自动识别技术.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,2,章 自动识别技术概论,按照国际自动识别技术的分类标准，对自动识别技术的分类有两种方法。,1,第,2,章 自动识别技术概论,2,2.1,条码技术,条码技术的核心是条码符号，我们所看到的条码符号是由一组排列规则的条、空，以及相应的数字字符组成，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。不同码制的条码，适用于不同的应用场合。,20,世纪,70,年代，国外超市开始广泛使用条码，继而发展到每家杂货店都开始使用条码以便于,POS,扫描，仓储商店和其他零售商店更是不甘落后，以致,POS,加条码扫描器成为所有零售店必不可少的设备。,20,世纪,80,年代初，由于美国国防部要求对其交货的产品都要有条码，从而推动了产品制造商不仅在车间现场，甚至在车站码头都开始使用条码。,3,2.1,条码技术,目前，条码还广泛应用于考勤报表、生产过程、库存控制及其他应用领域。条码在仓库管理中的作用越来越大，可以用于收货、理货、拣货和包装管理等等。,为降低成本和提高生产效率，几乎所有行业都采用了条码技术。零售业将其用于仓储和运输部门自动化，取得了很好的经济效益。,条码也广泛用于物品跟踪，图书馆和档案馆的图书和文档编目、文档管理，对危险废料的跟踪，对包裹的跟踪和车辆控制与识别等。,条码技术包括编码技术、符号技术、识读技术、印制技术以及检测技术。由于条码技术在具体应用中较为广泛，本书将用较多的篇幅予以说明，这些将在后面章中详细介绍。,4,供应链管理在全球,RFID,市场中份额的变化,条码识别,技术是应用简单符号来实现信息快速准确获取与传递的供应链管理应用技术。,全球条码设备应用的分布状况,条码识别技术应用领域,目前，条码应用集中在物流运输、零售和工业制造三个领域，市场份额已占全球市场的,2/3,。未来,5,年内，将继续保持这个趋势。,近年来，一些新兴的条码应用市场悄然兴起。诸如政府、医疗、商业服务、金融等领域的条码应用每年以,20%,的速度增长。,5,条码识别技术国内发展状况,2003,年国外条码技术装备在中国大陆地区的贸易额达,1.5,亿美元，比,2001,年翻一番。,2003,年条码技术装备在中国市场的销售额为,20,亿元人民币（硬件产品,17,亿元，软件产品和集成服务,3,亿元）。,中国成为全球条码技术装备市场增长最快的国家，,2004,年的国内市场为,30,亿元人民币，每年将以,35%,的速度增长。,到,2008,年，中国大陆地区条码技术装备的市场规模将达到,90,亿元人民币。,6,2004,年共有条码企业和研究机构,1000,家，,2005,年约,3000,家（其中约,2000,家在流通领域，如神州数码公司）。,条码识别技术国内发展状况,目前关键技术依靠进口，编码、生成、识读、条码识别等技术尚处于研发启始阶段；,2006,年国家的重点在二维新码制的制订。,2004,年，中国共有商品条码用户,10,万家、使用条码产品,100,万种、使用条码的商场几万家（全国共有工商企业,500,万家、大中型商场,40,万家）。,7,各行业对条码技术的应用有着强劲的内在动力，尤其是物流行业和电子商务行业。,条码技术市场发展动力,与世界经济的接轨，对各行业的条码技术应用形成了巨大的外在压力。,条码技术及其应用环境在中国日益成熟，国产自主技术开始形成。,“十一五”期间，政府将大力投入发展,条码识别技术、射频识别技术、生物特征识别技术为核心的自动识别技术,，在,2005-2010,年，将自动识别产业发展成为“技术领先、自主研发、应用深入、产业链完善”的产业服务体系，通过实施“典型行业应用示范工程”，带动“标准、产品、技术、人才”的发展，实现中国自动识别产业的跨越式发展（,中国自动识别年度报告,2003-2005,）。,8,2003,2008,增长率,零售业,9,24,167%,物流运输业,5,22,340%,工业制造业,1,12,1100%,政府,0.8,9,1025%,商业服务,1,7,600%,医疗卫生,0.5,4,700%,其他行业,2.7,12,344%,合计,20,90,350%,9,5,1,0.8,0.5,2.7,24,22,12,9,7,4,12,0,5,10,15,20,25,30,35,零售业,物流运输业,工业制造业,政府,商业服务,医疗卫生,其他,2008,2003,亿元人民币,中国条码应用集中在物流业、零售业、工业制造业三个领域。,条码技术应用市场,条码技术在政府、医疗、商业服务等新兴领域中的应用将快速崛起。,9,条码技术应用市场（物流）,订单号：,19306654,状态：,完成,处理时间,处理信息,操作人,2010-7-13 6:54:06,您提交了订单，请等待系统确认,客户,2010-7-13 6:56:01,您的订单已经进入北京一号库准备出库,系统,2010-7-13 8:06:50,您的订单已经打印完毕,宋丹丹,2010-7-13 9:00:13,您的订单已经开始拣货,赵博,2010-7-13 9:00:58,您的订单已通过扫描确认,齐海洋,2010-7-13 9:14:04,您的订单已打包完毕,京东打包员,2010-7-13 9:32:29,货物已分配到发货区，等待送往西直门站,李艳杰,2010-7-13 11:25:59,上车扫描，您的货物已经从北京库房出发，送往西直门站途中,陈海彦,2010-7-13 13:05:48,下车扫描，已到达西直门站,王良富,2010-7-13 14:07:33,您的货物已分配，等待配送,王良富,2010-7-13 14:19:43,配送员已经从站点出发，请您准备收货，姓名：徐红壮，手机号：,13521344684,王良富,2010-7-13 16:44:54,已完成配送,感谢您在京东商城购物，欢迎您再次光临！,徐红壮,送货方式：普通快递,承运人：京东快递,货运单号：,19306654,10,2.2,射频识别技术,射频识别技术的基本原理是电磁理论。射频系统的优点是不局限于视线，识别距离比光学系统远，射频识别标签具有可读写能力，可携带大量数据、难以伪造和有智能等特点。,射频识别技术适用的领域：,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，由于射频识别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。对于应用射频识别的特定情况应考虑传送距离、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等。,11,射频识别标签基本上是一种标签形式，将特殊的信息编码进电子标签，标签被粘贴在需要识别或追踪的物品上，如货架、汽车、自动导向的车辆、动物等等。,射频识别标签能够在人员、地点、物品和动物上使用。目前，最流行的应用是在交通运输（汽车、货箱识别）、路桥收费、保安（进出控制）、自动生产和动物标签等方面。自动导向车上使用射频标签可控制其运行。其他应用包括自动存储、工具识别、人员监控、包裹和行李分类、车辆监控和货架识别。自动识别车辆如右图所示。,2.2,射频识别技术,12,射频识别标签的类型很多。为动物设计的可植入的标签只有一颗米粒大小；为远距离通讯（甚至全球定位系统）使用的大型标签如同一部手持式电话。,标签有主动型（带电池）和被动型两种。,目前，国内外将射频识别技术广泛应用于对访问者控制、店铺防盗系统、物品和库存跟踪、自动收费、动物追踪、制造流程管理、联运集装箱和空运货物跟踪等方面，尤其在现代物流管理和军事后勤保障中应用更为广泛。,将射频识别技术与便携式数据终端（,PDT,）结合起来应用，可以把那些采集到的有用数据存储起来或传送至一个管理信息系统。,2.2,射频识别技术,13,1,车辆的自动识别,实现车号的自动识别是铁路人由来已久的梦想。,RFID,技术的问世，很快受到铁路部门的重视，从国外实践看，北美铁道协会,1992,年初批准了采用,RFID,技术的车号自动识别标准，到,1995,年,12,月为止，三年时间在北美,150,万货车、,1400,个地点安装了,RFID,装置，首次在大范围内成功建立了自动车号识别系统。,现在射频技术广泛地应用在以下领域：,此外，欧洲一些国家，如丹麦、瑞典也先后用,RFID,技术建立了局域性的自动车号识别系统，澳大利亚近年来也开发了自动识别系统，用于矿山车辆的识别和管理。,1,、车辆的自动识别,14,2,、高速公路收费及智能交通系统（,ITS,）,高速公路自动收费系统是,RFID,技术最成功的应用之一，它充分体现了非接触识别优势。在车辆高速通过收费站的同时自动完成缴费，解决交通“瓶颈”问题，避免拥堵，同时也防止了现金结算中贪污路费等问题。,美国,Amtch,公司、瑞典,Tagmaster,公司都开发了用于高速公路收费的成套系统。,2,、高速公路收费及智能交通系统（,ITS,）,15,交费站：不仅仅是扼住了公路的咽喉,由于公路投资主体多元化，特别是对于高速公路而言，“一路一公司、建管一体化”的管理体制，导致各高速公路实行独立收费，相邻路段连接处都设有主线收费站，造成主线收费站过多过密。随着广东路网的迅速发展，交通流量的迅猛增长，使收费站的设置以及收费模式的问题日益突出。,2,、高速公路收费及智能交通系统（,ITS,）,过多的收费站，让广东公路得了“肠梗阻”，每到收费站，车辆大排长龙司空见惯，如果收费站只开放部分车道，车辆拥堵更变本加厉。如此一来，非但修建高速公路的经济效益无法体现，还造成诸如交通事故频繁、社会物流效率下降、环境污染与资源浪费等一系列弊端。,另一方面由于各路、各收费站“各自为政”，不但在收费环节上存在标准不统一、收费级别各异等问题，更给管理和结算带来诸多不便。,16,2,、高速公路收费及智能交通系统（,ITS,）,为了解决上述问题，广东省在全省内的高速公路实施了联网收费系统，即指在全省收费公路采用兼容电子不停车收费和人工半自动收费的组合式收费技术（,ETC&MTC,），实现用户使用粤通卡在全省范围内以非现金的方式缴付通行费；以及在全省高速公路实行“统一收费、系统分帐”的收费管理方式。,ETC,（,Electronic Toll Collection,）不停车收费系统是目前世界上最先进的路桥收费方式。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站,ETC,车道上的微波天线之间的微波专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的。,该技术在国外已有较长的发展历史，美国、欧洲等许多国家和地区的电子收费系统已经局部联网并逐步形成规模效益。我国以,IC,卡、磁卡为介质,采用人工收费方式为主的公路联网收费方式无疑也受到这一潮流的影响。,17,2,、高速公路收费及智能交通系统（,ITS,）,不停车收费技术特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采用。在传统采用车道隔离措施下的不停车收费系统通常称为单车道不停车收费系统，在无车道隔离情况下的自由交通流下的不停车收费系统通常称为自由流不停车收费系统。实施不停车收费，可以允许车辆高速通过（几十公里以至,100,多公里），故可大大提高公路的通行能力；公路收费走向电子化，可降低收费管理的成本，有利于提高车辆的营运效益；同时也可以大大降低收费口的噪声水平和废气排放。,由于通行能力得到大幅度的提高，所以，可以缩小收费站的规模，节约基建费用和管理费用。另外，不停车收费系统对于城市来说，就不仅仅是一项先进的收费技术，它还是一种通过经济杠杆进行交通流调节的切实有效的交通管理手段。对于交通繁忙的大桥、隧道,不停车收费系统可以避免月票制度和人工收费的众多弱点，有效提高这些市政设施的资金回收能力。,18,3,、非接触识别卡,国外的各种交易大多利用各种卡完成，即所谓非现金结算，如电话卡、会员收费卡、储蓄卡、地铁及汽车月票等。,以前此类卡大都采用磁卡或,IC,卡，由于磁卡、,IC,卡采用接触式识读，在抗机械磨损、外界强电及抗磁场干扰能力差，磁卡易伪造等原因，目前，大有被非接触识别卡所替代的势头。,从日本,AIM,提供的资料看，日本经营磁卡电话的公司计划投资,5,亿日元，从明年开始，在两年时间内，替换掉原有的磁卡电话，日本经营地铁、游戏机的公司也都投入大量资金，取消原有磁卡设备，以“非接触”识别卡代之。,3,、非接触识别卡,19,4,、生产线的自动化及过程控制,RFID,技术用于生产线实现自动控制、监控质量、改进生产方式、提高生产率，如用于汽车装配生产线。,国外许多著名轿车，像奔驰、宝马都可以按用户要求定制生产，也就是说从流水线开下来的每辆汽车都是不一样的，由上万种内部及外部零件选项所决定的装配工艺是各式各样的，没有一个高度组织而且复杂的控制系统很难胜任这样复杂的任务。,德国宝马公司在汽车装配线上配有,RFID,系统，以保证汽车在流水线各位置处毫不出错地完成装配任务。,4,、生产线的自动化及过程控制,20,5,、动物的跟踪及管理,6,、货物的跟踪及物品监视,很多货物运输需准确地知道它的位置，像运钞车、危险品等，沿线安装的,RFID,设备可跟踪运输的全过程，有些还结合,GPS,系统实施对物品的有效跟踪。,RFID,技术用于商店，可防止某些贵重物品被盗，如电子物品监视系统,EAS,。,RFID,技术可用于动物跟踪，研究动物生活习性，例如：新加坡利用,RFID,技术研究鱼的迴游特性。,RFID,还用于标识牲畜，提供了现代化管理牧场的手段。还有，将,RFID,技术用于信鸽比赛、赛马识别等，以准确测定到达时间。,5,、动物的跟踪及管理,21,叉车通过时，射频识读器自动识读装载托盘上的射频标签,系统组成中的射频识读器，安装在托盘进出仓库必经的通道口上方，每个托盘上都安装了射频标签，当叉车装载着托盘货物通过时，计算机通过识读器了解货物出入库情况。,7,、智能托盘系统,22,包装箱固定的射频标签,包装箱上方是识读器天线，可识读包装箱上固定的射频标签,这是一个汽车制造业的仓库，创造性地使用射频识别技术“红、绿信号”系统，控制,3500,个仓库进出的包装箱。这些包装箱上固定着射频标签，包装箱里是需要特殊标识的原材料。射频标签固定在包装箱上，记录着每个包装箱的唯一标识。在包装箱进出口处安装了射频识读器，识读器天线固定在上方。当包装箱通过天线所在处，系统将标签记录信息与主数据库信息进行比较，正确时绿色信号亮（包装箱通过，如果不正确，则激活红色信号，同时将时间和日期记录在数据库中。）,8,、通道控制系统,23,正常通过的包装箱，激发绿色信号,不该通过的包装箱通过时，红色信号亮,8,、通道控制系统,24,通道门上方装有射频识读器，可同时识别通过车辆上的多个气瓶,每个气瓶上都装有射频标签,在该系统运行的每个气瓶上都装有射频标签。装有气瓶的卡车通过装有射频识读器的出口时，识读器可同时识别每个气瓶上的标签信息，如有非注册气瓶，可认为是被盗气瓶，被限制运出。该系统还同时获取气瓶的年检信息该系统充分利用了射频识别系统可识别高速移动物体及可同时识别多个标签的特点，实现气瓶运输过程多气瓶的实时监控及防盗。,9,、气瓶防盗系统,25,由,191,个国家邮政机构组成的全球邮政联盟（,UPU,）于本月（,2009,年,8,月）初启动了一个大规模的测试项目，涉及了,EPC Gen 2,无源,RFID,标签和阅读器。继,UPU,在中东地区的测试后，该项目将,测试,21,个国家间信件的发送和接收时间。,项目第一个阶段共有,21,个国家的邮政服务提供商参与：阿鲁巴、智利、印度、朝鲜、马来西亚、墨西哥、安的列斯群岛、挪威、秘鲁、卡塔尔、罗马尼亚、沙特阿拉伯、新加坡、斯洛伐克、西班牙、瑞士、多哥、突尼斯、阿拉伯酋长国和委内瑞拉。,UPU,计划于,2012,年将项目,-GMS,（全球监测系统）,-,扩展到,100,个国家。,10,、,UPU,启动全球邮件监测系统,26,据,UPU,服务质量主管,Akio Miyaji,称，,GMS,项目在每年送往全球各地,4310,亿封信件中选择一些件，测试它们的送达时间。在绝大多数国家，,通常单个包裹采用条形技术追踪；到目前为止，还没有有效的方式测量发送和接收信件的时间。,目前，,工业化国家采用一个公式（包括衡量送信质量的一个变量,-,运送和发送信件的时间）来分配邮票费用,。“我们需要了解信件发送质量，因为它与支付挂钩”,Miyaji,称。,在为期,17,个月的测试中，共有,600,个参与人员,-UPU,称为专门小组成员，将,EPC Gen 2,标签放入,38,个国家发出的,80,000,封测试信件里。,当信件流经邮政系统主要进出点时，标签被一一读取，直到每封测试信最后到达目的国家的邮政系统出口。,10,、,UPU,启动全球邮件监测系统,27,10,、,UPU,启动全球邮件监测系统,UPU,将利用,RFID,数据重构信件的发送路径，测量它们在重要关口的流经时间,。通过分析大量的数据，瑞士的,UPU,质量管理人员便可定位出系统的瓶颈。,“,GSM,项目可以让我们了解到信件从发送端到接收端的整个流程”,UPU GMS,项目经理,Antonio,Caeiro,称。项目在测试的最初几周便已上了轨道，他称，系统生产了最初的数据，项目经理可确认系统正常运行。,一旦系统开始全面运行，用户将可通过一个网络界面,-,分析和报告数据系统（,STAR,）,-,来获取相关数据。,28,10,、,UPU,启动全球邮件监测系统,UPU,最初考虑采用半有源,RFID,系统来追踪信件，但考虑到成本问题，最后没有采用。,UPU,于,2005,年开始计划,GSM,项目时，,Miyaji,称，当时一个半有源标签价格约为,50,美元。,此外，,UPU,在中东的测试采用无源超高频,RFID,标签,，对比之后发现半有源标签与无源超高频,RFID,标签的性能并没有什么区别，Miyaji,称。,德国公司,Quotas,雇请了专家小组，管理,RFID,信件的发送流程。,标签由,Alien Technology,供应。每个标签都编一个混合,ID,码，一部分,EPC,码，也包括一个,UPU,号。,Caeiro,希望,GMS,项目能促使各个国家邮政机构采用相关系统监测本国信件的发送质量，并随之对贵重的邮政资产实现贴标管理。,29,产品电子代码,EPC,的全称是,Electronic Product Code,，中文称为产品电子代码。,EPC,的载体是,RFID,电子标签，并借助互联网来实现信息的传递。,EPC,旨在为每一件单品建立全球的、开放的标识标准，实现全球范围内对单件产品的跟踪与追溯，从而有效提高供应链管理水平、降低物流成本。,EPC,是一个完整的、复杂的、综合的系统。,11,、产品电子代码,30,物联网,物联网（,The Internet of things,）的概念是在,1999,年提出的，它的定义很简单：,把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理。,国际电信联盟,2005,年一份报告曾描绘“物联网”时代的图景：当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。,12,、物联网,31,物联网把新一代,IT,技术充分运用在各行各业之中，具体地说，就是把,感应器嵌入和装备到,电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，,12,、物联网,然后将“物联网”与现有的互联网,整合起来,，,实现人类社会与物理系统的整合，,在这个整合的网络当中，存在能力超级强大的中心计算机群，能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施,实施实时的管理和控制，,在此基础上，人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活，达到“智慧”状态，,提高资源利用率和生产力水平，改善人与自然间的关系。,32,物联网,-,原理,12,、物联网,物联网是在计算机互联网的基础上，利用,RFID,、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“,Internet of Things”,。,在这个网络中，物品（商品）能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。,其实质是利用射频自动识别（,RFID,）技术,，通过计算机互联网实现物品（商品）的自动识别和信息的互联与共享。,而,RFID,，正是能够让物品“开口说话”的一种技术,。在“物联网”的构想中，,RFID,标签中存储着规范而具有互用性的信息，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现物品（商品）的识别，进而通过开放性的计算机网络,实现信息交换和共享，实现对物品的“透明”管理。,33,“物联网”概念的问世，打破了之前的传统思维。,12,、物联网,过去的思路一直是将物理基础设施和,IT,基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物，而另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。,而在“物联网”时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。,34,2.3,生物识别技术,生物识别技术,是指通过计算机利用人类自身生理或行为特征进行身份认定的一种技术，如指纹识别和虹膜识别技术等。据介绍，世界上某两个人指纹相同的概率极小，而两个人的眼睛虹膜一模一样的情况也几乎没有。人的虹膜在两到三岁之后就不再发生变化，眼睛瞳孔周围的虹膜具有复杂的结构，能够成为独一无二的标识。,生物识别技术是依靠人体的身体特征来进行身份验证的一种解决方案，由于人体特征具有不可复制的特性，这一技术的安全系数较传统意义上的身份验证机制有很大的提高。,定义：通过计算机，利用人体所固有的生理特征或行为特征来进行个人身份鉴定的技术,Biometric ID,。,与生活中的钥匙和密码相比，,人的指纹或虹膜不易被修改、被盗或被人冒用，而且随时随地都可以使用。,35,2.3,生物识别技术,生物识别是用来识别个人的技术，它以,数字形式测量所选择的某些人体特征，,生物识别技术适用于几乎所有需要进行安全性防范的场合，遍及诸多领域，在包括金融证券、,IT,、安全、公安、教育、海关等行业的许多应用系统中都具有广阔的应用前景然后与这个人的档案资料中的,相同特征作比较,，这些档案资料可以存储在一个卡片中或数据库中。,可使用的人体特征包括,指纹、声音、掌纹、手腕上和眼睛视网膜上的血管排列、眼球虹膜的图像、脸部特征、签字时和在键盘上打字时的动态等,。,36,2.3,生物识别技术,所有的生物识别工作大多进行了这样四个步骤：获取原始数据、抽取特征、比较和匹配。,生物识别系统捕捉到生物特征的样品，惟一的特征将会被提取并且被转化成数字符号，接着，这些符号被用作那个人的特征模板，这种模板可能会存放在数据库、智能卡或条码卡中，人们同识别系统交互，根据匹配或不匹配来确定他或她的身份。总之，生物识别技术在目前不断发展的电器世界和信息世界中的地位将会越来越重要。,从最基本的到最完善的，存在着多种不同级别的安全技术，生物识别技术将是最安全的。人的生物特征是众多的，某些可测量或可自动识别和验证的生物特征，已成为或将成为生物测定技术的前提，我们所做的基本工作就是对这些基本的特征进行统计分析，从中获得最有效的结果。,37,据报道，,2008,年奥运会北京将增加,10,万台人相识别设备用于反恐活动。,应用行业：,公共安全、信息安全、保密机构或系统等。,2.3,生物识别技术,市场规模：,2003,年全球规模为,7.19,亿美元，,2008,年将达到,46,亿美元。,应用领域：,指纹识别、虹膜识别、掌纹识别、步态识别、人相识别等。,中国市场：,20,世纪,90,年代开始萌芽，目前初步形成，,2004,年规模为,3.5,亿元人民币，其中,96%,为指纹识别产品，其他类型产品刚刚起步，尚不能解决设备配套和国产化问题。,38,2.4,语音识别技术,语音识别技术（在自动识别领域中通常被称作“声音识别”）将人类语音转换为电子信号，然后将这些信号输入进具有规定含义的编码模式中。它并不是将说出的词汇转变为字典式的拼法，而是转换为一种计算机可以识别的形式，这种形式通常可触发某个指令，例如，打开某个文件、发出某个讯号或开始对某一活动录音。,语音识别以两种不同形式进行信息收集工作：分批式和实时式。分批式是指使用者的信息从主机系统中下载到手持式终端机中，它自动更新，然后在工作日结束时将全部信息上载到计算机主机处。,在实时式信息收集中，语音识别也许会与射频技术相结合，提供移动式的实时信息传输。,39,在某些应用中，特别是多步骤检验的应用中，使用模拟语音提示可以帮助完成整个检验过程。语音识别与模拟语音提示相结合，帮助操作人员完成一系列的工作，它用操作人员对模拟语音提示的回答来确认工作的正确性。在速度和准确性要求较高的应用中，或者在操作人员的手和眼睛要用来进行其他工作，而不能写字或打字的情况下，语音识别是理想的技术。通常的语音识别应用包括收货,/,送货、批发、订单取货、零件追踪、试验室工作、库存控制、铲车操作、分类、材料处理、质量控制和仓库管理。,目前，语音识别得到越来越广泛的应用，因为使用它的要求并不很高（允许操作人员在日常工作时收集和输入信息），而且它的成本效益非常好。大多数语音识别系统是讲话人训练（依赖讲话人）式的。就是说，每个使用者将一组词汇读给这套系统，“训练”系统来识别他们特殊的声音。这种“训练”允许讲话人带有口音或使用特殊的词汇或术语。还有一种情况是不依赖讲话人的系统需事先存入代表人们讲话习惯的主要词汇，虽不需要特别训练，但是它只可识别有限的特殊词汇。,2.4,语音识别技术,40,语音识别系统还可分为两种类型：连续性讲话和间断发音。连续性讲话型允许使用者以一个正常的讲话速度讲话；间断发音则要求在每个词和词组之间留出一个短暂的间歇。,语音识别技术常用于汽车行业的制造和检查业务，也可用在仓储业和配送中心的物料实时跟踪，运输业的收货和装车船等，语音识别技术输入的准确率不如条码高。声音反馈再进行处理，会降低速度，而速度是语音识别技术的关键。语音识别技术如果能满足需要的速度，,即可应用于解放手眼和实时输入的场合。,随着,CPU,速度的提高和内存容量的增大，语音识别的能力和准确性也会得到提高，语音成为最简单最直接的输入方法。随着成本的降低和准确率的提高，语音识别会成为办公和生产环节中最普及的识别采集技术。下面简要介绍语音识别技术的应用领域。,2.4,语音识别技术,41,1,、在信息查询领域的应用,在传统的呼叫中心系统中，为了向用户提供个性化服务，并提高坐席的工作效率，在坐席的电脑端采用了“,Screen Pop”,技术。电话拨打进入呼叫中心后，系统通过识别拨打者的电话号码来进行用户识别，并从数据库里调出该用户的个人及历史交易信息，从而能够提高人工坐席的工作效率并向用户提供更具有针对性的信息服务。,但通过电话号码来进行用户身份识别的缺陷是显而易见的，一方面，同一个电话的呼入者未必是同一个人；另一方面某个信息查询用户可能会用不同的电话呼入。而声音识别技术就可以很好地解决上述两个问题。,基于每个人的声音特征都是惟一而且很少会发生变化的特性，可以通过声音识别技术进行用户身份识别，从而提高呼叫中心的工作效率，尤其在更加需要人性化服务的医疗、教育、投资、票务、旅游等应用方面，声音识别显得尤其重要。,2.4,语音识别技术,42,2,、在电话交易方面的应用,（,1,）为了降低用户名以及密码被猜中的可能性，用户名和密码往往很长而难以记忆或者容易遗忘。,在通过电话进行交易的系统中，如电话银行系统、商品电话交易系统、证券交易电话委托系统，交易系统的安全性是最重要的，这也是系统设计者所要重点考虑的内容。传统的电话交易系统采用“用户名,+,密码”的控制机制，以确认用户的身份并确保交易的安全性，然而这种控制机制有三个明显的缺点：,（,2,）密码有可能被猜到，而且现有的电话系统中，如果没有专用的端加密设备，通过,DTMF,信号输入身份密码，密码很容易被别人窃取。,（,3,）拨打者往往需要拨打很多数字才能完成身份验证并最终进入系统，给用户带来很大的麻烦。,2.4,语音识别技术,43,若在电话交易系统内采用语音识别技术来进行交易者身份识别与确认，上面的问题就可以迎刃而解，用户的声音是惟一的，可以通过说几句交易系统指定的话进行身份确认，其好处是显而易见的：,（,1,）提高了交易的快捷性。,对交易系统的用户来说，交易过程更加简单和人性化；若与电话自动语音识别技术相结合，通过语音下达交易指令，则更能提高交易的快捷性，缩短拨打用户的拨打时间，降低电话交易难度；准确的用户身份识别，可以通过用户信息数据库和历史交易数据库，为提供真正的,One-to-One,个性服务打下基础。,（,2,）降低交易系统费用。,降低坐席的干涉时间，提高效率；由于缩短了用户的拨打时间，从而减少了,IVR,硬件系统的通道需求数量。,（,3,）降低欺诈的可能性。,商家可以根据相关的声音识别技术，从数据库内查看拨打者的信用状况，判断这些信息的可信度，并据此决定是否送货等，由此可以大大地提高电话订购商品的效率，推动“电话商务”的发展。,2.4,语音识别技术,44,3,、在,PC,以及手持式设备上的应用,语音识别技术应用到,PC,以及手持式设备上，用户无需记忆密码，即可保证个人信息安全，大大提高系统的安全性，方便用户使用。如在,Mac OS 9操作系统中就增加了,Voiceprint password,的功能，用户不需要通过键盘输入用户名和密码，只需要对着电脑说一句话就可以登录。,在,PC,机及手持式设备上，也需要对用户身份进行识别，从而允许或拒绝用户登录电脑或者使用某些资源，或者进入特定用户的使用界面。采用传统的用户名加密码的保护机制，同样存在着用户名和密码被泄密、窃取或被遗忘等问题。,2.4,语音识别技术,45,4,、语音识别技术在保安系统以及证件防伪中的应用,同样，还可以把含有某人声音特征的芯片嵌入到证件之中，通过上面所述的过程实现证件防伪。,语音识别系统可用于信用卡、银行自动取款机、门或车的钥匙卡、授权使用的电脑、声音锁以及特殊通道口的身份卡。,2.4,语音识别技术,在卡上事先存储了持卡者的声音特征码。在需要时，持卡者只要将卡插入专用机的插口上，通过一个传声器读出事先已储存的密码，此时仪器接收持卡者发出的声音，然后进行分析比较，从而完成身份确认。,46,5,、与二维条码技术相结合的防伪应用,（,1,）可容纳约,1000,个汉字信息，比普通条码信息容量高几十倍。,PDF417,二维条码是一种高密度、高信息容量的便携式数据文件，,PDF417,二维条码及其系统的开发应用范围极广，在国外已广泛应用在国防、公安、交通运输、医疗保健、工业、商业、金融、海关及政府管理等领域。其典型优点如下：,（,2,）可将照片、指纹、掌纹声音、签字、文字等凡可数字化的信息进行编码。,（,3,）纠错能力强，破损面积只要不超过,50%,，可照常恢复全部信息。,（,4,）误码率不超过千万分之一，可靠性极高。,（,5,）容易制作且成本低廉。利用现有的点阵、激光、喷墨、热敏,/,热转印、制卡机等打印技术，即可在纸张、,PVC,，甚至金属表面上印出,PDF417,二维条码。,2.4,语音识别技术,47,与机器进行语音交流，让机器明白你说什么，这是人们长期以来梦寐以求的事情。,6,、语音识别技术在邮政领域中的应用,语音识别技术就是让机器通过识别过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高新技术，它使人们能够甩掉键盘，通过语音命令进行操作，因此语音识别正逐步成为信息技术中人机接口的关键技术。,在邮政行业，它可被广泛的应用在邮件处理中心和其它一些信息处理场合，并会产生较好地社会和经济效益。,48,1,）语音识别技术作为一项高新技术，它可以广泛地应用在邮政领域。,比如在一些小型邮件处理中心，目前仍存在一些多席位人工分拣机，分拣信函时需要人工输入,信函的邮政编码或格口地址代码,，为了保证准确和迅速的将信函入格，就要求分拣人员必须熟练的,使用键盘或牢记住与邮政编码相对应的格口代码,，稍有疏忽就会造成错分，,6,、语音识别技术在邮政领域中的应用,因此操作人员至少要经过三至五个月的培训才能上岗，如果利用语音识别技术，操作员只需将邮政编码呼叫一遍即可，并且要达到熟练分拣不必再需要大量的工作经验，大大提高了工作效率。,49,2,）语 音识别技术也可应用在近年来各一、二级中心局引进的信函自动分拣机中。,目前，各种自动分拣设备由于受光学字符识别技术的限制，自动识别率只在,70%,左右，为了提高分拣效率必须配备视屏补码系统，也就是将机器拒识字符的图象信息送往视屏补码台，由补码员在专用键盘上实时键入相应的数字，由于,30%,左右的邮政编码需要人工输入，并且补码速度要求小于,6,秒，,所以补码员的工作量和工作强度都很大，容易出现差错，并且差错是不可挽回的,，如果利用语音识别技术，补码员只需将显示在屏幕上的数字读出即可，只要稍稍有点责任心的就不会读错，因此，不论是哪种类型的分拣机都可以利用语音识别技术进行改造，以适应生产的要求。,同样，在包裹、印刷品、邮袋的分拣中，操作员也只需将邮件的地址信息用声音告诉机器，从而就可以从机械的键盘操作中解放出来。也相应减少了错分率。,6,、语音识别技术在邮政领域中的应用,50,3,）语音识别技术用在邮政,185,客户服务中心的应用,185,客户服务中心实际上就是呼叫中心，用户只需在任何地方拨打电话号码“,185”,，就能享受下列服务项目：咨询服务、邮政业务查询、公众信息服务如邮政编码、邮政网点分布信息、鲜花礼仪信息、旅游信息、保险常识、邮政邮购商品信息、热线电话信息等，同时，还可以接受客户请求办理邮政业务等。,呼叫中心提供的是,24,小时全天候服务，所有这些信息的传递，都是通过语音沟通的，因此，语音识别技术在这里起着举足轻重的作用，呼叫中心的重要的一个组成部分,交互式语音应答（,IVR,）系统就是语音识别技术,的典型应用，它给呼叫中心带来了强大的生命力，用户通过双音频电话输入语音信息，,IVR,系统识别出结果后，就向用户播放预先录制好的语音，回答用户的问题，,IVR,还具有语音信箱等功能，在,185,客户服务中心，,有,80,90,的呼叫不需要座席代表的干预就能完成，从而减少了语言误解和消息失真。,6,、语音识别技术在邮政领域中的应用,51,2.5,图像识别与处理技术,随着微电子技术及计算机技术的蓬勃发展，图像识别技术得到了广泛的应用和普遍的重视。作为一门技术，它创始于,20,世纪,50,年代后期，经过近半个世纪的发展，已经成为在科研和生产中不可或缺的重要部分。,早在,20,世纪,20,年代，人们利用巴特兰（,Bartlane,）电缆图片传输系统，经过大西洋传送了第一幅数字图像，它使传输时间从一个多星期减少到了,3,小时，使人们感受到数字图像传输的魅力。它的传输方法是，首先对图像进行编码，然后在接收端用一台电报打印机利用字符模拟中间色调把图像还原出来。,为了对图像的灰度、色调和清晰度进行改善，人们采用了各种方法对图像的传输、打印和恢复等技术进行改进，在此后的,40,年中这种努力一直延续。直到大型计算机出现后，人们才开始用计算机来改善图像。,52,在,1964,年，美国喷射推进实验室（,JPL,）进行了太空探测工作，当时用计算机来处理测距器,7,号发回的月球图片，以矫正飞船上电视摄像机中产生的各种不同形式的固有的图像畸变，这些技术都是图像增强和复原的基础。同时，工作人员成功地用计算机绘制出月球表面的地图。,2.5,图像识别与处理技术,随后，在,1965,年又对徘徊者,8,号发回的几万张照片进行较为复杂的数字图像处理，使图像质量进一步提高。,JPL,的工作引起了世界上许多有关方面的注意，,JPL,也更加重视数字图像技术的研究，投入了更大的力量，并取得了许多非凡的成果。,