識別技術論文大全11篇
時間：2023-04-01 10:11:28緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇識別技術論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
篇（1）
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。卡封裝可以有不同形式，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)。卡片內有一個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。現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。現在，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。現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常快，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。
篇（2）
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。卡封裝可以有不同形式，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)。卡片內有一個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。現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。現在，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。現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常快，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。
5結論
篇（3）
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。卡封裝可以有不同形式，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)。卡片內有一個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。現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。現在，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。現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常快，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。
篇（4）
1、米其林輪胎經濟耐用主要針對中小型轎車，專為中國路況特別設計。采用了針對中國路況的IRONFlex技術，加固輪胎側壁并優化胎體結構，胎側受力可以迅速分散壓力，輪胎柔韌性更好，能容忍大幅的沖擊變形而不至于損壞，讓輪胎降低側面鼓包的幾率。當輪胎快速過溝過坎時，輪胎承受的壓力比側面更大，IRONFlex技術對胎面鋼絲層優化調整，增強胎面強度。不僅有節省燃油的功能，還有著舒適寧靜性。
2、靜音舒適花紋的特點是駕乘舒適、行駛時胎噪小。適合特別關注輪胎干濕地剎車性能、想在保持輪胎優異的舒適性同時兼顧一些操控性的車主。
（來源：文章屋網 ）
篇（5）
傳統的標簽防碰撞算法可分為ALOHA算法[2-3]和樹形算法[4-5]2類。ALOHA算法是1種完全隨機接入的多址接入協議算法，比如：PALOHA算法（隨機推遲算法）、時隙ALOHA算法（SA算法）、幀時隙ALOHA算法（FSA算法）、動態幀時隙ALOHA算法（DFSA算法）和分組ALOHA算法等。該類算法在標簽試圖發送數據時，并不考慮信道當前的忙閑狀態，一旦產生數據，就立刻決定將其發送至信道，這種發送控制策略有嚴重的盲目性。隨著用戶數量或發送信息量的增加，這種完全隨機接入的算法將使信道重疊現象加劇，碰撞概率增大，傳輸性能下降。
近幾年，有學者提出了采用CDMA技術進行防碰撞的方法，其性能有明顯改善。文獻[6]提出在標簽識別過程中，使用碼分多址技術，實現一個時隙可以同時傳輸多個標簽。文獻[7]提出了一種基于碼分多址思想的時隙ALOHA算法，來解決射頻識別中的防碰撞問題，此算法的系統穩定范圍要大于時隙ALOHA系統，并且當選用的擴頻碼組階數為N時，此算法的最大吞吐量可達原時隙ALOHA的N倍。上述2個文獻所提到的算法，當標簽數量很多時，數據碰撞的概率明顯增加，使系統的吞吐量急劇下降，影響了系統的整體性能。基于以上原因，本論文提出了1種改進的基于CDMA技術的防碰撞算法，能夠適應大量標簽的識別應用，減少了識別碰撞的發生，使系統吞吐量得到明顯改善。
1基于CDMA技術的新型防碰撞算法
n×1-1Nn-1（2）由于傳統的基于ALOHA的防碰撞算法中一個時隙最多只能正確識別一個標簽的信息，所以當標簽數目過大時，系統的吞吐率，即正確識別標簽數目所占的百分比將會大幅度的降低，所以對于過量的標簽，本算法將會采取對所有標簽進行分組識別，當標簽需要分成2組時（系統識別幀最大時隙數N為256）：nN×1-1Nn-1=n2N×1-1Nn2-1 （3）用上述公式可知n=354，所以當標簽數量大于354時，系統將會對標簽分組識別。
本文提出的新型算法如下：依據分組幀時隙ALOHA算法，通過此算法的分組規則，完成識別的所有標簽的分組。分組幀時隙ALOHA算法的分組規則如下：當標簽數量≤354時，無論幀長選擇8個時隙還是256個時隙，標簽都不分組，按照一個大組來進行識別；當標簽數量>354時，幀長選擇256個時隙比較適合讀寫器的識別；當標簽數量在355707時，標簽分為2組；當標簽數量在708～1 416時，標簽分成4組更適合信息的傳輸識別。當標簽數量更多時，按照這個規律分成合適的組數再進行識別，詳細過程如圖1所示。標簽分組工作完成后，在每個分組中分別采用碼分多址技術，利用其技術的保密性、抗干擾性和多址通信能力，對標簽中的數據進行擴頻處理并傳輸。然后讀寫器端利用碼組的自相關特性對不同標簽所發的數據進行解調，從而達到防碰撞的目的，進而完成對全部標簽的識別，也實現了同一時隙可以傳輸多個信息的情況。本論文中提到的新型防碰撞算法需要預先在待識別的標簽中植入擴頻性良好的正交碼組，以防止接收端沒有辦法正確解擴接收，本文選用Walsh序列。該算法可以有效減少圖1算法執行過程示意圖標簽識別過程中的碰撞次數，從而減少了識別時間并且降低了功耗。本論文將分組幀時隙ALOHA算法和碼分多址技術相結合，實現在每個分組內可以有多個標簽同時進行擴頻傳輸，并且在接收端采用并行接收技術進行多個標簽的同時接收。本發明在識別標簽過程中，每個組內均為一個獨立的識別過程，在分組幀長不改變的前提下，提高了標簽數量龐大時的系統性能。有效地減小標簽之間的碰撞概率，縮短讀寫器操作時間，提高吞吐率， 很適合應用于具有較大數量標簽的RFID系統中。
2仿真結果
本論文提出了采用碼分多址技術的新型防碰撞算法，并仿真了固定時隙數下ALOHA算法的系統吞吐率和本文所提出的算法改進后的系統吞吐量。
RFID系統中時隙ALOHA算法的幀長取值從16個時隙到256個時隙變化，根據公式2，系統吞吐率如圖2所示。其中，系統仿真設定的信息幀長F即時隙數設定按2的冪次方遞增，即F取值從16個時隙變化到256個時隙，橫坐標為標簽數N從1變化到500，縱坐標為吞吐率。當幀長設定為256個時隙，標簽數量少于256個時，系統吞吐量隨著標簽數量的增加而增加，直到標簽數量達到256時系統的吞吐量達到最大值。隨著標簽數量的逐漸增多，系統的吞吐量又呈現下降趨勢。從圖2可以得出2點結論：一、當標簽個數接近信息幀長時，系統的吞吐率比較高；二、隨著幀長取值的增加，系統對標簽的識別性能有明顯改善。
本論文提出的基于碼分多址技術的新型防碰撞算法選用Walsh序列碼，其在對標簽的ID號進行擴頻處理后，即可實現在同一時刻有2個以上的標簽同時進入讀寫器的識別區域，它們同時發送各自的ID號后，讀寫器在接收到這些在空間疊加后的信號時也能完整地分離出不同標簽的ID號，突破了時隙ALOHA算法在同一時刻不能有2個以上標簽到達的限制。此時，系統的吞吐量為（Walsh序列的階數為r）esucc=∑t=2rt=1N×P（N，n，t）（4）固定時隙數的ALOHA算法的系統吞吐量仿真圖和其與基于碼分多址技術的新型防碰撞算法的比較仿真結果如圖3所示。仿真條件為標簽的到達情況符合泊松過程。仿真圖3給出了RFID系統的讀寫器閱讀100個標簽的識別結果，其中新型算法選用的是Walsh序列，其階數r取值從2變化到3，固定時隙數的ALOHA算法的信息幀長F取值從32變化到64，橫坐標為標簽數N從1變化到100，縱坐標為吞吐量。從仿真結果看，在同樣的到達率的條件下，階數越大，算法的吞吐量越高，系統的識別性能有明顯改善。并且隨著到達率的增加，新型 算法的吞吐量也隨著增加，當標簽到達量與階數相等時，系統吞吐量達到最大，但到達量大于階數時，吞吐量隨著到達率的增加而呈下降趨勢。這是由于當在同一時隙內到達的標簽數量增加到一定程度后，基于Walsh序列階數r的有限性，選用相同的Walsh序列作為擴頻碼的標簽數量將會增加，此時必然導致碰撞的增加。當選用的Walsh序列階數為3時，基于碼分多址技術的新型防碰撞算法的系統吞吐量可高達3.2，遠高于時隙ALOHA的0.368。而且隨著Walsh序列階數的提高，吞吐量的最大值還可以提高，但這會以增加讀寫器和標簽的硬件復雜度為代價，在實際使用中必須根據需求在吞吐量和Walsh序列階數中作出折中選擇。
3結束語
本論文在標簽的到達情況符合泊松過程的情況下，利用碼分多址技術的多址通信能力，結合分組幀時隙ALOHA算法的優勢，創新地提出了一種RFID系統中基于碼分多址技術的新型防碰撞算法。理論和仿真實驗表明：同已有的標簽防碰撞算法相比，本論文提出的新型算法提高了標簽數量龐大時的系統性能，能有效地減小標簽之間的碰撞概率，縮短讀寫器操作時間，提高吞吐率， 很適合應用于具有較大數量標簽的RFID系統中。
篇（6）
中圖分類號：TP399文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)21-5032-03
Review of Object Identification Research
CHANG Ming1，NI De-qiang1,CHENG Tao-yuan2
(1.Anshan Radio and Television Bureau,Anshan 114001,China; 2.Beijing Baidu Network Technology Co., Ltd., Beijing 100080, China)
Abstract：Data quality directly determines the quality of information service. About data quality problems, it is one of the most critical is sues to identify a number of records (representation) of the same real entities (objects). It is called object identification. This paper analyzed the recent technical development of object identification. give some recent research methods and problems about efficiency of scalability, at tribute value similarity judgments, record pairs similarity judgment, set model similarity judgment.
Key words：object identification; scalability; similarity; record pair
1959年H. Newcombe等人第一次提出了對象識別的概念[1]，文獻[2]則為對象識別提出了正式理論，并且提出了一整套的統計學方法來計算匹配的參數和錯誤率。在傳統的對象識別研究中，人們主要在解決如下兩個問題：1）如何計算記錄對的相似度；）如何減少需要進行相似度計算的記錄對數目。W. E. Winkler在文獻[3]中綜述了當時與對象識別相關的研究工作。幾年過去了，對象識別領域的研究又取得了很大的進展，而且最近幾年出現了一些新的模型和方法，突破了傳統對象識別中基于兩條記錄計算相似度的思想。
很高，而且容易出錯。
傳統的方法只是考慮如何利用本地數據庫中的信息進行對象識別，在很多情況下，僅僅利用本地數據庫的信息無法獲得很好的對象識別結果。對象識別產生的很多模糊匹配，如果能夠找到一些其他的信息就可以判斷出來時匹配還是不匹配了。例如，對于兩個人名“Bob Smith”和“Robert Smith”，采用字符串相似度判斷時，由于他們的相似度沒有高于閾值，所以會被認為是一個模糊匹配。但是在英文里作為人名的一部分時，“Bob”和“Robert”是一對可以互相交換的詞。如果有一個輔助數據源可以提供這樣的信息，那么就可以判斷這個模糊匹配“Bob Smith”和“Robert Smith”是相同的人名。提出了一種利用輔助數據源查找額外信息，結合已有得信息進行判斷的方法。由于查詢輔助數據源會導致延遲，而且還可能會導入錯誤等，系統只是在產生模糊匹配的時候才會去利用中間件進行查詢。采用這樣的模型，可以提高基于網絡的對象識別的準確率和查全率。但是，論文中的輔助數據源是一些特定的數據源，需要提前知道數據源的模式，獲得使用權限等。這樣的要求大大限制了模型的適用范圍，不能作為一種通用的模型進行推廣。在不存在特定輔助數據源的情況下，研究中則提出了一種利用網絡數據進行相關人員判斷的方法。提出了一種利用網絡，通過無監督學習解決“同名不同人”問題的方法。這些研究工作都很好地解決了各自論文中提出的問題。但是由于他們提出問題或者帶有特殊的背景知識（需要知道多個人之間是熟人關系），或者要求提前知道查找出的網頁符合一定的模板，這些利用網絡識別同名不同人的系統通用性不強。
1.4集合模型的判斷
隨著應用的發展，僅僅根據兩條記錄的信息已經無法很好的判斷對應表象是否匹配了。在數據庫中，一個表象不僅在需要進行比較的記錄中有信息，還會存在一些其他的聯系信息。如何更好的利用這些聯系信息是最近的研究工作的重點。
由于論文數據庫的特點，作者名字的對象識別過程也就是盡量利用相關信息的過程。中最初提出了利用作者表象的上下文信息，也就是利用了和要識別的作者名字直接聯系的一層信息。考慮到可能會存在的一個人名對應多個作者對象的問題，這樣的一層信息還是相對比較可靠的。等工作開始利用表象的多層聯系進行計算，雖然這樣的方法可以利用更多的信息，但是“同名不同人”問題的存在會使得這些工作的準確率很受影響。而且，這些工作都是基于SimRank或者SimFusion模型，算法的空間復雜度是O(n2)，運行時間會較長。而基于依賴關系的對象識別則考慮到了識別的先后順序，可以利用首先識別出來的對象輔助后面的模糊匹配的識別。與以前的工作相比，這樣的工作更加符合人的邏輯判斷過程。上面的工作只是簡單的利用了多層關系。在論文數據庫中，對象之間會存在依賴關系，不僅記錄之間會存在依賴關系，不同的屬性值之間也會存在這樣的關系。進行對象識別時，利用眾多表象之間的關系，首先識別出來的對象可以向正在識別的表象提供有用的信息，而傳統的對象識別工作沒有考慮這樣的依賴關系。提出基于依賴關系進行對象識別的工作。在基于依賴關系進行對象識別的工作中，一個模糊匹配的成功識別可以獲得一定的知識，利用這樣的知識可以輔助別的節點進行識別。在利用依賴關系時，首先判斷容易判斷的對象，然后再來進行更加模糊的對象判斷。
篇（7）
2.談電大中文本科學生畢業論文寫作
3.非英專本科生畢業論文中文摘要英譯研究——以魯東大學2010屆非英專部分畢業生為例
4.談中文本科畢業論文的選題技巧——以中國現當代文學為例
5.對中文專業本科畢業論文選題原則的思考
6.高師中文系學生畢業論文寫作之我見
7.中文專業本科生課程論文在提高畢業論文質量中的地位和作用
8.中文專業本科生畢業論文寫作困境的原因分析
9.提高中文專業畢業論文質量的對策
10.我院中文系、數學系舉行研究生畢業論文答辯會
11.華中師范大學中文試驗班畢業生畢業調查及對本科教學改革的啟示
12.中文專業畢業論文選題立論摭談
13.高校文科學生畢業論文撰寫中的幾個問題——以廣州大學人文學院中文系學生為考察對象
14.河西學院中文系畢業論文寫作及指導狀況調查分析與建議
15.中文本科畢業論文寫作片談
16.獨立學院中文系畢業論文工作改革探索
17.福建廣播電視大學84屆中文直屬班舉行畢業30周年系列慶祝活動
18.我院中文系首屆研究生畢業
19.我院中文、政教兩系首屆工農兵學員勝利畢業
20.教學、科研、管理三豐收──有突出貢獻的中青年專家劉煥輝教授，1956年中文系畢業
21.怎樣寫好文學評論——兼談中文系學生畢業論文寫作
22.中文本科畢業論文古代文學方向選題指導
23.中文本科畢業論文寫作中的常見問題及指導對策
24.文科畢業論文寫作訓練體系的建立與實踐探索——以中文學科為例
25.回憶我的大學時代——讀過山東、四川、中央三個國立大學的中文系才畢業
26.獨一無二的松子——在香港中文大學畢業典禮上的講話
27.啟迪創新意識 培養創新精神——關于中文專業學生畢業論文寫作的思考
28.中文本科畢業論文寫作應注意的幾個問題
29.蘇大中文系中國古代文學專業第二屆博士研究生畢業
30.夏威夷大學和美國的中文教學
31.中文分詞模型的領域適應性方法
32.使用二級索引的中文分詞詞典
33.中文分詞技術綜述
34.面向中文文本的情感信息抽取語料庫構建
35.中文分詞算法研究綜述
36.一種快速中文分詞詞典機制
37.中文圖書采訪質量控制實踐探索
38.中文文本分類反饋學習研究
39.在線集體記憶的協作性書寫——中文維基百科“”條目(2004-2014)的個案研究
40.中文搜索引擎中的中文信息處理技術
41.中文分詞技術及其實現
42.一個中文實體鏈接語料庫的建設
43.自然語言理解的中文地址匹配算法
44.中文文本情感分析綜述
45.中文數據清洗研究綜述
46.網絡環境下高校圖書館中文期刊采購策略研究
47.中文維基百科和百度百科類目組織系統的比較分析
48.中文印刷字體單字與字庫軟件的著作權辨析
49.基于Lucene的中文分詞方法設計與實現
50.中文姓名的自動辨識
51.改良嬰幼兒孤獨癥量表中文簡化版的效度和信度
52.基于詞典和詞頻的中文分詞方法
53.中文核心期刊的地理分布及其變動態勢研究
54.面向領域中文文本信息處理的術語識別與抽取研究綜述
55.族裔特性、社會資本與美國華人中文學校
56.中文分詞對中文信息檢索系統性能的影響
57.中文自動標引、全文檢索及中文搜索引擎三者關系的探討
58.中文微博情感分析研究綜述
59.港式中文語序問題略論
60.公共圖書館中文圖書采訪質量控制實踐與探索——以深圳圖書館為例
61.中文文本的地理命名實體標注
62.基于規則的中文地址要素解析方法
63.一種基于多重哈希詞典和K-最短路徑算法的中文粗分詞方案研究
64.澳大利亞的中文教育環境及專項中文教師培訓項目個案分析
65.中文文本的地理空間關系標注
66.中文分詞技術的研究
67.中文分詞算法在搜索引擎應用中的研究
68.美國中小學中文教學的現狀、問題及發展趨勢
69.中文DOI路在何方——從參考文獻著錄與DOI的關系探討中文數字對象唯一標識符的發展方向
70.中文敘詞表本體的形式化表示與SKOS的比較研究——以及對建立中文知識組織系統形式化表示標準體系的建議
71.一種基于Lucene的中文分詞的設計與測試
72.KNN和SVM算法在中文文本自動分類技術上的比較研究
73.《同義詞詞林》在中文實體關系抽取中的作用
74.中文微博命名實體識別
75.中文比較句識別及比較關系抽取
76.統計與詞典相結合的領域自適應中文分詞
77.支持智能中文分詞的互聯網搜索引擎的構建
78.現當代中文小說譯入、譯出的考察與比較
79.中文信息處理研究工作的新進展
80.美國中文教學面臨的挑戰與對應策略
81.LanguageTool中文語法校對XML規則定制方法
82.基于中文搜索引擎網絡信息用戶行為研究
83.中文分詞技術及其應用初探
84.基于免疫的中文網絡短文本聚類算法
85.中文文學作品中數字使用的模糊現象及其翻譯
86.中文自然語言理解技術與智能檢索
87.基于演化超網絡的中文文本分類方法
88.基于卷積樹核的無指導中文實體關系抽取研究
89.基于Lucene的中文字典分詞模塊的設計與實現
90.一種中文分詞詞典新機制——雙字哈希機制
91.面向新聞領域的中文文本分類研究綜述
92.改良嬰幼兒孤獨癥量表中文修訂版的信效度
93.中文體育類核心期刊的引文分析
94.中文系教師信息行為之研究:以輔仁大學為例
95.中文分詞現狀及未來發展
96.中文歧義研究25年——以《中文信息學報》論文為例
97.美國大學華裔與非華裔學生中文習得差異及教學法探索
98.現狀和設想——試論中文信息處理與現代漢語研究
99.江蘇省科技類中文核心期刊統計分析
100.中文數字學術期刊用戶價值模型實證研究
101.路在何方——中文科技期刊可持續發展芻議
102.中文詞法分析與句法分析融合策略研究
103.美國中文教學的理論與實踐
104.一種中文分詞詞典新機制——四字哈希機制
105.中文搜索引擎的原理剖析及開發實現技術
106.自然語言檢索中的中文分詞技術研究進展及應用
107.中文分詞算法研究
108.中文個人學術網站的現狀與發展——基于153個中文個人學術網站的調查與分析
109.基于中文維基百科的領域概念相關性研究
110.基于字表的中文搜索引擎分詞系統的設計與實現
111.漢語傳統語法及其在中文信息處理中的應用展望
112.中文文本中時間信息解析方法
113.頂中區N200:一個中文視覺詞匯識別特有的腦電反應
114.近年來中文網絡信息分類研究綜述
115.北大中文系留學生教育的過去、現在與未來
116.中文地質學期刊的國際影響力探討
117.基于敘詞表構建本體的中文敘詞詞間關系細化研究
篇（8）
中圖分類號：TP311文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2010) 09-0000-02
Code Similarity Detection in the Determination of Plagiarism
Wang Minghao
(Putian College,Putian351100,China)
Abstract:The present paper detection system,only the text part for the judge,can not determine the thesis contained in the original code.Thesis of science and engineering students,usually contains a large number of the code.Silent due to the current system code as the original,and ultimately affect the whole paper copy of the proportion for the judge,so that accuracy of the greatly reduced.This article attempts to explore the existing detection system,add a test for the determination of the module code,improve science and engineering students to determine the accuracy of the thesis plagiarism.
Keywords:Paper;Plagiarism;Detection;Code;Determine
根據09年年底，湯森路透集團的報告《全球科研報告：中國》（Global Research Report：China）中稱，近年來，中國的科研論文數量呈爆炸性發展，僅次美國，高居世界第二[1]。而與之形成鮮明相比的是，中國論文的被引用率低，質量不高和原創性內容不多。這一矛盾產生的主要原因在于高校論文互相抄襲的現象。隨著網絡技術的日益普及，這股學術不端之風更深深的影響了在校學生。學術浮夸和論文抄襲現象大量的出現在應屆學生的畢業論文之中。現有的學術不端檢測系統主要是針對文字的檢測，對純理論的論文的抄襲判定比較準確。但是與文科學生不同，理工科學生的畢業論文中常會引用一定數量的代碼，這些代碼的獨創性不被判斷。致使部分理工科畢業生在畢業論文中大量引用代碼，以減少文字部分引用率的百分比。為了解決這個問題，亟需在現有的學生不端檢測系統中建立針對理工科學生的程序代碼相似性檢測模塊。
一、研究背景
程序代碼相似性的檢測最早是源于對重復代碼的檢測和對代碼的優化。對于程序代碼相似度的度量研究，國外起步的比較早，相關的研究也比較多。早在二十世紀七十年代，國外就有學者開始研究檢測代碼相似性的理論，和基于理論構建的檢測系統。目前常用的代碼檢測技術有兩類：一是最早于1976，由Purdue大學的K.J.Ottenstein提出的基于屬性計數法（Attribute Counting）[2]；二是1996年，由Verco KL和Wise MJ提出的基于結構度量法（Structure Metrics）[3]。
二、代碼檢測在畢業論文中的應用
（一）相似代碼的判定
代碼抄襲定義為：一個程序在經過了若干常規性的修改得到的程序[4]。修改的方法主要歸為十類，見表1。學生在畢業論文中的代碼的抄襲主要體現在前8種。
基于這些常規的修改方式，以C語言代碼的判定為例，常用的檢測思路之一是，將代碼視為一系列Token（標記）的集合，由詞法分析程序將源代碼轉換為Token流。記錄兩份代碼為x和y，兩者經過分解的Token流集合分別為X和Y，抄襲的判定條件滿足表2。
（二）系統的構建
1.設計思路。
對于學生畢業論文中代碼抄襲的具體判定包括以下三個方面：識別，檢測和確認。
（1）識別階段：根據代碼中的關鍵詞進行比對，確定代碼使用的何種程序語言。
（2）檢測階段：根據識別的結果，選定特定程序語言的代碼數據庫，進行檢測，判定代碼的相似度。
（3）確認階段：根據檢測階段對相似度的判定，輸出結果。
與現有的純代碼復制相似性檢測，以及純文字相似檢測系統不同，針對理工科學生畢業論文的代碼檢測的系統必須實現以下功能：
（1）代碼和文字的分離。將代碼從論文中分離，對不同的代碼段落編號，各段單獨存儲。將分離代碼后的論文的文字部分，形成單個文本，統一存儲。
（2）針對文字和代碼建立不同的檢測數據庫。
（3）根據不同的代碼類型，必須建立有特征識別功能，能針對不同語言分別檢測的分析系統和相關數據庫。
2.系統構架。
根據系統的需求，系統主要功能模塊在論文中代碼分離基礎上，包括兩大部分：針對代碼檢測的模塊和針對文字檢測的模塊。具體見圖1
分離模塊主要實現代碼和文字的分離，根據代碼和文字的不同特征，將其分離為代碼部分和文字部分，并將分離后的文字和代碼進行存儲。后臺數據庫包括存儲數據庫和代碼特征數據庫兩個部分。其中存儲數據庫用來存儲預處理之后的文字和代碼；代碼特征數據庫用于存儲不同程序語言的特征，以C語言為例，代碼特征數據庫中需要存儲的內容包括有代表性的操作符和關鍵字。代碼特征數據庫的主要作用包括兩個方面。第一，用于判定一段字母構成的文字是否為程序代碼，以及該程序段由何種語言寫成。第二，在代碼檢測時，用于劃分代碼的結構構成。代碼數據庫存儲用于比對相似性的大量原始代碼信息。針對中文論文的檢測，分離模塊以段落為單位，判定三種情況：純中文，純字母和中文字母夾雜。純中文可以直接判定為論文的文字部分。純字母的可以比照代碼特征數據庫，判定是否為代碼。如果是代碼，以代碼的形式單獨存儲，否則，以文字的形式統一存儲。中文字母夾雜的段落，可在去除了中文后，按照純字母的情況進行處理。
代碼檢測模塊包括代碼預處理、代碼相似度檢測和代碼相似度判定三個功能。預處理用于去除代碼中的冗余信息。根據表1中的定義，針對其中的2，3，9項，預處理模塊消除了源代碼中的注釋，空格，換行和對程序輸出效果無效的代碼。同時，預處理模塊還消除了常見代碼段，如預處理命令和標準輸入輸出語句等。預處理之后的代碼作為輸入，由相應的算法進行檢測，并得出相似度評判結果。
文字檢測模塊將分離的文字由相應算法進行檢測，得出相似度判定結果。
輸出模塊根據代碼檢測判定和文字檢測判定，輸出最終檢測結果：標記所引用或抄襲的部分的出處，以及所站論文總字數的百分比，最后給出綜合的判定。
三、總結和展望
對代碼獨創性的判定是一項細化而復雜的任務。要真正形成完善的系統，還要大量工作要做，如對于代碼判定的一系列數據庫的建立，和更完善的判定算法的選擇和實現，并在實際投入使用后進一步完善。
參考文獻：
[1]Jonatha Adam,Christopher King,Nan Ma.Global Research Report ChinaCResearch and Collaboration in the New Geographic Science[R].Thomson Reuter,2009
[2]K.J.Ottenstein.An Algorithmic Approach to the Detection and Prevention of Plagiarism[J].CSD-TR200,1976,103,2:32-39
[3]Verco KL,Wise MJ.Software for Detecting Suspected Plagiarism Comparing Structure and Attribute-counting Systems[J].Proceedings of the 1st Australian Conference on Computer Science Education,Sydney,1996,102,2:3-5
[4]Edward L Jones.Metrics Based Plagiarism Monitoring.The Consortium for Computing in Small Colleges.Vermont.2001:253,261
篇（9）
中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2011)16-3904-03
隨著人工智能技術的飛速發展，機器視覺已經成為當前人工智能研究領域的一大熱點，很多國家的研究人員都開展了對機器視覺的研究，其中以機器視覺識別人臉最為困難，這主要是因為人的面部帶有表情，不同的人具有不同的臉，而不同的臉具有不同的表情，不同的表情則具有不同的面部特征，如何讓計算機通過機器視覺高效率的識別人臉，成為當前機器視覺和智能機器人關鍵技術領域的技術難題。
隨著模糊邏輯控制算法和人工神經網絡算法的發展，對于機器視覺識別人臉特征的算法也有了新的發展，目前多數研究算法所采用的人臉識別從實現技術上來說，主要可以分為以下幾個類別：
1) 基于人臉幾何特征進行的識別算法，該算法運算量較小，原理簡單直觀，但是識別率較低，適合應用于人群面部的分類，而不適宜于每一個人臉的識別。
2) 基于人臉特征的匹配識別算法，這種算法是預先構建常見的人臉特征以及人臉模板，構成人臉特征庫，將被識別的人臉與特征庫中的人臉進行逐一比對，從而實現人臉識別，該算法識別效率較高，但是應用有一定局限性，只能夠識別預先設立的人臉特征庫中的人臉模型，因此人臉特征庫就成為該算法實現的技術關鍵。
3) 基于統計的人臉識別算法，該算法將人臉面部進行特征參數的劃分，如兩眼距離大小，五官之間距離等，通過構建統計特征參數模型實現對人臉模型的識別，該算法識別率較高，但是算法實現起來運算量比較大，且識別效率較低。
4) 基于模糊邏輯的人臉識別算法，這一類算法主要結合了模糊邏輯和神經網絡能夠自我訓練學習的機制實現對人臉的識別，識別率較高，且算法運算量適中，但是算法的原理較難理解，且模糊邏輯控制規則的建立存在一定技術難度。
本論文主要結合模糊人工神經網絡方法，將其應用于計算機人臉識別，以期從中能夠找到有效可靠的人臉識別方法及其算法應用，并以此和廣大同行分享。
1 模糊邏輯及人工神經網絡在圖像辨識中的應用可行性分析
1) 人臉識別的技術難點
由于計算機只能夠認識0和1，任何數據，包括圖像，都必須要轉化為0和1才能夠被計算機識別，這樣就帶來一個很復雜很棘手的問題：如何將成千上萬的帶有不同表情的人臉轉變為數字信號并被計算機識別。由于人的面部帶有表情，不同的人具有不同的臉，而不同的臉具有不同的表情，不同的表情則具有不同的面部特征，因此這些都成為了計算機識別人臉特征的技術難點，具體來說，人臉實現計算機識別的主要技術難度包括：
① 人臉表情：人有喜怒哀樂等不同表情，不同的表情具有不同的面部特征，因此如何分辨出不同表情下的人臉特征，這是首要的技術難點；
② 光線陰影的變換：由于人臉在不同光線照射下會產生陰影，而陰影敏感程度的不一也會增加計算機識別人臉特征的難度；
③ 其他因素：如人隨著年齡的增長面部特征會發生些微變化，人臉部分因為裝飾或者帽飾遮擋而增加識別難度，以及人臉側面不同姿態也會對計算機識別帶來技術難度。
2) 模糊人工神經網絡在人臉辨識中的應用可行性
如上分析所示，計算機識別人臉，需要考慮的因素太多，并且每一種因素都不是線性化處理那么簡單，為此，必須要引入新的處理技術及方法，實現計算機對人臉的高效識別。根據前人的研究表明，模糊人工神經網絡算法是非常有效的識別算法。
模糊理論和神經網絡技術是近年來人工智能研究較為活躍的兩個領域。人工神經網絡是模擬人腦結構的思維功能，具有較強的自學習和聯想功能，人工干預少，精度較高，對專家知識的利用也較少。但缺點是它不能處理和描述模糊信息，不能很好利用已有的經驗知識，特別是學習及問題的求解具有黑箱特性，其工作不具有可解釋性，同時它對樣本的要求較高;模糊系統相對于神經網絡而言，具有推理過程容易理解、專家知識利用較好、對樣本的要求較低等優點，但它同時又存在人工干預多、推理速度慢、精度較低等缺點，很難實現自適應學習的功能，而且如何自動生成和調整隸屬度函數和模糊規則，也是一個棘手的問題。如果將二者有機地結合起來，可以起到互補的效果。
模糊邏輯控制的基本原理并非傳統的是與不是的二維判斷邏輯，而是對被控對象進行閾值的設計與劃分，根據實際值在閾值領域內的變化相應的產生動態的判斷邏輯，并將邏輯判斷規則進行神經網絡的自我學習，逐漸實現智能判斷，最終實現準確的邏輯判斷。相較于傳統的線性判斷規則，基于模糊規則的神經網絡是高度復雜的非線性網絡，同時由于其廣闊的神經元分布并行運算，大大提高了復雜對象（如人臉）識別計算的效率，因此，將模糊神經網絡算法應用于人臉的智能識別是完全可行的。
2 基于模糊人工神經網絡的人臉識別方法研究
2.1 基于模糊神經網絡的人臉識別分類器設計
1) 輸入、輸出層的設計：針對模糊神經網絡層的輸入層和輸出層的特點，需要對識別分類器的輸入、輸出層進行設計。由于使用BP神經網絡作為識別分類器時，數據源的維數決定輸入層節點數量，結合到人臉的計算機識別，人臉識別分類器的輸入輸出層，應當由人臉特征數據庫的類別數決定，如果人臉數據庫的類別數為m，那么輸入、輸出層節點數也為m，由m個神經元進行分布式并行運算，能夠極大提高人臉識別的輸入和輸出速度。
2) 隱藏層結點數的選擇：由于一般的BP神經網絡都是由3層BP網絡構成：輸入層，隱藏層和輸出層，隱層的數量越多，BP神經網絡越復雜，那么最終能夠實現的運算精度就越高，識別率也就越高；但是隨著隱層數量的增加，隨之而來的一個突出的問題就是神經網絡變的復雜了，神經網絡自我訓練和學習的時間變長，使得識別效率相對下降，因此提高精度和提高效率是應用模糊神經網絡的一個不可避免的矛盾。在這里面向人臉識別的分類器的設計中，仍然采用傳統的3層BP神經網絡構建人臉識別分類器，只設計一層隱層，能夠在保障識別精度的前提下有效的保障神經網絡學習和訓練的效率，增加人臉識別的正確率。
3) 初始值的選取：在設計了3層BP神經網絡的基礎上，需要確定神經網絡的輸入初始值。由于模糊神經網絡是非線性的，不但具有線性網絡的全部優點，同時還具有收斂速度快等特點，而初始值的選取在很大程度上影響神經網絡的學習訓練時間的長短，以及是否最終能夠實現收斂輸出得到最優值。如果初始值太大，那么對于初始值加權運算后的輸出變化率趨向于零，從而使得神經網絡自我學習訓練趨向于停止，最終無法得到收斂的最優值；相反，我們總是希望初始值在經過每一次加權運算后的輸出都接近于零，從而能夠保證每一個參與運算的神經元都能夠進行調節，最終實現快速的收斂。為此，這里將人臉識別的初始值設定在[0，0.2]之間，初始運算的權值設定在[0，0.1]之間，這樣都不太大的輸入初始值和權值初始值能夠有效的保證神經網絡快速的收斂并得到最優值。
如果收斂速度太慢，則需要重新設置權值和閾值。權值和閾值由單獨文件保存，再一次進行訓練時，直接從文件導出權值和閾值進行訓練，不需要進行初始化，訓練后的權值和閾值直接導入文件。
2.2 人臉識別的神經網絡訓練算法步驟
1) 神經網絡的逐層設計步驟：神經網絡需要按層進行設計，構建信號輸入層、模糊層以及輸出層，同時還要構建模糊化規則庫，以構建神經網絡模糊算法的完整輸入輸出條件。具體構建人臉識別的神經網絡層可以按照下述步驟執行：
Step 1，構建信號輸入層，以視覺攝像頭為坐標原點構建人臉識別坐標系統，這里推薦采用極坐標系統構建識別坐標系，以人臉平面所處的角度與距離作為信號的輸入層，按照坐標系的變換得到神經網絡信號輸入的距離差值和角度差值Δρ，Δθ，作為完整的輸入信號。
Step 2，構建模糊化層，將上一層信號輸入層傳輸過來的系統人臉識別信號Δρ與Δθ進行向量傳輸，將模糊化層中的每一個節點直接與輸入信號向量的分量相連接，并進行信號矢量化傳輸；同時在傳輸的過程中，根據模糊化規則庫的條件制約，對每一個信號向量的傳輸都使用模糊規則，具體可以采用如下的隸屬度函數來進行模糊化處理：
(1)
其中c ij 和σij分別表示隸屬函數的中心和寬度。
Step 3，構建信號輸出層，將模糊化層經過模糊處理之后的信號進行清晰化運算，并作為最終結果輸出。
關于模糊規則庫的建立，目前所用的方法都是普遍所采用的匹配模糊規則，即計算每一個傳輸節點在模糊規則上的適用度，適用就進行模糊化規則匹配并進行模糊化處理，不適用則忽略該模糊規則并依次向下行尋找合適的模糊規則。當所有的，模糊規則構建好之后，需要對每條規則的適用度進行歸一化運算，運算方法為：
(2)
2) 人臉的識別算法按如下步驟執行：
Step 1：一個樣本向量被提交給網絡中的每一個神經元；
Step 2：計算它們與輸入樣本的相似度di；
Step 3：由競爭函數計算出競爭獲勝的神經元，若獲勝神經元的相似度小于等于相似度門限值ν，則計算每個神經元的獎懲系數γi，否則添加新的神經元；
Step 4：根據學習算法更新神經元或將新添加的神經元的突觸權值置為x；
Step 5：學習結束后，判斷是否有錯誤聚類存在，有則刪除。
其中，
(3)
di是第i個神經元的相似度值，β為懲罰度系數，ν為相似度的門限值。γ的計算方法是對一個輸入樣本x，若競爭獲勝神經元k的相似度dk≤ν，則獲勝神經元的γk為1，其它神經元的γi=-βdi/ν，i≠k；若dk >ν，則添加新的神經元并將其突觸權值置為x。
實際上，網絡訓練的目的是為了提高本算法的權值實用域，即更加精確的實現對人臉特征的識別，從而提高算法的人臉識別率，當訓練結束后，即可輸出結果。
2.3 算法仿真測試
為了驗證本論文所提出的人臉識別模糊神經網絡算法的有效性和可靠性，對該算法進行仿真測試，同時為了凸顯該算法的有效性，將該算法與傳統的BP神經網絡算法進行對比仿真測試。
該測試采集樣本500張人臉圖片，分辨率均為128×128，測試計算機配置為雙核處理器，主頻2.1GHz，測試軟件平臺為Matlab，分別構建BP神經網絡分類器與本算法的神經網絡分類器，對500幅人臉圖片進行算法識別測試。
如表1所示，為傳統BP神經網絡算法和本論文算法的仿真測試結果對比表格。
從表1所示的算法檢測對比結果可以發現：傳統的算法也具有人臉特征的識別，但是相較于本論文所提出的改進后的算法，本論文提出的算法具有更高的人臉特征識別率，這表明了本算法具有更好的魯棒性，神經網絡模糊算法的執行上效率更高，因而本算法是具有實用價值的，是值得推廣和借鑒的。
3 結束語
傳統的圖像識別技術，很多是基于大規模計算的基礎之上的，在運算量和運算精度之間存在著不可調和的矛盾。因人工神經網絡技術其分布式信息存儲和大規模自適應并行處理滿足了對大數據量目標圖像的實時處理要求，其高容錯性又允許大量目標圖像出現背景模糊和局部殘缺。相對于其他方法而言，利用神經網絡來解決人臉圖像識別問題，神經網絡對問題的先驗知識要求較少，可以實現對特征空間較為復雜的劃分，適用于高速并行處理系統來實現。正是這些優點決定了模糊神經網絡被廣泛應用于包括人臉在內的圖像識別。本論文對模糊神經網絡在人臉圖像識別中的應用進行了算法優化設計，對于進一步提高模糊神經網絡的研究與應用具有一定借鑒意義。
參考文獻：
[1] 石幸利.人工神經網絡的發展及其應用[J].重慶科技學院學報:自然科學版,2006(2):99-101.
[2] 胡小鋒,趙輝.Visral C++/MATLAB圖像處理與識別實用案例精選[M].北京:人民郵電出版社,2004.
[3] 戰國科.基于人工神經網絡的圖像識別方法研究[D].北京:中國計量科學研究院,2007.
[4] 王麗華.基于神經網絡的圖像識別系統的研究[D].北京:中國石油大學,2008.
[5] 范立南,韓曉微,張廣淵.圖像處理與模式識別[M].北京:科學出版社,2007.
篇（10）
隨著數字航道建設的有序推進，我國內河航運信息化管控初顯成效，但是信息資源未得到充分有效利用，業務應用系統的功能未能完全發揮。據現有的船舶過閘流程顯示，船舶過閘涉及登記、繳費、調度、過閘等環節。船舶過閘完全由人工管控，手續繁瑣，極度耗費船員的通行時間，同時造成大量船舶處于等待狀態，航道擁堵加劇。
上海市船閘計算機收費系統，邁出了計算機票據逐漸取代手工票據堅實的一步，但是過閘調度的信息化未能完全實現。江蘇省交通運輸廳在口岸船閘展開“船舶便捷過閘系統（水上ETC）”的試點研究。通過創新船閘收費管理機制并融合RFID技術，優化收費管理模式和流程，減少船舶過閘等候時間，提高船閘調度效率。
船載電子標簽只能儲存船舶的靜態信息，且局限于地方船舶使用。為了達到航運數字化管理的先進水平，論文將物聯網技術成功運用于船舶過閘智能調度系統。
1物聯網技術
隨著物聯網技術在智能交通領域應用的深入，船聯網已具備相應的條件。2004年以來，國際海事組織和中國海事局分別要求達到一定噸位的船舶必須安裝自動識別系統[4]。在內河航行且不滿足強制安裝AIS條件的船只可通過地方海事局安裝RFID。為此，可利用AIS與船載RFID互補融合而構成船聯網。
1.1 AIS技術
船舶自動識別系統由岸基（基站）設施和船載設備共同組成，通過VHF頻段自動廣播或接收船舶的靜態信息（人工輸入）、動態信息（自動更新）、航次信息（人工輸入）、安全消息。AIS信息報告時間間隔為2S～3min，具體時間由船舶航行狀態確定[5]。船載AIS與安裝在過閘指揮部的AIS基站能夠順利進行信息傳遞，實現船聯網。
1.2 RFID技術
射頻識別技術是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據。射頻識別主要由船載電子標簽與待閘區RFID閱讀器組成。船載RFID選用2.45GHz卡片式有源RFID標簽，其有效識別距離接近100米，可存儲船舶名稱、代碼、船型、噸位、吃水及貨物種類等信息。由于RFID只能存儲船舶的靜態信息，每次出航前均需到航道管理部門重新寫入吃水及貨物等信息。
2 船舶過閘智能調度系統總體設計
2.1 系統功能分析
船舶一般的過閘程序分為的上岸、登記、繳費、調度、過閘等環節，需要船員按照順序走完所有環節辦理手續。船舶過閘智能調度系統旨在借助信息技術優化船舶過閘程序，該系統應具備船舶信息自動獲取、過閘調度、收費結算、過閘及水文信息等功能。
2.2 智能調度系統結構
根據船舶過閘智能調度系統的功能分析，可將各功能分模塊并按照一定的邏輯關系整合在系統中。船舶過閘智能調度系統的結構如圖1所示。
3 智能調度系統實現
3.1 軟件數據庫選擇
船舶過閘智能調度系統選用SQL Server 2008作為系統數據庫，用于存儲船舶的動靜態信息、過閘調度信息、收費數據、過閘日志等。系統數據庫可同時存儲通過AIS或船載RFID獲取的船舶信息，并以識別設備類型進行區別。
3.2 船舶過閘智能調度管理軟件設計
待閘船舶駛入待閘區域后，過閘智能調度系統會自動識別船舶的靜態和動態信息，系統根據船舶類型及進入待閘區的順序進行調度，在水文條件符合的情況下對普通船舶與特殊船舶進行統一調度。具體調度管理流程如圖3所示。
在船舶過閘費用扣取前要判斷船主賬戶余額，如果余額不足，系統會將差額費用數據存入本地數據庫，并與船舶管理系統進行數據共享，以便及時扣費。
4 結束語
在船舶物聯網技術的基礎上，論文設計的船舶過閘智能調度系統能夠取代傳統的人工調度管理，極大地節約人力物力，提高通航效率。管理系統融合調度、扣費、日志記錄等功能，為數字航道的建設起著推動作用。
參考文獻
[1]金鵬飛，何斌，等.船閘計算機收費系統應用研究[J].水利規劃與設計，2007， （5）.
[2]袁學忠.江蘇內河船舶便捷過閘系統的試點應用[J].中國水運，2013（6）44：45.
[3]Lei Zhou， Hu Liu， etc. Application Research of Internet of Things in Ship Lockage Management System[C]. Computer Science & Service System， 2012.
[4]國內航行船舶船載電子海圖系統和自動識別系統設備管理規定[EB]. 中國海事局， 2010-4-12.
篇（11）
1.RFID技術分析
1.1 RFID技術基本原理
20世紀80年代，由于大規模集成電路技術的成熟，RFID系統的體積大大縮小并進入實用化的階段，成為一種成熟的自動識別技術。RFID技術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。典型的RFID系統包括標簽、讀寫器和天線三部分。
1.2 RFID技術分類
RFID技術主要按照以下四種方式進行分類:
（1）工作頻率分類
根據工作頻率的不同可分為低頻、高頻、甚高頻等系統。
工作頻率小于30MHz的系統一般稱為低頻系統。低頻系統具有標簽成本低、閱讀距離短、閱讀天線方向性弱、抗干擾性強等特點。多應用于門禁控制、e通卡支付等。最常用的13.56MHzRFID系統就屬于低頻系統。
高頻系統一般指工作頻率大于400MHz的系統，具有標簽及讀寫器成本高、閱讀距離遠、閱讀天線方向性強、抗干擾性弱等特點。這種頻率的RFID系統，讀寫器在標簽快速移動時仍具有很好的識別能力，因此被廣泛的應用于火車監控、高速公路收費等系統。
甚高頻系統一般指工作頻率大于1GHz的RFID系統，其突出特點是閱讀距離遠。
（2）標簽讀寫特性分類
根據標簽讀寫特性的不同可以分為可讀寫(RW)標簽、一次寫入多次讀出(WORM)標簽和只讀(RO)標簽三種。論文大全。RW標簽成本較高，而且讀寫數據所花費的時間要大于其它兩種標簽。RO標簽存有一個唯一的標識，不能修改，從而保證了安全性。
（3）標簽有無源分類
根據標簽是否攜帶電源可以將RFID系統分為有源系統和無源系統兩種。有源RFID標簽讀寫距離較長，但受電源壽命影響，壽命相應較短。論文大全。無源RFID標簽成本低、壽命長、體積小，但是它的讀寫距離較短，一般只有幾厘米到幾十厘米。
（4）調制方式分類
根據調制方式不同，RFID系統可以分為主動式和被動式兩種。在主動式RFID系統中，標簽一般為有源標簽，用自身的射頻能量主動的發送數據給讀寫器。而在被動式RFID系統中，標簽必須受到讀寫器射頻能量激發，才能反饋數據給讀寫器。
1.3 RFID技術的優點
RFID技術、條形碼識別技術、磁條識別技術、指紋識別技術和人臉識別技術等都是目前較為流行的識別技術。RFID技術、條形碼識別技術和磁條識別技術基本思想類似，都是利用編碼信息對實物個體進行標定，從而達到區分并識別被標定個體的目的;指紋識別與人臉識別等生物識別技術應用范圍比較狹窄，主要是利用生物體自身的特征信息來實現對生物體的區分識別。
2.智能手機及相關技術分析
2.1 智能手機操作系統
具有開放性的操作系統是智能手機的重要特點之一。2008年上半年，由Symbian、Linux和多家手機制造商聯合開發的基于Linux的開源開放操作系統已經占有九成的市場份額。論文大全。而互聯網巨頭Google聯合三十四家包括芯片制造商、手機制造商、運營商在內的企業共同開發的Android開源開放手機操作系統也已經問世，可見開放性已經成為不可逆轉的發展趨勢。當前影響較大的手機操作系統:1、Symbian操作系統；2、WindowMobile操作系統；3、Linux操作系統；4、PalmOS操作系統；5、MacOSX操作系統。其它智能手機操作系統有Google公司的Android智能手機操作系統和黑莓公司的BlackberryRFID智能手機操作系統。但這些操作系統只被各自的公司使用，缺乏第三方軟件開發者的支持。
2.2 RFID技術與智能手機的結合
RFID技術與智能手機結合，最成功的是NFC技術。該技術由飛利浦、諾基亞和索尼等廠商聯合推出。NFC技術是一種基于標準的近距離無線連接技術，能夠在多個近距離電子設備之間實現簡單而安全的雙向交互(通信距離一般為十幾厘米以內)。NFC技術最初是RFID技術和互聯網技術的簡單合并，隨著這兩種技術的發展和用戶對此技術需求的增加，目前已經演變成一種具有相應標準的近距離無線通信技術。
NFC技術支持三種不同的應用模式:卡模式、讀寫模式和NFC模式。簡單的說，卡模式狀態下，NFC手機相當于一張RFID標簽，天線通訊協議為基于智能手機平臺的RFID中間件研究ISO14443A等;讀寫模式狀態下，NFC手機起到了RFID讀寫器的作用，對通訊協議為ISOl4443A等的RFID標簽進行標準讀寫;而在NFC模式狀態下，兩個NFC手機相當于一條信道連接的兩個設備，可以進行低速的信息傳輸。
3. RFID中間件
3.1 RFID中間件介紹
隨著RFID技術的發展，RFID中間件的研究與應用顯得越來越重要。在RFID應用中，通透性是整個應用的關鍵，正確獲取數據、確保數據讀取的可靠性，以及有效地將數據傳送到上層應用系統都是必須考慮的問題。傳統應用程序之間的數據通透是通過中間件架構來解決的，并由此發展出各種應用服務類軟件。RFID中間件扮演RFID硬件和應用程序之間的中介角色。應用程序端使用中間件所提供的一組通用應用程序接口API，即能實現到RFID讀寫器的連接。這樣一來，即使存儲RFID標簽數據的數據庫軟件、上層應用程序增加或改由其它軟件取代，又或者讀寫RFID讀寫器種類增加等情況發生時，應用端不需修改也能處理，解決了多對多連接的維護復雜性問題。
RFID中間件是一種面向消息的中間件。信息是以消息的形式，從一個程序傳送到另一個或多個程序。信息可以以異步的方式傳送，故不必等待回應。面向消息的中間件包含的功能不僅是傳遞信息，還必須包括解譯數據、安全性、數據廣播等服務。
3.2 智能手機平臺RFID中間件
非移動領域RFID中間件已經相對成熟，市面上有很多成熟的產品，例如微軟公司的BizTalkRFID中間件、Sybase公司的RFIDAnywhere系列中間件、IBM公司的webSphere中間件和同方公司的ezRFID中間件等。但智能手機平臺所屬的移動平臺領域RFID中間件，還沒有較為成熟的產品。
智能手機平臺的RFID中間件和運行于PC上的大型信息系統中RFID中間件有較大區別。智能手機平臺上的RFID中間件應該具有一般中間件所具有的功能和特征，即數據搜集、過濾和封裝等。本文用事件管理實現對數據的這些一般性操作。受到資源的限制，如硬件計算能力和電源電量等，它又必須足夠的精簡，以減少對系統資源的占用并保證較高的運行效率。
參考文獻：
[1]李秀霞.基于IBMRFID中間件的圖書管理系統構建[J]電子技術,2009,(06).
