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条码与自动识别技术

发布时间:2014-02-19  浏览次数:1738  
  自动识别技术是信息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段,它是以计算机技术和通信技术的发展为基础的综合性科学技术。自动识别技术近几十年在全球范围内得到了迅猛发展,初步形成了一个包括条码技术、磁条(卡)技术、光学字符识别、系统集成化、射频技术、声音识别及视觉识别等集计算机、光、机电、通信技术为一体的高新技术学科。
  当今信息社会离不开计算机,正是自动识别技术的崛起,提供了快速、准确地进行数据采集输入的有效手段,解决了由于计算机数据输入速度慢、错误率高等造成的“瓶颈”难题,因而自动识别技术作为一种革命性的高新技术,正迅速为人们所接受。
一、条码技术
  说起自动识别技术就必然要提到条码,因为它在当今自动识别技术中占有重要的地位。自动识别技术的形成过程是与条码的发明、使用和发展分不开的。
  条码是由一组规则排列的条和空、相应的数字组成,这种用条、空组成的数据编码可以供机器识读,而且很容易译成二进制数和十进制数。这些条和空可以有各种不同的组合方法,构成不同的图形符号,即各种符号体系,也称码制,适用于不同的应用场合。
  目前使用频率最高的几种码制是EAN、UPC、39码,交插25码和EAN128码,其中UPC条码主要用于北美地区,EAN条码是国际通用符号体系,它们是一种定长、无含义的条码,主要用于商品标识。 EAN128条码是由国际物品编码协会(EAN lnternational)和美国统一代码委员会(UCC)联合开发、共同采用的一种特定的条码符号。它是一种连续型、非定长有含义的高密度代码,用以表示生产日期、批号、数量、规格、保质期、收货地等更多的商品信息。另有一些码制主要是适应特殊需要的应用方面,如库德巴码用于血库、图书馆、包裹等的跟踪管理、25码用于包装、运输和国际航空系统为机票进行顺序编号,还有类似39码的93码,它密度更高些,可代替39码。
  上述这些条码都是一维条码。由于条码应用领域的不断拓展,对一定面积上的条码信息密度和信息量提出了更高的要求。为了更好地满足这种需求,一种新的条码编码形式——二维条码便应运而生了。从结构上讲,二维条码分为两类,其中一类是由矩阵代码和点代码组成,其数据是以二维空间的形态编码的,另一类是包含重叠的或多行条码符号,其数据以成串的数据行显示。重叠的符号标记法有CODE 49、CODE l6K和PDF417。
  PDF是便携式数据文件(Portable data fI7e)的缩写,417则与多宽度代码有关,用来对字符编码。PDF417是由SymboI Technologies Inc,设计和推出的。重叠代码中包含了行与行尾标识符以及扫描软件,就可以从标签的不同部分获得数据,只要所有的行都被扫到就可以组合成一个完整的数据输入,所以这种码的数据可靠性很好,对PDF417而言,标签上污损或毁掉的部分高达50%时,仍可以读取全部数据内容。
  矩阵代码如:Maxicode,Data Matrix,Code One,Vericode和DotCode A, 矩阵代码标签可以做得很小,甚至可以作成硅晶片的标签,因此适用于小物件。 光学字符识别OCR
  光学字符识别OCR已有三十多年历史,近几年又出现了图象字符识别ICR(Image Character Recognition)和智能字符识别ICR(Intelligent Charater Recognition),实际上这三种自动识别技术的基本原理大致相同。
  OCR的三个重要的应用领域:办公室自动化中的文本输入;邮件自动处理;与自动获取文本过程相关的其它要求。这些领域包括:零售价格识读,定单数据输入、单证、支票和文件识读,微电路及小件产品上状态特特征识读等。由于在识别手迹特征方面的进展,目前探索在手迹分析及鉴定签名方面的应用。
三、磁条(卡)技术
  磁条技术应用了物理学和磁力学的基本原理。对自动识别制造商来说,磁条就是一层薄薄的由定向排列的铁性氧化粒子组成的材料(也称为涂料),用树脂粘合在一起并粘在诸如纸或塑料这样的非磁性基片上。
  磁条技术的优点是数据可读写,即具有现场改造数据的能力;数据存储量能满足大多数需求,便于使用,成本低廉)还具有一定的数据安全性;它能粘附于许多不同规格和形式的基材上。这些优点,使之在很多领域得到广泛应用,如信用卡、银行ATM卡、机票、公共汽车票、自动售货卡、会员卡、现金卡(如电话磁卡)等。
四、声音识别技术
  声音识别的迅速发展以及高效可靠的应用软件的开发,使声音识别系统在很多方面得到了应用、这种系统可以用声音指令拟应用特定短句实现“不用手” 的数据采集、 其最大特点就是不用手和眼睛,这对那些采集数据同时还要完成手脚并用的工作场合,以及标签仅为识别手段,数据采集不实际或不合适的场合尤为适用。 
五、视觉识别
  视觉识别系统可以看作是这样的系统:它能获取视觉图像,而且通过一个特征抽取和分析的过程,能自动识别限定的标志、字符、编码结构或可作为确切识断基础呈现在图象内的其它特征。
  随着自动化的发展,视觉技术可与其他自动识别技术结合起来应用。
六、射频识别技术(RF/ID) 
  射频技术的基本本原理是电磁理论。射频系统的优点是不局限于视线、识别距离比光学系统远,射频识别卡可具有读写能力,可携带大量数据、难以伪造和有智能等。
  RF适用的领域:物料跟踪、运载工具和货架识别等要求非接触数据采集和交换的场合,由于RF标签具有可读写能力,对于需要频繁改变数据内容的场合尤为适用。
  射频识别系统的传送距离由许多因素决定,如传送频率、天线设计等。对于应用RF识别的特定情况应考虑反射距离、工作频率、标签的数据容量、尺寸、重量、定位、响应速度及选择能力筹。
七、便携式数据终端和射频通信(RF/DC)
  便携式数据终端(PDT)可把那些采集到的有用数据存储起来或传送至一个信息管理系统。把它与适当的扫描器相连可有效地用于许多自动识别应用中;便携式数据终端一般包括一个扫描器、一个体积小但功能很强并常有存储器的计算机、一个显示器和供人工输入的键盘。在只读存储器中装有常驻内存的操作系统,用于控制数据的采集和传送。PDT一般都是可编程的,允许编入一些应用软件。PDT存储器中的数据可随时通过射频通信技术传送到主计算机。操作时先扫描位置标签,货架号码、产品数量就都输入到PDT,再通过RF/DC技术把这些数据传送到计算机管理系统,可以得到客户产品清单、发标、发运标签、该地所存产品代码和数量等。
八、智能卡(Smart Card)
  随着集成电路技术和计算机信息系统技术的全面发展,科学家们将具有处理能力和具有安全可靠、加密存储功能的集成电路芯版嵌装在一个与信用卡一样大小的基片中,就是“集成电路卡”,国际上称为“Smartcard”,我们译为“智能卡”。其最大特点是具有独立的运算和存储功能,在无源情况下,数据也不会丢失,数据安全性和保密性都非常好,成本适中。智能卡与计算机系统相结合,可以方便地满足对各种各样信息的采集传送、加密和管理的需要,它在国外的许多领域如:银行、公路收费、水表煤气收费、海关车输检查(使用射频卡,车辆通过时即已读写完毕)等得到了广泛应用。
  我们可以把条码与其他自动识别技术做个简单比较:
  条码、OCR(光学字符识别)和MICR(磁性墨水)都是一种与印刷相关的自动识别技术。OCR 的优点是人眼可读、可扫描,但输入速度和可靠性不如条码,数据格式有限,通常要用接触式扫描器;MICR是银行界用于支票的专用技术,在特定的领域中应用,成本高,而接触识读,可靠性高。
  磁条技术是接触识读,它与条码有三点不同: 一个是其数据可做部分读写操作,另一个是给定面积编码容量比条码大,还有就是对于物品逐一标识成本比条码高,而且接触性识读最大缺点就是灵活性太差。
  射频识别和条码一样是非接触式识别技术,由于无线电波能“扫描”数据,所以RF挂牌可做成隐形的,有些RF识别技术可读数公里外的标签,RF标签可做成可读写的。RF识别的缺点是挂签成本相当高,而且一般不能随意扔掉,而多数条码扫描寿命结束时可扔掉。视觉和声音识别目前还没有很好的推广应用,机器视觉还可与OCR或条码结合应用,声音识别输入可解放人的手。
  RF、声音、视觉等识别技术目前不如条码技术成熟,其技术和应用的标准也还不够健全。
  附表是条码技术与其他自动识别技术的一个简单的比较表。
  通过比较,我们可以看出条码技术能在商品、工业、邮电业、医疗卫生、物资管理、安全检查、餐旅业、证卡管理、军事工程、办公室自动化等领域中得到广泛应用,主要是由于其具有以下特点:
高速:键盘输入12位数字需6秒钟,而用条码扫描器输入则只要0.2秒。
准确:条码的正确识读率达99.99一99.999%。
成本低:条码标签成本低,识读设备价格便宜。
灵活:根据顾客或业务的需求,容易开发出新产品;扫描景深大;识读方式多,有手动式、固定式、半固定式;输入、输出设备种类多,操作简单。
可扩展:目前在世界范围内得到广泛应用的EAN码是国际标准的商品编码系统,横向、纵 向发展余地都很大,现已成为商品流通业,生产自动管理,特别是EDI电子数据交换和国际贸易的 一个重要基础,并将发挥巨大作用。
  当然,由于几种自动识别技术各有特点,在实际应用时,应具体情况具体分析,综合比较、全面考虑。
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