時間：2023-04-08 11:43:39
序論：在您撰寫識別技術論文時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
本文作者：仇阿根、熊利榮、趙陽陽 單位：中國測繪科學研究院、武漢大學資源與環境科學學院、華中農業大學工學院
花生仁的外衣完整性檢測是一種模式識別。根據影響花生仁外衣完整性的顏色特征參數，對花生仁外衣完整性進行識別。在神經網絡運用領域里，算法的確定無法用一個完全標準，主要是靠經驗來選擇的?；谝陨显?，花生仁外衣完整性檢測神經網絡的設計算法選擇BP算法［9］，該算法能實現輸入與輸出之間的非線性映射，對于樣本數量有限的情況也同樣適用。一個典型的BP網絡結構如圖3所示。BP神經網絡通常具有多個隱含層。本文中，隱層神經元采用Sigmoid型傳遞函數，輸出層采用logsig型傳遞函數?；ㄉ实耐庖峦暾詸z測是一種模式識別。根據影響花生仁外衣完整性的顏色特征參數，對花生仁外衣完整性進行識別。在神經網絡運用領域里算法的確定無法用一個完全標準的算法確定，主要是靠經驗來選擇的?；谝陨显?，花生仁外衣完整性檢測神經網絡的設計算法選擇BP算法。一個典型的BP網絡結構(如圖3所示)通常具有一個或多個隱層。其中，隱層神經元通常采用Sigmoid型傳遞函數，而輸出層神經元則采用logsig型傳遞函數。
BP識別系統是以BP神經網絡分類器［10］為核心的系統，系統設計如圖4所示。BP神經網絡分類器由一個BP網絡訓練子系統生成得到，圖像由CCD攝像頭獲得后，由圖像采集卡數字化輸入計算機，提取特征區域獲得顏色特征參數，這些參數輸入BP網絡即可得到分類結果。影響花生完整性的顏色特征參數為H，I和S，因此輸入層節點數等于3;網絡的輸出有兩種情況，即完好與破損，因此輸出層有2個節點;對應于完整和破損這兩種判斷結果，分別用2位二進制編碼為10和01。隱含層的節點數的確定非常重要，數目過少，網絡將不能建立正確的判斷界，使網絡訓練不出來或不能識別以前沒有的樣本，且容錯性差;而節點數目過多，學習時間長，使網絡的泛化能力降低。本文通過多次反復訓練網絡，確定隱含層節點數目為40。本研究采用Matlab軟件及其神經網絡工具箱來實現網絡建模。在神經網絡工具箱中，對神經網絡的名稱、類型、結構和訓練函數等參數進行設置，如表1所示。
建立了BP神經網絡并對網絡進行初始化后，就可對網絡進行訓練了。將訓練步數設為500步，將訓練目標誤差goal參數設置為0．01，結果如圖5所示。圖5中，橫坐標表示本網絡的預置訓練步數，縱向坐標表示本網絡的預置訓練誤差，水平橫線表示期望的目標誤差，誤差變化曲線如圖5所示。由圖5可知，當網絡訓練到170步時，網絡誤差已經達到期望的目標值0．01，訓練即可停止。
本文采用BP神經網絡與計算機視覺技術相結合的手段，建立了一個花生外衣完整性判別系統。實驗證明，判別準確率達到87．1%。此系統很容易推廣在其他農產品的檢測中，只需要改變輸入和輸出樣本數據，重新訓練一下BP網絡，即可投入使用。因此，將BP神經網絡運用到農產品的品質檢測過程中，具有巨大的潛力和廣闊的應用前景。但必須指出的是，此方法高效可行，整個訓練過程只用了6s，且本研究建立在靜態實驗環境下，生產效率依然很低。如果要將此實驗結果運用生產實際，必須設計出配套的硬件分級設備，這將是后續研究的重點。
關鍵詞：射頻識別技術射頻卡分類
引言
射頻識別技術(RFID，RadioFrequencyIdentification)實際上是自動識別技術(AEI，AutomaticEquipmentIdentification)在無線電技術方面的具體應用與發展。該項技術的基本思想是，通過采用一些先進的技術手段，實現人們對各類物體或設備(人員、物品)在不同狀態(移動、靜止或惡劣環境)下的自動識別和管理。
目前，應用最廣泛的自動識別技術大致可以分為光學技術和無線電技術兩個方面。本文主要介紹自動識別技術在無線電技術方面的應用。
1射頻識別技術簡介
20世紀80年代，由于大規模集成電路技術的成熟，射頻識別系統的體積大大縮小，使得射頻識別技術進入實用化的階段，成為一種成熟的自動識別技術。
射頻識別技術是利用射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別目的并交換數據。它與同期或早期的接觸式識別技術不同。RFID系統的射頻卡和讀寫器之間不用接觸就可完成識別，因此它可在更廣泛的場合中應用。
典型的射頻識別系統包括射頻卡和讀寫器兩部分。
射頻卡是將幾個主要模塊集成到一塊芯片中，完成與讀寫器的通信。芯片上有EEPROM用來儲存識別碼或其它數據。EEPROM容量從幾比特到幾萬比特。芯片僅需連接天線(和電池)，可以作為人員的身份識別卡或貨物的標識卡?？ǚ庋b可以有不同形式，比如常見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別技術相比，射頻卡具有非接觸、工作距離長、適于惡劣環境、可識別運動目標等優點。
在多數RFID系統中，讀寫器在一個區域內發射電磁波(區域大小取決于工作頻率和天線尺寸)?？ㄆ瑑扔幸粋€LC串聯諧振電路，其頻率與讀寫器發射的頻率相同。當射頻卡經過這個區域時，在電磁波的激勵下，LC諧振電路產生共振，從而使電容內有了電荷。在這個電容的另一端，接有一個單向導通的電子泵，將電容內的電荷送到另一個電容內儲存。當所積累的電荷達到2V時，此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內數據發射出去或接取讀寫器的數據。讀寫器接收到卡的數據后，解碼并進行錯誤校驗來決定數據的有效性，然后，通過RS232、RS422、RS485或無線方式將數據傳送到計算機網絡。簡單的RFID產品就是一種非接觸的IC卡，而復雜的RFID產品能和外部傳感器接口連接來測量、記錄不同的參數，甚至可與GPS系統連接來跟蹤物體。
工作原理如圖1所示。
2射頻識別技術的分類
射頻識別技術主要按以下四種方式分類。
(1)工作頻率
根據工作頻率的不同可分為低頻和高頻系統。①低頻系統一般指其工作頻率小于30MHz的系統。其基本特點是：射頻卡的成本較低、標簽內保存的數據量較少、閱讀距離較短(無源情況，典型閱讀距離為10cm)、射頻卡外形多樣(卡狀、環狀、鈕扣狀、筆狀)、閱讀天線方向性不強等。低頻系統多用于短距離、低成本的應用中，如多數的門禁控制、動物監管、貨物跟蹤。②高頻系統一般指其工作頻率大于400MHz的系統。高頻系統的基本特點是射頻卡及讀寫器成本均較高、卡內保存的數據量較大、閱讀距離較遠(可達幾m~十幾m)、適應物體高速運動性能好、外形一般為卡狀、閱讀天線及射頻卡天線均有較強的方向性。高頻系統多應用于需要較長的讀寫距離和高的讀寫速度的場合，像火車監控、高速公路收費等系統。
(2)射頻卡
根據射頻卡的不同可分成可讀寫(RW)卡、一次寫入多次讀出(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。一般情況下改寫數據所花費的時間遠大于讀取數據所花費的時間(常規為改寫所花費的時間為s級，閱讀花費的時間為ms級)。WORM卡是用戶可以一次性寫入的卡，寫入后數據不能改變，且比RW卡要便宜。RO卡存有一個唯一的號碼，不能逐改，保證了安全性。RO卡最便宜。
(3)射頻卡的有源與無源
射頻卡可分為有源及無源兩種。有源射頻卡使用卡內電池的能量、識別距離較長，可達十幾m，但是它的壽命有限(3~10年)，且價格較高；無源射頻卡不含電池，利用讀寫器發射的電磁波提供能量，重量輕、體積小、壽命長、很便宜，但它的發射距離受限制，一般是幾十cm，且需要讀寫器的發射功率大。
(4)調制方式
根據調制方式的不同還可分為主動式和被動式。①主動式的射頻卡用自身的射頻能量主動地發送數據給讀寫器。②被動式的射頻卡，使用調制散射方式發射數據。它必須利用讀寫器的載波調制自己的信號，適宜在門禁或交通的應用中使用。因為讀寫器可以確保只激活一定范圍之內的射頻卡。
目前使用的多數系統中，一次只能讀寫一個射頻卡。射頻卡之間要保持一定距離，確保一次只能有一個卡在讀寫區域內。讀寫距離長，射頻卡之間的距離就要大，應用起來很不方便?，F在的射頻卡具有防碰撞的功能，這對于RFID來說十分重要。所謂碰撞是指多個射頻卡進入識別區域時信號互相干擾的情況。具有防碰撞性能的系統可以同時識別進入識別距離的所有射頻卡，它的并行工作方式大大提高了系統的效率。
3國際射頻識別技術發展狀況
射頻識別技術在國外發展得很快。RFID產品種類很多，像德州儀器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名廠家都生產RFID產品。他們的產品各有特點，自成系列。射頻識別技術被廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理等眾多領域。如澳大利亞將它的RFID產品用于澳機場旅客行李管理中并發揮了出色的作用；瑞士國家鐵路局在瑞士的全部旅客列車上安裝RFID自動識別系統，調度員可以實時掌握火車運行情況，不僅利于管理，還大大減小了發生事故的可能性；德國BMW公司將射頻識別系統應用在汽車生產流水線的生產過程控制中等。
據有關權威數據顯示，射頻識別產品在全世界的銷量以每年25.3%的比例增長。由此可見，射頻識別技術具有廣闊的市場前景。
4射頻識別技術在我國的發展
我國政府在1993年制定的金卡工程實施計劃，是一個旨在加速推動我國國民經濟信息化進程的重大國家級工程，由此各種自動識別技術的發展及應用十分迅猛?，F在，射頻識別技術作為一種新興的自動識別技術，也將在中國很快地普及。
目前，我國的射頻識別技術在下列幾種應用中發展前景較好。當然，這里僅僅羅列了射頻識別技術應用的一部分。任何一種技術如果得到普及，都將會孕育一個龐大的市場。射頻識別將是未來一個新的經濟增長點。
4.1安全防護領域
(1)門禁保安
將來的門禁保安系統均可應用射頻卡。一卡可以多用。比如，可以作工作證、出入證、停車卡、飯店住宿卡甚至旅游護照等，目的都是識別人員身份、安全管理、收費等等。好處是簡化出入手續、提高工作效率、安全保護。只要人員佩戴了封裝成ID卡大小的射頻卡、進出入口有一臺讀寫器，人員出入時自動識別身份，非法闖入會有報警。安全級別要求高的地方、還可以結合其它的識別方式，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和跟蹤財產。將射頻卡貼在物品上面，如計算機、傳真機、文件、復印機或其它實驗室用品上。該射頻卡使得公司可以自動跟蹤管理這些有價值的財產，可以跟蹤一個物品從某一建筑離開，或是用報警的方式限制物品離開某地。結合GPS系統利用射頻卡，還可以對貨柜車、貨艙等進行有效跟蹤。
(2)汽車防盜
這是RFID較新的應用。目前已經開發出了足夠小的、能夠封裝到汽車鑰匙當中含有特定碼字的射頻卡。它需要在汽車上裝有讀寫器，當鑰匙插入到點火器中時，讀寫器能夠辨別鑰匙的身份。如果讀寫器接收不到射頻卡發送來的特定信號，汽車的引擎將不會發動。用這種電子驗證的方法，汽車的中央計算機也就能容易防止短路點火。
另一種汽車防盜系統是，司機自己帶有一射頻卡，其發射范圍是在司機座椅45~55cm以內，讀寫器安裝在座椅的背部。當讀寫器讀取到有效的ID號時，系統發出三聲鳴叫，然后汽車引擎才能啟動。該防盜系統還有另一強大功能：倘若司機離開汽車并且車門敞開引擎也沒有關閉，這時讀寫器就需要讀取另一有效ID號；假如司機將該射頻卡帶離汽車，這樣讀寫器不能讀到有效ID號，引擎就會自動關閉，同時觸發報警裝置。
(3)電子物品監視系統
電子物品監視系統(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盜。整個系統包括貼在物體上的一個內存容量僅為1比特(即開或關)的射頻卡，和商店出口處的讀寫器。射頻卡在安裝時被激活。在激活狀態下，射頻卡接近掃描器時會被探測到，同時會報警。如果貨物被購買，由銷售人員用專用工具拆除射頻卡(典型的是在服裝店里)，或者用磁場來使射頻卡失效，或者直接破壞射頻卡本身的電特性。EAS系統已被廣泛使用。據估計每年消耗60億套。
4.2商品生產銷售領域
(1)生產線自動化
用RFID技術在生產流水線上實現自動控制、監視，提高生產率，改進生產方式，節約了成本。舉個例子以說明在生產線上應用RFID技術的情況。
用于汽車裝配流水線。德國寶馬汽車公司在裝配流水線上應用射頻卡，以盡可能大量地生產用戶定制的汽車。寶馬汽車的生產是基于用戶提出的要求式樣而生產的。用戶可以從上萬種內部和外部選項中，選定自己所需車的顏色、引擎型號和輪胎式樣等。這樣一來，汽車裝配流水線上就得裝配上百種式樣的寶馬汽車，如果沒有一個高度組織的、復雜的控制系統是很難完成這樣復雜的任務的。寶馬公司在其裝配流水線上配有RFID系統，使用可重復使用的射頻卡。該射頻卡上帶有汽車所需的所有詳細的要求，在每個工作點處都有讀寫器，這樣可以保證汽車在各個流水線位置，能毫不出錯地完成裝配任務。
(2)倉儲管理
將RFID系統用于智能倉庫貨物管理，能有效地解決與貨物流動有關的信息管理，不但增加了處理貨物的速度，還可監視貨物的一切信息。射頻卡貼在貨物所通過的倉庫大門邊上，讀寫器和天線都放在叉車上，每個貨物都貼有條碼，所有條碼信息都被存儲在倉庫的中央計算機里，與該貨物有關的信息都能在計算機里查到。當貨物出庫時，由另一讀寫器識別并告知中央計算它被放在哪個拖車上。這樣，管理中心可以實時地了解到已經生產了多少產品和發送了多少產品。
(3)產品防偽
偽造問題在世界各地都是令人頭疼的問題，將射頻識別技術應用在防偽領域有它自身的技術優勢。防偽技術本身要求成本低，且難于偽造。射頻卡的成本就相對便宜，而芯片的制造需要有昂貴的芯片工廠，使偽造者望而卻步。射頻卡本身有內存，可以儲存、修改與產品有關的數據，利于銷售商使用；體積十分小、便于產品封裝。像電腦、激光打印機、電視等產品上都可使用。
(4)RFID卡收費
國外的各種交易大多利用各種卡來完成，而我國普遍采用現金交易?，F金交易不方便也不安全，還容易出現稅收的漏洞。目前的收費卡多用磁卡、IC卡，而射頻卡也開始占據市場。原因是在一些惡劣的環境中，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，射頻卡用起來方便、快捷，甚至不用打開包，在讀寫器前搖晃一下，就完成收費。另外，還可同時識別幾張卡．并行收費，如公共汽車上的電子月票。我國大城市的公共汽車異常擁擠、環境條件差，射頻卡的使用有助于改善這種情況。
4.3管理與數據統計領域
(1)畜牧管理
該領域的發展起步于賽馬的識別，是用小玻璃封裝的射頻卡植于動物皮下。射頻卡大約10mm長，內有一個線圈，約1000圈的細線繞在鐵氧體上，讀寫距離是十幾cm。從賽馬識別發展到了標識牲畜。牲畜的識別提供了現代化管理牧場的方法。
(2)運動計時
在馬拉松比賽中，由于人員太多，有時第一個出發的人同最后一個出發的人能相隔40分鐘。如果沒有一個精確的計時裝置，就會出現差錯。射頻卡應用于馬拉松比賽中，運動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線處放置帶有微型天線的小墊片。當運動員越過此墊片時，計時系統便會接收運動員所帶的射頻卡發出的ID號，并記錄當時的時間。這樣，每個運動員都會有自己的起始時間和結束時間，不會出現不公平競爭的可能性了。在比賽路線中，如果每隔5km就設置這樣一個墊片，還可以很方便地記錄運動員在每個階段所用的時間。
RFID還可應用于汽車大獎賽上的精確計時。在跑道下面按照一定的距離間隔埋入一系列的天線，這些天線與讀寫器相連，而射頻卡安裝到賽車前方。當賽車每越過一個天線時，賽車的ID號和時間就被記錄下來，并存儲到中央計算機內。這樣到比賽結束時，每個參賽選手將會有一個準確的結果。
4.4交通運輸領域
(1)高速公路自動收費及交通管理
高速公路自動收費系統是射頻識別技術最成功的應用之一。目前，中國的高速公路發展非?？?，而高速公路收費卻存在一些問題：一是在收費站口，許多車輛要停車排隊，成為交通瓶頸問題；二是少數不法的收費員貪污路費，使國家損失了相當的財政收入。RFID技術應用在高速公路自動收費上，能夠充分體現它非接觸識別的優勢——讓車輛高速通過收費站的同時自動完成收費，同時可以解決收費員貪污路費及交通擁堵的問題。利用射頻識別技術的不停車高速公路自動收費系統是將來的發展方向；人工收費，包括IC卡的停車收費方式，終將會被淘汰。預計在未來10年內，高速公路自動收費系統將有數十億元的需求。
在城市交通方面，解決交通日趨擁擠問題不能只依賴于修路。加強交通的指揮、控制、疏導，提高道路的利用率，深挖現有交通潛能也是非常重要的；而基于RFID技術的交通管理系統可實現自動查處違章車輛，記錄違章情況。另外，公共汽車站實時跟蹤指示公共汽車到站時間及自動顯示乘客信息，會給乘客帶來很大的方便。
(2)火車和貨運集裝箱的識別
在火車運營中，使用RFID系統很大的優勢在于：火車是按既定路線運行的，因此肯定要通過設定的讀寫器的地點。通過讀到的數據，能夠得到火車的身份、監控火車的完整性，以防止遺漏在鐵軌上的車廂發生撞車事故，同時能在車站將車廂重新編組。起初的努力是用超音波和雷達測距系統讀出車廂側的條碼，現在被RFID系統取代。射頻卡一般安在車廂頂邊，讀寫器安在鐵路沿線，就可得到火車的實時信息及車廂內裝的物品信息。
目前，射頻自動識別系統的安裝遍布全國14個鐵路局。2001年3月1日，鐵道部正式聯網啟用車次車號自動識別系統，為自備車企業、合資鐵路和地方鐵路實現信息化智能運輸管理提供了重要良機。
1.1計算機識別技術的概念解析。對于計算機識別技術而言，其技術的概念相對比較廣泛。要理解計算機識別技術可以從兩個方向進行分析：第一，計算機通過遠程控制的模式，利用與單片機之間的通信進行人臉識別。單片機在不同的領域會有不同的形式，例如人臉識別技術中，單片機就屬于攝像頭。而在探測技術中，其單片機就是探測設備。因此，在不同的領域中，對于識別技術的理解就會存在差異。類似于計算機與單片機通信的技術方式的識別技術，屬于計算機的外部識別技術之一。第二，計算機的內部數據識別技術，內部識別技術一般情況下應用比較少。狹義理解內部識別，實際上就是計算機對內部數據的識別和對比。廣義上對計算機的內部識別技術進行理解，實際上可以將外部識別技術進行歸納。因為外部識別技術，實際上也是將信息進行收錄，然后再進行內部的對比分析。因此，識別技術的廣義和狹義分析，都是一種相對實際應用而進行的分類解析。真正理解識別技術，還需要從其應用的領域進行實際分析。
1.2計算機識別技術的應用分析。在實際的應用中，計算機識別技術的主要應用領域有如下：首先，計算機的人臉識別技術；人臉識別技術在安全防護領域應用的非常廣泛，為了進行安全防護，可以通過人臉識別分析軟件通過攝像頭對人臉信息進行采集，然后再進行信息存儲。當再次進行信息驗證的時候，就可以通過原有的存儲信息進行類比。與之相似的還有計算機的指紋識別技術，兩者是相同的道理。其次，計算機的探測識別技術；如果說人臉識別技術以及指紋識別技術是一種備份式的技術，那么探測技術就屬于實時性的識別技術。該類識別技術的實效性非常強，而且需要在一定程度上對探測設備以及通信方式進行非常嚴格的把控，否則就會在使用的過程中出現問題。最后，空間設計類的計算機識別技術；空間設計一般可以歸納為CAD制圖或者是三維仿真設計等等。而計算機識別技術是此項設計中的最為初始的也是最為重要的一個階段，通過計算機的識別技術，將設計元素進行分析與設計，從而將空間設計的仿真效果進行仿真呈現。在實際應用中，多應用在工業建筑和空間設計等領域。
2煤礦內部的設計要求與分析
煤礦生產以及煤礦再加工，煤礦行業是能源工業中非常重要的組成部分。與其他工業和能源產業相對比，其安全生產更為重要。在實際的煤礦生產過程中，對于煤礦的內部設計具體如下：
2.1煤礦內部設計的安全要求。雖然隨著技術的發展和機械化的模式，煤礦生產已經在很大程度上有了巨大的發展。但是，煤礦生產還必須采用人工施工和開采的模式。因此，人員生產就會涉及安全問題。在煤礦進行開采和生產之前，就需要對煤礦的空間進行規劃和設計。必要的安全通道以及安全防護措施和建筑都必須齊全，才能保證在發生意外的時候，能夠將人員傷害降低到最低限度。此外，為了能夠實現安全生產，煤礦的開采途徑以及內部的建筑設施，允許的開采力度和機械設備的規模等，都需要進行詳細的分析，才能夠保證煤礦生產的具體要求。
2.2煤礦內部設計的生產效率要求。在煤礦生產的過程中，對于效率的要求非常高。高效生產是目前諸多工業和能源產業的主要要求，也是煤礦生產企業的必要要求。煤礦生產過程中，對于其內部的設計而言，需要滿足幾點要求：第一，煤礦的生產空間要合理。應該是先保證煤礦生產的安全性，在此基礎上進行效率的提高。當然，煤礦的生產效率和煤礦的礦井空間和建筑的設計有著很大的關系。良好的空間設計可以在很大程度上減少在開采過程中的資源消耗，合理的空間設計就能夠在很大程度上提高其生產的效率。第二，煤礦內的設計要科學。其中體現在開采路徑和設備的開采程度分析等，此外在進行煤礦生產的過程中，需要將開采空間和運輸空間進行合理分配，才能夠在一定程度上提高煤礦生產的效率。
3計算機識別技術在煤礦內部設計的應用
通過對計算機識別技術和煤礦的內部設計進行詳細分析，可以明確為了能夠加強煤礦生產的安全性以及生產效率，需要進行一定的前期設計分析。計算機識別技術就可以在很大程度上提高其分析的效果。一般情況下，通過計算機識別技術，可以通過探測設備對煤礦的內部空間進行數據收集。此外，可以通過對地質和地形的合理分析，將煤礦內部的空間進行各項數據的分析。將所有的信息數據進行計算機分析，通過3DMAX或者是CAD等設計軟件，進行對煤礦空間的仿真設計。實際煤礦生產中，都需要對煤礦的空間以及生產模式進行詳盡的分析，以此來保證在生產的過程中實現安全與效率的雙重保證。例如，煤礦的開采方向和運輸渠道的設計。因為在實際的生產過程中，經常要考慮到傳輸設備的安置位置。開采渠道的設計能夠保證開采的方向正確性，運輸的位置設計則可以將運輸履帶以及運輸的設備角度等進行詳細的分析，從而保證在運輸的過程中，提高運輸的效率，保證運輸的安全?？傊?，在煤礦生產的過程中，需要對煤礦的內部進行規劃和分析。而計算機識別技術可以通過計算機通信的方式，將煤礦內部的信息進行收錄，從而進行計算機智能分析，通過仿真空間設計軟件，對煤礦的內部進行仿真設計。不僅僅能夠提高煤礦生產工程的效率，更能夠提高其生產的安全。
4結束語
關鍵詞：射頻識別技術射頻卡分類
引言
射頻識別技術(RFID，RadioFrequencyIdentification)實際上是自動識別技術(AEI，AutomaticEquipmentIdentification)在無線電技術方面的具體應用與發展。該項技術的基本思想是，通過采用一些先進的技術手段，實現人們對各類物體或設備(人員、物品)在不同狀態(移動、靜止或惡劣環境)下的自動識別和管理。
目前，應用最廣泛的自動識別技術大致可以分為光學技術和無線電技術兩個方面。本文主要介紹自動識別技術在無線電技術方面的應用。
1射頻識別技術簡介
20世紀80年代，由于大規模集成電路技術的成熟，射頻識別系統的體積大大縮小，使得射頻識別技術進入實用化的階段，成為一種成熟的自動識別技術。
射頻識別技術是利用射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別目的并交換數據。它與同期或早期的接觸式識別技術不同。RFID系統的射頻卡和讀寫器之間不用接觸就可完成識別，因此它可在更廣泛的場合中應用。
典型的射頻識別系統包括射頻卡和讀寫器兩部分。
射頻卡是將幾個主要模塊集成到一塊芯片中，完成與讀寫器的通信。芯片上有EEPROM用來儲存識別碼或其它數據。EEPROM容量從幾比特到幾萬比特。芯片僅需連接天線(和電池)，可以作為人員的身份識別卡或貨物的標識卡?？ǚ庋b可以有不同形式，比如常見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別技術相比，射頻卡具有非接觸、工作距離長、適于惡劣環境、可識別運動目標等優點。
在多數RFID系統中，讀寫器在一個區域內發射電磁波(區域大小取決于工作頻率和天線尺寸)?？ㄆ瑑扔幸粋€LC串聯諧振電路，其頻率與讀寫器發射的頻率相同。當射頻卡經過這個區域時，在電磁波的激勵下，LC諧振電路產生共振，從而使電容內有了電荷。在這個電容的另一端，接有一個單向導通的電子泵，將電容內的電荷送到另一個電容內儲存。當所積累的電荷達到2V時，此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內數據發射出去或接取讀寫器的數據。讀寫器接收到卡的數據后，解碼并進行錯誤校驗來決定數據的有效性，然后，通過RS232、RS422、RS485或無線方式將數據傳送到計算機網絡。簡單的RFID產品就是一種非接觸的IC卡，而復雜的RFID產品能和外部傳感器接口連接來測量、記錄不同的參數，甚至可與GPS系統連接來跟蹤物體。
工作原理如圖1所示。
2射頻識別技術的分類
射頻識別技術主要按以下四種方式分類。
(1)工作頻率
根據工作頻率的不同可分為低頻和高頻系統。①低頻系統一般指其工作頻率小于30MHz的系統。其基本特點是：射頻卡的成本較低、標簽內保存的數據量較少、閱讀距離較短(無源情況，典型閱讀距離為10cm)、射頻卡外形多樣(卡狀、環狀、鈕扣狀、筆狀)、閱讀天線方向性不強等。低頻系統多用于短距離、低成本的應用中，如多數的門禁控制、動物監管、貨物跟蹤。②高頻系統一般指其工作頻率大于400MHz的系統。高頻系統的基本特點是射頻卡及讀寫器成本均較高、卡內保存的數據量較大、閱讀距離較遠(可達幾m~十幾m)、適應物體高速運動性能好、外形一般為卡狀、閱讀天線及射頻卡天線均有較強的方向性。高頻系統多應用于需要較長的讀寫距離和高的讀寫速度的場合，像火車監控、高速公路收費等系統。
(2)射頻卡
根據射頻卡的不同可分成可讀寫(RW)卡、一次寫入多次讀出(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。一般情況下改寫數據所花費的時間遠大于讀取數據所花費的時間(常規為改寫所花費的時間為s級，閱讀花費的時間為ms級)。WORM卡是用戶可以一次性寫入的卡，寫入后數據不能改變，且比RW卡要便宜。RO卡存有一個唯一的號碼，不能逐改，保證了安全性。RO卡最便宜。
(3)射頻卡的有源與無源
射頻卡可分為有源及無源兩種。有源射頻卡使用卡內電池的能量、識別距離較長，可達十幾m，但是它的壽命有限(3~10年)，且價格較高；無源射頻卡不含電池，利用讀寫器發射的電磁波提供能量，重量輕、體積小、壽命長、很便宜，但它的發射距離受限制，一般是幾十cm，且需要讀寫器的發射功率大。
(4)調制方式
根據調制方式的不同還可分為主動式和被動式。①主動式的射頻卡用自身的射頻能量主動地發送數據給讀寫器。②被動式的射頻卡，使用調制散射方式發射數據。它必須利用讀寫器的載波調制自己的信號，適宜在門禁或交通的應用中使用。因為讀寫器可以確保只激活一定范圍之內的射頻卡。
目前使用的多數系統中，一次只能讀寫一個射頻卡。射頻卡之間要保持一定距離，確保一次只能有一個卡在讀寫區域內。讀寫距離長，射頻卡之間的距離就要大，應用起來很不方便?，F在的射頻卡具有防碰撞的功能，這對于RFID來說十分重要。所謂碰撞是指多個射頻卡進入識別區域時信號互相干擾的情況。具有防碰撞性能的系統可以同時識別進入識別距離的所有射頻卡，它的并行工作方式大大提高了系統的效率。
3國際射頻識別技術發展狀況
射頻識別技術在國外發展得很快。RFID產品種類很多，像德州儀器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名廠家都生產RFID產品。他們的產品各有特點，自成系列。射頻識別技術被廣泛應用于工業自動化、商業自動化、交通運輸控制管理等眾多領域。如澳大利亞將它的RFID產品用于澳機場旅客行李管理中并發揮了出色的作用；瑞士國家鐵路局在瑞士的全部旅客列車上安裝RFID自動識別系統，調度員可以實時掌握火車運行情況，不僅利于管理，還大大減小了發生事故的可能性；德國BMW公司將射頻識別系統應用在汽車生產流水線的生產過程控制中等。
據有關權威數據顯示，射頻識別產品在全世界的銷量以每年25.3%的比例增長。由此可見，射頻識別技術具有廣闊的市場前景。
4射頻識別技術在我國的發展
我國政府在1993年制定的金卡工程實施計劃，是一個旨在加速推動我國國民經濟信息化進程的重大國家級工程，由此各種自動識別技術的發展及應用十分迅猛?，F在，射頻識別技術作為一種新興的自動識別技術，也將在中國很快地普及。
目前，我國的射頻識別技術在下列幾種應用中發展前景較好。當然，這里僅僅羅列了射頻識別技術應用的一部分。任何一種技術如果得到普及，都將會孕育一個龐大的市場。射頻識別將是未來一個新的經濟增長點。
4.1安全防護領域
(1)門禁保安
將來的門禁保安系統均可應用射頻卡。一卡可以多用。比如，可以作工作證、出入證、停車卡、飯店住宿卡甚至旅游護照等，目的都是識別人員身份、安全管理、收費等等。好處是簡化出入手續、提高工作效率、安全保護。只要人員佩戴了封裝成ID卡大小的射頻卡、進出入口有一臺讀寫器，人員出入時自動識別身份，非法闖入會有報警。安全級別要求高的地方、還可以結合其它的識別方式，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和跟蹤財產。將射頻卡貼在物品上面，如計算機、傳真機、文件、復印機或其它實驗室用品上。該射頻卡使得公司可以自動跟蹤管理這些有價值的財產，可以跟蹤一個物品從某一建筑離開，或是用報警的方式限制物品離開某地。結合GPS系統利用射頻卡，還可以對貨柜車、貨艙等進行有效跟蹤。
(2)汽車防盜
這是RFID較新的應用。目前已經開發出了足夠小的、能夠封裝到汽車鑰匙當中含有特定碼字的射頻卡。它需要在汽車上裝有讀寫器，當鑰匙插入到點火器中時，讀寫器能夠辨別鑰匙的身份。如果讀寫器接收不到射頻卡發送來的特定信號，汽車的引擎將不會發動。用這種電子驗證的方法，汽車的中央計算機也就能容易防止短路點火。
另一種汽車防盜系統是，司機自己帶有一射頻卡，其發射范圍是在司機座椅45~55cm以內，讀寫器安裝在座椅的背部。當讀寫器讀取到有效的ID號時，系統發出三聲鳴叫，然后汽車引擎才能啟動。該防盜系統還有另一強大功能：倘若司機離開汽車并且車門敞開引擎也沒有關閉，這時讀寫器就需要讀取另一有效ID號；假如司機將該射頻卡帶離汽車，這樣讀寫器不能讀到有效ID號，引擎就會自動關閉，同時觸發報警裝置。
(3)電子物品監視系統
電子物品監視系統(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盜。整個系統包括貼在物體上的一個內存容量僅為1比特(即開或關)的射頻卡，和商店出口處的讀寫器。射頻卡在安裝時被激活。在激活狀態下，射頻卡接近掃描器時會被探測到，同時會報警。如果貨物被購買，由銷售人員用專用工具拆除射頻卡(典型的是在服裝店里)，或者用磁場來使射頻卡失效，或者直接破壞射頻卡本身的電特性。EAS系統已被廣泛使用。據估計每年消耗60億套。
4.2商品生產銷售領域
(1)生產線自動化
用RFID技術在生產流水線上實現自動控制、監視，提高生產率，改進生產方式，節約了成本。舉個例子以說明在生產線上應用RFID技術的情況。
用于汽車裝配流水線。德國寶馬汽車公司在裝配流水線上應用射頻卡，以盡可能大量地生產用戶定制的汽車。寶馬汽車的生產是基于用戶提出的要求式樣而生產的。用戶可以從上萬種內部和外部選項中，選定自己所需車的顏色、引擎型號和輪胎式樣等。這樣一來，汽車裝配流水線上就得裝配上百種式樣的寶馬汽車，如果沒有一個高度組織的、復雜的控制系統是很難完成這樣復雜的任務的。寶馬公司在其裝配流水線上配有RFID系統，使用可重復使用的射頻卡。該射頻卡上帶有汽車所需的所有詳細的要求，在每個工作點處都有讀寫器，這樣可以保證汽車在各個流水線位置，能毫不出錯地完成裝配任務。
(2)倉儲管理
將RFID系統用于智能倉庫貨物管理，能有效地解決與貨物流動有關的信息管理，不但增加了處理貨物的速度，還可監視貨物的一切信息。射頻卡貼在貨物所通過的倉庫大門邊上，讀寫器和天線都放在叉車上，每個貨物都貼有條碼，所有條碼信息都被存儲在倉庫的中央計算機里，與該貨物有關的信息都能在計算機里查到。當貨物出庫時，由另一讀寫器識別并告知中央計算它被放在哪個拖車上。這樣，管理中心可以實時地了解到已經生產了多少產品和發送了多少產品。
(3)產品防偽
偽造問題在世界各地都是令人頭疼的問題，將射頻識別技術應用在防偽領域有它自身的技術優勢。防偽技術本身要求成本低，且難于偽造。射頻卡的成本就相對便宜，而芯片的制造需要有昂貴的芯片工廠，使偽造者望而卻步。射頻卡本身有內存，可以儲存、修改與產品有關的數據，利于銷售商使用；體積十分小、便于產品封裝。像電腦、激光打印機、電視等產品上都可使用。
(4)RFID卡收費
國外的各種交易大多利用各種卡來完成，而我國普遍采用現金交易?，F金交易不方便也不安全，還容易出現稅收的漏洞。目前的收費卡多用磁卡、IC卡，而射頻卡也開始占據市場。原因是在一些惡劣的環境中，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，射頻卡用起來方便、快捷，甚至不用打開包，在讀寫器前搖晃一下，就完成收費。另外，還可同時識別幾張卡．并行收費，如公共汽車上的電子月票。我國大城市的公共汽車異常擁擠、環境條件差，射頻卡的使用有助于改善這種情況。
4.3管理與數據統計領域
(1)畜牧管理
該領域的發展起步于賽馬的識別，是用小玻璃封裝的射頻卡植于動物皮下。射頻卡大約10mm長，內有一個線圈，約1000圈的細線繞在鐵氧體上，讀寫距離是十幾cm。從賽馬識別發展到了標識牲畜。牲畜的識別提供了現代化管理牧場的方法。
(2)運動計時
在馬拉松比賽中，由于人員太多，有時第一個出發的人同最后一個出發的人能相隔40分鐘。如果沒有一個精確的計時裝置，就會出現差錯。射頻卡應用于馬拉松比賽中，運動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線處放置帶有微型天線的小墊片。當運動員越過此墊片時，計時系統便會接收運動員所帶的射頻卡發出的ID號，并記錄當時的時間。這樣，每個運動員都會有自己的起始時間和結束時間，不會出現不公平競爭的可能性了。在比賽路線中，如果每隔5km就設置這樣一個墊片，還可以很方便地記錄運動員在每個階段所用的時間。
RFID還可應用于汽車大獎賽上的精確計時。在跑道下面按照一定的距離間隔埋入一系列的天線，這些天線與讀寫器相連，而射頻卡安裝到賽車前方。當賽車每越過一個天線時，賽車的ID號和時間就被記錄下來，并存儲到中央計算機內。這樣到比賽結束時，每個參賽選手將會有一個準確的結果。
4.4交通運輸領域
(1)高速公路自動收費及交通管理
高速公路自動收費系統是射頻識別技術最成功的應用之一。目前，中國的高速公路發展非?？?，而高速公路收費卻存在一些問題：一是在收費站口，許多車輛要停車排隊，成為交通瓶頸問題；二是少數不法的收費員貪污路費，使國家損失了相當的財政收入。RFID技術應用在高速公路自動收費上，能夠充分體現它非接觸識別的優勢——讓車輛高速通過收費站的同時自動完成收費，同時可以解決收費員貪污路費及交通擁堵的問題。利用射頻識別技術的不停車高速公路自動收費系統是將來的發展方向；人工收費，包括IC卡的停車收費方式，終將會被淘汰。預計在未來10年內，高速公路自動收費系統將有數十億元的需求。
在城市交通方面，解決交通日趨擁擠問題不能只依賴于修路。加強交通的指揮、控制、疏導，提高道路的利用率，深挖現有交通潛能也是非常重要的；而基于RFID技術的交通管理系統可實現自動查處違章車輛，記錄違章情況。另外，公共汽車站實時跟蹤指示公共汽車到站時間及自動顯示乘客信息，會給乘客帶來很大的方便。
(2)火車和貨運集裝箱的識別
在火車運營中，使用RFID系統很大的優勢在于：火車是按既定路線運行的，因此肯定要通過設定的讀寫器的地點。通過讀到的數據，能夠得到火車的身份、監控火車的完整性，以防止遺漏在鐵軌上的車廂發生撞車事故，同時能在車站將車廂重新編組。起初的努力是用超音波和雷達測距系統讀出車廂側的條碼，現在被RFID系統取代。射頻卡一般安在車廂頂邊，讀寫器安在鐵路沿線，就可得到火車的實時信息及車廂內裝的物品信息。
目前，射頻自動識別系統的安裝遍布全國14個鐵路局。2001年3月1日，鐵道部正式聯網啟用車次車號自動識別系統，為自備車企業、合資鐵路和地方鐵路實現信息化智能運輸管理提供了重要良機。
人手長度、寬度、厚度以及外形輪廓等方面都存在差異，并且可以在較長的時間段內保持不變，也是手部識別技術常用的生物特征之一。常見的手形識別方式為二維與三維手形識別，二維識別只包括手指與手掌二維平面幾何特征，而三維識別則是包含整個手部三維立體特征。此種識別技術對圖像品質要求比較低，可以有效降低識別設備成本；算法簡單，匹配速度更快；注冊成功率比較高，基本上很少出現無法錄入數據庫的情況。但是手形特征數據并不豐富，在區分的效果上成功率比較低，尤其是一對多的情況下效率更低；識別時要求手掌與檢測設備進行大面積接觸，存在較為嚴重的衛生問題；假肢偽造容易。
2掌紋識別
掌紋即手掌面上深淺褶皺與紋路的總稱，不同個體差異比較明顯。選擇此種生物特征進行識別，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，具有較高的辨識度與抗干擾特點。另外，此項特征對采集設備的精度要求比較低，可以有效降低開發成本。但是選擇利用此種生物特征進行識別，因為掌紋在一段時間內會發生變化，影響識別效果，并且掌紋特征更易被復制與偽造，在實際應用上安全級別比較低。
3多模態手部生物特征識別技術實現措施分析
3.1手部生物特征識別流程
以指紋、指靜脈等識別流程為例，首先要對同一手指手指紋圖像、手指靜脈圖像進行采集，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，對此向量進行存儲，完成存儲樣本數據的注冊。然后，對當前生物特征進行采集，并將其轉化為特征向量與樣本庫中的特征向量進行全面比較，并計算得出最終識別結果。在識別過程中要對同一手指手指紋圖像、手指靜脈圖像進項預處理，并提取同一個體的相應特征向量，兩者進行獨立的特征匹配，并得到各自的多模態融合，最終采取將做小距離分類器完成身份的識別與判決。
3.2圖像采集設備
圖像采集設備是整個生物特征識別過程中的重要組成部分，其工作原理主要就是根據血管吸收近紅外光特性，搭建出一個可行性高的采集裝置。其中硬件采集裝置所得圖像質量高低會直接影響到后期生物特征識別的效果，因此在進行多模態手部生物特征識別技術的研究時，必須要做好此方面的工作。以靜脈成像為例，應做好光源的選擇，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，中心波長為830nm~950nm之間，利用黑白CCD相機即可獲得相應信息。對于光源的確定，應以滿足實際識別設計要求為基礎，保證光譜波長的合理性。
3.3多模態融合算法
基于多模態識別數據獲取方式以及處理順序，多模態算法主要包括并行與連續兩種結構，其中連續結構又稱為層疊結構，在進行數據處理時，可以按照順尋依次來進行，并且前一個數據處理結果會對后一個數據的處理結果產生影響。而并行結構在進行數據處理時，都是采取的單獨進行方式，各項數據之間不存在影響，只需要在運算最后將各結果進行融合。如果選擇用連續結構進行運算，整個過程效率更高。在運算時如果上一個數據處理效果可以滿足系統要求，則后面的數據就可以不必在繼續進行處理，避免了不必要運算造成的時間浪費。并且選擇用此種運算方式，可以提高多模態生物識別系統的可靠性，并行考慮每一處數據處理模塊，可以有效降低誤識率。
4結束語
關鍵詞:RFID現代物流管理智能化物流管理
射頻識別技術是無線通信IC和天線所構成的組件的通稱。它的成品有著各式各樣的形狀和大小,不過其基本的卡片型、硬幣型及有印刷天線的紙張等,不過其基本的功能卻是一樣的,只要配搭專用的讀寫器(READER/WRITER),就可以從外部讀取或寫入信息。
但這種僅能提供單一功能的RFID,卻扮演了實現ubiquitoous(網路無所不在)社會的牽線者,正牽起一股狂大的旋風。服飾業、食品業、物流業等許多業界已開始認真思考以此項技術代替傳統的條形碼系統。在歐美各國,包括了美國的WalMart、英國的特易購Tesco、德國的Metro等大型的連鎖式零售企業,都以提升公司內部物流系統的效率為目標,相繼宣布未來將在2005-2006年間,正式采用RFID系統。
由此可見,無線射頻識別技術已經在全球的零售業界掀起了一股旋風,而與其休戚與共的現代物流業,當然也不可避免地卷入了這一旋渦。
現代智能化物流管理
現代的物流,是以物流企業為主體、以第三方物流配送服務為主要形式、由物流和信息流相結合的、涉及供應鏈全過程的現代物流系統。在信息化時代里面,隨著網絡技術、電子商務、交通運輸和管理的現代化,現代物流配送也將在運輸網絡合理化和銷售網絡系統化的基礎上,實現整個物流系統管理的電子化及信息化,配送各環節作業的自動化和智能化,從而進入以網絡技術和電子商務為代表的物流配送的新時期。
此外,現代物流表現為企業生產與運輸一體化的供應鏈管理與服務。其中貨物運輸所需的成本、時間及貨物在途的狀態控制是整個供應鏈管理過程中的重要環節。而將射頻識別技術RFID與現代的物流管理相結合,將會極大地提升物流管理各個環節的智能化水平和服務水平,其勢必成為21世紀現代物流發展的不可逆轉的趨勢。
射頻識別技術的技術優勢分析
傳統的自動識別技術的主要功能是提供關于個人、動物、貨物和商品的區別于他物的相關信息。在當今的服務領域、在商品銷售與后勤分配領域、以及在商業部門、在生產企業和材料流通等領域自動識別技術己得到了快速的普及和應用。
條形碼技術,曾在識別系統領域引起了一場革命并得到了廣泛的應用。但是現在這種技術在許多場合已經不能滿足人們的需要了。條形碼雖然很便宜,但它的存儲能力小、不能改寫等的缺點均限制了它在自動識別領域的應用。
在這樣特殊的歷史背景底下,在我們對大存儲量信息載體和無線信息交換方式的需求下面,RFID技術應運而生。而要把自動識別技術與現代的物流管理相結合,在技術的實際應用當中提高物流管理的效率和效益,RFID技術較之以傳統的識別技術,具有其自身獨特的技術優勢(見表1):
射頻識別技術的應用優勢分析
無論是傳統的管理方式,還是現代更強調智能化的管理方式,物流管理的最終目標都是要通過向商品流通過程當中不同的對象提品或服務以換取利潤。因此,商品從生產、儲存、運輸到流通,這一完整的物流管理的流程里面,RFID智能射頻識別技術的應用,能幫助我們在其中不同的范圍或領域內改進業務
的效率和效益,這具體表現在以下幾個方面:
零售領域
無論是一包糖果,還是一臺冰箱或者電視機,在外包裝上加印規范的條形碼,已經是絕大多數企業生產過程中一個常規的步驟。在商品流通企業,例如大型超市,店員通過掃描條形碼來結賬和統計庫存也是司空見慣的一個場景。
然而,這一場景可能很快要成為歷史,產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的智能識別標簽(RFID)取而代之。RFID的應用,將使企業的產品和商品信息統計在無形中自動完成,大大提高運營效率。
物流運輸領域
在商品出貨運輸的過程中,RFID系統可以指導和跟蹤貨物運輸到分類的地點,通過實時收集的貨物信息,調度和分配運輸工具的有效工作時間。此外,它還能幫助我們完成諸如:集裝箱檢視、集裝箱分艙、內裝貨物的核對和確認,以及發貨單打印等工作。
在該領域內RFID的廣泛應用,能夠使得貨物運輸過程中人為參與因素大量地減少,籍此獲取更準確的貨物信息,實現貨物有效的在途控制。同時,進一步降低物流成本,提高生產效率。對管理者而言,就是可以隨時地監控全局,更好地調整資源和勞動力的配置。
商品庫存領域
智能化的庫存管理,能夠幫助我們精確地監控產品的流動情況,實現庫存狀況的實時控制,從而提高生產透明度和生產效率。
RFID技術的運用,能使我們通過無線射頻信息的收集而直接完成商品的入庫工作。貨物的實時位置和運動信息,都直接由RFID系統進行實時跟蹤,倉庫工作人員只需借助RFID的收發天線和讀寫器的幫助,即可把貨物的信息記錄入庫。同時,RFID系統還可以根據貨物標簽中所記錄的有關數量和體積等的信息,指示出最合適的倉儲位置,以達到倉儲空間的最優化利用。而在貨物清點的過程當中,也可以通過自動跟蹤RFID標簽,極大地提高清點工作的透明度和效率。
生產領域
1、概述生物識別技術，又稱為生物特征識別技術，是通過計算機與生物傳感器、生物統計學等高科技手段緊密結合，利用人體固有的生理特征和行為特征識別身份的技術。該技術被稱為數字時代的安全衛士。在實際應用中，生物特征識別通過特定的設備進行特征取樣測量，轉化成數字代碼；對代碼取樣后形成特征模板；用特征模板與實際個體取樣進行比對；根據比對結果是否匹配來決定接受或拒絕該用戶。常用于識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、語音、步態等。
2、生物識別技術的特點與應用優勢生物特征是與生俱來的，與傳統身份識別方式相比，生物識別技術具有以下優勢[4]：（1）能夠進行身份識別。傳統身份認證識別采用用戶名+口令驗證的方式來驗證用戶身份。生物特征同樣可以完成身份識別的功能。（2）生物特征具有唯一性，防偽性好，難以被偽造或盜用。傳統身份識別技術中的用戶名和密碼會因為信息泄露而帶來身份認證漏洞。生物特征則是個人特有的，極難被仿造或盜用。（3）攜帶方便，不會遺忘或丟失。傳統身份識別技術采用口令驗證或實物驗證，兩者都有遺忘和丟失的風險。而生物特征是人類的體貌和行為特征，攜帶方便，也不存在丟失和遺忘的風險。（4）用戶使用體驗好，不容易被損壞。傳統身份識別技術依賴數據庫記錄用戶名和密碼，常因為字符輸入錯誤而被拒識；IC卡一類的實物驗證技術則有因損壞而被拒識的風險。生物特征大大降低了此類風險。即使是容易受到手指表層皮膚破損而影響驗證的指紋識別也可以通過存儲多個手指的指紋來達到順利驗證身份的目的。此外因為生物識別技術使用友好度高，用戶體驗好。
3、常用生物識別技術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別、人臉識別和簽名識別。指紋識別是應用最早、應用面最廣的生物特征識別技術。早在幾千年前人們就已經發現了指紋的特點，開始使用指紋進行身份的識別。指紋識別主要是利用指紋記錄儀和計算機等電子設備，通過人類手指表層皮膚上交替出現的脊和谷進行指紋圖像的讀取、提取指紋特征、制成特征模板，再通過模式匹配，最終實現身份的自動識別。每一個人都有自己獨特的而且終身不會變化的指紋。指紋識別技術可靠性高，識別簡便，是一項成熟的生物特征識別技術。在應用面上也體現出無與倫比的優勢，目前國內外指紋識別應用已經覆蓋了公安刑偵領域、公共安全領域等。由于指紋識別技術是將輸入的指紋和數據庫中預存的指紋模板進行比對從而驗證身份，因此要求指紋信息數據庫的容量足夠大，并且要不斷更新。人臉識別技術是近年來迅速發展的一種生物識別技術。人臉識別技術涉及了計算機視覺、人工智能、感知學習和模式識別技術等科學領域。人臉識別是通過攝像機讀取人類臉部特征信息，分析現實人臉的空間圖像映射到機器空間的過程，分析人類臉部共有特征和個體人臉特征之間的關系，形成人臉圖像模板，最終實現人臉自動識別。人臉識別技術具有方便、直接、友好等特點，在使用者接受度方面表現極好。但是人臉圖像信息的數據量巨大，為了提高人臉識別的運算速度，必須對原始圖像數據進行壓縮，這就有可能降低識別率，造成一定的誤識率和拒識率。簽名識別是通過分析使用者簽署自己名字的方式來進行身份鑒別。簽名識別與指紋識別、人臉識別不同，它屬于人類行為識別技術。簽名識別分成在線驗證和離線驗證兩種形式。離線驗證是使用紙張上的字跡通過掃描儀等電子設備轉化成數字圖像再與數據庫中模板信息比對；在線驗證則通過手寫板或壓敏筆等傳感器設備記錄簽名過程中的各項動態特征數值（寫字速度、力度、角度、加速度等）。簽名的動態特征是難以模仿的，因此簽名的在線驗證方式比離線驗證方式要更加可靠。此外簽名識別與人們平時的簽字行為極為相似，因此具有很高的用戶接受度。
二、生物識別技術在電子商務中的應用
伴隨電子商務的發展，解決電子商務中的安全問題和尋找更加可靠方便的身份認證方式成為進一步發展電子商務的新需求。另一方面，隨著全球信息化的發展，生物識別技術在技術發展和市場培育上都日趨完善，人們對生物識別技術的認知度和認可度也不斷提高。全球生物識別技術產業化發展程度在不斷擴大。2002年11月，中國科學院計算機技術研究所承擔的“面像檢測與識別核心技術”項目獲得突破性成果，該系統能夠在1/10~1/20秒之內自動檢測到人臉，并且在1秒內完成身份識別。2003年阿拉伯聯合酋長國宣布啟用基于虹膜認證技術的針對被驅逐外國人的國界控制系統。2006年北京農村商業銀行在國內試點使用指紋識別認證，用戶可以通過指紋識別認證進入銀行系統，自助完成各項操作。2007年中國建設銀行和中國郵政儲蓄銀行分別在全國營業網點內推廣應用柜員指紋身份認證系統。2008年北京奧運會，奧運村使用了基于人臉識別的酒店門禁管理系統。2010年波蘭BPSSA銀行宣布引入采用生物識別技術的自動取款機。國際民航組織確定從2010年起，其所有的成員國和地區必須使用基于人臉識別的機讀護照，此項規定已經成為國際標準。此外日本三菱銀行開發了基于手指靜脈的認證系統用于金庫管理。歐美國家將生物認證技術廣泛用于醫院病人資料庫管理、政府信息中心出入境管理、小學生信息管理等多個領域。由此可以期待，在不遠的將來，基于生物特征識別技術的更加平民化的電子商務應用走入我們的生活，帶來更加安全更加便利的使用體驗。
三、生物識別技術對電子商務的影響趨勢
現代社會生活各方面都需要可靠方便的身份認證識別技術，尤其是在電子商務領域內，目前電子商務的運營過程中不乏因為過程監控不夠周密而出現的貨物丟失、冒領，并由此引發糾紛事件。未來，基于生物識別技術的身份認證識別能夠覆蓋電子商務的全領域，徹底解決電子商務運營過程中的身份認證問題。
1、在電子商務領域內的全領域覆蓋電子商務在運行過程中涉及了買賣雙方的身份認證、訂單信息認證、支付安全認證、物流運輸安全認證等多項認證。其流程之繁瑣，認證技術運用頻率之高是其他行業所無法比擬的?？煽勘憷纳锾卣髯R別認證技術能夠確保電子商務系統的正常運轉。未來，電子商務的買賣雙方可以通過生物特征認證技術證明自己的身份；通過生物特征認證和數字簽名的雙因子認證確定訂單的真實有效，并完成相應的支付；物流公司的物流派送人員通過指紋驗證確認接收到需要派發的貨物；最終收貨人通過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。由此，生物特征技術確保了電子商務安全領域內的安全性、可用性、可控性、保密性和不可否認性，保障電子商務系統正常有序運行。
2、多項生物特征融合應用從目前的應用看來生物識別技術雖然前景良好，但仍存在有漏洞。例如，利用塑膠可塑性的特點采集指紋應對指紋驗證系統；利用3D打印技術欺騙靜態人臉識別驗證系統。多項生物特征的融合使用就是生物特征識別技術的多因子驗證。這種對多項生物特征的采集、融合、聯合驗證的新型理論和技術就是生物特征識別的未來發展趨勢。該項技術能夠對所采集的生物特征信息進行多方面、多級別的處理，得到更加完備的數據特征信息，從而完成精準度更高的身份認證，為安全可靠的身份認證技術的實施奠定了基礎。
四、結論
