光學識別技術范例6篇

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光學識別技術

光學識別技術范文1

doi:10.3969/j.issn.1004-7484(x).2012.06.495 文章編號:1004-7484(2012)-06-1626-01

隨著信息技術的發展和醫療保健需求的提高,醫院信息化建設引起業內外人士的高度關注,其中結合生物識別技術的醫院信息系統開發和應用就是目前的一個趨勢。我國醫院信息化目前的現狀大多數還停留在醫院管理信息化(HIS)和臨床管理信息化(CIS)的初始階段,真正的醫療業務還很少能參與到信息化的方式中去。在諸多生物識別技術中,自動指紋識別技術集傳感器技術、生物技術、數字圖像處理技術、模式匹配、電子技術于一體,是一種價廉、方便、可靠、非侵害性的解決方案。1 技術特點

目前各單位常用的識別器技術有光學識別、電容傳感器識別、生物射頻傳感器識別、數字化光學識別,利用計算機圖像處理和模式識別技術實現指紋特征提取和自動比對,從而依據指紋這一具備隨身性、唯一性、難復制性、高度保密性特點的人體特征進行個人身份自動識別和認證,常用于需要人員身份確認的門禁、考勤、筆記本電腦、銀行內部處理、銀行支付等系統。就醫院信息管理而言,也是目前應用的一個趨勢,它將在考勤、門診、住院、藥品、醫技科室、住院醫生、后勤、檢驗、電子病歷等方面發揮生物識別技術的優勢,最終將在醫療、經濟、社會等方面取得巨大效益。所以指紋識別技術的應用對于醫院來說,其先進的技術特點將讓其受益匪淺,一勞永逸。2 實施方案

指紋識別終端可根據醫院實際情況靈活布局,既可平放也可壁掛,在會議室出入口等無法放置電腦的地方,指紋識別儀直接通過網絡終端IP接口連服務器使用;在掛號收費室、醫生診間、多功能廳、手術室、圖書館、麻醉科等有電腦的地方,可以通過串口/USB直接連電腦使用;同時根據醫療建筑和內部交通布局的實際需要,可以在不同出入口設置多個點,通過網線聯網應用,將指紋數據在前臺采集后集中到一臺服務器數據庫中,在后臺統一認證與管理。由于指紋考勤系統具備歷史數據保存功能,可根據醫院管理的具體要求,將各類項目內容與考核指標予以量化并賦值,將職工休假、遲到、早退等情況按月統計,計入考核檔案,作為年終考核的客觀依據,這樣可以省去工作人員很多工作強度,極大地提高了工作人員的工作效率。3 應用效果

考勤管理是人事部門進行績效管理的主要基礎和重要依據,在人事管理、工資管理、勞動紀律管理等方面都具有一定的應用效果。①方便工作人員使用。人員無需攜帶任何考勤卡,只要手指輕輕一按就可以簽到,指紋考勤成功與否有蜂鳴器聲音提示、顯示屏有姓名及時間文字提示及記錄,讓工作人員省時省心。②提升管理水平。指紋識別考勤應用杜絕了代簽到或代刷卡的弊端,通過技術手段完善監督機制并避免了以前的管理模式中存在的人情、面子因素,提高考勤管理品質,使工作更加正規化、程序化,促進人員責任心,加強自我約束力,實現自我監督,讓管理人員和員工都從中受益,將更多的時間投入到服務病人的工作中去,提高醫療質量,提升業務水平,讓制度更加公平公正,讓工作人員心服口服。③減少使用成本。由于無需系統維護費用,也節約了配(補)發考勤卡的麻煩及費用,同時使醫院部分管理人員從繁瑣的日常事務性工作中解脫了出來,個人工作效率較以前有了大幅度提高,減少了人力成本的支出。4 應用前景

指紋識別技術除了在優化考勤方式、實現科學化管理上有著顯著的應用效果外,作為一種較為成熟的身份識別技術在醫院門診、住院、藥品、醫技科室、住院醫生、后勤、檢驗、電子病歷等方面都能發揮生物識別技術的優勢,產生良好的應用前景。例如通過各種傳輸方法在計算機網絡上對指紋信息進行傳輸和驗證,提高網上信息的安全性,避免病人在網上掛號預約與檢查報告查詢時泄露身份信息、醫療信息、個人隱私等,保護了病人權益,也節約了本來就生著病的人的時間和精力,讓病人更加放心就醫。同時,利用指紋識別技術的身份認證功能,使電子病歷系統具備病人身份記錄、識別、搜索功能,強化醫院對病歷的管理,如通過在配藥等諸多環節的身份識別,避免以往在品中的管理漏洞,使用藥更加安全;此外,通過與照片、ID等身份識別手段的結合應用,有助于尋求醫療救援、使用醫療保險、臨床用藥或輸血的病人的身份確認,最終在醫療安全、服務質量、經濟效益、社會影響等方面發揮重要作用。因此,醫院里數字化管理中使用指紋考勤系統,能讓醫院更加規范化、科學化、人性化。

參考文獻

[1] 易鋼,張憲.淺談醫院信息系統的安全問題.中醫藥導報,2005,11(2):62-63.

[2] 余杰.指紋自動識別系統在我國的應用和發展.計算機科學,2000,27(27):95-97.

光學識別技術范文2

關鍵詞:生物特征識別;指紋識別;語音識別;信息安全

1 引言

所謂生物識別技術就是,通過計算機與光學、聲學、生物傳感器和生物統計學原理等高科技手段密切結合,利用人體固有的生理特性(如指紋、臉像、虹膜等)和行為特性(如筆跡、聲音、步態等)來進行個人身份的鑒定。其核心在于如何獲取這些生物特征,并將之轉換為數字信息,存儲于計算機中,利用可靠的匹配算法來完成驗證與識別個人身份的過程。我們常見的用于生物識別的特征有手形、指紋、臉形、虹膜、視網膜、脈搏、耳廓、簽字、聲音、按鍵力度、步態等。

網絡信息化時代的一大特征就是身份的數字化和隱性化。如何準確鑒定一個人的身份,保護信息安全是當今信息化時代必須解決的一個關鍵社會問題。相信大家都還記得一個經典的漫畫,一條狗在計算機面前一邊打字。一邊對另一條狗說:“在互聯網上,沒有人知道你是一個人還是一條狗!”這個漫畫說明了在互聯網上很難識別身份。與傳統的身份鑒定方法相比,生物識別技術具有安全、保密、方便、不易遺忘、防偽性能好、不易偽造或被盜、隨身“攜帶”和隨時隨地可用等優點。生物特征由于其特有的穩定性、唯一性和方便性,在安全、認證等身份鑒別領域有著廣泛的應用。如重要部門的合法進入、計算機網絡登錄安全控制、信用卡持卡人的身份認證、被保險人的身份認證等。比爾?蓋茨認為“以人類生物特征(指紋、語音、人臉識別等方式)進行身份驗證的生物特征識別技術,在今后數年內將成為lT產業最為重要的技術革命”。生物識別是當今數字化生活中最高級別的安全密鑰系統。

2 生物特征識別技術的應用前景及發展趨勢

生物識別的應用范圍很廣:PC/局域網登錄――許多供應商都提供允許用戶登錄到PC或局域網,尤其是Windows NT的應用軟件,這減少了用戶記住密碼和經常更改密碼的必要性,也同時減少了管理員經常復位和管理密碼的必要性;應用系統登錄――生物識別可以替換訪問某項服務(比如電子郵件客戶)所需的密碼,這一自動登錄過程可以對多項服務重復進行,并與LAN登錄相結合。這使得生物識別是讓“一次性登錄”系統成為可能的技術;一次性登錄(SSO)――這是通過一次驗證就可以訪問多項服務和資源的過程,這樣一個系統的好處在于極大地方便了用戶,不必要再操作多個密碼,同時減少了訪問關鍵應用內容所需的時間。其不足之處在于一次驗證事件就控制了對所有應用項目和資源的訪問。許多企業對于只使用一個簡單密碼進行一次性登錄很有顧慮,因為泄密的危險太大了。對于實現一次性登錄,生物識別成為密碼的自然替代物。有些SSO項目提供部分應用一次登錄的功能,比如:對于主要系統和網絡操作系統。這些應用項目可以看成是簡化的或是強化的登錄系統。

光學識別技術范文3

目前,隨著社會、科技、經濟、政治等領域的深刻變化和飛速發展,安保的形勢越來越嚴峻,人們越來越關注身份驗證識別的安全性,生物識別技術以其獨有的優勢發揮著越來越重要的作用,尤其是人臉識別技術,在公共安全領域的應用有著重要的意義。

【關鍵詞】人臉識別 公共安全 應用

1 人臉識別概述

隨著科技的進步和社會的發展,身份驗證識別的安全性越來越引起人們的關注。與傳統的持有物驗證(如身份證)和信息驗證(如密碼)有所不同,生物特征識別技術提取生理或行為特征進行身份鑒別。生物特征識別的對象是人本身,無需驗證物與驗證信息,這就直接決定了這種認證方式更安全、更方便。生物特征識別技術包括:人臉識別、指紋識別、虹膜識別、手掌幾何學識別、手掌靜脈識別、DNA識別、語音識別、步態識別、筆記識別等等。生物特征是每個人所必備的特征,并且具有可以區分他人的唯一性和在一段時期內特征保持不變的穩定性。隨著計算機、數學、生物、光學等科技技術的迅猛發展,生物特征識別己經成為最快捷、安全的身份鑒別解決方案。

人臉識別技術是生物特征識別領域中基于人臉面部特征的識別技術,通過攝像頭等采集設備提取人臉面部特征,并通過特征匹配進行身份驗證識別。人臉識別與其它生物特征識別一樣具有唯一性和不易被復制的良好特性,與此同時又有其獨特的優勢。

(1)自然性:生活中人類依靠相貌(人臉特征)、身形(步態特征)、語言(語音特征)等表性特征進行身份的識別,而并不是依靠虹膜、指紋等隱形特征。人臉識別技術符合人類視覺的識別方式,識別結果自然并且直觀。

(2)性價比高:與指紋、虹膜識別相比,無需特殊的特征采集傳感器設備(例如電子壓力傳感器、紅外線采集傳感器),僅使用攝像頭就可以實現特征采集,這使得應用極為方便,應用范圍廣。

(3)非接觸非配合性:與指紋、虹膜識別相比,不需要用戶特意地接觸傳感器進行特征采集,只需出現在攝像頭采集范圍內即可采集人臉臉部特征。這種采集方式方便快捷,不易被察覺,具有良好的隱蔽性,尤其適用于信息安全、形事偵破等領域,是當今反恐、安防最受重視的科技手段。

人臉識別系統己經廣泛應用于金融、司法、邊檢、教育、電子商務等領域,并在信息化社會的發展中起到十分重要的作用。人臉識別技術主要有以下幾種典型應用。

(1)門禁系統:在住宅區、寫字樓、工廠等地方安裝人臉識別系統,通過對人臉進行鑒別來控制人員進出的權限,同時也可用于考勤記錄、進出人員身份記錄。對于保密級別較高的地方還可以結合其它生物識別模式(指紋、虹膜等)、ID卡以及密碼信息等多重身份鑒別方式來提高門禁系統的安全性。

(2)證件檢驗:可用于證件檢查(例如身份證、護照、駕照、工作證等)、機場安檢口身份檢查以及結合犯罪嫌疑人數據庫的安檢系統等,通過與數據庫中的人臉數據信息進行比對確認身份信息,可有效地預防證件偽造、犯罪嫌疑人出入境等情況的發生。

(3)刑事偵緝:視頻監控攝像頭己經廣泛地覆蓋了銀行、商場、海關、辦公樓、地鐵站等場所,一旦發生刑事案件,公安機關可以借助人臉識別技術提取視頻圖像中犯罪嫌疑人的人臉特征,通過比對人臉數據庫快速地確認犯罪嫌疑人的身份。

(4)金融商務:通過人臉識別技術輔助驗證信用卡、銀行卡、金融卡等持卡人的身份,防止非持卡人持卡并獲取密碼的情況。同時人臉識別還可結合數字密碼實現網絡支付、計算機客戶端登陸、審批授權,從而大大提高了電子商務的安全性。

2 人臉識別技術在公共安全視頻監控領域的應用

最近幾年,隨著人臉識別算法技術的不斷提高,人臉識別技術被廣泛地應用到了公共安全視頻監控領域。同時,很多地方政府為了提高當地的安全管理水平,已經建立了一套人臉識別系統,下面就來具體說下人臉識e技術在公共安全視頻監控領域的應用:

2.1 情報領域應用

人臉信息是情報信息的重要來源,情報分析主要是針對各種基礎信息的碰撞,并對情報信息進行有效分析,然后把危險扼殺在源頭,減少安全事故的發生概率。相關部門通過對人臉的相關信息進行有效分析和對比,能夠實現對犯罪分子的有效防控,從而消除惡性案件的發生概率。

2.2 戶政應用

隨著我國社會經濟的不斷發展,戶政管理業變得越來越嚴謹。在傳統的戶籍管理中,由于缺乏先進的管理技術,從而出現了很多問題,其中包括騙領身份證、戶籍重復性等問題。但是,目前在戶籍管理中,逐漸使用了人臉識別技術,這樣避免了騙領身份證等問題的發生。人臉識別技術不僅能夠對身份證進行集中對比,而且還能夠及時清理異常的戶籍信息。與此同時,針對犯罪分子而言,通過人臉識別技術,能夠有效識別出犯罪分子的行蹤,例如:當地公安部可以把犯罪分子的人臉圖像輸入到全國數據庫中,然后對人臉數據庫進行有效對比,最后排查出是否有網上在逃人員套用本地居民戶口資料的情況。除此之外,目前各地的賓館或者街道中都安裝了人臉抓怕系統,如果有人員進入到了視頻監控中,那么就會及時抓拍到每個人的圖像,然后公安部就能夠根據人員的活動軌跡和人臉截圖輸入到人臉識別庫中,對其進行重點監控,從而使得公安部對人員進行判斷,判斷其是否屬于在逃人員。

2.3 種族比對應用

人臉識別技術在公共安防視頻監控領域的應用中,還有一個比較重要的應用那就是種族對比應用。種族比對應用主要也是采用人臉的抓拍形式,不同的種族人的面部特征也存在很大的差異性。各個地方應該建立種族識別分類器,以方便查找種族人臉的相關信息。種族識別分類器主要是針對大量的人臉特征數據進行有效分析,同時,要針對不同的種族特征信息進行分類,輸入多個軟分類器,然后再對這些數據進行深入分析,最后由強分類器確定種族,從而實現種族比對應用效果,最終為公安防范體系智能化的建立奠定堅實的基礎。

3 結語

當前公共安全業務中,人臉識別技術已涵蓋包括出入境管理、戶籍、人證核查等領域,但很依賴于圖像質量的可靠穩定。為更好地適應公安應用場景,必須尋求綜合的解決方案,以滿足不同的業務需要。而公安領域對人臉識別技術迫切而廣泛的需求,也將進一步推動人臉識別技術智能化的研究和發展。

參考文獻

[1]郝新華.人臉識別技術在公安工作中的應用[J].中國公共安全(綜合版),2006,08:65-68.

[2]趙士偉,張如彩,王月明.人臉識別技術在公安領域的應用淺析[J].中國安防,2014,15:80-83.

[3]孟繁特.人臉識別關鍵技術研究[D].哈爾濱工程大學,2012.

光學識別技術范文4

關鍵詞:物聯網;智能家居

中圖分類號:TP3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2017)08-0228-01

如今隨著人們生活水平的提高和生活需求的擴大,越來越多的家電設備進入了人們的生活中,做飯用的電飯煲、微波爐、烤箱、電磁爐,飲水用的電熱水器,抽油煙機、自動抽濕機等清潔用具以及電視、空調、洗衣機等等。這些家電設備在一定程度上改善了人們的生活,給人們的生活帶來了便利。但是這些家電設備每個都獨立工作,人們可能會顧及不過來,給人們的生活也帶來了一些不必要的困擾。但是有了物聯網之后,人們可以通過物聯網技術可以實現對家居的遠程控制,還可以讓所有的家具一起協同工作,提高他們的智能化水平,這樣在節約能源的同時還可以減少意外事故的發生。

1智能家居和物聯網的基本概念

如今,隨著社會的進步和人們生活條件的改善,人們對生活質量有了更好的要求。人們在日常生活中用到的家用電器都逐步轉向智能化產品。智能家居指的是以用戶的住宅為使用平臺,利用綜合布線技術、網絡與通信技術、智能家居綜合設計和安全防范技術、自動控制以及音l、視頻技術等等將與人們日常生活有關的家用設備集成,構建高效的家庭日常事務處理的管理系統。智能家居不僅可以讓家居更加安全、舒適、方便地為人們使用,還可以使人們的居住環境更加的節能和環保。智能家居在當今的社會引起了人們的廣泛關注,它最重要的特點是智能化和遠程控制。

物聯網是在互聯網的基礎上發展起來的網絡,它采用同樂無線數據通信等技術,這個網絡不用人的操作,只是物品之間的自動識別和信息的共享,在物聯網的世界里,所有的物品都成為了人的同類,他們可以彼此交流信息。如今物聯網在我們的社會生活中已經應用的很廣泛了,其中,最重要的應用就是智能家居的應用。在智能家居中,許多家庭用具和設備都可以不用人們專門操作管理,比如,窗簾可以通過自己對光的感知度而自動拉開和關閉;空調也可以通過自己對溫度的感知而調控到人們所需要的溫度;熱水器可以把水加熱后自己恢復到待機狀態;自動抽濕機也可以在家里沒人的時候自己滅掉。這些不僅可以實現節能的目的,還可以減少安全隱患。

2物聯網滿足了智能家居系統的技術需求

2.1傳感器技術

在智能家居的設計和使用過程中,一個很重要的設備就是傳感器,這些傳感器包括門磁傳感器、可燃氣體的探測器、水浸傳感器以及紅外線、壓力、光線等的傳感器。傳感器最重要的就是感知功能,比如,門磁傳感器主要是感知門窗的關閉情況,窗簾可以通過自己對光的感知度而自動拉開和關閉;空調通過自己對溫度的感知而調控到人們所需要的溫度;熱水器可以把水加熱后自己恢復到待機狀態;自動抽濕機也可以在家里沒人的時候自己滅掉。這些傳感器一般都是利用磁場的作用來決定按鈕的接通和關閉,他們主要通過自動識別的無線電波實現各種功能。

2.2網絡傳輸技術

智能家居覆蓋整個家庭,為人們提供全方位的智能服務。智能家居網絡系統需要輸各種網絡信息,傳輸方式可以是有線傳輸也可以是無線傳輸。其中有線傳輸的功率消耗低而且設計方便可靠,根據傳輸范圍的不同適用于不同的應用場合。無線傳輸在部署和控制方面比較容易,是最方便的也是最有效的。智能安防系統就用到了無線傳輸數據,智能安防系統包括門禁、報警和監控。它主要通過傳輸數據和圖像,能及時地讓人們知道發生的一切事情,比傳統的安防系統省時省力還有效。

2.3信息處理技術

智能家居是一個非常人性化的設計。它的設計理念是以人為核心,給人以舒適的滿足感。智能家居系統的能力最通用的是人臉識別技術和指紋識別技術。人臉識別技術主要是圖像攝取、人臉定位以及圖像預處理和人臉設別。它輸入的信息是要識別的人臉圖像以及圖像庫中預存的已知身份的人臉的圖像和相應的編碼,輸出來的則是要識別的身份和已知身份二者信息的相似度。指紋識別技術是智能家居中最通用的信息處理技術,它的特征是手指按印的方向和著力點的位置不一樣,都會導致指紋圖案的模糊和變形從而導致無法識別的結果,因此指紋獲取方式一直在改進,從利用光學識別系統到利用電容傳感器再到利用生物射頻信號來獲取指紋信息,使得指紋識別技術的精確度越來越高。

光學識別技術范文5

飛天掃帚

背景:飛天掃帚在魔法世界深受歡迎,十多歲的小魔法師對最新的款式十分追捧。在其中一部《哈利?波特》電影中,哈利展現了他對飛天掃帚天生的駕馭能力,騎著它參加了重要的魁地奇球賽。

事實:個人飛行始終是人類追求的夢想。我們已經在實現這一夢想上邁出了重要一步。第一款商用噴氣背包已經上市銷售,售價為8萬多美元。新西蘭的馬丁飛機制造公司制造出了這款裝備。在測試中,馬丁噴氣背包借助于一臺內燃機和兩個導管風扇,能以每小時96千米的速度飛行48千米。

飛行汽車

背景:在《哈利?波特》系列第二部《哈利?波特與密室》中,哈利和羅恩錯過了開往學校的列車。結果,他們借來一輛可以飛行的舊汽車飛往學校。

事實:美國兩家公司在實現飛行汽車的道路上邁出了重要一步。小型飛機雖然在空中運轉游刃有余,但沒有辦法應對復雜的街道。2009年,美國馬薩諸塞州的一家公司對外推出了一款獲當局批準可在公路行駛的輕型飛行汽車。按照設計人員的構想,一旦遇到惡劣天氣,飛行員可以轉而采用陸地模式安全行駛。

魔杖

背景:如果沒有魔杖,不知魔法世界將何去何從。魔杖可用來以符咒驅走攝魂怪,而玩具和游戲制造商已經在努力實現這種魔幻場景在現實世界中的應用。

事實:玩具制造商吉尼?科利恩科早就給自己發明的“貓頭鷹魔杖”申請了專利。這款“貓頭鷹魔杖”外形像細枝,使用電池驅動,內含紅外技術,只要孩子擺動手腕,它就會發出很有特點的聲音,與此同時,鷹眼還會閃閃發亮。

隱形斗篷

背景:在《哈利?波特》系列電影中,哈利小時候偶然發現了一個神奇的斗篷,可以讓他消失于無形。

事實:雖然離開了魔法世界,這看似不可能,但隱形斗篷或許在不久以后真能變成現實。超穎材料可能是使我們最接近隱形斗篷的技術了。這些人造材料似乎無視物理學定律,它們的次顯微組織以不同尋常的方式折射光和聲音?,F在,科學家已經能夠利用超穎材料制造物體,雖然是納米級。

隱形門

背景:在《哈利?波特》電影中,為了趕上開往學校的火車,哈利和同學必須穿過國王十字車站站臺上的一道隱形門。

事實:而在現實中,中國研究人員正在研究“可調電磁門”。科研小組根據先進的超穎材料,提出了開發隱形門的概念。超穎材料就像用于開發其他隱形應用的材料一樣,能阻擋電磁波,但可以讓物體穿過。根據這個研究小組的構想,可以將許多鐵氧體磁棒放在充當門的磁性光子晶體結構中。通過控制磁場,可以打開和關閉這道門。

活動報紙照片

背景:在《哈利?波特》的魔法世界中,《先知日報》的黑白文章不時穿插有照片,顯示瞬間的物體活動。

事實:包括智能手機在內的常見設備雖然可以展示瞬間畫面,但它們確實不能像報紙一樣卷起來。幾年前,由歐盟資助的一個項目旨在開發出一種新型柔性顯示屏,不僅可以像報紙一樣折疊,還能顯示高清圖像。最終,項目科學家找到了一種名為“激光釋放塑基電子技術”的低廉制造方法。參與這個項目的企業或許將利用這種新技術去制造柔性顯示器。

活點地圖

背景:在《哈利?波特》系列電影中,只要魔杖輕輕一揮,“活點地圖”就變成了一張羊皮紙,顯示霍格沃茨魔法學校及學校中每個人的實時位置。

事實:2008年,科學家、黑客、藝術家等專業人士參加了一年一度的柏林C3黑客交流大會,他們的證件都可以進行升級。這些先進的證件安裝有Open Beacon無線射頻識別標簽,跟蹤數據在與社交網站信息結合以后,可以讓參與者看到每個人的地點,以及到哪里去尋找具有相同興趣愛好的參與者。

繳械咒

背景:在《哈利?波特》系列電影中,一個魔法師將魔杖指向另一個魔法師,口中念念有詞:“解除你的武器?!彪S即,魔杖中噴出一道綠光,使對方的魔杖不聽使喚。繳械咒甚至還能讓對手摔倒在地。

事實:在現實世界中,科學家已經開發出雖沒有“繳械咒”那么精準,但卻極為強大的非致命性聲波武器。遠程聲波裝置可釋放高能聲波,聲波以“束”的形式指向1.6千米外的目標。遠程聲波裝置可以釋放從88至150不同分貝的聲波,這比標準煙霧探測器產生的聲音還大。

冥想盆

光學識別技術范文6

關鍵詞:自動識別技術;條碼;射頻識別;軍事物流

中圖分類號:TP274文獻標識碼:A

Abstract: Firstly, the barcode technology and the Radio Frequency Identification(RFID)technology are introduced and the RFID will replace the bar code technology in the logistics field in the future. Secondly, the RFID application in the international military logistics filed is analyzed and the applied ideas for our army are put forward. Then, the construct course of military logistics system based on RFID technology is designed. Finally, the circulation safety and protection measures are discussed. Some references of the application of the RFID technology in military logistics filed are supplied.

Key words: automatic identification technology; barcode; RFID; military logistics

隨著軍隊信息化建設的加速,繁重的裝備物流系統保障任務與相對落后的管理方式、保障手段之間的矛盾日趨突出。為實現與現代戰爭相適應的軍事物資流通體系,提高裝備物流保障的實時性、準確性和透明性,軍事物流領域急需高新技術的加入和融合。作為新興的自動識別技術,射頻識別技術與網絡信息技術的無縫鏈接,是解決這一矛盾的有效途徑。

1自動識別技術

自動識別技術是以信息技術、自動化技術、計算機技術為基礎,以數據采集、分析、識別、傳輸為主要內容,對數據庫自動操作的綜合技術。在計算機技術迅猛發展的今天,自動識別技術成為計算機數據信息快速采集識別的重要方法和手段。

自動識別系統主要由標簽信息源、讀寫器、計算機終端設備及數據庫處理軟件四部分組成。按照讀寫器與標簽間接觸距離的大小可分為接觸式、近距式和遠距式自動識別系統。在實際應用中,接觸式自動識別主要是磁性識別,比如銀行卡;近距式自動識別主要是光學識別,如條碼;遠距式自動識別主要有射頻識別和語音識別。

1.1條碼技術

條碼到現在依然被廣泛用于各種產品的日常管理中。條碼是由一組寬度不同的,平行相鄰的條和空(一般是黑色條和白色空)按照一定的編碼規則組合起來的用以表達一定信息的符號;其中條和空的寬度包含著信息,而條碼的高度則是條碼符號中的數據冗余度的一種量度。條碼技術則是依據對條碼符號識別實現計算機自動輸入的方式。

1.2射頻識別技術

射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術,是一種利用射頻信號經空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到自動識別目的的技術。

根據RFID系統中電子標簽是否裝有電池,可將其分為無源標簽(又稱被動標簽)和有源標簽(又稱主動標簽)。讀寫器產生某一頻率的射頻場,進入射頻場的無源標簽與設備產生的頻率一致時,無源標簽獲得一定的能量,此時標簽中的天線與閱讀器的天線建立一種信息交換方式,根據需要將計算機數據庫中某條信息寫入標簽或者將標簽中的信息讀出存入計算機數據庫。有源標簽可以主動發送一定頻率的信號,當讀寫器的射頻場與該信號耦合時進行通信,即可實現數據信息的讀寫。

按照工作頻段的不同,電子標簽分為四個頻段,每個頻段都有各自的特點,另外有源標簽的傳輸距離要比無源標簽大數倍。實際應用中要根據需要來選擇合適的頻段及標簽的種類,表1為RFID技術涉及頻段特點及應用范圍。

1.3條碼技術和RFID技術的比較

條碼閱讀器一次只能掃描一個條碼,而且需要對準條碼標簽,大約需要時間2~4秒;RFID閱讀器可同時辨識讀取數個乃至二十個RFID標簽,時間僅需1秒;則可知RFID標簽的閱讀速度是條碼的數十倍。條碼的誤碼率小于百萬分之一[1];RFID的誤碼率是100萬億分之一[2]。

除此之外,相對于條碼技術,RFID還具有遠距離移動識別、具有穿透性閱讀功能、抗污染性和耐久性強、數據存儲容量大、可重復使用等優點。

盡管條碼在價格上要比RFID標簽有優勢,但隨著科技的日益發展,RFID技術在各個方面表現出來的優越性,都會使條碼望塵莫及。所以在不久的將來,RFID技術必將代替條碼技術應用到各個領域,使產品管理和物資流通產生革命性轉變,而且定會取得更好的社會經濟效益。

2RFID技術在軍事物流領域的應用分析

軍事物流是指用于滿足軍隊平時與戰時需要的物流活動,即軍用物資經過籌措原料、生產包裝、運輸調度、倉儲管理、以及維修保養等環節,實現其空間轉移,完成其使用價值的整個過程[3]。

無論平時,還是戰時,軍用物資都會很頻繁的調配,這就要求加速我軍裝備信息化的進程,建立一套有保障的軍事物流系統。只有在平時完善我軍的后勤保障體系,在戰爭來臨,才能在最短的時間內將最充足的物資調配到所需求的部隊,才能實現軍用物資實時、快速、準確的空間轉移;也只有這樣,戰爭才能有勝利的把握。因此,從國防安全,社會穩定的戰略眼光來看,RFID技術在軍事物流中的應用是十分必要而且十分急需的。

2.1RFID技術在國外軍事物流中的應用現狀

美軍1991年海灣戰爭中沒有使用RFID技術造成20億美元的損失,原因是兩萬集裝箱因標識不明需要重新打開查看登記;到2003年伊拉克戰爭時,由于使用了RFID技術,美軍準確的跟蹤了國防部發往海灣的四萬個集裝箱,從而實現了對“人員流”“裝備流”和“物資流”的全程跟蹤,并指揮和控制其接收、分發和調換,使物資的供應和管理具有較高的透明度,大大提高了軍事物流保障的能力和有效性[4]。RFID的使用,使得美軍后勤補給能力變得前所未有的強大。

其他西方國家也加緊在軍事物流領域積極推廣RFID技術。英軍試圖在其運輸裝備的集裝箱和托盤上安裝RFID標簽,同時大力發展通訊設備和相關軟件,使讀寫器讀取的數據能夠在網絡上獲取。法軍積極利用地方資源來促進RFID技術在軍事物流領域的應用,決定建立RFID系統確保應用的緊急裝備及時出現在事發地點[5]。

2.2RFID技術在我軍軍事物流領域的應用思路

首先,我國的RFID技術在民用領域已經有成熟的應用,中國鐵路應用的車號自動識別系統、第二代公民身份證、奧運會門票等都應用了RFID技術。而且我國北京、上海、廣州、深圳等地已經有很多企業和相當廣泛的市場。盡管我軍的RFID研究正處于起步階段,但有了民用領域的借鑒,相信發展也會十分迅速。

軍事物流信息化是我軍由機械化向信息化全面轉變的一個重要的組成部分。軍事物流的信息化離不開高科技手段的應用,只有將最新科技產品裝備軍隊,才能全面提升我軍的戰斗能力。作為前沿科技,RFID技術的推廣及應用,必將加速我軍軍事物流信息化進程。RFID裝備軍隊是歷史的必然,我們必須用發展的眼光看待我軍裝備的信息化進程;RFID技術在我軍的應用方興未艾,所以我們應借鑒外軍,尤其是美軍的經驗,摸索出一條適合我軍軍情的路子:(1)可先在較大較貴重的裝備上使用RFID技術,比如集裝箱,火炮,導彈,車船艦艇等,然后再向中小型物件過渡;(2)先讓某些部隊試用RFID技術,總結經驗教訓,然后再向全軍推廣;(3)走軍用民用相結合的道路,合理引進利用民用領域成熟的技術。

3基于RFID技術的軍事物流系統的構建流程

RFID技術用于生產控制,貨物管理,門禁管制,防盜安全,交通管理等方面,因此,它能實現貨物從生產,包裝,運輸,倉儲,供應乃至返廠維修、調換等一系列功能,將這些功能應用與軍事領域,假定A地生產軍用物資,存儲此種物資的倉庫在B地,處于C地的某部隊需要B倉庫的物資。根據對表1及軍事物流的分析,選取UHF頻段的無源電子標簽,則基于RFID技術的軍事物流系統的設計如圖1所示。

物資生產過程用RFID技術進行監控(圖中略去生產過程)。如圖1中所示,在A地軍工廠生產出的新裝備物資上都貼好電子標簽,用RFID讀寫設備在標簽中寫入裝備物資名稱(簡稱)、型號規格、生產日期、產地等單個裝備物資信息[6],然后進行裝箱,存貨。這樣新生產出的裝備物資信息都存入計算機數據庫中(可公布在軍隊內部網絡上,進行網上訂單)。

若A地有B地需要的裝備物資,操作員B可向操作員A發出需求申請,將所需的裝備物資名稱、規格型號,數量等信息發給操作員A。裝備物資在A地裝箱,并在運輸車車窗處貼上電子標簽,標簽中除了加入裝備物資名稱、型號規格、產地、數量等信息外,還需將運輸車輛的信息諸如車輛類型、車牌號碼、車隊數量、發貨日期、發貨狀態(待發)乃至運輸人身份等信息寫入標簽。而這些信息也將登記到數據庫中到網上并向B地計算機發出信息。工廠門口的RFID讀寫器讀到車輛上的標簽時,與之相連的計算機會主動從數據庫中查找此標簽的信息并進行核實。若屬實,則放行,并將標簽的發貨狀態改為“已發”;否則不予放行。

當運輸車隊到達B地倉庫門時,倉庫門口的RFID讀寫器將讀到的信息與網上數據庫中的信息(或者是操作員A發送的標簽信息)進行核實。若屬實,則放行,并將標簽的發貨狀態改為“已收”;否則不予放行。當車輛進入倉庫大門后,卸貨叉車進行卸貨,并將貨物進行存儲。進倉庫的傳送帶上的RFID讀寫器將按照裝備物資上的標簽進行入庫登記。當貨物信息與訂單一致時,同步網上信息,并向門口計算機發出預指令,當運輸車輛駛出倉庫大門時讀寫器將發貨狀態改為“完成”,并向A地計算機發出信息,此時操作員B完成一次貨物申請。當貨物信息與訂單不一致時,操作員B繼續與操作員A進行交涉,重復以上的流程。

同樣,位于C地的需求方可向B地倉庫發出裝備物資需求申請信息,操作員B應答。按從A地工廠到B地倉庫流程完成一次從B地倉庫到C地需求方的運輸。只是到C地后不用再次入庫登記,取而代之的是裝備物資的分配登記。另外,若是C地發現裝備物資是損壞的,需要調換或者維修,可向B地發出調換申請。在需調換或者維修的裝備上帖的電子標簽中注明裝備物資狀態——即所出現的故障或所需維修的部分。當B地接受到此類裝備物資時,可將狀態改為“調換/維修中”并公布到網上,直到完成調換或維修后再次向C地發貨。

以上的模型基于生產裝備物資的工廠和倉庫沒有位于同一個地方,當然若是工廠足夠大,倉庫位于工廠內,可除去異地運輸這一環節,直接用叉車運輸登記入庫即可。以上模型雖然只涉及一個倉庫,但擴展倉庫與倉庫直接的裝備物資的空間轉移是很容易的,另外如果需要對物資進行空間定位,可在運輸車隊上裝備GPS定位系統。

4基于RFID技術的軍事物流系統的安全

RFID技術的初衷是開放便利,但設計的便利總是帶來安全隱患。由于標簽的頻段是特定的,則使用讀寫器發出該頻段的電磁波就可以接收到標簽的信息。有些標簽含有可直接識別信息,那么標簽信息將很容易被外界竊取。即使標簽是加密的,而物資每次轉換地方時候經過的讀寫器(如在門禁處)都將留下諸如物品名稱、數量、位置等信息,此情況下由于ID是靜態的,也容易被跟蹤;另外如果把這些匯集到中央數據庫的信息加以深層次的挖掘分析,完全可以掌握某些裝備物資生產、流通等狀況,一旦這些軍用物資流通信息被人竊取,毫無疑問可以從中獲得軍事行動狀況[7],進而國防安全受到威脅。另外對于可重寫標簽,還存在著標簽信息被惡意更改的危險。

因此從以上設計構建的基于RFID技術的軍事物流系統流程來看,信息安全隱患會出現在RFID標簽、運輸過程及網絡環節。為了裝備物資的流通安全,需要針對以上各個保密薄弱的環節采取防范措施。第一,標簽中信息的加密是必需的,為了防止信息泄露、標簽克隆、篡改數據以及跟蹤問題,可以采取具有防置換攻擊的重加密算法[8],這種算法在一定程度上能同時解決以上4個問題;第二,物資流通時間路線亦需要保密;第三,由于UHF頻段的穿透能力較弱,故在運輸車外加上屏蔽外殼,這樣可防止敵對分子在運輸路線旁設置閱讀器將信息截獲;第四,運輸車上可以使用HF頻段的電子標簽(此標簽只是門禁系統標簽,與車上裝備物資無關),因為一般車輛的長度大于3m,這樣以來如果前方車輛無標簽,后方車輛也不會將門禁打開而使得前方無有標簽車輛進入;第五,做好與閱讀器相連的計算機的保密工作;第六,監視軍用網絡,加強網絡數據庫的防護管理,防止數據被竊。

5結論

為加速我軍信息化進程,軍事物流領域信息化是必經之路。RFID技術是目前最前沿的自動識別技術,在保障好各個環節安全的基礎上,建立基于RFID技術的軍事物流系統,必將從根本上改善我軍裝備物流保障體系。我們堅信這一舉措,定能進一步推進我軍信息化進程。

參考文獻:

[1] 李金哲,朱俊英,黃增滿,等. 條形碼自動識別技術[M]. 北京:國防工業出版社,1991:3-10.

[2] 陳興剛,劉振華,郭寶華. RFID與條碼技術在軍事物流領域中的聯合應用[J]. 包裝工程,2006(2):88.

[3] 王豐,姜大立,彭亮. 軍事物流學[M]. 北京:中國物資出版,2004:2-6.

[4] 周受欽. RFID應用關鍵是后臺和裝備信息化[J]. 金卡工程,2007(7):55.

[5] 趙宏濤. 論RFID在軍事物流中的應用[J]. 物流科技,2005,28(121):45.

[6] 任松,唐平,范寶鋒. 軍用裝備物流可視化平臺構建研究[J]. 鐵道貨運,2006(8):1-2.

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