智能冰箱內(nèi)食品識別技術(shù)探析

王釗 霍顏東 辛修瑞

松下冷鏈（大連）有限公司 遼寧大連 116600

隨著智能家居產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，智能冰箱正在逐步走進(jìn)人們的生活。智能冰箱對食品智能管理功能的有效發(fā)揮需要得到食品自動(dòng)識別技術(shù)的有力支持。食品識別技術(shù)作為智能冰箱的關(guān)鍵技術(shù)之一，其不斷發(fā)展和成熟，有利于攻克智能冰箱食品識別方面的難題，為用戶提供更加便利的服務(wù)。

1 射頻識別技術(shù)

1.1 射頻識別技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

射頻識別技術(shù)產(chǎn)生于二十世紀(jì)中期，經(jīng)過人們對相關(guān)理論的不斷探索和創(chuàng)新，射頻識別技術(shù)得到了較大程度的豐富和發(fā)展，被越來越廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)實(shí)踐之中，是具有廣闊發(fā)展前景的食品自動(dòng)識別技術(shù)。通過運(yùn)用射頻識別技術(shù)，智能冰箱能夠?qū)Ψ湃牒湍贸霰涞氖称愤M(jìn)行數(shù)據(jù)采集，方便用戶隨時(shí)查看冰箱內(nèi)食品的狀態(tài)，做到了對食品的跟蹤管理，實(shí)現(xiàn)了信息技術(shù)與家電產(chǎn)品的有機(jī)結(jié)合，極大地便利了人們的生活。

在射頻識別系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，其電子標(biāo)簽、閱讀器和微型天線等組成部分發(fā)揮了重要作用：電子標(biāo)簽的信息存儲(chǔ)容量大、體積小、質(zhì)量輕，便于應(yīng)用在各類產(chǎn)品之中。每個(gè)電子標(biāo)簽擁有唯一的序列號，其上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可進(jìn)行隨時(shí)的更新和讀寫，極大地增強(qiáng)了數(shù)據(jù)識別的安全性和實(shí)用性。讀寫速度快是電子標(biāo)簽的突出優(yōu)勢，除此之外，支持高速動(dòng)態(tài)識別和多目標(biāo)識別，適應(yīng)現(xiàn)代快節(jié)奏的生產(chǎn)生活需求，使得食品識別操作更加快速便捷，是射頻識別系統(tǒng)的重要組成部分；閱讀器通過與電子標(biāo)簽之間的信息交換，發(fā)揮對電子標(biāo)簽進(jìn)行無需直接接觸的信息讀取和寫入的功能，方便智能冰箱依靠對食品信息的采集、處理和傳送，為用戶提供云服務(wù)，實(shí)現(xiàn)智能化的冰箱食品管理；微型天線將射頻信號在電子標(biāo)簽和閱讀器之間進(jìn)行傳遞，完成了閱讀器和電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)交換[1]。

1.2 射頻識別技術(shù)在智能冰箱應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)與不足

在射頻識別技術(shù)在智能冰箱的實(shí)際應(yīng)用中，通過在食品表面附上寫入食品名稱、保質(zhì)保鮮周期、營養(yǎng)搭配食譜等信息的電子標(biāo)簽，再由放置在冰箱內(nèi)部的閱讀器和微型天線對與食品一一對應(yīng)的電子標(biāo)簽上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)掃描和讀取，并將獲取的信息傳送給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)對冰箱內(nèi)物品的識別，方便用戶實(shí)時(shí)查看食品狀態(tài)，清楚地跟蹤食品存取情況。射頻識別技術(shù)依靠電磁波完成信息的傳遞，使其可以不受食品表面障礙物的影響進(jìn)行非接觸式的識別，且信息獲取速度極快，使用壽命長，具有防水、防磁的優(yōu)點(diǎn)，適應(yīng)冰箱內(nèi)部環(huán)境，是適合智能冰箱應(yīng)用的食品識別技術(shù)。但由于電子標(biāo)簽的價(jià)格較高，且在使用過程中需要用戶逐一地為食品加貼標(biāo)簽，一定程度上影響了用戶的使用體驗(yàn)。若能有效降低電子標(biāo)簽的使用成本，射頻識別技術(shù)將在智能冰箱的應(yīng)用中得到進(jìn)一步的推廣和發(fā)展。

2 二維碼識別技術(shù)

2.1 二維碼識別技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

對二維碼技術(shù)的探索始于二十世紀(jì)后半期，經(jīng)過不斷地深入研究，我國的二維碼技術(shù)已取得了較好的成果。隨著信息技術(shù)水平的不斷提高和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的不斷完善，二維碼技術(shù)通過手機(jī)等終端逐漸深入到人們生活的方方面面，改變了人們的生活消費(fèi)方式。二維碼識別技術(shù)在食品溯源方面發(fā)揮了有效作用，其在智能冰箱中的運(yùn)用也具有一定的可行性，可以為相關(guān)研究者提高智能冰箱的食品識別能力提供方向。

二維碼利用黑白矩形幾何形狀與二進(jìn)制數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了信息的自動(dòng)處理。與一維碼相比，二維碼打破了一維碼單方向識別的限制，其水平和垂直方向均可以存儲(chǔ)文字、數(shù)字、圖片等大量信息，并可以從各個(gè)方向進(jìn)行識別，增強(qiáng)了信息識別操作的便利性。且由于二維碼儲(chǔ)存的信息類型更為豐富，二維碼的應(yīng)用范圍得到了極大擴(kuò)展，在物流追蹤、食品追溯、移動(dòng)支付等方面得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，二維碼識別技術(shù)的操作方法簡單，只需要通過使用圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備對二維碼圖像進(jìn)行掃描，即可自動(dòng)識別和獲取二維碼中存儲(chǔ)的信息，使二維碼成為實(shí)現(xiàn)信息化、智能化現(xiàn)代生活的得力工具[2]。

2.2 二維碼識別技術(shù)在智能冰箱應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)與不足

二維碼在智能冰箱的實(shí)際應(yīng)用中具有優(yōu)點(diǎn)：二維碼技術(shù)的運(yùn)用較為普遍，技術(shù)發(fā)展較為成熟，其應(yīng)用成本較低，且制作方便，在食品產(chǎn)業(yè)中有較多的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。二維碼可以存儲(chǔ)大量、豐富的食品信息，通過掃描食品包裝上的二維碼圖像可以自動(dòng)獲取食品的名稱、種類、產(chǎn)地、保質(zhì)期等文字信息和食品相關(guān)的圖像信息，為用戶提供多樣化的冰箱內(nèi)食品信息，方便用戶對食品進(jìn)行管理。但與此同時(shí)，二維碼識別技術(shù)在智能冰箱中運(yùn)用的缺點(diǎn)也非常明顯：一方面，二維碼技術(shù)僅支持正面、完整的圖像掃描，這使得冰箱內(nèi)部物品對二維碼的遮擋，或者二維碼圖像受到污損，將造成智能冰箱對食品信息無法讀取和識別的狀況。而冰箱內(nèi)的食品普遍是以疊放的方式放置，且冰箱內(nèi)部環(huán)境很容易造成紙質(zhì)二維碼的損壞，嚴(yán)重影響冰箱的食品識別功能的正常發(fā)揮；另一方面，一些食品上不附帶二維碼，也造成了用戶的使用不便。若能在冰箱內(nèi)二維碼的掃描方式和位置，以及二維碼防損能力方面進(jìn)行一些改進(jìn)，或能為二維碼識別技術(shù)在智能冰箱中的有效應(yīng)用找到出路[3]。

3 結(jié)語

為了更好地實(shí)現(xiàn)智能冰箱對食品的智能化管理，需要不斷改進(jìn)和完善射頻識別、二維碼識別等食品識別技術(shù)。在分析和掌握現(xiàn)有食品識別技術(shù)的優(yōu)劣的基礎(chǔ)上，探索新的研究方向和思路，促進(jìn)智能冰箱的進(jìn)一步發(fā)展，為用戶提供更加智能化的服務(wù)。