自動識別技術(shù)

物流信息的管理和應(yīng)用首先涉及信息的載體。過去多采用單據(jù)、憑證、傳票為載體，手工記錄、電話溝通、人工計算、郵寄或傳真等方法，對物流信息進行采集、記錄、處理、傳遞和反饋，不僅極易出現(xiàn)差錯、信息滯后，也使得管理者對物品在流動過程中的各個環(huán)節(jié)難以統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，不能系統(tǒng)控制，更無法實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化和實時監(jiān)控。從而造成效率低下和人力、運力、資金、場地的大量浪費。

對IT資產(chǎn)的管理也受益于自動識別技術(shù)，現(xiàn)在很多的IT資產(chǎn)管理系統(tǒng)采用自動識別技術(shù)自動記錄跟蹤資產(chǎn)的位置信息，幫助管理者迅速在設(shè)備故障時迅速定位故障位置，提高效率，非接觸式自動識別也可以幫助企業(yè)更容易地完成資產(chǎn)盤點，節(jié)省人力時間，不需要像過去一樣的逐個尋找比對。

自動識別技術(shù)幫助物流企業(yè)走向智能物流時代

目前，"智能物流"已經(jīng)從最初的概念逐步走向?qū)嶋H應(yīng)用，自動識別技術(shù)無論是在倉儲、運輸、包裝及配送等物流環(huán)節(jié)上都能大顯身手，幫助中國物流相關(guān)企業(yè)實現(xiàn)信息化和自動化。

隨著移動辦公人員的數(shù)量增加，尤其是在倉儲工作環(huán)境下，產(chǎn)品的便攜性也很重要，手持產(chǎn)品需求會增多，對產(chǎn)品的功能要求也更高。比如讀寫器?，F(xiàn)在，普通讀寫器處理標(biāo)簽信息單一，無法滿足企業(yè)，尤其是大的制造型企業(yè)的繁重任務(wù)。這些企業(yè)需要更加智能的讀寫器，實現(xiàn)多功能識別，讀取高速傳送帶上的托盤和貨箱，且能夠過濾數(shù)據(jù)和控制外圍設(shè)備，從而高效精確地管理RFID供應(yīng)鏈。

除了便攜性和可擴展性，物流企業(yè)對未來自動產(chǎn)品要求能耗更低、作用距離更遠(yuǎn)以及讀寫速度更快更可靠。語音識別功能也將是自動識別設(shè)備的一大亮點。

物聯(lián)網(wǎng)中非常重要的技術(shù)就是自動識別技術(shù)，自動識別技術(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))最獨特的部分。自動識別技術(shù)可以對每個物品進行標(biāo)識和識別，并可以將數(shù)據(jù)實時更新，是構(gòu)造全球物品信息實時共享的重要組成部分，是物聯(lián)網(wǎng)的基石。通俗講，自動識別技術(shù)就是能夠讓物品"開口說話"的一種技術(shù)。

隨著人類社會步入信息時代，人們所獲取和處理的信息量不斷加大。傳統(tǒng)的信息采集輸入是通過人工手段錄入的，不僅勞動強度大，而且數(shù)據(jù)誤碼率高。那么怎么解決這一問題呢?答案是以計算機和通信技術(shù)為基礎(chǔ)的自動識別技術(shù)。

自動識別技術(shù)將數(shù)據(jù)自動采集，對信息自動識別，并自動輸入計算機，使得人類得以對大量數(shù)據(jù)信息進行及時、準(zhǔn)確的處理。

在現(xiàn)實生活中，各種各樣的活動或者事件都會產(chǎn)生這樣或者那樣的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括人的、物質(zhì)的、財務(wù)的，也包括采購的、生產(chǎn)的和銷售的，這些數(shù)據(jù)的采集與分析對于我們的生產(chǎn)或者生活決策來講是十分重要的。如果沒有這些實際工況的數(shù)據(jù)支援，生產(chǎn)和決策就將成為一句空話，將缺乏現(xiàn)實基礎(chǔ)。

在計算機信息處理系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的采集是信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，這些數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)系統(tǒng)的分析和過濾，最終成為影響我們決策的信息。

在信息系統(tǒng)早期，相當(dāng)部分?jǐn)?shù)據(jù)的處理都是通過人工手工錄入，這樣，不僅數(shù)據(jù)量十分龐大，勞動強度大，而且數(shù)據(jù)誤碼率較高，也失去了實時的意義。為了解決這些問題，人們就研究和發(fā)展了各種各樣的自動識別技術(shù)，將人們從繁沉的重復(fù)的但又十分不精確的手工勞動中解放出來，提高了系統(tǒng)信息的實時性和準(zhǔn)確性，從而為生產(chǎn)的實時調(diào)整，財務(wù)的及時總結(jié)以及決策的正確制定提供正確的參考依據(jù)。

在當(dāng)前比較流行的物流研究中，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的自動識別與實時采集更是物流信息系統(tǒng)(LMIS，Logistics Management Information System)的存在基礎(chǔ)，因為，物流過程比其他任何環(huán)節(jié)更接近于現(xiàn)實的"物"，物流產(chǎn)生的實時數(shù)據(jù)比其他任何工況都要密集，數(shù)據(jù)量都要大。

自動識別技術(shù)是以計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)的綜合性科學(xué)技術(shù)，它是信息數(shù)據(jù)自動識讀、自動輸入計算機的重要方法和手段，歸根到底，自動識別技術(shù)是一種高度自動化的信息或者數(shù)據(jù)采集技術(shù)。

自動識別技術(shù)近幾十年在全球范圍內(nèi)得到了迅猛發(fā)展，初步形成了一個包括條碼技術(shù)、磁條磁卡技術(shù)、IC卡技術(shù)、光學(xué)字符識別、射頻技術(shù)、聲音識別及視覺識別等集計算機、光、磁、物理、機電、通信技術(shù)為一體的高新技術(shù)學(xué)科。而中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟認(rèn)為自動識別技術(shù)可以分為:光符號識別技術(shù)、語音識別技術(shù)、生物計量識別技術(shù)、IC卡技術(shù)、條形碼技術(shù)、射頻識別技術(shù)(RFID)。

一般來講，在一個信息系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的采集(識別)完成了系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)的采集工作，解決了人工數(shù)據(jù)輸入的速度慢、誤碼率高、勞動強度大、工作簡單重復(fù)性高等問題，為計算機信息處理提供了快速、準(zhǔn)確地進行數(shù)據(jù)采集輸入的有效手段，因此，自動識別技術(shù)作為一種革命性的高新技術(shù)，正迅速為人們所接受。自動識別系統(tǒng)通過中間件或者接口(包括軟件的和硬件的)將數(shù)據(jù)傳輸給后臺處理計算機，由計算機對所采集到的數(shù)據(jù)進行處理或者加工，最終形成對人們有用的信息。在有的場合，中間件本身就具有數(shù)據(jù)處理的功能。中間件還可以支持單一系統(tǒng)不同的協(xié)議的產(chǎn)品的工作。

完整的自動識別計算機管理系統(tǒng)包括自動識別系統(tǒng)(Auto Identification System, 簡稱 AIDS)，應(yīng)用程序接口(Application Interface, 簡稱API )或者中間件(Middleware)和應(yīng)用系統(tǒng)軟件(Application Software)。

自動識別系統(tǒng)完成系統(tǒng)的采集和存儲工作，應(yīng)用系統(tǒng)軟件對自動識別系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)進行應(yīng)用處理，而應(yīng)用程序接口軟件則提供自動識別系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)軟件之間的通訊接口包括數(shù)據(jù)格式，將自動識別系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成應(yīng)用軟件系統(tǒng)可以識別和利用的信息并進行數(shù)據(jù)傳遞。

按照應(yīng)用領(lǐng)域和具體特征的分類標(biāo)準(zhǔn)，自動識別技術(shù)可以分為如下七種。

1. 條碼識別技術(shù)

l 一維條碼是由平行排列的寬窄不同的線條和間隔組成的二進制編碼。比如:。這些線條和間隔根據(jù)預(yù)定的模式進行排列并且表達(dá)相應(yīng)記號系統(tǒng)的數(shù)據(jù)項。寬窄不同的線條和間隔的排列次序可以解釋成數(shù)字或者字母?？梢酝ㄟ^光學(xué)掃描對一維條碼進行閱讀，即根據(jù)黑色線條和白色間隔對激光的不同反射來識別。

l 二維條碼技術(shù)是在一維條碼無法滿足實際應(yīng)用需求的前提下產(chǎn)生的。比如:。由于受信息容量的限制，一維條碼通常對物品的標(biāo)示，而不是對物品的描述。二維條碼能夠在橫向和縱向兩個方向同時表達(dá)信息，因此能在很小的面積內(nèi)表達(dá)大量的信息。

2. 生物識別技術(shù)

指通過獲取和分析人體的身體和行為特征來實現(xiàn)人的身份的自動鑒別。

生物特征分為物理特征和行為特點兩類。

l 物理特征:包括指紋、掌形、眼睛(視網(wǎng)膜和虹膜)、人體氣味、臉型、皮膚毛孔、手腕、手的血管紋理和DNA等;

l 行為特點包括:簽名、語音、行走的步態(tài)、擊打鍵盤的力度等。

舉例1:聲音識別技術(shù)

聲音識別是一種非接觸的識別技術(shù)，用戶可以很自然地接受。這種技術(shù)可以用聲音指令實現(xiàn)"不用手"的數(shù)據(jù)采集，其最大特點就是不用手和眼睛，這對那些采集數(shù)據(jù)同時還要完成手腳并用的工作場合尤為適用。目前由于聲音識別技術(shù)的迅速發(fā)展以及高效可靠的應(yīng)用軟件的開發(fā)，使聲音識別系統(tǒng)在很多方面得到了應(yīng)用。

舉例2:人臉識別技術(shù)

人臉識別，特指利用分析比較人臉視覺特征信息進行身份鑒別的計算機技術(shù)。人臉識別是一項熱門的計算機技術(shù)研究領(lǐng)域，人臉追蹤偵測，自動調(diào)整影像放大，夜間紅外偵測，自動調(diào)整曝光強度;它屬于生物特征識別技術(shù)，是對生物體(一般特指人)本身的生物特征來區(qū)分生物體個體。

舉例3:指紋識別技術(shù)

指紋是指人的手指末端正面皮膚上凸凹不平產(chǎn)生的紋線。紋線有規(guī)律的排列形成不同的紋型。紋線的起點、終點、結(jié)合點和分叉點，稱為指紋的細(xì)節(jié)特征點(minutiae)。

由于指紋具有終身不變性、唯一性和方便性，已經(jīng)幾乎成為生物特征識別的代名詞。

指紋識別即指通過比較不同指紋的細(xì)節(jié)特征點來進行自動識別。由于每個人的指紋不同，就是同一人的十指之間，指紋也有明顯區(qū)別，因此指紋可用于身份的自動識別。

3. 圖像識別技術(shù)

在人類認(rèn)知的過程中，圖形識別指圖形刺激作用于感覺器官，人們進而辨認(rèn)出該圖像是什么的過程，也叫圖像再認(rèn)。

在信息化領(lǐng)域，圖像識別，是利用計算機對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標(biāo)和對象的技術(shù)。例如:地理學(xué)中指將遙感圖像進行分類的技術(shù)。

圖像識別技術(shù)的關(guān)鍵信息，既要有當(dāng)時進入感官(即輸入計算機系統(tǒng))的信息，也要有系統(tǒng)中存儲的信息。只有通過存儲的信息與當(dāng)前的信息進行比較的加工過程，才能實現(xiàn)對圖像的再認(rèn)。

4. 磁卡識別技術(shù)

磁卡是一種磁記錄介質(zhì)卡片，由高強度、高耐溫的塑料或紙質(zhì)涂覆塑料制成，能防潮、耐磨且有一定的柔韌性，攜帶方便、使用較為穩(wěn)定可靠。磁條記錄信息的方法是變化磁的極性，在磁性氧化的地方具有相反的極性，識別器才能夠在磁條內(nèi)分辨到這種磁性變化，這個過程被稱作磁變。一部解碼器可以識讀到磁性變化，并將它們轉(zhuǎn)換回字母或數(shù)字的形式，以便由一部計算機來處理。磁卡技術(shù)能夠在小范圍內(nèi)存儲較大數(shù)量的信息，在磁條上的信息可以被重寫或更改。

5. IC卡識別技術(shù)

IC卡即集成電路卡，是繼磁卡之后出現(xiàn)的又一種信息載體。IC卡通過卡里的集成電路存儲信息，采用射頻技術(shù)與支持IC卡的讀卡器進行通訊。射頻讀寫器向IC卡發(fā)一組固定頻率的電磁波，卡片內(nèi)有一個LC串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同，這樣在電磁波激勵下，LC諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷;在這個電容的另一端，接有一個單向?qū)ǖ碾娮颖?，將電容?nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)存儲，當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2 V時，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)射出去或接受讀寫器的數(shù)據(jù)。

按讀取界面將IC卡分為下面兩種。

l 接觸式IC卡，該類卡通過IC卡讀寫設(shè)備的觸點與IC卡的觸點接觸后進行數(shù)據(jù)的讀寫。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO7816對此類卡的機械特性、電器特性等進行了嚴(yán)格的規(guī)定。

l 非接觸式IC卡，該類卡與IC卡讀取設(shè)備無電路接觸，通過非接觸式的讀寫技術(shù)進行讀寫(例如光或無線技術(shù))?？▋?nèi)所嵌芯片除了CPU、邏輯單元、存儲單元外，增加了射頻收發(fā)電路。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO10536系列闡述了對非接觸式IC卡的規(guī)定。該類卡一般用在使用頻繁、信息量相對較少、可靠性要求較高的場合。

6. 光學(xué)字符識別技術(shù)(OCR)

OCR(Optical Character Recognition)，是屬于圖形識別的一項技術(shù) 。其目的就是要讓計算機知道它到底看到了什么，尤其是文字資料。

針對印刷體字符(比如一本紙質(zhì)的書)，采用光學(xué)的方式將文檔資料轉(zhuǎn)換成為原始資料黑白點陣的圖像文件，然后通過識別軟件將圖像中的文字轉(zhuǎn)換成文本格式，以便文字處理軟件進一步編輯加工的系統(tǒng)技術(shù)。

一個OCR識別系統(tǒng)，從影像到結(jié)果輸出，必須經(jīng)過影像輸入、影像預(yù)處理、文字特征抽取、比對識別、最后經(jīng)人工校正將認(rèn)錯的文字更正，最后將結(jié)果輸出。

7. 射頻識別技術(shù)(RFID)

射頻識別技術(shù)是通過無線電波進行數(shù)據(jù)傳遞的自動識別技術(shù)，是一種非接觸式的自動識別技術(shù)。它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無需人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。與條碼識別、磁卡識別技術(shù)和IC卡識別技術(shù)等相比，它以特有的無接觸、抗干擾能力強、可同時識別多個物品等優(yōu)點，逐漸成為自動識別中最優(yōu)秀的和應(yīng)用的領(lǐng)域最廣泛的技術(shù)之一，是目前最重要的自動識別技術(shù)。

自動識別技術(shù)在國外發(fā)展較早也較快，尤其是發(fā)達(dá)國家具有較為先進成熟的自動識別系統(tǒng)，而我國在2010年左右也實現(xiàn)了自動識別技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。美國的軍品管理、中國的二代身份證、中國的火車機車管理系統(tǒng)、日本的手機支付與近場通信等都是自動識別技術(shù)比較成功的大規(guī)模應(yīng)用案例。

自動識別技術(shù)不是稍縱即逝的時髦技術(shù)，它已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠郑鶐淼母咝屎头奖阈杂绊懮钸h(yuǎn)。

《高等學(xué)校自動識別技術(shù)系列教材?自動識別技術(shù)產(chǎn)品與應(yīng)用》可作為高等學(xué)校自動識別技術(shù)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的教材，也適合于從事自動識別技術(shù)研究與應(yīng)用及物流信息系統(tǒng)規(guī)劃等工作人員使用，同時可供自動識別技術(shù)相關(guān)企業(yè)和部門的讀者參考。

自動識別，作為電子信息技術(shù)領(lǐng)域的重要產(chǎn)業(yè)之一，隨著經(jīng)濟全球化和信息技術(shù)的日新月異，已在全球范圍內(nèi)迅速蓬勃發(fā)展。我國經(jīng)濟的持續(xù)高速增長和電子信息技術(shù)應(yīng)用的普及，為自動識別技術(shù)在國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域、行業(yè)和各個地區(qū)的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了前所未有的市場空間，促進了產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴大。

自動識別技術(shù)產(chǎn)業(yè)，包含識別載體(條碼、射頻、生物特征識別等)、數(shù)據(jù)采集器產(chǎn)品、應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)、中間軟件、配套設(shè)備及其耗材等。15年前，以條碼技術(shù)為代表的自動識別技術(shù)，開始進入中國，主要應(yīng)用于零售業(yè)和倉儲物流。15年來，隨著自動識別在載體技術(shù)、采集設(shè)備制造技術(shù)、軟件服務(wù)系統(tǒng)技術(shù)、配套技術(shù)的引進及快速發(fā)展，大大推動了中國自動識別產(chǎn)業(yè)的進步和市場的發(fā)展。部分企業(yè)對國外產(chǎn)品進行了剖析和研究，消化掌握了一些核心技術(shù)，出現(xiàn)了具有國際化研發(fā)水平和完全自主核心(包含條碼、射頻、指紋、虹膜)技術(shù)的設(shè)備制造企業(yè)，創(chuàng)建了一批自主品牌產(chǎn)品。目前，國內(nèi)自主研發(fā)的技術(shù)和設(shè)備，正在逐步地取代進口技術(shù)和裝備。國產(chǎn)的采集設(shè)備、讀寫器、打印機、標(biāo)簽等已經(jīng)開始向歐美、東南亞、非洲、中南美洲等地出口。