:54 已完成配送,

14、感谢您在京东商城购物，欢迎您再次光临！ 徐红壮 送货方式：普通快递 承运人：京东快递 货运单号：19306654 112.2 2.2 射频识别技术射频识别技术 l射频识别技术的基本原理是电磁理论。射频系统的优点是不局限于射频识别技术的基本原理是电磁理论。射频系统的优点是不局限于视线，识别距离比光学系统远，射频识别标签具有可读写能力，可视线，识别距离比光学系统远，射频识别标签具有可读写能力，可携带大量数据、难以伪造和有智能等特点。携带大量数据、难以伪造和有智能等特点。 l射频识别技术适用的领域：射频识别技术适用的领域：物料跟踪、运载工具和货架识别等要求物料跟踪、运载工具和货架识别等要求非接触数据

15、采集和交换的场合，由于射频识别标签具有可读写能非接触数据采集和交换的场合，由于射频识别标签具有可读写能力力, 对于需要频繁改变数据内容的场合尤为适用。对于需要频繁改变数据内容的场合尤为适用。 l射频识别系统的传送距离由许多因素决定，如传送频率、天线设计射频识别系统的传送距离由许多因素决定，如传送频率、天线设计等。对于应用射频识别的特定情况应考虑传送距离、工作频率、标等。对于应用射频识别的特定情况应考虑传送距离、工作频率、标签的数据容量、尺寸、重量、定位、响应速度及选择能力等。签的数据容量、尺寸、重量、定位、响应速度及选择能力等。 12l射频识别标签基本上是一种标签形式，将特殊的信息编码进电子标

16、签，标射频识别标签基本上是一种标签形式，将特殊的信息编码进电子标签，标签被粘贴在需要识别或追踪的物品上，如货架、汽车、自动导向的车辆、签被粘贴在需要识别或追踪的物品上，如货架、汽车、自动导向的车辆、动物等等。动物等等。 l射频识别标签能够在人员、地点、物品和动射频识别标签能够在人员、地点、物品和动物上使用。目前，最流行的应用是在交通运物上使用。目前，最流行的应用是在交通运输（汽车、货箱识别）、路桥收费、保安输（汽车、货箱识别）、路桥收费、保安（进出控制）、自动生产和动物标签等方（进出控制）、自动生产和动物标签等方面。自动导向车上使用射频标签可控制其运面。自动导向车上使用射频标签可控制其运行。其

17、他应用包括自动存储、工具识别、人行。其他应用包括自动存储、工具识别、人员监控、包裹和行李分类、车辆监控和货架员监控、包裹和行李分类、车辆监控和货架识别。自动识别车辆如右图所示。识别。自动识别车辆如右图所示。 2.2 2.2 射频识别技术射频识别技术13l射频识别标签的类型很多。为动物设计的可植入的标签只有一颗米粒大射频识别标签的类型很多。为动物设计的可植入的标签只有一颗米粒大小；为远距离通讯（甚至全球定位系统）使用的大型标签如同一部手持式小；为远距离通讯（甚至全球定位系统）使用的大型标签如同一部手持式电话。电话。 l标签有主动型（带电池）和被动型两种。标签有主动型（带电池）和被动型两种。目前，

18、国内外将射频识别技术广泛目前，国内外将射频识别技术广泛应用于对访问者控制、店铺防盗系统、物品和库存跟踪、自动收费、动物追应用于对访问者控制、店铺防盗系统、物品和库存跟踪、自动收费、动物追踪、制造流程管理、联运集装箱和空运货物跟踪等方面，尤其在现代物流管踪、制造流程管理、联运集装箱和空运货物跟踪等方面，尤其在现代物流管理和军事后勤保障中应用更为广泛。理和军事后勤保障中应用更为广泛。 l将射频识别技术与便携式数据终端（将射频识别技术与便携式数据终端（PDT）结合起来应用，可以把那些采集）结合起来应用，可以把那些采集到的有用数据存储起来或传送至一个管理信息系统。到的有用数据存储起来或传送至一个管理信

19、息系统。2.2 2.2 射频识别技术射频识别技术14l1、车辆的自动识别、车辆的自动识别l实现车号的自动识别是铁路人由来已久的梦想。实现车号的自动识别是铁路人由来已久的梦想。RFID技术的问世，很技术的问世，很快受到铁路部门的重视，从国外实践看，北美铁道协会快受到铁路部门的重视，从国外实践看，北美铁道协会1992年初批准年初批准了采用了采用RFID技术的车号自动识别标准，到技术的车号自动识别标准，到1995年年12月为止，三年时间月为止，三年时间在北美在北美150万货车、万货车、1400个地点安装了个地点安装了RFID装置，首次在大范围内成装置，首次在大范围内成功建立了自动车号识别系统。功建立

20、了自动车号识别系统。l现在射频技术广泛地应用在以下领域：现在射频技术广泛地应用在以下领域： l此外，欧洲一些国家，如丹麦、瑞典也先后用此外，欧洲一些国家，如丹麦、瑞典也先后用RFID技术建立了技术建立了局域性的自动车号识别系统，澳大利亚近年来也开发了自动识别局域性的自动车号识别系统，澳大利亚近年来也开发了自动识别系统，用于矿山车辆的识别和管理。系统，用于矿山车辆的识别和管理。 1 1、车辆的自动识别、车辆的自动识别15l2、高速公路收费及智能交通系统（、高速公路收费及智能交通系统（ITS）l高速公路自动收费系统是高速公路自动收费系统是RFID技术最成功的应用之一，它充分体现技术最成功的应用之一

21、，它充分体现了非接触识别优势。在车辆高速通过收费站的同时自动完成缴费，了非接触识别优势。在车辆高速通过收费站的同时自动完成缴费，解决交通解决交通“瓶颈瓶颈”问题，避免拥堵，同时也防止了现金结算中贪污问题，避免拥堵，同时也防止了现金结算中贪污路费等问题。路费等问题。l美国美国Amtch公司、瑞典公司、瑞典Tagmaster公司都开发了用于公司都开发了用于高速公路收费的成套系统。高速公路收费的成套系统。 2 2、高速公路收费及智能交通系统（、高速公路收费及智能交通系统（ITSITS）16l交费站：不仅仅是扼住了公路的咽喉交费站：不仅仅是扼住了公路的咽喉l由于公路投资主体多元化，特别是对于高速公路而

22、言，由于公路投资主体多元化，特别是对于高速公路而言，“一路一公一路一公司、建管一体化司、建管一体化”的管理体制，导致各高速公路实行独立收费，相的管理体制，导致各高速公路实行独立收费，相邻路段连接处都设有主线收费站，造成主线收费站过多过密。随着邻路段连接处都设有主线收费站，造成主线收费站过多过密。随着广东路网的迅速发展，交通流量的迅猛增长，使收费站的设置以及广东路网的迅速发展，交通流量的迅猛增长，使收费站的设置以及收费模式的问题日益突出。收费模式的问题日益突出。2 2、高速公路收费及智能交通系统（、高速公路收费及智能交通系统（ITSITS）l过多的收费站，让广东公路得了过多的收费站，让广东公路得

23、了“肠梗阻肠梗阻”，每到收费站，车辆大，每到收费站，车辆大排长龙司空见惯，如果收费站只开放部分车道，车辆拥堵更变本加排长龙司空见惯，如果收费站只开放部分车道，车辆拥堵更变本加厉。如此一来，非但修建高速公路的经济效益无法体现，还造成诸厉。如此一来，非但修建高速公路的经济效益无法体现，还造成诸如交通事故频繁、社会物流效率下降、环境污染与资源浪费等一系如交通事故频繁、社会物流效率下降、环境污染与资源浪费等一系列弊端。列弊端。l另一方面由于各路、各收费站另一方面由于各路、各收费站“各自为政各自为政”，不但在收费环节上存，不但在收费环节上存在标准不统一、收费级别各异等问题，更给管理和结算带来诸多不在标准

24、不统一、收费级别各异等问题，更给管理和结算带来诸多不便。便。172 2、高速公路收费及智能交通系统（、高速公路收费及智能交通系统（ITSITS）l为了解决上述问题，广东省在全省内的高速公路实施了联网收费系统，即为了解决上述问题，广东省在全省内的高速公路实施了联网收费系统，即指在全省收费公路采用兼容电子不停车收费和人工半自动收费的组合式收指在全省收费公路采用兼容电子不停车收费和人工半自动收费的组合式收费技术（费技术（ETC&MTC），实现用户使用粤通卡在全省范围内以非现金的方），实现用户使用粤通卡在全省范围内以非现金的方式缴付通行费；以及在全省高速公路实行式缴付通行费；以及在全省高速公路

25、实行“统一收费、系统分帐统一收费、系统分帐”的收费的收费管理方式。管理方式。lETC（Electronic Toll Collection）不停车收费系统是目前世界上最先进）不停车收费系统是目前世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站ETC车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的

26、。路桥费的目的。l该技术在国外已有较长的发展历史，美国、欧洲等许多国家和地区的电子该技术在国外已有较长的发展历史，美国、欧洲等许多国家和地区的电子收费系统已经局部联网并逐步形成规模效益。我国以收费系统已经局部联网并逐步形成规模效益。我国以IC卡、磁卡为介质卡、磁卡为介质,采采用人工收费方式为主的公路联网收费方式无疑也受到这一潮流的影响。用人工收费方式为主的公路联网收费方式无疑也受到这一潮流的影响。182 2、高速公路收费及智能交通系统（、高速公路收费及智能交通系统（ITSITS）l不停车收费技术特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。在不停车收费技术特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境

27、下采用。在传统采用车道隔离措施下的不停车收费系统通常称为单车道不停车收费传统采用车道隔离措施下的不停车收费系统通常称为单车道不停车收费系统，在无车道隔离情况下的自由交通流下的不停车收费系统通常称为系统，在无车道隔离情况下的自由交通流下的不停车收费系统通常称为自由流不停车收费系统。实施不停车收费，可以允许车辆高速通过（几自由流不停车收费系统。实施不停车收费，可以允许车辆高速通过（几十公里以至十公里以至100多公里），故可大大提高公路的通行能力；公路收费走多公里），故可大大提高公路的通行能力；公路收费走向电子化，可降低收费管理的成本，有利于提高车辆的营运效益；同时向电子化，可降低收费管理的成本，有

28、利于提高车辆的营运效益；同时也可以大大降低收费口的噪声水平和废气排放。也可以大大降低收费口的噪声水平和废气排放。l由于通行能力得到大幅度的提高，所以，可以缩小收费站的规模，节约由于通行能力得到大幅度的提高，所以，可以缩小收费站的规模，节约基建费用和管理费用。另外，不停车收费系统对于城市来说，就不仅仅基建费用和管理费用。另外，不停车收费系统对于城市来说，就不仅仅是一项先进的收费技术，它还是一种通过经济杠杆进行交通流调节的切是一项先进的收费技术，它还是一种通过经济杠杆进行交通流调节的切实有效的交通管理手段。对于交通繁忙的大桥、隧道实有效的交通管理手段。对于交通繁忙的大桥、隧道,不停车收费系统可不停

29、车收费系统可以避免月票制度和人工收费的众多弱点，有效提高这些市政设施的资金以避免月票制度和人工收费的众多弱点，有效提高这些市政设施的资金回收能力。回收能力。19l3、非接触识别卡、非接触识别卡l国外的各种交易大多利用各种卡完成，即所谓非现金结算，如电话卡、会员国外的各种交易大多利用各种卡完成，即所谓非现金结算，如电话卡、会员收费卡、储蓄卡、地铁及汽车月票等。收费卡、储蓄卡、地铁及汽车月票等。l以前此类卡大都采用磁卡或以前此类卡大都采用磁卡或IC卡，由于磁卡、卡，由于磁卡、IC卡采用接触式识读，在抗机卡采用接触式识读，在抗机械磨损、外界强电及抗磁场干扰能力差，磁卡易伪造等原因，目前，大有被械磨损

30、、外界强电及抗磁场干扰能力差，磁卡易伪造等原因，目前，大有被非接触识别卡所替代的势头。非接触识别卡所替代的势头。l从日本从日本AIM提供的资料看，日本经营磁卡电话的公司计划投资提供的资料看，日本经营磁卡电话的公司计划投资5亿日元，从明亿日元，从明年开始，在两年时间内，替换掉原有的磁卡电话，日本经营地铁、游戏机的年开始，在两年时间内，替换掉原有的磁卡电话，日本经营地铁、游戏机的公司也都投入大量资金，取消原有磁卡设备，以公司也都投入大量资金，取消原有磁卡设备，以“非接触非接触”识别卡代之。识别卡代之。 3 3、非接触识别卡、非接触识别卡20l4、生产线的自动化及过程控制、生产线的自动化及过程控制l

31、RFID技术用于生产线实现自动控制、监控质量、改进生产方式、提高生产技术用于生产线实现自动控制、监控质量、改进生产方式、提高生产率，如用于汽车装配生产线。率，如用于汽车装配生产线。l国外许多著名轿车，像奔驰、宝马都可以按用户要求定制生产，也就是说国外许多著名轿车，像奔驰、宝马都可以按用户要求定制生产，也就是说从流水线开下来的每辆汽车都是不一样的，由上万种内部及外部零件选项从流水线开下来的每辆汽车都是不一样的，由上万种内部及外部零件选项所决定的装配工艺是各式各样的，没有一个高度组织而且复杂的控制系统所决定的装配工艺是各式各样的，没有一个高度组织而且复杂的控制系统很难胜任这样复杂的任务。很难胜任这

32、样复杂的任务。l德国宝马公司在汽车装配线上配有德国宝马公司在汽车装配线上配有RFID系统，以保证汽车在流水线各位置系统，以保证汽车在流水线各位置处毫不出错地完成装配任务。处毫不出错地完成装配任务。 4 4、生产线的自动化及过程控制、生产线的自动化及过程控制21l5、动物的跟踪及管理、动物的跟踪及管理l6、货物的跟踪及物品监视、货物的跟踪及物品监视l很多货物运输需准确地知道它的位置，像运钞车、危险品等，沿线安装的很多货物运输需准确地知道它的位置，像运钞车、危险品等，沿线安装的RFID设备可跟踪运输的全过程，有些还结合设备可跟踪运输的全过程，有些还结合GPS系统实施对物品的有效跟系统实施对物品的有

33、效跟踪。踪。RFID技术用于商店，可防止某些贵重物品被盗，如电子物品监视系统技术用于商店，可防止某些贵重物品被盗，如电子物品监视系统EAS。 lRFID技术可用于动物跟踪，研究动物生活习性，例如：新加坡利用技术可用于动物跟踪，研究动物生活习性，例如：新加坡利用RFID技技术研究鱼的迴游特性。术研究鱼的迴游特性。RFID还用于标识牲畜，提供了现代化管理牧场的手还用于标识牲畜，提供了现代化管理牧场的手段。还有，将段。还有，将RFID技术用于信鸽比赛、赛马识别等，以准确测定到达时间。技术用于信鸽比赛、赛马识别等，以准确测定到达时间。 5 5、动物的跟踪及管理、动物的跟踪及管理22叉车通过时，射频识读

34、器自动识读装载托盘上的射频标签叉车通过时，射频识读器自动识读装载托盘上的射频标签l系统组成中的射频识读器，安装在托盘进出仓库必经的通道口上系统组成中的射频识读器，安装在托盘进出仓库必经的通道口上方，每个托盘上都安装了射频标签，当叉车装载着托盘货物通过方，每个托盘上都安装了射频标签，当叉车装载着托盘货物通过时，计算机通过识读器了解货物出入库情况。时，计算机通过识读器了解货物出入库情况。7 7、智能托盘系统、智能托盘系统23包装箱固定的射频标签包装箱固定的射频标签 包装箱上方是识读器天线，可识读包装箱包装箱上方是识读器天线，可识读包装箱上固定的射频标签上固定的射频标签 l这是一个汽车制造业的仓库，

35、创造性地使用射频识别技术这是一个汽车制造业的仓库，创造性地使用射频识别技术“红、绿信号红、绿信号”系系统，控制统，控制3500个仓库进出的包装箱。这些包装箱上固定着射频标签，包装箱里个仓库进出的包装箱。这些包装箱上固定着射频标签，包装箱里是需要特殊标识的原材料。射频标签固定在包装箱上，记录着每个包装箱的唯是需要特殊标识的原材料。射频标签固定在包装箱上，记录着每个包装箱的唯一标识。在包装箱进出口处安装了射频识读器，识读器天线固定在上方。当包一标识。在包装箱进出口处安装了射频识读器，识读器天线固定在上方。当包装箱通过天线所在处，系统将标签记录信息与主数据库信息进行比较，正确时装箱通过天线所在处，系

36、统将标签记录信息与主数据库信息进行比较，正确时绿色信号亮（包装箱通过，如果不正确，则激活红色信号，同时将时间和日期绿色信号亮（包装箱通过，如果不正确，则激活红色信号，同时将时间和日期记录在数据库中。记录在数据库中。 ）8 8、通道控制系统、通道控制系统24正常通过的包装箱，激发绿色信号正常通过的包装箱，激发绿色信号不该通过的包装箱通过时，不该通过的包装箱通过时，红色信号亮红色信号亮 8 8、通道控制系统、通道控制系统25通道门上方装有射频识读器，可同通道门上方装有射频识读器，可同时识别通过车辆上的多个气瓶时识别通过车辆上的多个气瓶每个气瓶上都装有射频标签每个气瓶上都装有射频标签 l在该系统运行

37、的每个气瓶上都装有射频标签。装有气瓶的卡车通过装有射频识在该系统运行的每个气瓶上都装有射频标签。装有气瓶的卡车通过装有射频识读器的出口时，识读器可同时识别每个气瓶上的标签信息，如有非注册气瓶，读器的出口时，识读器可同时识别每个气瓶上的标签信息，如有非注册气瓶，可认为是被盗气瓶，被限制运出。该系统还同时获取气瓶的年检信息，该系统可认为是被盗气瓶，被限制运出。该系统还同时获取气瓶的年检信息，该系统充分利用了射频识别系统可识别高速移动物体及可同时识别多个标签的特点，充分利用了射频识别系统可识别高速移动物体及可同时识别多个标签的特点，实现气瓶运输过程多气瓶的实时监控及防盗实现气瓶运输过程多气瓶的实时监

38、控及防盗 。9 9、气瓶防盗系统、气瓶防盗系统26l由由 191 个国家邮政机构组成的全球邮政联盟（个国家邮政机构组成的全球邮政联盟（UPU）于本月）于本月（2009年年8月）初启动了一个大规模的测试项目，涉及了月）初启动了一个大规模的测试项目，涉及了 EPC Gen 2 无源无源RFID标签和阅读器。继标签和阅读器。继UPU在中东地区的测试后，在中东地区的测试后，该项目将该项目将测试测试21个国家间信件的发送和接收时间。个国家间信件的发送和接收时间。l项目第一个阶段共有项目第一个阶段共有 21 个国家的邮政服务提供商参与：阿鲁个国家的邮政服务提供商参与：阿鲁巴巴 、智利、印度、朝鲜、马来西亚

39、、墨西哥、安的列斯群岛、挪、智利、印度、朝鲜、马来西亚、墨西哥、安的列斯群岛、挪威、秘鲁、卡塔尔、罗马尼亚、沙特阿拉伯、新加坡、斯洛伐威、秘鲁、卡塔尔、罗马尼亚、沙特阿拉伯、新加坡、斯洛伐克、西班牙、瑞士、多哥、突尼斯、阿拉伯酋长国和委内瑞拉。克、西班牙、瑞士、多哥、突尼斯、阿拉伯酋长国和委内瑞拉。UPU 计划于计划于 2012 年将项目年将项目 - GMS（全球监测系统）（全球监测系统）- 扩展到扩展到 100 个国家。个国家。27l据据 UPU 服务质量主管服务质量主管 Akio Miyaji 称，称，GMS 项目在每年送往全项目在每年送往全球各地球各地 4310 亿封信件中选择一些件，测

40、试它们的送达时间。在亿封信件中选择一些件，测试它们的送达时间。在绝大多数国家，绝大多数国家，通常单个包裹采用条形技术追踪；到目前为止，通常单个包裹采用条形技术追踪；到目前为止，还没有有效的方式测量发送和接收信件的时间。还没有有效的方式测量发送和接收信件的时间。l目前，目前，工业化国家采用一个公式（包括衡量送信质量的一个变量工业化国家采用一个公式（包括衡量送信质量的一个变量 - 运送和发送信件的时间）来分配邮票费用运送和发送信件的时间）来分配邮票费用。“我们需要了解信件我们需要了解信件发送质量，因为它与支付挂钩发送质量，因为它与支付挂钩” Miyaji 称。称。l在为期在为期 17 个月的测试中

41、，共有个月的测试中，共有 600 个参与人员个参与人员 - UPU 称为专门称为专门小组成员，将小组成员，将 EPC Gen 2 标签放入标签放入 38 个国家发出的个国家发出的 80,000 封封测试信件里。测试信件里。当信件流经邮政系统主要进出点时，标签被一一读当信件流经邮政系统主要进出点时，标签被一一读取，直到每封测试信最后到达目的国家的邮政系统出口。取，直到每封测试信最后到达目的国家的邮政系统出口。28lUPU 将利用将利用 RFID 数据重构信件的发送路径，测量它们在重要关数据重构信件的发送路径，测量它们在重要关口的流经时间口的流经时间。通过分析大量的数据，瑞士的。通过分析大量的数据

42、，瑞士的 UPU 质量管理人质量管理人员便可定位出系统的瓶颈。员便可定位出系统的瓶颈。l“GSM 项目可以让我们了解到信件从发送端到接收端的整个流项目可以让我们了解到信件从发送端到接收端的整个流程程”UPU GMS 项目经理项目经理 Antonio Caeiro 称。项目在测试的最称。项目在测试的最初几周便已上了轨道，他称，系统生产了最初的数据，项目经理初几周便已上了轨道，他称，系统生产了最初的数据，项目经理可确认系统正常运行。可确认系统正常运行。l一旦系统开始全面运行，用户将可通过一个网络界面一旦系统开始全面运行，用户将可通过一个网络界面 - 分析和报分析和报告数据系统（告数据系统（STAR

43、） - 来获取相关数据。来获取相关数据。29lUPU 最初考虑采用半有源最初考虑采用半有源 RFID 系统来追踪信件，但考虑到成本系统来追踪信件，但考虑到成本问题，最后没有采用。问题，最后没有采用。UPU 于于 2005 年开始计划年开始计划 GSM 项目时，项目时，Miyaji称，当时一个半有源标签价格约为称，当时一个半有源标签价格约为 50 美元。美元。l此外，此外，UPU 在中东的测试采用无源超高频在中东的测试采用无源超高频 RFID 标签标签，对比之后，对比之后发现半有源标签与无源超高频发现半有源标签与无源超高频 RFID 标签的性能并没有什么区标签的性能并没有什么区别，别，Miyaj

44、i 称。称。l德国公司德国公司 Quotas 雇请了专家小组，管理雇请了专家小组，管理 RFID 信件的发送流信件的发送流程。程。标签由标签由 Alien Technology 供应。每个标签都编一个混合供应。每个标签都编一个混合 ID 码，一部分码，一部分 EPC 码，也包括一个码，也包括一个 UPU 号。号。lCaeiro 希望希望 GMS 项目能促使各个国家邮政机构采用相关系统监测项目能促使各个国家邮政机构采用相关系统监测本国信件的发送质量，并随之对贵重的邮政资产实现贴标管理。本国信件的发送质量，并随之对贵重的邮政资产实现贴标管理。30l产品电子代码产品电子代码lEPC的全称是的全称是E

45、lectronic Product Code，中文称为产品电子代，中文称为产品电子代码。码。EPC的载体是的载体是RFID电子标签，并借助互联网来实现信息的电子标签，并借助互联网来实现信息的传递。传递。lEPC旨在为每一件单品建立全球的、开放的标识标准，实现全球旨在为每一件单品建立全球的、开放的标识标准，实现全球范围内对单件产品的跟踪与追溯，从而有效提高供应链管理水范围内对单件产品的跟踪与追溯，从而有效提高供应链管理水平、降低物流成本。平、降低物流成本。lEPC是一个完整的、复杂的、综合的系统。是一个完整的、复杂的、综合的系统。 31l物联网物联网l物联网（物联网（The Internet o

46、f things）的概念是在）的概念是在1999年提出的，它的年提出的，它的定义很简单：定义很简单：把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。接起来，实现智能化识别和管理。l国际电信联盟国际电信联盟2005年一份报告曾描绘年一份报告曾描绘“物联网物联网”时代的图景：当司时代的图景：当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会东西；衣服会“告诉告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。洗衣机对颜色和水温的要求等等。32l物联网把新一代物

47、联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把是把感应器嵌入和装备到感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，l然后将然后将“物联网物联网”与现有的互联网与现有的互联网整合起来整合起来，实现人类社会与物实现人类社会与物理系统的整合，理系统的整合，l在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施够对整合网络内的人员

48、、机器、设备和基础设施实施实时的管理实施实时的管理和控制，和控制，l在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到活，达到“智慧智慧”状态，状态，提高资源利用率和生产力水平，改善人提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。与自然间的关系。 33l物联网物联网-原理原理l物联网是在计算机互联网的基础上，利用物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。l在这个网络中，物品（商品）能

49、够彼此进行在这个网络中，物品（商品）能够彼此进行“交流交流”，而无需人的干，而无需人的干预。预。l其实质是利用射频自动识别（其实质是利用射频自动识别（RFID）技术）技术，通过计算机互联网实现物，通过计算机互联网实现物品（商品）的自动识别和信息的互联与共享。品（商品）的自动识别和信息的互联与共享。l而而RFID，正是能够让物品，正是能够让物品“开口说话开口说话”的一种技术的一种技术。在。在“物联网物联网”的的构想中，构想中，RFID标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品（商品）的识通信网络把

50、它们自动采集到中央信息系统，实现物品（商品）的识别，进而通过开放性的计算机网络别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对物品实现信息交换和共享，实现对物品的的“透明透明”管理。管理。34l“物联网物联网”概念的问世，打破了之前的传统思维。概念的问世，打破了之前的传统思维。l过去的思路一直是将物理基础设施和过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一方面是机基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物，而另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。场、公路、建筑物，而另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。l而在而在“物联网物联网”时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统时代，钢筋

51、混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。管理乃至个人生活。 352.3 2.3 生物识别技术生物识别技术l生物识别技术生物识别技术是指通过计算机利用人类自身生理或行为特征进行身份认定是指通过计算机利用人类自身生理或行为特征进行身份认定的一种技术，如指纹识别和虹膜识别技术等。据介绍，世界上某两个人指的一种技术，如指纹识别和虹膜识别技术等。据介绍，世界上某两

52、个人指纹相同的概率极小，而两个人的眼睛虹膜一模一样的情况也几乎没有。人纹相同的概率极小，而两个人的眼睛虹膜一模一样的情况也几乎没有。人的虹膜在两到三岁之后就不再发生变化，眼睛瞳孔周围的虹膜具有复杂的的虹膜在两到三岁之后就不再发生变化，眼睛瞳孔周围的虹膜具有复杂的结构，能够成为独一无二的标识。结构，能够成为独一无二的标识。l生物识别技术是依靠人体的身体特征来进行身份验证的一种解决方案，由生物识别技术是依靠人体的身体特征来进行身份验证的一种解决方案，由于人体特征具有不可复制的特性，这一技术的安全系数较传统意义上的身于人体特征具有不可复制的特性，这一技术的安全系数较传统意义上的身份验证机制有很大的提

53、高。份验证机制有很大的提高。 l定义：通过计算机，利用人体所固有的生理特征或行为特征来进行个人身定义：通过计算机，利用人体所固有的生理特征或行为特征来进行个人身份鉴定的技术份鉴定的技术 Biometric ID。l与生活中的钥匙和密码相比，与生活中的钥匙和密码相比，人的指纹或虹膜不易被修改、被盗或被人冒人的指纹或虹膜不易被修改、被盗或被人冒用，而且随时随地都可以使用。用，而且随时随地都可以使用。 362.3 2.3 生物识别技术生物识别技术l生物识别是用来识别个人的技术，它以生物识别是用来识别个人的技术，它以数字形式测量所选择的某些人体特数字形式测量所选择的某些人体特征，征，l生物识别技术适用

54、于几乎所有需要进行安全性防范的场合，遍及诸多领域，生物识别技术适用于几乎所有需要进行安全性防范的场合，遍及诸多领域，在包括金融证券、在包括金融证券、IT、安全、公安、教育、海关等行业的许多应用系统中都、安全、公安、教育、海关等行业的许多应用系统中都具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。 l然后与这个人的档案资料中的然后与这个人的档案资料中的相同特征作比较相同特征作比较，这些档案资料可以存储在一，这些档案资料可以存储在一个卡片中或数据库中。个卡片中或数据库中。l可使用的人体特征包括可使用的人体特征包括指纹、声音、掌纹、手腕上和眼睛视网膜上的血管排指纹、声音、掌纹、手腕上和眼睛视网膜上的血管排列

55、、眼球虹膜的图像、脸部特征、签字时和在键盘上打字时的动态等列、眼球虹膜的图像、脸部特征、签字时和在键盘上打字时的动态等。 372.3 2.3 生物识别技术生物识别技术l所有的生物识别工作大多进行了这样四个步骤：获取原始数据、抽取特征、所有的生物识别工作大多进行了这样四个步骤：获取原始数据、抽取特征、比较和匹配。比较和匹配。l生物识别系统捕捉到生物特征的样品，惟一的特征将会被提取并且被转化成生物识别系统捕捉到生物特征的样品，惟一的特征将会被提取并且被转化成数字符号，接着，这些符号被用作那个人的特征模板，这种模板可能会存放数字符号，接着，这些符号被用作那个人的特征模板，这种模板可能会存放在数据库、

56、智能卡或条码卡中，人们同识别系统交互，根据匹配或不匹配来在数据库、智能卡或条码卡中，人们同识别系统交互，根据匹配或不匹配来确定他或她的身份。总之，生物识别技术在目前不断发展的电器世界和信息确定他或她的身份。总之，生物识别技术在目前不断发展的电器世界和信息世界中的地位将会越来越重要。世界中的地位将会越来越重要。 l从最基本的到最完善的，存在着多种不同级别的安全技术，生物识别技术将从最基本的到最完善的，存在着多种不同级别的安全技术，生物识别技术将是最安全的。人的生物特征是众多的，某些可测量或可自动识别和验证的生是最安全的。人的生物特征是众多的，某些可测量或可自动识别和验证的生物特征，已成为或将成为

57、生物测定技术的前提，我们所做的基本工作就是对物特征，已成为或将成为生物测定技术的前提，我们所做的基本工作就是对这些基本的特征进行统计分析，从中获得最有效的结果。这些基本的特征进行统计分析，从中获得最有效的结果。 38据报道，据报道，2008年奥运会北京将年奥运会北京将增加增加10万台人相识别设备用于万台人相识别设备用于反恐活动。反恐活动。l应用行业：应用行业：公共安全、信息安全、保密机构或系统等。公共安全、信息安全、保密机构或系统等。2.3 2.3 生物识别技术生物识别技术l市场规模：市场规模：2003年全球规模为年全球规模为7.19亿美元，亿美元，2008年将达到年将达到46亿美元。亿美元。

58、l应用领域：应用领域：指纹识别、虹膜识别、掌纹识别、步态识别、人相识别等。指纹识别、虹膜识别、掌纹识别、步态识别、人相识别等。l中国市场：中国市场：20世纪世纪90年代开始萌芽，目前初步形成，年代开始萌芽，目前初步形成，2004年规模为年规模为3.5亿亿元人民币，其中元人民币，其中96%为指纹识别产品，其他类型产品刚刚起步，尚不能解为指纹识别产品，其他类型产品刚刚起步，尚不能解决设备配套和国产化问题。决设备配套和国产化问题。392.4 2.4 语音识别技术语音识别技术l语音识别技术（在自动识别领域中通常被称作语音识别技术（在自动识别领域中通常被称作“声音识别声音识别”）将人类语音）将人类语音转

59、换为电子信号，然后将这些信号输入进具有规定含义的编码模式中。它转换为电子信号，然后将这些信号输入进具有规定含义的编码模式中。它并不是将说出的词汇转变为字典式的拼法，而是转换为一种计算机可以识并不是将说出的词汇转变为字典式的拼法，而是转换为一种计算机可以识别的形式，这种形式通常可触发某个指令，例如，打开某个文件、发出某别的形式，这种形式通常可触发某个指令，例如，打开某个文件、发出某个讯号或开始对某一活动录音。个讯号或开始对某一活动录音。 l语音识别以两种不同形式进行信息收集工作：分批式和实时式。分批式是语音识别以两种不同形式进行信息收集工作：分批式和实时式。分批式是指使用者的信息从主机系统中下载

60、到手持式终端机中，它自动更新，然后指使用者的信息从主机系统中下载到手持式终端机中，它自动更新，然后在工作日结束时将全部信息上载到计算机主机处。在工作日结束时将全部信息上载到计算机主机处。l在实时式信息收集中，语音识别也许会与射频技术相结合，提供移动式的在实时式信息收集中，语音识别也许会与射频技术相结合，提供移动式的实时信息传输。实时信息传输。 40l在某些应用中，特别是多步骤检验的应用中，使用模拟语音提示可以帮助在某些应用中，特别是多步骤检验的应用中，使用模拟语音提示可以帮助完成整个检验过程。语音识别与模拟语音提示相结合，帮助操作人员完成完成整个检验过程。语音识别与模拟语音提示相结合，帮助操作人员完成