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篇1

本文作者：仇阿根、熊利榮、趙陽陽 單位：中國測繪科學研究院、武漢大學資源與環境科學學院、華中農業大學工學院

花生仁的外衣完整性檢測是一種模式識別。根據影響花生仁外衣完整性的顏色特征參數，對花生仁外衣完整性進行識別。在神經網絡運用領域里，算法的確定無法用一個完全標準，主要是靠經驗來選擇的。基于以上原因，花生仁外衣完整性檢測神經網絡的設計算法選擇BP算法［9］，該算法能實現輸入與輸出之間的非線性映射，對于樣本數量有限的情況也同樣適用。一個典型的BP網絡結構如圖3所示。BP神經網絡通常具有多個隱含層。本文中，隱層神經元采用Sigmoid型傳遞函數，輸出層采用logsig型傳遞函數。花生仁的外衣完整性檢測是一種模式識別。根據影響花生仁外衣完整性的顏色特征參數，對花生仁外衣完整性進行識別。在神經網絡運用領域里算法的確定無法用一個完全標準的算法確定，主要是靠經驗來選擇的。基于以上原因，花生仁外衣完整性檢測神經網絡的設計算法選擇BP算法。一個典型的BP網絡結構(如圖3所示)通常具有一個或多個隱層。其中，隱層神經元通常采用Sigmoid型傳遞函數，而輸出層神經元則采用logsig型傳遞函數。

BP識別系統是以BP神經網絡分類器［10］為核心的系統，系統設計如圖4所示。BP神經網絡分類器由一個BP網絡訓練子系統生成得到，圖像由CCD攝像頭獲得后，由圖像采集卡數字化輸入計算機，提取特征區域獲得顏色特征參數，這些參數輸入BP網絡即可得到分類結果。影響花生完整性的顏色特征參數為H，I和S，因此輸入層節點數等于3;網絡的輸出有兩種情況，即完好與破損，因此輸出層有2個節點;對應于完整和破損這兩種判斷結果，分別用2位二進制編碼為10和01。隱含層的節點數的確定非常重要，數目過少，網絡將不能建立正確的判斷界，使網絡訓練不出來或不能識別以前沒有的樣本，且容錯性差;而節點數目過多，學習時間長，使網絡的泛化能力降低。本文通過多次反復訓練網絡，確定隱含層節點數目為40。本研究采用Matlab軟件及其神經網絡工具箱來實現網絡建模。在神經網絡工具箱中，對神經網絡的名稱、類型、結構和訓練函數等參數進行設置，如表1所示。

建立了BP神經網絡并對網絡進行初始化后，就可對網絡進行訓練了。將訓練步數設為500步，將訓練目標誤差goal參數設置為0．01，結果如圖5所示。圖5中，橫坐標表示本網絡的預置訓練步數，縱向坐標表示本網絡的預置訓練誤差，水平橫線表示期望的目標誤差，誤差變化曲線如圖5所示。由圖5可知，當網絡訓練到170步時，網絡誤差已經達到期望的目標值0．01，訓練即可停止。

本文采用BP神經網絡與計算機視覺技術相結合的手段，建立了一個花生外衣完整性判別系統。實驗證明，判別準確率達到87．1%。此系統很容易推廣在其他農產品的檢測中，只需要改變輸入和輸出樣本數據，重新訓練一下BP網絡，即可投入使用。因此，將BP神經網絡運用到農產品的品質檢測過程中，具有巨大的潛力和廣闊的應用前景。但必須指出的是，此方法高效可行，整個訓練過程只用了6s，且本研究建立在靜態實驗環境下，生產效率依然很低。如果要將此實驗結果運用生產實際，必須設計出配套的硬件分級設備，這將是后續研究的重點。

篇2

掌紋即手掌面上深淺褶皺與紋路的總稱，不同個體差異比較明顯。選擇此種生物特征進行識別，特征信息比較豐富，可以提取研究多種特征，并且主線特征明顯，具有較高的辨識度與抗干擾特點。另外，此項特征對采集設備的精度要求比較低，可以有效降低開發成本。但是選擇利用此種生物特征進行識別，因為掌紋在一段時間內會發生變化，影響識別效果，并且掌紋特征更易被復制與偽造，在實際應用上安全級別比較低。

3多模態手部生物特征識別技術實現措施分析

3.1手部生物特征識別流程

以指紋、指靜脈等識別流程為例，首先要對同一手指手指紋圖像、手指靜脈圖像進行采集，并分別提取可以代表手指紋圖像與手指靜脈圖像生物特征的特征向量，對此向量進行存儲，完成存儲樣本數據的注冊。然后，對當前生物特征進行采集，并將其轉化為特征向量與樣本庫中的特征向量進行全面比較，并計算得出最終識別結果。在識別過程中要對同一手指手指紋圖像、手指靜脈圖像進項預處理，并提取同一個體的相應特征向量，兩者進行獨立的特征匹配，并得到各自的多模態融合，最終采取將做小距離分類器完成身份的識別與判決。

3.2圖像采集設備

圖像采集設備是整個生物特征識別過程中的重要組成部分，其工作原理主要就是根據血管吸收近紅外光特性，搭建出一個可行性高的采集裝置。其中硬件采集裝置所得圖像質量高低會直接影響到后期生物特征識別的效果，因此在進行多模態手部生物特征識別技術的研究時，必須要做好此方面的工作。以靜脈成像為例，應做好光源的選擇，如紅外LED成本低廉，其光譜分布為半峰帶寬約40nm左右窄帶分布，中心波長為830nm~950nm之間，利用黑白CCD相機即可獲得相應信息。對于光源的確定，應以滿足實際識別設計要求為基礎，保證光譜波長的合理性。

3.3多模態融合算法

基于多模態識別數據獲取方式以及處理順序，多模態算法主要包括并行與連續兩種結構，其中連續結構又稱為層疊結構，在進行數據處理時，可以按照順尋依次來進行，并且前一個數據處理結果會對后一個數據的處理結果產生影響。而并行結構在進行數據處理時，都是采取的單獨進行方式，各項數據之間不存在影響，只需要在運算最后將各結果進行融合。如果選擇用連續結構進行運算，整個過程效率更高。在運算時如果上一個數據處理效果可以滿足系統要求，則后面的數據就可以不必在繼續進行處理，避免了不必要運算造成的時間浪費。并且選擇用此種運算方式，可以提高多模態生物識別系統的可靠性，并行考慮每一處數據處理模塊，可以有效降低誤識率。

篇3

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4

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5

一、送別類詩歌

《詩經》云：“燕燕，差池其羽。之子于歸，遠送于野。瞻望弗及，涕泣如雨。”E3]古人送別如此傷感，皆因交通不便，相見甚難。津口渡頭～別，不知何時才能相見。“自古嘆行役．我今始知之。山川一何曠，巽坎難與期”。因此，自古以來，送別、寄懷成了詩歌創作中一個重要的主題。

吳嘉紀送別詩的寫作內容主要表現為對朋友旅程的描寫，或實或虛，或憂或喜，或春光明媚，或愁云慘淡。如其《送喬東湖之吳門》(卷八)云：“出門忽大笑，雪盡見青山。掛席東風來，浦禽鳴關關。草木帶行李，春晴無愧顏，前路游趣佳，掉頭海岸遠……”好友去蘇州，詩人牽手相送，兩人交談甚歡。送別路上春光明媚、草木翠綠、小鳥鳴唱．好似詩人正攜友游春。送別的苦楚詩中無跡可尋，“掛席東風來”、“前路游趣佳”等句隱含了詩人對朋友游歷東吳的欣喜和祝福。再如《送王季鴻之西泠》(卷三)：“西湖春二月，桃李爭芳妍；觀者皆快意，游子獨愴然!此鄉雖云樂，不如歸舊川。”同樣是春光明媚的季節，但對于漂泊求食的王季鴻來講，西湖的美景、桃李的芳香卻抵消不了思鄉和窮困的悲愁。詩人不禁為老友掬一把同情之淚。同時，詩人還在詩中想象了朋友在旅程中的情境，如《送汪左嚴北上》(卷三)：“村冷雞早鳴，橋危馬暗渡。悚星照童仆，殘夢經道路。淮甸隔云望．金臺仰面遇。三策獻廟廊，知音笑相覷。”詩人仿佛是伴隨著汪左嚴一路北行，其境其景猶如身臨其境。對于朋友的離別，吳嘉紀很少流露出如“沾巾”、“涕淚”等兒女情長．但詩人的依依惜別之情卻溢于言表：“看君策斑馬，自首搔天涯。”(卷三《送汪左嚴歸新安》)“去者方愉悅，送者忽彷徨。”(卷三《送程翼士》)“后夜酒醒思舊伴，烏啼殘月不勝愁。”(卷四《送吳仁趾》)“采花帶葉故鄉路，獨倚杖黎看去人。”(卷十《四月一日，送汪梅坡之東亭》)面對老友離別，詩人時常感嘆：“酒伴紛紛去，天涯獨黯懷。”(卷八《送汪三于鼎歸新安》)希望朋友們“別時去我遠，記得頻回顧”(卷十四《憶老朋》)。吳嘉紀的送別詩雖有離愁別緒之抒發．但沒有故意渲染離別的痛苦、無端的哀怨，而是以一種較為平和、自然的情調和坦率的情感，給人一種恬淡、真摯的感受。

吳嘉紀還有一些在清廷做官的友人，特別是詩人晚年，好友汪楫、汪懋麟等都一一出仕，詩人一方面堅守自己的民族氣節，另一方面也對朋友們的選擇表示理解，在為友人歡喜的同時隱藏的卻是自己心酸的淚滴。如卷三《七夕送王阮亭先生》其一：黃河新秋時，涼風吹去舫。帆底宦游人，欲發重惆悵。月高銀漢斜．雙星默相向。回首望廣陵．煙樹浮新漲。一鳥失其群，云宵自飄揚。

詩人對王士稹深懷知遇之恩．雖知與王“出處雖不同，吾曹各努力”(卷三《七夕同諸子集禪智寺碩公房，再送王阮亭先生》)，但在1665年秋王士稹離揚赴京仍讓當時揚州許多遺民文人“耆老淚盈把”。詩人借“鳥”的意象對王阮亭的前程表示祝福對于汪楫、汪左嚴等人的出仕，詩人既贊揚他們的才能，義能對他們進行善意的忠告。如《自淘上至竹西，送汪舟次之贛榆教諭任》(卷八)中對汪楫既有“可憐天下才．逡巡就小官”的惋惜．又有“良驥不好櫪．美瑜不戀山”的鼓勵，更有“黃鵠已高翔，鷗鳥難隨飛”的自勵。詩人常對友人提出勸告．如“依然是負米，勉矣宦游人”(卷八《送汪左嚴之太湖教諭任》)、“愛憎實自致，攀條君寞哀”(卷八《詩四首贈程云家》)、“羊裘懶與軒車近，恐使彈冠薄釣緡”(卷八《正月六日，王于番邀同程云家泛舟西溪》)，可見詩人對朋友的玉潔冰心、真摯感情。

二、寄懷類詩歌

吳嘉紀寄懷詩數量也較多，由于詩人獨寓一隅，對遠方的朋友思念已久，故情動于衷而發于言。詩歌顯得更情深味醇。如《寄吳公調》(卷一)：“昔日窮愁里，看余發舊林，懸知游子況，尚在故人心，書去夢魂遠，花開離別深，喈喈啼綠樹，求友愧作禽。”友人分別后的情況一直為詩人所關心，夢中不由想起昔日讀書交游之景．詩人恨不得變成一只禽鳥飛向友人。可見其思念何其之切。詩人惦念友人，更關心他們生活的細節，如：“春風至蕪城，曾否蘇疚疾?”(卷j三《早春寄汪三韓》)“問君遠歸來，．啼無衣?”(卷十五《寄吳介茲》)詩人對那些奔赴家鄉的友人有“饑雀戀空倉，贏驥懷故軒”(卷四《寄汪虛中》)之理解，安慰他們“榮達事事好，不如老親傍。人生得終養，短褐庸何傷!”(卷七《寄鄧孝威》)

吳嘉紀重友情。不僅因為其時常感到孤獨。更是其內心情感渴望的表現，因而是一種寂寥中更為熾熱的情感。詩人有“不得來攜手，思君顏色凋”(卷二《寄程濁庵》)的思念之苦，有“同心思離居，白發禁久別”(卷五《寄湯嚴夫》)的心靈相交，更有“極盡余生樂，朝朝扣爾門”(卷五《秋日懷孫八豹人六首》)的重逢盼望。特別是對于與自己一樣漂泊求食的友人，詩人常在詩中為他們的命運嗚不平，如他的好友王又旦，詩人以“揚州青銅鏡，多年陷泥滓；雕文已半蝕，妙質幸猶在。”(卷五《古意寄王黃湄》)來痛惜其不得重用。同時．詩人還以“悠悠天地間，真賞那易得”(卷四《寄汪虛中》)來勸慰失意的朋友，以“黃金散盡歸鄉邑，惟有貧交不忘君”(卷十一《寄澄塘吳仁夫》)來表達自己對友情的忠貞不渝之情。

吳嘉紀還有一些酬贈詩，多為應酬而作，如《十月六日羅母初度贈詩六首》(卷二)、《程臨滄、飛濤兩尊人雙壽詩》(卷三)、《詩四首為隆阜戴節婦賦》(卷十)等，詩中多為歌德頌節之語，其藝術價值相對較低，故不在此贅述。自古以來，“柳”已作為留別的意象存在于諸多送別詩中，而吳嘉紀的送別、寄懷詩中較少有些意象，出現“柳”字的只有兩處，其一為“暮春作客意無賴，況復折柳天一涯”(卷十二《送汪叔定》)。此處“柳”被組合成“折欏”一詞，也不過是送別的代稱，并無更多的含義。其二為“何日鳴琴重到此?海鷗隉柳最相思”(卷七《送分司汪芾斯先生歸錢塘》)。此處“柳”作為景物襯托相思之情，已非蘊含無限凄離別情之“柳”。

篇6

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7

1 研究內容

1.1 人眼檢測。雙眼是人臉的突出特征，在人臉中占據比較固定的位置，它是人臉中的極其重要的一個特征，現代的人臉識別技術很多都是建立在人眼精確檢測的基礎之上的，因此研究的首要內容就是如何進行人眼的精確檢測。人臉識別：本論文中，需要用嘴巴的移動來控制鼠標的垂直移動，因此需要識別人臉，在識別人臉后，則嘴的特征可以由潛在的分布關系比較準確的定位，也可以較有效的計算嘴的垂直偏移量。

1.2 二維圖像中的人眼測距。本論文中，鼠標水平的位移量是通過兩眼間距離的變化來計算的。因此，需要研究如何計算兩眼的距離，以及不同圖像中兩眼間距離的差值。

二維圖像中的嘴的運動：在人臉識別中可以較準確的識別出人的嘴，但是還需要計算在不同圖像中人的嘴的位置，進而求出兩者的差值，通過放大相應的比例計算出鼠標的垂直位移量。

人眼狀態檢測：我們需要研究在一個小范圍的連續時間內的人眼狀態，以此來表示鼠標的點擊。由于眼睛的對稱性，我們只需要重點研究一個眼睛的狀態。

2 國內外研究現狀

2.1 國外研究現狀。目前，在國外，美國，歐洲國家，日本等各國都展開了有關人臉識別的研究，目前國外的研究方法主要集中在以下幾個方面：

1）模板匹配：主要為固定模板匹配和變形模板匹配。固定模板匹配首先需要一些固定的人臉模板，然后通過計算測定樣本與這些參考模板之間的度量，以此來確定是不是人臉這種方法的實現比較簡單，但是人臉由于存在很多的不確定性，而且參考模板較少，所以準確率不高。變形模板彌補了固定模板的一些缺陷，使得準確率大大提高。2）神經網絡方法：神經網絡方法從本質上說是一種基于樣本的學習方法。將人臉與非人臉作為樣本聚類，以測試樣本與人臉樣本集和非人臉樣本集的子類之間的關系用于人臉檢測，眼睛定位和人臉識別。3）示例學習方法：它的工作原理是將人臉樣本和非人臉樣本送入學習機中，然后產生出判別規則，以此作為判斷輸入的是否是人臉。但是這種方式需要學量的模型，才能產生有效的判別規則，所以算法需要精確的區分性。4）基于隱馬爾可夫模型的方法：馬爾可夫模型是一個離散時序有限狀態機。而隱馬爾可夫模型是指這一馬爾可夫模型的內部狀態外界不可見，只能看到各個時刻的輸出值，對于人臉來說，我們就可以將臉上的器官作為一個序列，然后通過對這些區域的有序識別來檢測。

2.2 國內研究現狀。國內對于人臉識起步于80年代，主要提出的研究成果包括：

1）基于分形和遺傳算法的人臉識別方法：這種方法就是將圖像分成許多小區域，分別計算每個小區域的分形特征，通過遺傳算法進行聚類得到最優解以實現不變型識別。這種方法最大的好處是可以充分利用圖像的二維特征。2）基于相關性和有效互補性分析的多分類器組合方法，對人臉圖像做正交小波變換，得到不同頻帶上的四個子圖像，然后再分別提特征值。3）基于奇異值分解和數據融合的識別方法，對識別的結果用LOGISTIC回歸方法進行融合，得到更加精確的識別結果。4）利用反對稱雙正交小波變換的微分子功能，用兩幅人臉圖像的小波變換系數差作為模式矢量的貝葉斯人臉識別方法。

3 研究技術路線及可行性

3.1 完成對快速人眼檢測算法的選擇和優化。到目前為止，人們已經提出了很多有效的人眼定位及檢測的方法，大致可以分為三大類：

1）基于模板匹配的方法。模板匹配基本原理是在圖像的搜索區內逐點平移參考模板圖像，遍歷搜索區內的每一個位置點，同時根據某個相似性測度原則，計算搜索區內該位置點的圖像區域和參考模板的相關值，然后根據相關值的大小來判定跟蹤點的位置。2）基于灰度投影的方法。灰度投影是通過水平和垂直方向將人臉的灰度圖像的進行投影，并分別對水平和垂直方向上的灰度值及其函數進行統計，結合人臉的先驗知識及與人眼的幾何分布，找出各個變化點與之相對應的人臉及人眼位置；也有人利用水平和豎直兩個方向上的梯度信息來代替原始灰度值，以減小光照條件的影響。3）基于統計的方法。基于統計理論的檢測方法是利用統計分析并進行大量目標訓練學習的方法得到權重參數，來尋找出目標樣本與非目標本樣本的各自的統計特征， 再使用各自的特征構建分類器，使最后用分類器完成目標定位檢測。

3.2 完成對人臉和嘴巴的檢測。人臉識別的具體方法包括：1）基于特征臉（PCA）的人臉識別方法；2）神經網絡的人臉識別方法；3）彈性圖匹配的人臉識別方法；4）線段Hausdorff距離（LHD）的人臉識別方法；5）支持向量機（SVM）的人臉識別方法。

人臉識別的技術發展了三十年，因此技術已經比較成熟，但是人臉識別仍然存在一些問題，其主要原因在于人臉的相似性和易變性。但是在本論文中，只需要攝像頭捕捉到人臉，而不需要進行人臉的分辨和判斷，因此在實現上比較簡單，也能做到算法的優化處理。

3.3 完成對提取的信息處理。在本論文中，我們使用Microsoft Visual C++6.0來進行圖像的處理。我們主要分為以下幾個步驟：1）圖像格式變換。2）描繪灰度直方圖。3）中值濾波。4）圖像增強。5）邊緣檢測。6）瞳孔位置計算。

4 可行性分析

本論文主要是完成一個以人臉轉動來控制鼠標移動的系統的研制。其中軟件部分為本論文研究的重點。硬件部分包括普通電腦攝像頭，可以直接在市場上購買。實際應用中，首先將人臉轉動來控制鼠標移動的系統應用于手活動不方便的殘疾人身上。方便手活動不便的殘疾人能夠實現鼠標的操控。

5 具體應用

本論文研究了一種鼠標的操作模式。在這種操作模式下，人可以通過眼睛的移動或者臉的轉動來控制鼠標。這種方式改變了鼠標的傳統操作模式。對于身體殘障人士，特別是手臂有殘障的人士，應用這種鼠標方式來操作鼠標，可以大大的減少他們的操作負擔。而且對于普通人來說，通過這種方式，能夠緩解手臂手腕的壓力。

參考文獻：

篇8

手寫數字識別(Handwritten Numeral Recognition)是光學字符識別技術(Optical Character Recognition)的一個分支，它研究的對象是：如何利用電子計算機自動辨認人手寫在紙張上的阿拉伯數字。在整個OCR領域中，最為困難的就是脫機手寫字符的識別。手寫數字識別技術，涉及到模式識別和圖像處理、人工智能、形式語言和模糊數學、組合數學、信息論、計算機等學科；同時也涉及語言文字學、心理學、生物學等，是一門綜合性的技術[1]。

一、數字識別基本原理

人工神經網絡，是從生物學神經系統中發展而來的一門學科，在生物學的神經網絡中，神經元就是最基本的單元。一個神經網絡主要是有三個方面的要素來祖征的，一是：神經元計算特性、二是網絡結構、三是連接值的學習規則。一個神經細胞是有細胞體、樹突、軸突和突觸四個部分組成的，一個完整的神經元結構模型如圖1.1所示：

圖1.1結構模型

圖中的x1、x2、x3…、xn為神經元的輸入，uj為神經元的內部狀態，j為閥值，Wij為ui到uj連接的權值， yj為輸出，上述模型可以描述為

（1.1）

這個函數被稱為神經元的激活函數(Active function)[3]。通常所用的神經元特性函數如圖1.2所示：

圖1.2 常用特性函數示意圖

（一）神經網絡的結構和學習規則

神經細胞是通過突觸相互聯系的，將大量的神將元按照一定的規則聯接成為神經網絡，構成十分復雜的大腦神經網絡系統，可以建立許多種神經網絡模型[4]。

根據聯接方式的不同，大致可以分為兩大類：層狀和網狀[5]。

層狀的神經網絡結構是由許多層組成，每一層中有若干個神經元并且相鄰神經元是單向聯接的，而且同層間的神經元是不能聯接的；和層狀的神經網絡不同，網狀的神經網絡中，每個神經元之間都有可能為雙向聯接的，如圖1.3所示。

圖1.3 不同的神經網絡的聯接形式

二、前向多層網絡的結構及其BP學習算法

（一）感知器

感知器信息處理的規則為：

（2.1）

式2.1中 為輸入分量， 為它在t時的第i個輸入的值， 是閥值， 即為階躍函數。

所以感知器學習的規則為：

（2.2）

其中 為學習率（0

通過不斷對權重的調整，使得 對大量樣本保持穩定，則學習過程結束。

（二）前向多層網絡的BP學習算法

目前研究較多的網絡形式中向前網絡占有很高的比重，它分為輸入層、隱含層、輸出層三部分。隱含層又可分為一層或者多層[6]，如圖2.1所示。

網絡中的原始信息是由輸入單元的狀態所決定的，輸入單元的活性決定著隱含單元的活性，同樣隱含單元的活性決定著輸出單元的行為。

（三）誤差反向傳播算法計算步驟

我們可以假設：i、j為輸入層和它前一層中的一個單元，從而運用加權輸入 來求解出輸出單元i的活性，即

（2.3）

第i個單元和第j個單元的聯接權值即為 ，而 則視為前一層中第i個單元的活性水平。

解出的 ，我們可以用一個S函數來求解 ，即：

（2.4）

經過上述計算我們可以所有輸出元活性后，

利用 來計算網絡的誤差：（2.5）

式2.5中輸出層第j個單元的活性水平有 來表示，而 則表示第j個單元的期望輸出。

簡單的說反向傳播算法包括以下4個步驟：

（1）當一個輸出單元的活性被改變時，誤差倒數 就是期望活性與實際活性的差。

（2.6）

（2）求一個單元在所接受總輸入量變化時的誤差倒數 ，即式2.6的結果乘以輸出變化率 ，即：

（2.7）

（3）計算一個與輸出單元聯接權值改變時的誤差變化率EW。

（2.8）

可以看出 為式2.7的結果乘以與 。

（4）把對各輸出單元的所有單獨影響相加。

（2.9）

三、BP算法的實現流程

BP算法實現按如下步驟進行：

（1）首先進行初始化，并給所有的權值賦以隨機任意小的值，并對閥值進行初值設定；

（2）擬定訓練數據合集，并給出輸入向量x和期望輸出 ；

（3）計算y（實際輸出值）值

（3.1）

其中函數 （）為Sigmoid函數，即：

（3.2）

（4）對權值進行調整，按照誤差進行反向傳播，從而得到隱含層的修正權值

（3.3）

式中節點j的誤差為 ， 為大于零的增益，根據節點j的不同形式計算出 ：

中的 為大于零的增益， 為節點j的誤差， 的計算根據節點j的形式不同，由下式分別計算

（3.4）

（5）返回第（2）步重復，直至誤差滿足要求為止[6]。

參考文獻：

[1]張捷.手寫數字識別的研究與應用.碩士學位論文.西安:西安建筑科技大學,2004

[2]胡碩.基于遺傳算法的圖像分割研究.碩士學位論文.長春:東北師范大學,2003

[3]朱曉波.基于BP神經網絡的手寫體數字識別分析與研究.碩士學位論文.武漢:武漢科技大學,2003

篇9

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

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主辦單位：山東電子學會

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期刊簡介

本刊從信息技術的研究、應用角度展現IT行業與科技發展與進步，是全國高校、科研院所、企業發表信息科學研究、技術應用成果的園地。雜志內容以科技論文為主，并設有評論與綜述、信息化論壇、網絡通訊、信息處理與模式識別、研究與探索、方案與應用等欄目。整個雜志分三個層次，第一個層次是評論與綜述，由政府職能部門和專家對技術、產業的發展趨勢，所做的前瞻性的論述和規劃；第二個層次是電子信息科技論文，主要刊登高校研究生、科研院所的論文和理論研究成果；第三個層次是企業及各行業中IT技術的應用案例。

主要欄目：

綜述

信息化建設

解決方案

網絡與信息安全

信息處理與模式識別

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一、物聯網的概念

物聯網（Internet of Things，簡稱IoT）是新興的IT技術，它是指通過把射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，嵌入和裝備到公路、建筑、電網、供水系統、大壩、油氣管道等各種各樣的物體中，再結合現有的互聯網，實現人類社會與物理系統的整合的一種IT技術。

在這個經過整合的物聯網當中，通過互聯網實現物品的自動識別和信息的互聯與共享，另外中心計算機群也能對整合網絡內的人員、機器、設備和基礎設施進行實時的管理和控制。通過這樣一種技術手段，人類就能以更加精細和動態的方式管理生產和生活，達到“智慧”狀態，從而提高資源利用率和生產力水平大學管理，改善人與自然間的關系。

二、基于大學校園管理的物聯網關鍵技術

1. 感知技術

物聯網多通過RFID技術、傳感器來達到感知的目的。

RFID（Radio Frequency IDentification）技術，中文名為射頻識別技術，它是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號自動、快捷、方便地識別目標對象并獲取相關數據，從而實現對各類物體在不同狀態（移動、靜止、惡劣環境）下的自動識別和管理。

傳感器是能感受規定的被測量，并能按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置，多為敏感元件和轉換元件組成，用來感知信息采集點的環境參數。

2. 傳感器網絡

傳感器網絡是一個分布式智能化網絡系統。它在每個節點配備了傳感器、無線電收發器、微控制器和能源裝置等部件，再通過這些部件的協作，就可以監控不同位置的物理、環境狀況論文參考文獻格式。

3. 無線網絡

無線網絡指的是使用無線電技術進行傳輸的計算機網絡，它是有線網絡的延伸，和有線網絡功能相似，只是傳輸技術不同而已。它的優勢是在沒有有線網絡的地方，或是移動的環境下，也能同樣地連接上網絡。

4. 數據融合技術

數據融合技術是利用計算機技術、人工智能等技術，將來自多個傳感器的觀測數據進行采集、過濾、自動分析、綜合處理，進而得出相應的估計、決策等信息，以便輔助人們進行管理、決策工作。

三、物聯網在大學校園管理中應用的前提條件

大學作為年輕人密集的地方，同時也是高級知識分子集結地，在大學校園管理中運用物聯網技術，能迅速被人們接受和運用。且目前很多高校都擁有多年的校園網絡建設，已擁有校園網及校園無線網絡。這些都為物聯網在高校管理中的運用提供了前提條件。

四、物聯網技術在大學校園管理中的應用

1. 應用于圖書館檔案室管理

利用物聯網構建新型的高校圖書館、檔案室管理平臺大學管理，可以創新很多管理辦法。

圖書館、檔案室工作人員將RFID標簽貼在圖書、檔案中，通過標簽中的芯片和天線，再利用物聯網構建出RFID的無線射頻智能系統，這樣就能讓圖書、檔案擁有了GPS的定位功能。圖書、檔案在移動過程中，一旦經過館室中的各個檢查點，就立刻并跟蹤并記錄下來，并在服務器中儲存相關信息。這樣子，師生們在電腦上輸入書名、檔案的師生姓名，就能實時地掌握圖書、檔案當前的具置，再使用便攜式的掃描設備、手持機等工具進行跟蹤，就能快速找到自己想要的書籍、檔案。物聯網技術的引入，使得以前單純依靠號碼、人工查找的辦法得到了智能化的改革。

依據物聯網技術，還可以設計出圖書自助借還設備，師生們在借還圖書時，可以來到自助借還設備前邊，讓設備自動讀取借書證和圖書，由于使用RFID技術，設備可以在幾十厘米到幾米距離內讀取圖書，還可以一次讀取多本圖書，這樣子就提高了圖書借還速度，比之前使用條形碼，由圖書館工作人員現場一本一本地辦理借還手續高效得多。同時大學管理，設備還可以提供24小時借還圖書服務，為高校師生提供更為方便的服務。

在高校圖書館、檔案室中引入物聯網技術，將能為這些地方的管理提供靈活高效、減少人力的智能化方案。

2. 應用于校園安防管理

在物聯網安防管理平臺中，通過射頻識別、圖像識別、GPS、無線傳導網絡、遙感等技術，并結合日常的視頻監控系統，全面感知校園的環境、人和物的變化，而計算機系統將這些感知信息進行匯總、處理，適時地進行提示或報警。通過物聯網技術，我們就可以全方位地提升校園的安防自動化程度，實現智能化的識別和管理，提高效率，節省人力，從而更好地進行安防管理論文參考文獻格式。

當有物體闖上校園的圍墻或其他敏感區域時，系統通過在這些區域的紅外激光、次聲壓傳感檢測器、感應光纖等傳感終端，判別闖入物體的大小和具置，并通過傳感網絡調轉相應的攝像頭監控該區域，同時依靠圖像識別技術跟蹤闖入物體，相應的提醒信息也立即發送到中心和高校保衛人員的手持設備中。在得到提醒后，保衛人員就能立即調取該攝像頭的畫面。經過觀察后，當確實需要派保衛人員趕到現場時，物聯網安防管理平臺還可以利用地磁傳感器、校道旁安置的無線傳感節點、無線傳感網，以及保衛人員身上的手持終端大學管理，實時把握保衛人員在校園內的定位，以此中心就能方便地調度最近位置的人員前去現場。

篇12

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).

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隨著社會治安形勢的變化，公安業務工作時刻變化著。新情況、新需求、新知識、新經驗等層出不窮。論文作者應契合所學專業技術、圍繞公安工作迫切需要解決的實際問題，創造性地提出新的課題并找到解決問題的辦法。我國警犬使用范圍比較廣泛，在刑事偵察、禁毒緝私、安檢防爆等方面都有經過專門訓練的警犬投入使用。隨著犯罪現場條件的不斷復雜化，客觀上給警犬使用帶來諸多限定，特別是警犬現場延時性鑒別、追蹤，增加了一定的難度，致使出現了個別地區警犬技術消弱甚至消亡的情況。而時至今日，我國警犬鑒別技術取得的結論仍舊未被法庭接受為直接證據的事實也極大弱化了公安實戰中警犬技術應有的特色優勢。警犬技術裝備配發、警犬的社會化訓、養等新工作思路與模式的提出使基層警犬技術工作面臨機遇與挑戰。警犬技術專業的學生就應圍繞這些問題開展警犬技術“不可替代”的使用研究，解決警犬技術工作運行機制、警犬使用領域、訓練科目與方法、使用程序等一系列問題。例如論文“我國警犬作為裝備配發范圍的探討”、“警犬裝備配發使用模式探析”、“警犬裝備配發到公安基層派出所應用效果的調查研究”“、警犬繁育的社會化工作模式初探”“、警犬在新型查獲中的應用”、“警犬在硬水泥路面的追蹤能力研究”、“警犬在城市地鐵警務活動中的調查”、“淺談警犬識別氣味的科學性及程序”、“警犬氣味鑒定作為法定證據的探討”、“新時期警犬技術在處置群體性治安事件中的應用初探”、“治安犬戴口籠進行撲咬訓練的方法研究”等。

三、夯實理論基礎、滿足實戰需求

公安基礎理論是一門具有政治性、科學性、專業性和實踐性的基礎學術理論。它研究公安體系和公安對象、公安關系、公安工作及公安發展。作為預備警官有責任聯系實際、加強公安基礎理論研究，用實戰去檢驗與夯實理論的正確性、系統性、全面性、時代性。警犬學是一門新興的綜合性應用科學。它融合諸多學科，基礎理論涵蓋廣泛領域，如犬的解剖生理、警犬繁育、警犬的疾病防治、警犬的飼養、犬的行為學、器械制造技術、信息科技、刑事偵查和安全防范中的警犬使用、氣味識別技術等。其中警犬使用基礎理論引領警犬學的發展。例如，警犬使用中人犬結合理論主張在警務活動中以人為主導、以犬為主體，人、犬結合使用，論文“試論訓導員的行為對犬的影響”、“訓導員氣質類型測定與犬神經類型匹配的研究”、“淺析警犬訓導員的心理對氣味鑒別犬的影響”等從人和動物心理學、行為學角度佐證人犬結合理論的科學性并促使該理論的系統化發展。又如，刑偵用犬一直是我國現代警犬技術工作發展的主線，但隨著DNA、視頻等刑事技術以及技偵工作的發展，極大地壓縮了傳統的現場跡線追蹤和氣味鑒別等刑偵犬主要功能項目的發展空間。論文“利用箱式氣味識別裝置培養犬搜索血衣能力的研究”、“血跡搜索犬訓練的研究”通過刑偵用犬在直接間接鎖定犯罪嫌疑人、物證甄別性搜尋等方面研究檢驗了警犬氣味鑒別、搜索基礎理論的正確性，并通過血跡氣味的嗅認使刑偵用犬使用理論更加全面，粉碎刑偵用犬沒有需求等對刑偵用犬使用理論的質疑，解決符合實戰要求的刑偵犬極度缺乏問題。再如警犬誘導訓練的理論基礎是創建在游戲中自發的神經聯系與多種強化手段結合的條件反射，以達到本能欲望到訓練科目的轉換。論文“誘導與機械刺激對羅杜雜交犬基礎能力形成的影響”、“誘導混合氣味跡線對追蹤訓練效果的影響”、“誘導因素對鑒別準確性的影響”分別從不同的角度豐富了警犬誘導訓練理論。