常用自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的原理及應(yīng)用

羅萱

摘要：自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是將信息數(shù)據(jù)自動(dòng)識(shí)讀、自動(dòng)輸入計(jì)算機(jī)的重要方法和手段，它是以計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)的綜合性科學(xué)技術(shù)。本文介紹了語音識(shí)別技術(shù)、生物計(jì)量識(shí)別技術(shù)、磁卡識(shí)別技術(shù)、IC卡識(shí)別技術(shù)、條形碼識(shí)別技術(shù)和RFID射頻識(shí)別技術(shù)等常用自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的原理及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)識(shí)別技術(shù)；條形碼識(shí)別技術(shù)；RFID射頻識(shí)別技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）14-0149-02

The Principle and Application of Automatic Identification Technology

LUO Xuan

（Chongqing youth Vocational & Technical College， Chongqing 400712， China）

Abstracts：Automatic identification technology is an important method and means for data information automatic recognition， automatic input computer. It is a comprehensive science and technology with computer technology and communication technology. The principle and application of speech recognition technology， biological recognition and measurement technology， identification technology of magnetic card， IC card identification technology， bar code recognition technology and RFID radio frequency identification technology commonly used in automatic identification technology are introduced in this paper.

Key words：PKI； Automatic recognition technology； bar code recognition technology； RFID radio frequency identification technology

1 引言

傳統(tǒng)的信息采集輸入是通過人工手段錄入的，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且數(shù)據(jù)誤碼率高，現(xiàn)在手工錄入的方式早已被淘汰，取而代之的是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集，對信息自動(dòng)識(shí)別，并自動(dòng)輸入計(jì)算機(jī)，使得人類得以對大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的處理。

物聯(lián)網(wǎng)中非常重要的技術(shù)就是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，自動(dòng)識(shí)別技術(shù)融合了物理世界和信息世界，是物聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于其他網(wǎng)絡(luò)（如：電信網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)）最獨(dú)特的部分。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)可以對每個(gè)物品進(jìn)行標(biāo)識(shí)和識(shí)別，并可以實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)，是構(gòu)造全球物品信息實(shí)時(shí)共享的重要組成部分，是物聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)。通俗講，自動(dòng)識(shí)別技術(shù)就是能夠讓物品“開口說話”的一種技術(shù)。

2 常用自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

2.1 語音識(shí)別技術(shù)

語音識(shí)別的目標(biāo)是將人類的語言轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可讀的輸入，利用語音識(shí)別技術(shù)，機(jī)器將可以“聽懂”人類的語音，執(zhí)行人類的指令。20世紀(jì)20年代生產(chǎn)的“Radio Rex”玩具狗是最早的語音識(shí)別器，當(dāng)你呼叫它的名字，它就會(huì)從底座上彈起。目前，語音識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用也很多，例如蘋果公司2010年推出的Siri，Siri是一項(xiàng)語音控制功能，蘋果公司首次在其產(chǎn)品iPhone4S，iPad 3及以上版本手機(jī)上應(yīng)用了Siri，利用Siri用戶可以通過手機(jī)打電話、讀短信、介紹餐廳、詢問天氣、語音設(shè)置鬧鐘等，還可以提供對話式的應(yīng)答。

2.2 生物計(jì)量識(shí)別技術(shù)

生物計(jì)量識(shí)別技術(shù)[1]是通過生物特征的比較來識(shí)別不同生物個(gè)體的方法。人體的生物特征主要有臉、指紋、手掌紋、虹膜、視網(wǎng)膜、語音、形體、個(gè)人習(xí)慣等，相應(yīng)的識(shí)別技術(shù)就有人臉識(shí)別、指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別、視網(wǎng)膜識(shí)別、語音識(shí)別、形體識(shí)別、鍵盤敲擊識(shí)別、簽字識(shí)別等。

2.3 磁卡識(shí)別技術(shù)

磁條卡記錄數(shù)據(jù)信息的原理其實(shí)和錄音機(jī)的磁帶以及計(jì)算機(jī)的磁盤是一樣的，通過磁條上的磁性材料在不同的磁場作用下所呈現(xiàn)出來的不同磁性特征存儲(chǔ)信息。磁卡識(shí)別技術(shù)廣泛應(yīng)用于信用卡、銀行ATM卡，會(huì)員卡、現(xiàn)金卡（如電話磁卡）、機(jī)票和公交卡等。磁卡技術(shù)的優(yōu)勢在于數(shù)據(jù)可讀寫、技術(shù)成熟、價(jià)格低廉但是容易損壞、安全性低。

2.4 IC卡識(shí)別技術(shù)

IC卡，英文名稱為Integrated Circuit Card，即集成電路卡，IC卡實(shí)際上是一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，如有必要還可以附加計(jì)算能力。IC卡和磁卡外觀上看起來極為相似，但工作原理完全不同，磁卡是通過改變磁條上的磁場變化來存儲(chǔ)信息，而IC卡是通過嵌入卡中的電擦除式可編程只讀存儲(chǔ)器（EEPROM）集成電路芯片來存儲(chǔ)信息。和磁卡相比，IC卡存儲(chǔ)容量大、安全保密性好、具有數(shù)據(jù)處理能力，可對數(shù)據(jù)進(jìn)行加解密、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，IC卡正在逐步取代磁卡，但由于磁卡價(jià)格低廉，目前還是兩者并存的局面。

2.5 條形碼識(shí)別技術(shù)

（1） 一維碼

商品外包裝上，都印有一組黑白相間的條紋，這就是商品的第一代“身份證”——條碼[2]，也叫一維碼，它是一種商品通行于國際市場的“共同語言”，是商品進(jìn)入國際市場和超市的“通行證”，是全球統(tǒng)一標(biāo)識(shí)系統(tǒng)和通用商業(yè)語言中最主要的標(biāo)識(shí)之一。

傳統(tǒng)條形碼，也就是一維碼，由寬度不等的多個(gè)黑條和空白組成，這些黑條和空白按照一定的編碼規(guī)則排列，包含一組信息（數(shù)字、字符、符號(hào)）在內(nèi)。深色的“條”吸收光，淺色的“空”將光反射回掃描器，掃描器將光反射信號(hào)轉(zhuǎn)換成電子脈沖，再由譯碼器將電子脈沖轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，最后傳至后臺(tái)。目前在超市里最常見的就是一維碼。

（2） 二維碼

由于一維碼存儲(chǔ)容量小，僅有身份識(shí)別的功能，無法滿足人們對日益繁多的商品的需求，于是二維碼應(yīng)運(yùn)而生。一維碼只能在一個(gè)方向（一般是水平方向）表達(dá)信息，二維碼可以從水平垂直兩個(gè)方向表達(dá)信息，一維碼只能存儲(chǔ)幾位或幾十位信息量，而二維碼可以存儲(chǔ)1100個(gè)字，存儲(chǔ)量大為增加，能夠?qū)D像、聲音、文字等信息進(jìn)行整合，從而增加搭載的信息量，像是一個(gè)便攜式的數(shù)據(jù)庫，而且可以自由選擇尺寸。

如今二維碼[3]的應(yīng)用越來越廣泛，隨處可見，很多雜志和報(bào)紙文章中，在標(biāo)題附近會(huì)看到一個(gè)類似于迷宮的圖案，拆開手機(jī)的后蓋，在電池下面的電路板上，火車票右下角，手機(jī)二維碼，都會(huì)看到這個(gè)圖案。而二維碼和手機(jī)的結(jié)合，為二維碼的應(yīng)用更是打開了一片更廣闊的天地，如今“掃一掃”已經(jīng)成了一種生活方式。

2.6 RFID射頻識(shí)別技術(shù)

由于條碼容量小、易損壞、只讀等缺點(diǎn)，不久的將來，條形碼將被RFID所取代。射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Identification ，RFID）是利用射頻信號(hào)通過空間耦合（交變磁場或電磁場）實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到自動(dòng)識(shí)別的目的。

RFID源于雷達(dá)技術(shù)，所以其工作原理和雷達(dá)極為相似。最簡單的RFID系統(tǒng)由讀寫器、標(biāo)簽和天線組成。首先讀寫器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入磁場范圍時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得能量，標(biāo)簽就將自身編碼等信息 （無源標(biāo)簽）傳遞給讀寫器；或者標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)（有源標(biāo)簽），讀取器讀取信息并解碼后送至電腦主機(jī)進(jìn)行有關(guān)處理。

目前，RFID的應(yīng)用越來越廣泛，應(yīng)用于物流、動(dòng)物識(shí)別和追蹤、防偽、超市、圖書館等各個(gè)領(lǐng)域。

目前，自動(dòng)識(shí)別技術(shù)已滲透到各個(gè)行業(yè)，擔(dān)當(dāng)著不可或缺的重要角色。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用有力地支持了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級和改造，帶動(dòng)了其他行業(yè)的信息化，改變了過去“高增長、高能耗”的經(jīng)濟(jì)增長方式，節(jié)約了制造成本，增加了國民經(jīng)濟(jì)效益。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)提高了人們的工作、生活效率，改變了人們的生活方式。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的應(yīng)用將成為我國信息產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要的有機(jī)組成部分，具有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉云浩.物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論[M].北京：科學(xué)出版社，2015.

[2] 郎為民.大話物聯(lián)網(wǎng)[M].北京：人民郵電出版社，2015.

[3] 江蘇賽聯(lián)信息產(chǎn)業(yè)研究院，物聯(lián)網(wǎng)[M].江蘇：江蘇人民出版社，2012.