當(dāng)今信息社會(huì)離不開(kāi)計(jì)算機(jī),正是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的崛起,提供了快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集輸入的有效手段,解決了由于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)輸入速度慢、錯(cuò)誤率高等造成的“瓶頸”難題,因而自動(dòng)識(shí)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。
一、條碼技術(shù)
說(shuō)起自動(dòng)識(shí)別技術(shù)就必然要提到條碼,因?yàn)樗诋?dāng)今自動(dòng)識(shí)別技術(shù)中占有重要的地位。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的形成過(guò)程是與條碼的發(fā)明、使用和發(fā)展分不開(kāi)的。
條碼是由一組規(guī)則排列的條和空、相應(yīng)的數(shù)字組成,這種用條、空組成的數(shù)據(jù)編碼可以供機(jī)器識(shí)讀,而且很容易譯成二進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)。這些條和空可以有各種不同的組合方法,構(gòu)成不同的圖形符號(hào),即各種符號(hào)體系,也稱碼制,適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)合。
目前使用頻率最高的幾種碼制是EAN、UPC、39碼,交插25碼和EAN128碼,其中UPC條碼主要用于北美地區(qū),EAN條碼是國(guó)際通用符號(hào)體系,它們是一種定長(zhǎng)、無(wú)含義的條碼,主要用于商品標(biāo)識(shí)。 EAN128條碼是由國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)(EAN lnternational)和美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)(UCC)聯(lián)合開(kāi)發(fā)、共同采用的一種特定的條碼符號(hào)。它是一種連續(xù)型、非定長(zhǎng)有含義的高密度代碼,用以表示生產(chǎn)日期、批號(hào)、數(shù)量、規(guī)格、保質(zhì)期、收貨地等更多的商品信息。另有一些碼制主要是適應(yīng)特殊需要的應(yīng)用方面,如庫(kù)德巴碼用于血庫(kù)、圖書(shū)館、包裹等的跟蹤管理、25碼用于包裝、運(yùn)輸和國(guó)際航空系統(tǒng)為機(jī)票進(jìn)行順序編號(hào),還有類似39碼的93碼,它密度更高些,可代替39碼。
上述這些條碼都是一維條碼。由于條碼應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,對(duì)一定面積上的條碼信息密度和信息量提出了更高的要求。為了更好地滿足這種需求,一種新的條碼編碼形式——二維條碼便應(yīng)運(yùn)而生了。從結(jié)構(gòu)上講,二維條碼分為兩類,其中一類是由矩陣代碼和點(diǎn)代碼組成,其數(shù)據(jù)是以二維空間的形態(tài)編碼的,另一類是包含重疊的或多行條碼符號(hào),其數(shù)據(jù)以成串的數(shù)據(jù)行顯示。重疊的符號(hào)標(biāo)記法有CODE 49、CODE l6K和PDF417。
PDF是便攜式數(shù)據(jù)文件(Portable data fI7e)的縮寫(xiě),417則與多寬度代碼有關(guān),用來(lái)對(duì)字符編碼。PDF417是由SymboI Technologies Inc,設(shè)計(jì)和推出的。重疊代碼中包含了行與行尾標(biāo)識(shí)符以及掃描軟件,就可以從標(biāo)簽的不同部分獲得數(shù)據(jù),只要所有的行都被掃到就可以組合成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)輸入,所以這種碼的數(shù)據(jù)可靠性很好,對(duì)PDF417而言,標(biāo)簽上污損或毀掉的部分高達(dá)50%時(shí),仍可以讀取全部數(shù)據(jù)內(nèi)容。
矩陣代碼如:Maxicode,Data Matrix,Code One,Vericode和DotCode A, 矩陣代碼標(biāo)簽可以做得很小,甚至可以作成硅晶片的標(biāo)簽,因此適用于小物件。
光學(xué)字符識(shí)別OCR
光學(xué)字符識(shí)別OCR已有三十多年歷史,近幾年又出現(xiàn)了圖象字符識(shí)別ICR和智能字符識(shí)別ICR,實(shí)際上這三種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的基本原理大致相同。
OCR的三個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域:辦公室自動(dòng)化中的文本輸入;郵件自動(dòng)處理;與自動(dòng)獲取文本過(guò)程相關(guān)的其它要求。這些領(lǐng)域包括:零售價(jià)格識(shí)讀,定單數(shù)據(jù)輸入、單證、支票和文件識(shí)讀,微電路及小件產(chǎn)品上狀態(tài)特特征識(shí)讀等。由于在識(shí)別手跡特征方面的進(jìn)展,目前探索在手跡分析及鑒定簽名方面的應(yīng)用。
三、磁條(卡)技術(shù)
磁條技術(shù)應(yīng)用了物理學(xué)和磁力學(xué)的基本原理。對(duì)自動(dòng)識(shí)別制造商來(lái)說(shuō),磁條就是一層薄薄的由定向排列的鐵性氧化粒子組成的材料(也稱為涂料),用樹(shù)脂粘合在一起并粘在諸如紙或塑料這樣的非磁性基片上。
磁條技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)可讀寫(xiě),即具有現(xiàn)場(chǎng)改造數(shù)據(jù)的能力;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量能滿足大多數(shù)需求,便于使用,成本低廉)還具有一定的數(shù)據(jù)安全性;它能粘附于許多不同規(guī)格和形式的基材上。這些優(yōu)點(diǎn),使之在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,如信用卡、銀行ATM卡、機(jī)票、公共汽車票、自動(dòng)售貨卡、會(huì)員卡、現(xiàn)金卡(如電話磁卡)等。
四、聲音識(shí)別技術(shù)
聲音識(shí)別的迅速發(fā)展以及高效可靠的應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā),使聲音識(shí)別系統(tǒng)在很多方面得到了應(yīng)用、這種系統(tǒng)可以用聲音指令擬應(yīng)用特定短句實(shí)現(xiàn)“不用手” 的數(shù)據(jù)采集、 其最大特點(diǎn)就是不用手和眼睛,這對(duì)那些采集數(shù)據(jù)同時(shí)還要完成手腳并用的工作場(chǎng)合,以及標(biāo)簽僅為識(shí)別手段,數(shù)據(jù)采集不實(shí)際或不合適的場(chǎng)合尤為適用。
五、視覺(jué)識(shí)別
視覺(jué)識(shí)別系統(tǒng)可以看作是這樣的系統(tǒng):它能獲取視覺(jué)圖像,而且通過(guò)一個(gè)特征抽取和分析的過(guò)程,能自動(dòng)識(shí)別限定的標(biāo)志、字符、編碼結(jié)構(gòu)或可作為確切識(shí)斷基礎(chǔ)呈現(xiàn)在圖象內(nèi)的其它特征。
隨著自動(dòng)化的發(fā)展,視覺(jué)技術(shù)可與其他自動(dòng)識(shí)別技術(shù)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用。
六、射頻識(shí)別技術(shù)(RF/ID)
射頻技術(shù)的基本本原理是電磁理論。射頻系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是不局限于視線、識(shí)別距離比光學(xué)系統(tǒng)遠(yuǎn),射頻識(shí)別卡可具有讀寫(xiě)能力,可攜帶大量數(shù)據(jù)、難以偽造和有智能等。
RF適用的領(lǐng)域:物料跟蹤、運(yùn)載工具和貨架識(shí)別等要求非接觸數(shù)據(jù)采集和交換的場(chǎng)合,由于RF標(biāo)簽具有可讀寫(xiě)能力,對(duì)于需要頻繁改變數(shù)據(jù)內(nèi)容的場(chǎng)合尤為適用。
射頻識(shí)別系統(tǒng)的傳送距離由許多因素決定,如傳送頻率、天線設(shè)計(jì)等。對(duì)于應(yīng)用RF識(shí)別的特定情況應(yīng)考慮反射距離、工作頻率、標(biāo)簽的數(shù)據(jù)容量、尺寸、重量、定位、響應(yīng)速度及選擇能力籌。
七、便攜式數(shù)據(jù)終端和射頻通信
便攜式數(shù)據(jù)終端(PDT)可把那些采集到的有用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)或傳送至一個(gè)信息管理系統(tǒng)。把它與適當(dāng)?shù)膾呙杵飨噙B可有效地用于許多自動(dòng)識(shí)別應(yīng)用中;便攜式數(shù)據(jù)終端一般包括一個(gè)掃描器、一個(gè)體積小但功能很強(qiáng)并常有存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)、一個(gè)顯示器和供人工輸入的鍵盤。在只讀存儲(chǔ)器中裝有常駐內(nèi)存的操作系統(tǒng),用于控制數(shù)據(jù)的采集和傳送。PDT一般都是可編程的,允許編入一些應(yīng)用軟件。PDT存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)可隨時(shí)通過(guò)射頻通信技術(shù)傳送到主計(jì)算機(jī)。操作時(shí)先掃描位置標(biāo)簽,貨架號(hào)碼、產(chǎn)品數(shù)量就都輸入到PDT,再通過(guò)RF/DC技術(shù)把這些數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng),可以得到客戶產(chǎn)品清單、發(fā)標(biāo)、發(fā)運(yùn)標(biāo)簽、該地所存產(chǎn)品代碼和數(shù)量等。
八、智能卡(Smart Card)
隨著集成電路技術(shù)和計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)技術(shù)的全面發(fā)展,科學(xué)家們將具有處理能力和具有安全可靠、加密存儲(chǔ)功能的集成電路芯版嵌裝在一個(gè)與信用卡一樣大小的基片中,就是“集成電路卡”,國(guó)際上稱為“Smartcard”,我們譯為“智能卡”。其最大特點(diǎn)是具有獨(dú)立的運(yùn)算和存儲(chǔ)功能,在無(wú)源情況下,數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失,數(shù)據(jù)安全性和保密性都非常好,成本適中。智能卡與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相結(jié)合,可以方便地滿足對(duì)各種各樣信息的采集傳送、加密和管理的需要,它在國(guó)外的許多領(lǐng)域如:銀行、公路收費(fèi)、水表煤氣收費(fèi)、海關(guān)車輸檢查(使用射頻卡,車輛通過(guò)時(shí)即已讀寫(xiě)完畢)等得到了廣泛應(yīng)用。
我們可以把條碼與其他自動(dòng)識(shí)別技術(shù)做個(gè)簡(jiǎn)單比較:
條碼、OCR(光學(xué)字符識(shí)別)和MICR(磁性墨水)都是一種與印刷相關(guān)的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。OCR 的優(yōu)點(diǎn)是人眼可讀、可掃描,但輸入速度和可靠性不如條碼,數(shù)據(jù)格式有限,通常要用接觸式掃描器;MICR是銀行界用于支票的專用技術(shù),在特定的領(lǐng)域中應(yīng)用,成本高,而接觸識(shí)讀,可靠性高。
磁條技術(shù)是接觸識(shí)讀,它與條碼有三點(diǎn)不同:
一個(gè)是其數(shù)據(jù)可做部分讀寫(xiě)操作,另一個(gè)是給定面積編碼容量比條碼大,還有就是對(duì)于物品逐一標(biāo)識(shí)成本比條碼高,而且接觸性識(shí)讀最大缺點(diǎn)就是靈活性太差。
射頻識(shí)別和條碼一樣是非接觸式識(shí)別技術(shù),由于無(wú)線電波能“掃描”數(shù)據(jù),所以RF掛牌可做成隱形的,有些RF識(shí)別技術(shù)可讀數(shù)公里外的標(biāo)簽,RF標(biāo)簽可做成可讀寫(xiě)的。RF識(shí)別的缺點(diǎn)是掛簽成本相當(dāng)高,而且一般不能隨意扔掉,而多數(shù)條碼掃描壽命結(jié)束時(shí)可扔掉。視覺(jué)和聲音識(shí)別目前還沒(méi)有很好的推廣應(yīng)用,機(jī)器視覺(jué)還可與OCR或條碼結(jié)合應(yīng)用,聲音識(shí)別輸入可解放人的手。
RF、聲音、視覺(jué)等識(shí)別技術(shù)目前不如條碼技術(shù)成熟,其技術(shù)和應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)也還不夠健全。
條碼技術(shù)能在商品、工業(yè)、郵電業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、物資管理、安全檢查、餐旅業(yè)、證卡管理、軍事工程、辦公室自動(dòng)化等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用,主要是由于其具有以下特點(diǎn):
在實(shí)際應(yīng)用時(shí),條碼識(shí)別與幾種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)各有特點(diǎn),應(yīng)具體情況具體分析,綜合比較、全面考慮。