時間:2023-03-02 15:03:03
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CIS主要包括了理論識別、視覺識別以及行為識別三大部分。理念識別一般指的是電視臺的辦臺宗旨、對電視頻道的定位、對電視頻道的經(jīng)營理念以及對電視頻道發(fā)展戰(zhàn)略的理念。行為識別主要是對電視頻道統(tǒng)一的行為規(guī)范、各項資源的管理制度、對電視頻道各項資源的配置以及電視臺的領(lǐng)導(dǎo)形象等。視覺識別是理論識別和行為識別指導(dǎo)下的一種外在形式的具體體現(xiàn),同時也是最能體現(xiàn)出電視頻道整體內(nèi)容個性的最為直接的手段。
二、對電視頻道包裝的色彩設(shè)計原則的分析
在對電視頻道包裝的過程中,如何有效運用色彩效果是電視頻道在包裝色彩設(shè)計環(huán)節(jié)中的重要原則。色彩在電視頻道中運用的好壞,直接關(guān)系到電視頻道包裝的整體效果,因此在對電視頻道進行色彩設(shè)計的過程中,一定要掌握好對電視頻道色彩的設(shè)計,堅持電視頻道包裝中的色彩設(shè)計原則。色彩設(shè)計原則主要有兩個方面的內(nèi)容:一方面指的是要注重電視頻道色彩的功能性。不同類型的電視節(jié)目,其功能、效果是不一樣的,在對電視頻道進行包裝時,要根據(jù)電視頻道的不同功能,進行節(jié)目色彩的顏色搭配,使其達到電視節(jié)目要體現(xiàn)的功能。另一方面是要根據(jù)觀眾的喜好進行色彩的設(shè)計。電視臺開辦節(jié)目的重要的目的就是提高電視節(jié)目的收視率,因此電視頻道要想獲得高收視率,就要堅持走群眾路線,了解觀眾的喜好,并根據(jù)觀眾的喜好選擇色彩,對當(dāng)下最流行的主流顏色進行設(shè)計,滿足觀眾的需求,投其所好,從而更好地提高電視頻道的收視率。同時,電視節(jié)目作為一個傳播媒介,對觀眾的價值觀和思想行為有一定的引導(dǎo)作用,因此電視頻道在進行色彩設(shè)計包裝時,還要考慮到電視節(jié)目的文化性以及電視節(jié)目的地域性。
三、電視頻道品牌包裝中色彩的運用
(一)電視頻道包裝中暖色調(diào)的運用
暖色調(diào)在電視頻道中,一般都會給人一種既活潑又不失溫馨的感覺,暖色調(diào)在電視頻道的色彩設(shè)計環(huán)境中,大部分情況下都運用在一些綜合節(jié)目和娛樂節(jié)目的開頭中。
(二)電視頻道包裝中冷色調(diào)的運用
冷色調(diào)往往給人一種凝重的感覺,其色調(diào)在設(shè)計搭配中具有一定的嚴(yán)肅性。在各類新聞報道中,對冷色調(diào)使用的比較廣泛,冷色調(diào)的顏色搭配能很好地體現(xiàn)出新聞頻道需要的冷靜和時效,冷色調(diào)的樸實和內(nèi)向,有利于觀眾在觀看的過程中,冷靜下來思考問題,給那些感覺比較活躍和具有擴張力的色彩提供一個深遠、包容的空間,讓二者之間相互襯托,達到一種和諧的狀態(tài),給觀眾不同的視覺效果。
(三)統(tǒng)一色調(diào)的運用
在對電視頻道進行包裝的過程中,要重點考慮到色調(diào)的統(tǒng)一性以及協(xié)調(diào)性。電視頻道在包裝的過程中,要想達到這一點,就要做好以下幾個方面的要求:
1.要做好相近顏色和同類顏色的統(tǒng)一。
在色彩三要素中,對顏色的明度、顏色的純度以及色相中提取任何一種加以處理,就很容易達到色彩的統(tǒng)一。在包裝電視頻道的過程中,使用統(tǒng)一色調(diào)的處理方法,讓電視臺的顏色統(tǒng)一地偏向一種灰度或明度,可以讓電視臺的畫面統(tǒng)一地籠罩在某一特定的顏色氛圍中,凸顯出電視節(jié)目的特色。
2.要做好顏色對比的協(xié)調(diào)。
電視節(jié)目中色彩的明度、色彩的純度、色相以及面積和形狀等關(guān)系中的各種不協(xié)調(diào)因素,通過調(diào)整他們之間的比例關(guān)系,加強各個因素之間的呼應(yīng),靠重復(fù)和條文的使用,可以提高顏色的律動感。要綜合考慮好電視節(jié)目主體和背景、字體和圖形、基調(diào)和點綴之間的色彩對比。
3.要做好無顏色為媒介的協(xié)調(diào)。
電視頻道包裝中的無顏色包裝主要指的是黑色、灰色、白色、銀色和金色等一系列顏色,這些顏色都是一些中性的顏色,比較容易和其他顏色搭配。比如,中國年畫中的色彩主要以大紅和大綠的色彩為主,這些色彩都難以達到協(xié)調(diào)的效果,在其中使用黑線進行勾勒,讓整個畫面既可達到光鮮奪目的效果,又能使整體上看上去比較協(xié)調(diào)。
四、總結(jié)
關(guān)鍵詞:J2EE;通信營業(yè)廳;視頻質(zhì)量;評價系統(tǒng)
為提高通信營業(yè)廳的服務(wù)水平、安防級別和管理效率,目前大部分通信營業(yè)廳均已配備了視頻監(jiān)控系統(tǒng)。然而,隨著視頻監(jiān)控前端攝像機數(shù)量的不斷增加和視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的不斷擴大,傳統(tǒng)的依靠人工評測對圖像質(zhì)量進行遍歷檢查的方式已不能滿足現(xiàn)有高清數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用和維護的需要。因此,借助軟件工程和圖像識別等計算機技術(shù),建立一個對通信營業(yè)廳內(nèi)視頻設(shè)備監(jiān)控質(zhì)量自動評價的系統(tǒng)顯得非常重要。J2EE技術(shù)所具有的可移植、低維護成本、安全和易擴展等特性使其被廣泛應(yīng)用于企業(yè)Web應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)中[1]。本文采用目前技術(shù)成熟的J2EE開發(fā)平臺,通過對系統(tǒng)進行分層以降低系統(tǒng)的耦合性和開發(fā)的難度,將視頻評價算法封裝為可在Java程序中被調(diào)用的動態(tài)庫文件,實現(xiàn)對視頻質(zhì)量的評價。
1設(shè)計原則
本文的目標(biāo)是設(shè)計通信營業(yè)廳視頻設(shè)備質(zhì)量評價系統(tǒng)。借助圖像識別技術(shù),實現(xiàn)視頻設(shè)備質(zhì)量評價的自動化和智能化,從而有效降低人工成本,幫助用戶及時獲知視頻設(shè)備的質(zhì)量情況,并能針對異常設(shè)備進行處理,保障視頻設(shè)備的正常運行。為保證系統(tǒng)實現(xiàn)的成功性,在系統(tǒng)設(shè)計時,應(yīng)以系統(tǒng)的實用性為基本原則,在滿足用戶業(yè)務(wù)功能需求的同時,確保系統(tǒng)易于修改和擴展,以適應(yīng)未來的發(fā)展。結(jié)合系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境和用戶的實際需求,本系統(tǒng)的設(shè)計過程遵循以下設(shè)計原則:(1)實用性,以視頻設(shè)備質(zhì)量評價的工作流程為基礎(chǔ),始終以用戶要求為中心,確保系統(tǒng)具有實用、方便等特點;(2)模塊相關(guān)性,系統(tǒng)通常包含若干個子模塊,子模塊之間應(yīng)具有一致的數(shù)據(jù)格式和描述方式,以保證系統(tǒng)的完整性和一致性;(3)可擴展性,系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)順應(yīng)信息管理的主流發(fā)展方向,降低系統(tǒng)模塊的耦合度,確保當(dāng)組織結(jié)構(gòu)或功能需求發(fā)生改變時,系統(tǒng)易于擴充和升級;(4)可靠性,系統(tǒng)在運行期間應(yīng)能連續(xù)不斷地正常工作,應(yīng)充分考慮邊界條件,對可能出現(xiàn)的問題進行預(yù)處理,提高系統(tǒng)的內(nèi)部保護機制;(5)安全性,從網(wǎng)絡(luò)傳輸、系統(tǒng)安全、用戶安全、程序安全和數(shù)據(jù)存儲安全等5個方面進行設(shè)計,可采用如權(quán)限管理、加密等措施保證系統(tǒng)的安全性。
2系統(tǒng)設(shè)計
2.1系統(tǒng)體系架構(gòu)設(shè)計
根據(jù)通信營業(yè)廳視頻質(zhì)量評價系統(tǒng)開發(fā)和部署的實際情況,借鑒已有成熟的軟件體系架構(gòu),通信營業(yè)廳視頻質(zhì)量評價系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu),基于SpringMVC框架將系統(tǒng)劃分為表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)存儲層、數(shù)據(jù)接口層和數(shù)據(jù)源層等5個層次。數(shù)據(jù)源層獲取視頻流數(shù)據(jù),主要來源為視頻監(jiān)控系統(tǒng)。數(shù)據(jù)接口層負責(zé)對數(shù)據(jù)源層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行過濾、清洗、轉(zhuǎn)換和加載等操作。數(shù)據(jù)存儲層保存系統(tǒng)正常運行所需的數(shù)據(jù),通過JdbcTemplate實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的操作,如增加、刪除、更新和查詢等。業(yè)務(wù)層負責(zé)提供軟件系統(tǒng)包含的如計算服務(wù)、質(zhì)量評價和統(tǒng)計分析等業(yè)務(wù)邏輯,業(yè)務(wù)層能夠?qū)?shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)存儲層保存,也可以調(diào)用數(shù)據(jù)存儲層的數(shù)據(jù)傳遞到表現(xiàn)層予以顯示,起到承上啟下的作用,業(yè)務(wù)層返回到表現(xiàn)層的數(shù)據(jù)通過JSON實現(xiàn)數(shù)據(jù)序列化。表現(xiàn)層是用戶與軟件系統(tǒng)交互的方式,負責(zé)數(shù)據(jù)展現(xiàn)和接收用戶輸入的數(shù)據(jù),其主要表現(xiàn)方式為Web瀏覽器。通過對系統(tǒng)的層次劃分,各層次功能相互分離,能夠有效降低層次之間的依賴性,當(dāng)系統(tǒng)需要修改或升級時,只需替換所在層次部分,因此系統(tǒng)具有更好的可擴展性和可維護性[2]。
2.2功能設(shè)計
系統(tǒng)以通信營業(yè)廳視頻設(shè)備監(jiān)控畫面質(zhì)量智能化檢查需求為導(dǎo)向,通過對視頻設(shè)備質(zhì)量檢查的工作流程進行分析調(diào)研,視頻質(zhì)量檢查工作主要分為以下5個步驟。(1)對設(shè)備進行分類。由于通信營業(yè)廳視頻監(jiān)控設(shè)備數(shù)量大、分布廣,因此,應(yīng)首先對視頻設(shè)備進行分類,提高視頻設(shè)備檢測的覆蓋率和設(shè)備的管理水平。(2)制定檢查任務(wù)。主要實現(xiàn)對檢查任務(wù)的管理,用戶可以創(chuàng)建一個新的任務(wù)或開啟一個已有的任務(wù),每個任務(wù)關(guān)聯(lián)一組視頻設(shè)備。(3)視頻質(zhì)量評價。用戶在開啟某個任務(wù)后,由計算機獲取該任務(wù)對應(yīng)的視頻設(shè)備,然后開始對這組視頻設(shè)備的實時監(jiān)控畫面的質(zhì)量進行評價。(4)檢查結(jié)果管理。完成視頻質(zhì)量評價后,用戶可以在檢查結(jié)果管理功能中查看到所檢查視頻設(shè)備的質(zhì)量狀態(tài),如視頻設(shè)備是否存在清晰度故障、亮度故障、畫面偏色、信號缺失等問題。(5)維修管理。針對檢查結(jié)果為異常的視頻設(shè)備,用戶可以創(chuàng)建對應(yīng)的維修單據(jù),并聯(lián)系維修人員對設(shè)備進行檢修,檢修完畢后再將設(shè)備的狀態(tài)修改為正常狀態(tài)。本項目擬實現(xiàn)的系統(tǒng)中的主要功能應(yīng)包括設(shè)備管理、任務(wù)管理、質(zhì)量評價管理、檢查結(jié)果管理、維修管理等功能,此外還應(yīng)具有統(tǒng)計分析、系統(tǒng)管理的輔助。與傳統(tǒng)的依靠人工評測的方式對圖像質(zhì)量進行遍歷巡檢模式相比,借助計算機技術(shù)實現(xiàn)的通信營業(yè)廳視頻質(zhì)量評價系統(tǒng)的功能特點主要有:(1)借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實時獲取遠程營業(yè)廳的視頻設(shè)備監(jiān)控畫面,能夠有效解決視頻設(shè)備數(shù)量多、分布廣等問題,從而降低查閱視頻設(shè)備監(jiān)控質(zhì)量的難度,縮減經(jīng)濟成本支出,縮短巡檢周期。(2)將圖像識別技術(shù)應(yīng)用于通信營業(yè)廳視頻設(shè)備評價中,能夠有效降低人的主觀因素對視頻質(zhì)量評價的影響,減少人力成本,提供工作效率,并有效減少漏判誤判情況的發(fā)生。(3)通過對視頻設(shè)備監(jiān)控畫面的輪番檢測,能夠確保檢查設(shè)備的完整性和及時性,降低由于人工操作導(dǎo)致的漏看和忽視等情況的發(fā)生。(4)通過計算機程序能夠從客觀上有效識別出如清晰度故障、亮度故障、視頻噪聲、畫面偏色、畫面凍結(jié)等常見故障,從而使視頻設(shè)備維修人員能夠更加科學(xué)具體地掌握設(shè)備的異常問題,更有針對性地開展維修工作。(5)通過對視頻設(shè)備故障歷史數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,形成故障知識庫,以報表的形式展現(xiàn)給用戶,為決策提供更加科學(xué)的依據(jù)。
2.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計
關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計的目標(biāo)就是要從各種可能的關(guān)系模式組合中選取一組關(guān)系模式來構(gòu)成一個數(shù)據(jù)庫模式,使得人們既不用存儲不必要的重復(fù)信息,又可以方便地獲取信息[3]。為確保數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)合理,降低數(shù)據(jù)的冗余性,通常應(yīng)遵循數(shù)據(jù)庫設(shè)計的三范式。在描述數(shù)據(jù)庫中各個元素之間關(guān)系時,通常采用實體關(guān)系模型進行說明。如視頻設(shè)備、視頻設(shè)備類和檢查任務(wù)之間實體關(guān)系可描述為:視頻設(shè)備具有設(shè)備ID、設(shè)備名稱、設(shè)備類型、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備地址、設(shè)備是否異常等屬性,主鍵為設(shè)備ID;設(shè)備與設(shè)備類之間為多對多的關(guān)系,即一個設(shè)備可以屬于多個設(shè)備類別,一個設(shè)備類可以包含多個不同的設(shè)備;設(shè)備類與檢查任務(wù)之間為一對多的關(guān)系,即一個設(shè)備類可以歸屬于多個不同的檢查任務(wù),而一個檢查任務(wù)僅對應(yīng)一個設(shè)備類。
3結(jié)語
本文主要介紹了基于J2EE的通信營業(yè)廳視頻質(zhì)量評價系統(tǒng)的設(shè)計。采用被廣泛應(yīng)用于企業(yè)Web應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的J2EE平臺,通過對系統(tǒng)架構(gòu)分層,以降低系統(tǒng)的耦合性和開發(fā)難度,以視頻質(zhì)量檢查工作流程為基礎(chǔ),設(shè)計了系統(tǒng)中的主要業(yè)務(wù)模塊,借助實體概念模型介紹了設(shè)備、設(shè)備類和檢查任務(wù)之間的部分?jǐn)?shù)據(jù)庫設(shè)計。通過視頻質(zhì)量評價系統(tǒng)的應(yīng)用,能夠解決傳統(tǒng)的依靠人工視檢方式存在的工作量大、經(jīng)濟成本高和遺漏率高等問題,提高通信營業(yè)廳的安防水平和管理效率,進而促進通信營業(yè)廳整體服務(wù)質(zhì)量的有效提升。
作者:伍玲 單位:湖北工業(yè)大學(xué)
[參考文獻]
[1]邵淑儀.輕量級架構(gòu)在網(wǎng)上業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù)(學(xué)術(shù)交流版),2009(3):566-567.
關(guān)鍵詞:USB;視頻卡;MPEG;WDM
通用串行總線(UniversalSerialBus,即USB)以其方便的即插即用和熱插拔特性,以及較高的傳輸速率,成為PC領(lǐng)域廣為應(yīng)用的外設(shè)連接規(guī)范。目前,國內(nèi)外普遍采用的是USB1.1規(guī)范,它支持兩種傳輸速率:1.5Mbps和12Mbps,主要應(yīng)用在低速傳輸要求的場合。2000年的USB2.0規(guī)范提供了480Mbs的傳輸速率,以滿足更快的數(shù)據(jù)傳輸要求。
為了使MPEG視頻卡快速地向PC機傳送大量的數(shù)據(jù),我們在設(shè)計MPEG視頻卡與PC機的接口時采用USB2.0技術(shù)。對USB的設(shè)計與開發(fā),我們是基于CYPRESS公司的EZ-USBFX2系列的CY7C68013芯片及其FX2開發(fā)包。
1、硬件設(shè)計
傳統(tǒng)的采用PCI接口的MPEG視頻卡,不但占用了有限的PCI插槽,安裝不方便,而且不支持熱插拔和即插即用。所以,在本設(shè)計中,我們選用USB2.0接口芯片對傳統(tǒng)的MPEG視頻卡進行了改進。
改進后的USB2.0接口的方案如圖1所示。
該USB2.0接口的MPEG視頻卡的工作原理為:音視頻信號經(jīng)AK4550音頻處理芯片及AA7113視頻處理芯片進行A/D轉(zhuǎn)換,將模擬信號轉(zhuǎn)換成8bit的PCM格式的數(shù)字信號,傳入SZ1510音視頻壓縮采集芯片進行處理,將編碼調(diào)制PCM格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為符合格式MPEG-1的混合影視文件,最后MPEG-1數(shù)據(jù)經(jīng)USB接口芯片送給PC機作進一步的處理,如存儲、顯示等。
設(shè)計中,我們選用的USB接口芯片是EZ-USBFX2系列的CY7C68013芯片。該芯片是針對USB2.0的,而且和USB1.1兼容,它支持兩種傳輸速率:全速(Full_speed)12Mbps和高速(High_speed)480Mbps,它不支持低速(Low_speed)1.5Mbps。該芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。
CY7C68013-128AC內(nèi)部集成了一個增強的8051內(nèi)核,它既與標(biāo)準(zhǔn)的8051兼容,又有諸多的改進:最高工作頻率48MHZ,一個指令周期只需4個時鐘周期,比標(biāo)準(zhǔn)的8051平均提高了2.5倍;2個UARTS端口;3個定時/記數(shù)器;擴展的中斷系統(tǒng)及其更多I/O口等。CY7C68013內(nèi)部集成的USB2.0的SIE能完成大部分USB2.0協(xié)議的處理工作,減少了用戶對繁雜的USB協(xié)議的處理。另外,用戶在開發(fā)時,可以利用GPIF和FIFO方式實現(xiàn)與高速設(shè)備之間的邏輯連接,并進行高速數(shù)據(jù)的傳輸。在該改進方案中,我們選用的是GPIF方式,實現(xiàn)和Z1510之間的通信。
2、軟件設(shè)計
USB軟件設(shè)計包括三方面的工作:固件(Fireware)設(shè)計,驅(qū)動程序設(shè)計和主機端應(yīng)用程序的設(shè)計。
(1)固件設(shè)計
設(shè)計中,我們考慮到MPEG視頻卡要求快速地持續(xù)地傳送大量數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)的完整性要求不太高,我們采用ISO傳輸方式。另外,我們讓CY7C68013工作在GPIF模式下的FIFORead方式,最多可以傳輸4Gbyte(WORDWIDE=0)或word(WORDWIDE=1)。外設(shè)的數(shù)據(jù)由于不需8051的處理,我們采用自動打包的方式(AUTOIN=1),直接從FIFO到SIE,這樣有利于提高傳輸速率。其主要實現(xiàn)代碼如下:
voidTD_Init()
{
CPUCS=0X01;file://CLKSPD[1:0]=10;for48MHzoperation.
GpifInit();
……
SYNCDELAY;
EP6CFG=0XDA;file://端點配置:同步IN方式、緩沖大小1024字節(jié)
SYNCDELAY;
FIFORESET=0X80;//activateNAK_ALLtoavoidraceconditions
SYNCDELAY;
FIFORESET=0X06;file://reset,FIFO6
SYNCDELAY;
FIFORESET=0X00;file://deactivateNAK_ALL
SYNCDELAY;
EP6FIFOCFG=0X0D;file://wordwide=1
SYNCDELAY;
……
}
(2)驅(qū)動程序設(shè)計
在WINDOWS平臺下,USB驅(qū)動程序由三部分組成:USB設(shè)備驅(qū)動程序,USB總線驅(qū)動程序和USB主控制器驅(qū)動程序,它們必須遵循WIN32驅(qū)動程序模型(WDM)。其中,WINDOWS操作系統(tǒng)已經(jīng)提供了處于驅(qū)動程序棧底的USB總線驅(qū)動程序和USB主控制器驅(qū)動程序。而USB設(shè)備驅(qū)動程序由設(shè)備開發(fā)者編寫,它通過向USB總線驅(qū)動程序發(fā)送包含URB(USBRequestBlock)的IRP(I/ORequestPacket),來實現(xiàn)USB外設(shè)之間的信息交換。當(dāng)主機應(yīng)用程序要對USB設(shè)備進行I/O操作時,它調(diào)用WindowsAPI函數(shù)對Win32子系統(tǒng)進行Win32調(diào)用,由I/O管理器將此請求構(gòu)造成一個合適的IRP,并把它傳遞給USB設(shè)備驅(qū)動程序。USB設(shè)備驅(qū)動程序接受到這個IRP后,根據(jù)IRP中包含的具體操作代碼,構(gòu)造響應(yīng)的URB并把它放到一個新IRP中,然后把此IRP傳遞到USB總線驅(qū)動程序,USB總線驅(qū)動程序根據(jù)IRP中所包含的URB執(zhí)行響應(yīng)的操作,并把操作結(jié)果通過IRP返還給USB設(shè)備驅(qū)動程序。USB設(shè)備驅(qū)動程序接受到此IRP后,將操作結(jié)果通過IRP返還I/O管理器。最后,I/O管理器將此IRP中操作結(jié)果返還給應(yīng)用程序,至此應(yīng)用程序?qū)SB設(shè)備的一次I/O操作完成。
開發(fā)USB設(shè)備驅(qū)動程序,可采用Numega公司的開發(fā)包DriverWorks和Microsoft公司的2000DDK,并以VC++6.0作為輔助開發(fā)環(huán)境。DriverWorks提供的驅(qū)動向?qū)?,可根據(jù)用戶的需要,自動生成代碼框架。減少了開發(fā)的難度,縮短了開發(fā)的周期。
在CYPRESS公司的EZ-USBFX2開發(fā)包中,有一個通用的驅(qū)動程序,該程序可不加修改經(jīng)DDK編譯后直接使用。在本設(shè)計中,由于時間關(guān)系,我們采用的就是這個通用驅(qū)動程序(GPD)。
(3)應(yīng)用程序設(shè)計
USB主機應(yīng)用程序是計算機中完成特定功能的程序,其關(guān)鍵是實現(xiàn)從USB外設(shè)讀取或發(fā)送特定數(shù)量的數(shù)據(jù),USB標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備請求和特定的命令等。另外,可以對數(shù)據(jù)做進一步的處理,如:存儲、顯示、快速傅立葉變換等。在WINDOWS2000下,我們所使用的應(yīng)用程序開發(fā)工具是VC++6.0。
其實,中國的產(chǎn)品設(shè)計實際上也經(jīng)歷著與此類似的情況。1990年代以來,常聽到有人感慨“中國工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量大不如前”。有些人抱怨現(xiàn)在的暖水壺形狀、色彩千奇百怪,但很可能不久之后就會發(fā)現(xiàn)開始漏水:“還不如八十年代的鐵皮暖壺呢!”的確,七、八十年代風(fēng)靡一時的綠色鐵質(zhì)暖水壺,雖然外形怎么說也不好看,但質(zhì)量的確可稱得上“管用五十年”(“日豐管”廣告語),對于當(dāng)時的大多數(shù)傳統(tǒng)家庭來說,除非意外情況一般不需要更換新產(chǎn)品。而現(xiàn)在這種某個產(chǎn)品使用一輩子的事例卻已經(jīng)很難再聽到。類似的情況還發(fā)生在自行車、家具、皮鞋、水暖、管材……等等幾乎一切耐用消費品乃至建筑裝修等等領(lǐng)域中。這樣的例子挺多了,會使很多人認為這是因為中國的工業(yè)技術(shù)退步了,“一代不如一代”。但事實并非如此,稍對中國工業(yè)在改革開放以來有目共睹的成就有所思考就不會得出這樣的結(jié)論。對此其實行內(nèi)的人早已“心照不宣”——其實這是“有計劃的廢止制”的“宜家模式”在中國市場的一種實踐形式。
很多產(chǎn)品在設(shè)計之初就已經(jīng)決定了其必然在多長一段時間之內(nèi)報廢,其報廢原因已經(jīng)逐漸從“時尚”轉(zhuǎn)向?qū)Υ蟊姼鱾€階層都同樣產(chǎn)生影響的質(zhì)量層面。這是因為過去設(shè)計師和文化理論家們所重視的“制造時尚”等等,已經(jīng)幾乎無法在一個“長尾營銷”的時代切實地影響到那些對“時尚”不甚重視的群體的消費,而作為一個極大的市場,商家是不可能忽視它們的存在的。由此,作為對功能主義的一種修正與反駁,“有計劃的廢止制”作為一種設(shè)計方法論在西方設(shè)計史上逐漸明朗。畢竟,(請允許我為本行業(yè)的利益說一句“公道”的話)設(shè)計研究和設(shè)計教育的任務(wù),一方面固然不應(yīng)該忽視如何“為人民服務(wù)”等等傳統(tǒng)功能主義層面的內(nèi)容,但另一方面的確也不應(yīng)忽視與設(shè)計師生存息息相關(guān)的再生產(chǎn)問題。面臨新的市場環(huán)境和設(shè)計處境,對于“有計劃的廢止制”的合理利用,便內(nèi)在地成了設(shè)計師任務(wù)拓展的一種必然要求。
在此之前,傳統(tǒng)意義上的功能主義設(shè)計理論已開始受到越來越沉重的沖擊與挑戰(zhàn)。
盡管文化人類學(xué)中的功能主義理論作為一種學(xué)術(shù)范式早已經(jīng)衰微,但放眼整個20世紀(jì)中國,功能主義設(shè)計理論卻基本上一直是設(shè)計界的主流和理論界的共識。直到今天在設(shè)計院校的課堂上,幾乎任何一部《設(shè)計概論》教材都會專門設(shè)置章節(jié)來講授“功能”之于設(shè)計的重要性;對于功能的強調(diào)總是會引起人們的共鳴,反之則是“冒天下之大不韙”。再加上過去設(shè)計界總是受到建筑界“形式追隨功能”等等宏大口號的影響,天然地把“功能”的對立面設(shè)定為“形式”,并且賦予了“形式”一詞“華而不實”、“形式主義”等方面的聯(lián)想,因此“以人為本”的功能主義理論更是“得道多助”。但我們不得不承認的是,功能主義設(shè)計理論其實從幾個方面早已開始不知不覺地暴露出自身的局限。
首先是來自于情感方面的質(zhì)疑。2003年,美國心理學(xué)家唐納德·諾曼的一部過時的暢銷書《日用品的設(shè)計(DesignofEverydayThings,請不要誤譯為“每一天的設(shè)計”)》被冠以《設(shè)計心理學(xué)》的中文書名被中信出版社引進,更是曾經(jīng)激發(fā)了不少人對于功能主義設(shè)計理論的認同。直到今天,這本書還被很多設(shè)計者和決策者奉為圭臬。2006年的另外一部有關(guān)網(wǎng)頁設(shè)計的暢銷書《Don’tMakeMeThink》就仍應(yīng)該看作是此一學(xué)術(shù)范式之內(nèi)的著作。盡管事實上《設(shè)計心理學(xué)》一書的作者,早已經(jīng)開始質(zhì)疑自己在上個世紀(jì)提出的這種忽視人類審美情感的極端功能主義的設(shè)計理論。在新書《情感化設(shè)計——為什么我們喜歡或討厭日用品(EmotionalDesign:WhyWeLoveorHateEverydayThings)》(中譯本由電子工業(yè)出版社2006年引進)中,諾曼竟一反常態(tài)地承認,自己寫作《設(shè)計心理學(xué)》的時候,片面地重視了功能主義設(shè)計理論而低估了“情感”在設(shè)計中可能產(chǎn)生的作用。
其次是對功能主義忽視審美教育、甚至誤導(dǎo)公眾審美的焦慮。進入21世紀(jì)以來,幾則《腦白金》的廣告,讓無論審美教育程度高低的人都不得安寧,為此,還曾經(jīng)發(fā)生過上海市民要求停播低俗廣告、“腦白金”的企業(yè)負責(zé)人甚至還曾經(jīng)當(dāng)面為廣告的低劣水準(zhǔn)道歉,并保證日后更改。結(jié)果后來的“腦白金”廣告依然有恃無恐,才讓人明白這種“道歉”不過是一種“做秀”的公關(guān)手段。其創(chuàng)意構(gòu)思不說也罷。然而,似乎市場在與所有人開了一個玩笑:盡管廣告創(chuàng)意低速齷齪,但“腦白金”產(chǎn)品的市場銷量卻是一路飆升。一時間,在“銷售額是檢驗廣告成敗的唯一標(biāo)準(zhǔn)!”等等“硬道理”的裹挾之下,人們也不得不屈服于這種幾乎無法辯駁的“功能主義廣告理論”,甚至開始習(xí)慣于接受“腦白金”乃至其他跟風(fēng)的“低俗廣告”。“功能主義”開始和它的追隨者們展現(xiàn)了其自身“悖論”的一面。眼下,中國的一批優(yōu)秀的專業(yè)設(shè)計師審美素養(yǎng)與社會大眾接受水平的“落差”已經(jīng)越來越凸現(xiàn)為一個雙方爭論乃至誤解的焦點問題。的確有很多迎合市場的設(shè)計師放棄專業(yè)品位而無條件地順從甲方意志,但作為設(shè)計師,恐怕不應(yīng)忘記一種對社會大眾進行審美教育的艱巨的使命。
功能主義設(shè)計理論也是與上文中我們所說到的那種“為人民服務(wù)”的大眾化設(shè)計教育理念聯(lián)系在一起的。的確,可以說這種源自包豪斯的理念是走在“設(shè)計”行業(yè)自身發(fā)展規(guī)律的正途上,并且也是近年來國內(nèi)設(shè)計教育大幅度擴招之后所必需及時調(diào)整適應(yīng)的市場導(dǎo)向。設(shè)計與純藝術(shù)不同,相比較“純藝術(shù)”,設(shè)計更多的可說是一種服務(wù)性的行業(yè),如果說受眾是設(shè)計師的衣食父母恐怕并不例外。脫離大眾和市場的設(shè)計教育恐怕連畢業(yè)生的生存問題都無法解決。但這里筆者更想強調(diào)的是,任何一種教學(xué)思想,我們都不應(yīng)該走向極端;任何一種外來的教育理念,都不可能百分之百地符合中國的國情。在中國,由于設(shè)計體制和設(shè)計組織長期以來處于“缺席”的狀態(tài),至今沒有一個能夠維系起全國設(shè)計師的行業(yè)組織,因而“設(shè)計”行業(yè)在社會上沒有以一種團結(jié)一致的形象發(fā)揮積極的作用,設(shè)計師不但缺乏公信力也缺乏職業(yè)認同。在很多人看來,“設(shè)計師”只是一種缺乏社會地位、為自己服務(wù)的“小工”。并且與歐美國家受眾審美教育程度不同,如上所述,中國的甲方和公眾在很大程度上缺乏對于美和真正的創(chuàng)意的理解與接受,相當(dāng)一部分人敢于毫無顧忌地用自己未經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的審美觀念干涉設(shè)計師的創(chuàng)作獨立性?!谶@種社會對于設(shè)計行業(yè)的認知、接受現(xiàn)狀中,倘若設(shè)計理論從業(yè)者再進一步用一種“平民化的、民主的設(shè)計立場”影響公眾和圈外人士對于“設(shè)計”行業(yè)認知的話,無法保證這不會進一步助長國內(nèi)各級甲方和公眾自以為是的心理,從而對國內(nèi)尚未成熟的設(shè)計行業(yè)帶來更大的傷害。
然而,從根本上說,真正對于功能主義設(shè)計理論構(gòu)成顛覆性挑戰(zhàn)的,可能還不是商品的情感、審美等等藝術(shù)層面的屬性,而是在技術(shù)層面上如何能夠保證設(shè)計師持之以恒地從消費者身上獲得利益和收入——這正是以往功能主義忽視設(shè)計主體的一種體現(xiàn)。所以功能主義自身蘊含著深刻的悖論——即一方面,“功能主義”設(shè)計理論倡導(dǎo)尊重產(chǎn)品的使用者、考慮使用中的便利性與耐用性,但同時這種“以人為本”的實踐不可能做得很徹底,因為提倡產(chǎn)品耐用性的同時,往往容易導(dǎo)致對于產(chǎn)品設(shè)計者經(jīng)濟利益的忽視。功能主義理論在重視產(chǎn)品使用功能的同時也包含了一個反命題,即產(chǎn)品的使用功能與商業(yè)功能二者很多時候互相抵牾。
關(guān)鍵詞:射頻識別技術(shù)射頻卡分類
引言
射頻識別技術(shù)(RFID,RadioFrequencyIdentification)實際上是自動識別技術(shù)(AEI,AutomaticEquipmentIdentification)在無線電技術(shù)方面的具體應(yīng)用與發(fā)展。該項技術(shù)的基本思想是,通過采用一些先進的技術(shù)手段,實現(xiàn)人們對各類物體或設(shè)備(人員、物品)在不同狀態(tài)(移動、靜止或惡劣環(huán)境)下的自動識別和管理。
目前,應(yīng)用最廣泛的自動識別技術(shù)大致可以分為光學(xué)技術(shù)和無線電技術(shù)兩個方面。本文主要介紹自動識別技術(shù)在無線電技術(shù)方面的應(yīng)用。
1射頻識別技術(shù)簡介
20世紀(jì)80年代,由于大規(guī)模集成電路技術(shù)的成熟,射頻識別系統(tǒng)的體積大大縮小,使得射頻識別技術(shù)進入實用化的階段,成為一種成熟的自動識別技術(shù)。
射頻識別技術(shù)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(shù)據(jù)。它與同期或早期的接觸式識別技術(shù)不同。RFID系統(tǒng)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(yīng)用。
典型的射頻識別系統(tǒng)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(shù)據(jù)。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(biāo)識卡??ǚ庋b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(shù)相比,射頻卡具有非接觸、工作距離長、適于惡劣環(huán)境、可識別運動目標(biāo)等優(yōu)點。
在多數(shù)RFID系統(tǒng)中,讀寫器在一個區(qū)域內(nèi)發(fā)射電磁波(區(qū)域大小取決于工作頻率和天線尺寸)??ㄆ瑑?nèi)有一個LC串聯(lián)諧振電路,其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同。當(dāng)射頻卡經(jīng)過這個區(qū)域時,在電磁波的激勵下,LC諧振電路產(chǎn)生共振,從而使電容內(nèi)有了電荷。在這個電容的另一端,接有一個單向?qū)ǖ碾娮颖?,將電容?nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)儲存。當(dāng)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(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接取讀寫器的數(shù)據(jù)。讀寫器接收到卡的數(shù)據(jù)后,解碼并進行錯誤校驗來決定數(shù)據(jù)的有效性,然后,通過RS232、RS422、RS485或無線方式將數(shù)據(jù)傳送到計算機網(wǎng)絡(luò)。簡單的RFID產(chǎn)品就是一種非接觸的IC卡,而復(fù)雜的RFID產(chǎn)品能和外部傳感器接口連接來測量、記錄不同的參數(shù),甚至可與GPS系統(tǒng)連接來跟蹤物體。
工作原理如圖1所示。
2射頻識別技術(shù)的分類
射頻識別技術(shù)主要按以下四種方式分類。
(1)工作頻率
根據(jù)工作頻率的不同可分為低頻和高頻系統(tǒng)。①低頻系統(tǒng)一般指其工作頻率小于30MHz的系統(tǒng)。其基本特點是:射頻卡的成本較低、標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)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(huán)狀、鈕扣狀、筆狀)、閱讀天線方向性不強等。低頻系統(tǒng)多用于短距離、低成本的應(yīng)用中,如多數(shù)的門禁控制、動物監(jiān)管、貨物跟蹤。②高頻系統(tǒng)一般指其工作頻率大于400MHz的系統(tǒng)。高頻系統(tǒng)的基本特點是射頻卡及讀寫器成本均較高、卡內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較大、閱讀距離較遠(可達幾m~十幾m)、適應(yīng)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(tǒng)多應(yīng)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(jiān)控、高速公路收費等系統(tǒng)。
(2)射頻卡
根據(jù)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(shù)據(jù)所花費的時間遠大于讀取數(shù)據(jù)所花費的時間(常規(guī)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(shù)據(jù)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(nèi)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(fā)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(fā)射距離受限制,一般是幾十cm,且需要讀寫器的發(fā)射功率大。
(4)調(diào)制方式
根據(jù)調(diào)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(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器。②被動式的射頻卡,使用調(diào)制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù)。它必須利用讀寫器的載波調(diào)制自己的信號,適宜在門禁或交通的應(yīng)用中使用。因為讀寫器可以確保只激活一定范圍之內(nèi)的射頻卡。
目前使用的多數(shù)系統(tǒng)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(qū)域內(nèi)。讀寫距離長,射頻卡之間的距離就要大,應(yīng)用起來很不方便?,F(xiàn)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(qū)域時信號互相干擾的情況。具有防碰撞性能的系統(tǒng)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(tǒng)的效率。
3國際射頻識別技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
射頻識別技術(shù)在國外發(fā)展得很快。RFID產(chǎn)品種類很多,像德州儀器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名廠家都生產(chǎn)RFID產(chǎn)品。他們的產(chǎn)品各有特點,自成系列。射頻識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理等眾多領(lǐng)域。如澳大利亞將它的RFID產(chǎn)品用于澳機場旅客行李管理中并發(fā)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(tǒng),調(diào)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(fā)生事故的可能性;德國BMW公司將射頻識別系統(tǒng)應(yīng)用在汽車生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)過程控制中等。
據(jù)有關(guān)權(quán)威數(shù)據(jù)顯示,射頻識別產(chǎn)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(shù)具有廣闊的市場前景。
4射頻識別技術(shù)在我國的發(fā)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(jīng)濟信息化進程的重大國家級工程,由此各種自動識別技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用十分迅猛。現(xiàn)在,射頻識別技術(shù)作為一種新興的自動識別技術(shù),也將在中國很快地普及。
目前,我國的射頻識別技術(shù)在下列幾種應(yīng)用中發(fā)展前景較好。當(dāng)然,這里僅僅羅列了射頻識別技術(shù)應(yīng)用的一部分。任何一種技術(shù)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(jīng)濟增長點。
4.1安全防護領(lǐng)域
(1)門禁保安
將來的門禁保安系統(tǒng)均可應(yīng)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(xù)、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(jié)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(chǎn)。將射頻卡貼在物品上面,如計算機、傳真機、文件、復(fù)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(chǎn),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(jié)合GPS系統(tǒng)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(yīng)用。目前已經(jīng)開發(fā)出了足夠小的、能夠封裝到汽車鑰匙當(dāng)中含有特定碼字的射頻卡。它需要在汽車上裝有讀寫器,當(dāng)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(fā)送來的特定信號,汽車的引擎將不會發(fā)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(tǒng)是,司機自己帶有一射頻卡,其發(fā)射范圍是在司機座椅45~55cm以內(nèi),讀寫器安裝在座椅的背部。當(dāng)讀寫器讀取到有效的ID號時,系統(tǒng)發(fā)出三聲鳴叫,然后汽車引擎才能啟動。該防盜系統(tǒng)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(guān)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(guān)閉,同時觸發(fā)報警裝置。
(3)電子物品監(jiān)視系統(tǒng)
電子物品監(jiān)視系統(tǒng)(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盜。整個系統(tǒng)包括貼在物體上的一個內(nèi)存容量僅為1比特(即開或關(guān))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(tài)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(tǒng)已被廣泛使用。據(jù)估計每年消耗60億套。
4.2商品生產(chǎn)銷售領(lǐng)域
(1)生產(chǎn)線自動化
用RFID技術(shù)在生產(chǎn)流水線上實現(xiàn)自動控制、監(jiān)視,提高生產(chǎn)率,改進生產(chǎn)方式,節(jié)約了成本。舉個例子以說明在生產(chǎn)線上應(yīng)用RFID技術(shù)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(yīng)用射頻卡,以盡可能大量地生產(chǎn)用戶定制的汽車。寶馬汽車的生產(chǎn)是基于用戶提出的要求式樣而生產(chǎn)的。用戶可以從上萬種內(nèi)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(fù)雜的控制系統(tǒng)是很難完成這樣復(fù)雜的任務(wù)的。寶馬公司在其裝配流水線上配有RFID系統(tǒng),使用可重復(fù)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(wù)。
(2)倉儲管理
將RFID系統(tǒng)用于智能倉庫貨物管理,能有效地解決與貨物流動有關(guān)的信息管理,不但增加了處理貨物的速度,還可監(jiān)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(guān)的信息都能在計算機里查到。當(dāng)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(jīng)生產(chǎn)了多少產(chǎn)品和發(fā)送了多少產(chǎn)品。
(3)產(chǎn)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(shù)應(yīng)用在防偽領(lǐng)域有它自身的技術(shù)優(yōu)勢。防偽技術(shù)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(nèi)存,可以儲存、修改與產(chǎn)品有關(guān)的數(shù)據(jù),利于銷售商使用;體積十分小、便于產(chǎn)品封裝。像電腦、激光打印機、電視等產(chǎn)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(xiàn)金交易?,F(xiàn)金交易不方便也不安全,還容易出現(xiàn)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(jù)市場。原因是在一些惡劣的環(huán)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(huán)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(shù)據(jù)統(tǒng)計領(lǐng)域
(1)畜牧管理
該領(lǐng)域的發(fā)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(nèi)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(fā)展到了標(biāo)識牲畜。牲畜的識別提供了現(xiàn)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(fā)的人同最后一個出發(fā)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(xiàn)差錯。射頻卡應(yīng)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(dāng)運動員越過此墊片時,計時系統(tǒng)便會接收運動員所帶的射頻卡發(fā)出的ID號,并記錄當(dāng)時的時間。這樣,每個運動員都會有自己的起始時間和結(jié)束時間,不會出現(xiàn)不公平競爭的可能性了。在比賽路線中,如果每隔5km就設(shè)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(yīng)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(dāng)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(nèi)。這樣到比賽結(jié)束時,每個參賽選手將會有一個準(zhǔn)確的結(jié)果。
4.4交通運輸領(lǐng)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(tǒng)是射頻識別技術(shù)最成功的應(yīng)用之一。目前,中國的高速公路發(fā)展非???,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(shù)不法的收費員貪污路費,使國家損失了相當(dāng)?shù)呢斦杖搿FID技術(shù)應(yīng)用在高速公路自動收費上,能夠充分體現(xiàn)它非接觸識別的優(yōu)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(shù)的不停車高速公路自動收費系統(tǒng)是將來的發(fā)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(yù)計在未來10年內(nèi),高速公路自動收費系統(tǒng)將有數(shù)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(dǎo),提高道路的利用率,深挖現(xiàn)有交通潛能也是非常重要的;而基于RFID技術(shù)的交通管理系統(tǒng)可實現(xiàn)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(tǒng)很大的優(yōu)勢在于:火車是按既定路線運行的,因此肯定要通過設(shè)定的讀寫器的地點。通過讀到的數(shù)據(jù),能夠得到火車的身份、監(jiān)控火車的完整性,以防止遺漏在鐵軌上的車廂發(fā)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(tǒng)讀出車廂側(cè)的條碼,現(xiàn)在被RFID系統(tǒng)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(nèi)裝的物品信息。
目前,射頻自動識別系統(tǒng)的安裝遍布全國14個鐵路局。2001年3月1日,鐵道部正式聯(lián)網(wǎng)啟用車次車號自動識別系統(tǒng),為自備車企業(yè)、合資鐵路和地方鐵路實現(xiàn)信息化智能運輸管理提供了重要良機。
我國的服飾品工廠內(nèi)部很少有專門的包裝設(shè)計人員,很多企業(yè)是委托給其他的設(shè)計公司進行設(shè)計,然而這些設(shè)計公司對產(chǎn)品本身的理解不夠透徹,所設(shè)計出來的產(chǎn)品包裝與產(chǎn)品存在著脫節(jié)的現(xiàn)象。有些公司為了節(jié)約支出,不再找專門的設(shè)計公司進行設(shè)計,而是直接購買市場上的成品進行包裝,使得服飾品的包裝設(shè)計沒有任何新意,不足以吸引人們的目光。有時候還會造成包裝與實際產(chǎn)品出現(xiàn)大的錯位,雖然節(jié)省了一些成本,但總體來說,是不利于公司發(fā)展的。服飾品的包裝設(shè)計是很重要的一個環(huán)節(jié),需要用心研究,設(shè)計出個性的包裝,才能夠促進服飾品的發(fā)展。
2現(xiàn)代服飾品包裝設(shè)計創(chuàng)新
2.1設(shè)計功能人性化服飾品的包裝主要是為人服務(wù)的,因此應(yīng)根據(jù)消費者對服飾品的需求進行科學(xué)、合理的設(shè)計,突破原有的思維模式,設(shè)計出人性化的現(xiàn)代服飾品包裝。服飾品生產(chǎn)公司在進行服飾品的包裝設(shè)計時應(yīng)始終堅持以人為本的思想,在功能上結(jié)合人的需求以及使用方便的準(zhǔn)則,設(shè)計功能人性化的服飾品包裝。例如南方氣候比較潮濕,在對服飾品的包裝袋內(nèi)放入氣味清香的干燥劑,不僅使得服飾品更加清香,使人聞到后心曠神怡,也防止了服飾品因潮濕的天氣而變形,這樣的包裝更加彰顯了設(shè)計功能的人性化。對于不同的人群有不同的需求,在設(shè)計服飾品包裝時,應(yīng)根據(jù)該服飾品所針對的人群進行設(shè)計,如為盲人設(shè)計的服飾品包裝應(yīng)該更為輕便簡潔,方便他們識別或者攜帶??梢栽谕獍b上標(biāo)識讓盲人輕易識別的盲文,以及有凹凸感的文字或圖畫。只有通過服飾品包裝的人性化設(shè)計才能更好地吸引消費者,在滿足不同消費需求的同時,也再次實現(xiàn)了服飾品包裝的人性化設(shè)計創(chuàng)新。
2.2綠色設(shè)計環(huán)?;踩c環(huán)保是所有設(shè)計都應(yīng)考慮的重要因素?,F(xiàn)代社會,人們除了對美的要求不斷地升高,對環(huán)境的保護意識也在不斷提高。在進行服飾品的設(shè)計包裝過程中,應(yīng)充分考慮其環(huán)保性。一般情況下,商家為了保證鞋子的美觀性,在鞋內(nèi)放置泡沫塑料作為支撐,根據(jù)實際的包裝設(shè)計需要,可以利用廢棄紙漿制造的鞋撐。這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)廢舊紙張的再利用,還可以減少泡沫塑料制造以及使用帶來的污染。原有的服飾品設(shè)計理念缺少環(huán)保意識,不能很好地將環(huán)保意識融入到服飾品的設(shè)計當(dāng)中。在對現(xiàn)代服飾品的包裝設(shè)計中,制作服飾品的材料應(yīng)不斷創(chuàng)新,尋找對環(huán)境污染小的材料進行生產(chǎn)加工,將更符合人們的要求。人與自然和諧的相處是全人類共同的愿望,因此人們在追求美的同時,不忘保護環(huán)境,這樣的綠色設(shè)計對人類的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
2.3趣味設(shè)計個性化現(xiàn)代服飾品要想有穩(wěn)定的市場,需要不斷的在設(shè)計包裝上下功夫。勇于創(chuàng)新,追求個性,以吸引人們的目光。在市場上很多服飾品的款式大同小異,在消費者進行選擇時,對于各家的服飾品都差不多的情況下,只要在包裝設(shè)計上稍稍注意個性化的設(shè)計就會吸引消費者的目光。在設(shè)計現(xiàn)代服飾品時,要想在激烈的競爭中展現(xiàn)出自己的優(yōu)勢,應(yīng)該將服飾品的包裝設(shè)計得更加富有趣味性,追求個性的消費者,對趣味性的包裝設(shè)計會比較感興趣。例如在設(shè)計一條短褲時,可以將短褲的圖案設(shè)計成一片片新鮮的牛肉,然后進行包裝,套上保鮮袋,在進行展銷時,就像是一盒真的牛肉片擺在眼前一樣。這樣個性且富含趣味性的設(shè)計將會引起喜歡個性的年輕人的追捧。又如在對兒童帽子的包裝設(shè)計上,將帽子放進與帽子形狀相符合的包裝袋中,并在包裝袋表面畫上一個天使,然后安裝上立體的天使的翅膀,將帽子掛起來,這樣帽子看起來就像是被一個飛來的天使抱在懷中一樣,充滿了童趣,極大吸引了兒童的目光。因此,在對服飾品的包裝設(shè)計時應(yīng)注重趣味性的個性設(shè)計,不斷提高現(xiàn)代服飾品包裝設(shè)計的競爭力。
3結(jié)語
1.盲人購物習(xí)慣分析
1)由于盲人比正常人少了一個感觀,所以不能進行獨立的購物。一般他們都是由家人陪同一起來進行這項活動的,或是在超市導(dǎo)購員的引導(dǎo)幫助人購買所需物品。一般流程是由家人帶到物品區(qū),然后口頭轉(zhuǎn)訴物品的詳情來挑選物品。
2)由于盲人不能靠視覺來辨別物品,所以盲人就只能靠他的觸覺來感受以及辨別物品的外形,材質(zhì)等等,靠聽覺來獲取另外的信息,觸覺和聽覺成為盲人選擇和判斷事物最重要的途徑。
3)盲人也可根據(jù)平常生活積累和經(jīng)驗去判斷辨析事物,隨著經(jīng)驗日積月累,盲人會有自己一套辨別事物的習(xí)慣,例如當(dāng)盲人拿到一個杯子,他會用雙手環(huán)繞杯子上下觸摸,來判斷杯子的口徑、材質(zhì)、容量以及商標(biāo)的位置等等。
2.超市識別系統(tǒng)分析
超市的商品擺放通常按照不同大類分區(qū),例如冷凍食品類,糖果糕點類,煙酒茶類等等,然后再根據(jù)大類分成小類,冷凍食品又可分為冷凍家禽,冷凍肉類,冷凍水產(chǎn)品等等,超市通過一些導(dǎo)購標(biāo)示和箭頭指引顧客,這些標(biāo)示通常在超市離地面2.5米至3米處。
二、概念提出
根據(jù)前期盲人的日常習(xí)慣和超市的現(xiàn)有特點和技術(shù),給出以下三個初步設(shè)計方案:
1.盲人導(dǎo)購指環(huán),該指環(huán)套于手指,內(nèi)置條碼掃描系統(tǒng),盲人購物時通過指環(huán)掃描商品條形碼,通過藍牙耳機來傳遞商品信息。
2.盲人導(dǎo)購精靈,該導(dǎo)購精靈類似手圖2超市導(dǎo)購標(biāo)志機,是一個小型的移動條碼掃描器,盲人在購物過程中隨時使用它來掃描條碼獲取商品信息。
3.盲人導(dǎo)購手套,該導(dǎo)購儀器形式上是一個手套,基于盲人的習(xí)慣特點,滿足了用手觸摸的習(xí)慣,又發(fā)揮了條碼掃描的功能,同時配有藍牙耳機播報商品詳情,幫助盲人更好地選擇商品。
三、方案確定
為了能夠讓盲人獨立購物,獲取商品信息,選擇所需商品,這個過程需要盲人觸覺和聽覺的很好結(jié)合,從人機角度上,導(dǎo)購指環(huán)和導(dǎo)購精靈都不符合盲人的觸摸識別習(xí)慣,盲人無法準(zhǔn)確快速找到商品條形碼,條碼感應(yīng)位于掌心位置,當(dāng)盲人在用雙手環(huán)繞觸摸商品時,隨時都可以掃描條碼,為了不干擾盲人手指與商品直接的觸感,手套的造型將采用無指頭半包式,盡可能在滿足手套功能的基礎(chǔ)上,減少手套面積,增大手部接觸商品的范圍。而在按鍵的設(shè)計上,除了應(yīng)有的盲文之外,整個布局能夠引導(dǎo)盲人使用流程,讓盲人用起來更加得心應(yīng)手,而在手套的材料上采用舒適透氣的布料。
四、方案優(yōu)化
根據(jù)前期的研究與初步設(shè)計定位,盲人導(dǎo)購手套這一形式最符合人機特點和盲人習(xí)慣,由此我們開發(fā)的盲人導(dǎo)購儀是由半包裹式手套和藍牙耳機組成。掃描區(qū)位于手套的中部即掌心位置,讓它處于這一位置能夠更大概率的掃描到物品上的條形碼,提高了效率。而手套本身采用的黃黑的預(yù)警色可以更好的提醒周圍的人,使盲人能夠得到照顧。
五、結(jié)論
關(guān)鍵詞:射頻識別技術(shù)射頻卡分類
引言
射頻識別技術(shù)(RFID,RadioFrequencyIdentification)實際上是自動識別技術(shù)(AEI,AutomaticEquipmentIdentification)在無線電技術(shù)方面的具體應(yīng)用與發(fā)展。該項技術(shù)的基本思想是,通過采用一些先進的技術(shù)手段,實現(xiàn)人們對各類物體或設(shè)備(人員、物品)在不同狀態(tài)(移動、靜止或惡劣環(huán)境)下的自動識別和管理。
目前,應(yīng)用最廣泛的自動識別技術(shù)大致可以分為光學(xué)技術(shù)和無線電技術(shù)兩個方面。本文主要介紹自動識別技術(shù)在無線電技術(shù)方面的應(yīng)用。
1射頻識別技術(shù)簡介
20世紀(jì)80年代,由于大規(guī)模集成電路技術(shù)的成熟,射頻識別系統(tǒng)的體積大大縮小,使得射頻識別技術(shù)進入實用化的階段,成為一種成熟的自動識別技術(shù)。
射頻識別技術(shù)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(shù)據(jù)。它與同期或早期的接觸式識別技術(shù)不同。RFID系統(tǒng)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(yīng)用。
典型的射頻識別系統(tǒng)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(shù)據(jù)。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(biāo)識卡??ǚ庋b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(shù)相比,射頻卡具有非接觸、工作距離長、適于惡劣環(huán)境、可識別運動目標(biāo)等優(yōu)點。
在多數(shù)RFID系統(tǒng)中,讀寫器在一個區(qū)域內(nèi)發(fā)射電磁波(區(qū)域大小取決于工作頻率和天線尺寸)??ㄆ瑑?nèi)有一個LC串聯(lián)諧振電路,其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同。當(dāng)射頻卡經(jīng)過這個區(qū)域時,在電磁波的激勵下,LC諧振電路產(chǎn)生共振,從而使電容內(nèi)有了電荷。在這個電容的另一端,接有一個單向?qū)ǖ碾娮颖?,將電容?nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)儲存。當(dāng)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(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接取讀寫器的數(shù)據(jù)。讀寫器接收到卡的數(shù)據(jù)后,解碼并進行錯誤校驗來決定數(shù)據(jù)的有效性,然后,通過RS232、RS422、RS485或無線方式將數(shù)據(jù)傳送到計算機網(wǎng)絡(luò)。簡單的RFID產(chǎn)品就是一種非接觸的IC卡,而復(fù)雜的RFID產(chǎn)品能和外部傳感器接口連接來測量、記錄不同的參數(shù),甚至可與GPS系統(tǒng)連接來跟蹤物體。
工作原理如圖1所示。
2射頻識別技術(shù)的分類
射頻識別技術(shù)主要按以下四種方式分類。
(1)工作頻率
根據(jù)工作頻率的不同可分為低頻和高頻系統(tǒng)。①低頻系統(tǒng)一般指其工作頻率小于30MHz的系統(tǒng)。其基本特點是:射頻卡的成本較低、標(biāo)簽內(nèi)保存的數(shù)據(jù)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(huán)狀、鈕扣狀、筆狀)、閱讀天線方向性不強等。低頻系統(tǒng)多用于短距離、低成本的應(yīng)用中,如多數(shù)的門禁控制、動物監(jiān)管、貨物跟蹤。②高頻系統(tǒng)一般指其工作頻率大于400MHz的系統(tǒng)。高頻系統(tǒng)的基本特點是射頻卡及讀寫器成本均較高、卡內(nèi)保存的數(shù)據(jù)量較大、閱讀距離較遠(可達幾m~十幾m)、適應(yīng)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(tǒng)多應(yīng)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(jiān)控、高速公路收費等系統(tǒng)。
(2)射頻卡
根據(jù)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(shù)據(jù)所花費的時間遠大于讀取數(shù)據(jù)所花費的時間(常規(guī)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(shù)據(jù)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(nèi)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(fā)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(fā)射距離受限制,一般是幾十cm,且需要讀寫器的發(fā)射功率大。
(4)調(diào)制方式
根據(jù)調(diào)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(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器。②被動式的射頻卡,使用調(diào)制散射方式發(fā)射數(shù)據(jù)。它必須利用讀寫器的載波調(diào)制自己的信號,適宜在門禁或交通的應(yīng)用中使用。因為讀寫器可以確保只激活一定范圍之內(nèi)的射頻卡。
目前使用的多數(shù)系統(tǒng)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(qū)域內(nèi)。讀寫距離長,射頻卡之間的距離就要大,應(yīng)用起來很不方便?,F(xiàn)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(qū)域時信號互相干擾的情況。具有防碰撞性能的系統(tǒng)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(tǒng)的效率。
3國際射頻識別技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
射頻識別技術(shù)在國外發(fā)展得很快。RFID產(chǎn)品種類很多,像德州儀器、Motoro1a、Philips、Microchip等世界著名廠家都生產(chǎn)RFID產(chǎn)品。他們的產(chǎn)品各有特點,自成系列。射頻識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理等眾多領(lǐng)域。如澳大利亞將它的RFID產(chǎn)品用于澳機場旅客行李管理中并發(fā)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(tǒng),調(diào)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(fā)生事故的可能性;德國BMW公司將射頻識別系統(tǒng)應(yīng)用在汽車生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)過程控制中等。
據(jù)有關(guān)權(quán)威數(shù)據(jù)顯示,射頻識別產(chǎn)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(shù)具有廣闊的市場前景。
4射頻識別技術(shù)在我國的發(fā)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(jīng)濟信息化進程的重大國家級工程,由此各種自動識別技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用十分迅猛?,F(xiàn)在,射頻識別技術(shù)作為一種新興的自動識別技術(shù),也將在中國很快地普及。
目前,我國的射頻識別技術(shù)在下列幾種應(yīng)用中發(fā)展前景較好。當(dāng)然,這里僅僅羅列了射頻識別技術(shù)應(yīng)用的一部分。任何一種技術(shù)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(jīng)濟增長點。
4.1安全防護領(lǐng)域
(1)門禁保安
將來的門禁保安系統(tǒng)均可應(yīng)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(xù)、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(jié)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(chǎn)。將射頻卡貼在物品上面,如計算機、傳真機、文件、復(fù)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(chǎn),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(jié)合GPS系統(tǒng)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(yīng)用。目前已經(jīng)開發(fā)出了足夠小的、能夠封裝到汽車鑰匙當(dāng)中含有特定碼字的射頻卡。它需要在汽車上裝有讀寫器,當(dāng)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(fā)送來的特定信號,汽車的引擎將不會發(fā)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(tǒng)是,司機自己帶有一射頻卡,其發(fā)射范圍是在司機座椅45~55cm以內(nèi),讀寫器安裝在座椅的背部。當(dāng)讀寫器讀取到有效的ID號時,系統(tǒng)發(fā)出三聲鳴叫,然后汽車引擎才能啟動。該防盜系統(tǒng)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(guān)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(guān)閉,同時觸發(fā)報警裝置。
(3)電子物品監(jiān)視系統(tǒng)
電子物品監(jiān)視系統(tǒng)(ElectronicArticleSurveillance,EAS)的目的是防止商品被盜。整個系統(tǒng)包括貼在物體上的一個內(nèi)存容量僅為1比特(即開或關(guān))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(tài)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(tǒng)已被廣泛使用。據(jù)估計每年消耗60億套。
4.2商品生產(chǎn)銷售領(lǐng)域
(1)生產(chǎn)線自動化
用RFID技術(shù)在生產(chǎn)流水線上實現(xiàn)自動控制、監(jiān)視,提高生產(chǎn)率,改進生產(chǎn)方式,節(jié)約了成本。舉個例子以說明在生產(chǎn)線上應(yīng)用RFID技術(shù)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(yīng)用射頻卡,以盡可能大量地生產(chǎn)用戶定制的汽車。寶馬汽車的生產(chǎn)是基于用戶提出的要求式樣而生產(chǎn)的。用戶可以從上萬種內(nèi)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(fù)雜的控制系統(tǒng)是很難完成這樣復(fù)雜的任務(wù)的。寶馬公司在其裝配流水線上配有RFID系統(tǒng),使用可重復(fù)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(wù)。
(2)倉儲管理
將RFID系統(tǒng)用于智能倉庫貨物管理,能有效地解決與貨物流動有關(guān)的信息管理,不但增加了處理貨物的速度,還可監(jiān)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(guān)的信息都能在計算機里查到。當(dāng)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(jīng)生產(chǎn)了多少產(chǎn)品和發(fā)送了多少產(chǎn)品。
(3)產(chǎn)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(shù)應(yīng)用在防偽領(lǐng)域有它自身的技術(shù)優(yōu)勢。防偽技術(shù)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(nèi)存,可以儲存、修改與產(chǎn)品有關(guān)的數(shù)據(jù),利于銷售商使用;體積十分小、便于產(chǎn)品封裝。像電腦、激光打印機、電視等產(chǎn)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(xiàn)金交易。現(xiàn)金交易不方便也不安全,還容易出現(xiàn)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(jù)市場。原因是在一些惡劣的環(huán)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(huán)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(shù)據(jù)統(tǒng)計領(lǐng)域
(1)畜牧管理
該領(lǐng)域的發(fā)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(nèi)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(fā)展到了標(biāo)識牲畜。牲畜的識別提供了現(xiàn)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(fā)的人同最后一個出發(fā)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(xiàn)差錯。射頻卡應(yīng)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(dāng)運動員越過此墊片時,計時系統(tǒng)便會接收運動員所帶的射頻卡發(fā)出的ID號,并記錄當(dāng)時的時間。這樣,每個運動員都會有自己的起始時間和結(jié)束時間,不會出現(xiàn)不公平競爭的可能性了。在比賽路線中,如果每隔5km就設(shè)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(yīng)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(dāng)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(nèi)。這樣到比賽結(jié)束時,每個參賽選手將會有一個準(zhǔn)確的結(jié)果。
4.4交通運輸領(lǐng)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(tǒng)是射頻識別技術(shù)最成功的應(yīng)用之一。目前,中國的高速公路發(fā)展非???,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(shù)不法的收費員貪污路費,使國家損失了相當(dāng)?shù)呢斦杖?。RFID技術(shù)應(yīng)用在高速公路自動收費上,能夠充分體現(xiàn)它非接觸識別的優(yōu)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(shù)的不停車高速公路自動收費系統(tǒng)是將來的發(fā)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(yù)計在未來10年內(nèi),高速公路自動收費系統(tǒng)將有數(shù)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(dǎo),提高道路的利用率,深挖現(xiàn)有交通潛能也是非常重要的;而基于RFID技術(shù)的交通管理系統(tǒng)可實現(xiàn)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(tǒng)很大的優(yōu)勢在于:火車是按既定路線運行的,因此肯定要通過設(shè)定的讀寫器的地點。通過讀到的數(shù)據(jù),能夠得到火車的身份、監(jiān)控火車的完整性,以防止遺漏在鐵軌上的車廂發(fā)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(tǒng)讀出車廂側(cè)的條碼,現(xiàn)在被RFID系統(tǒng)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(nèi)裝的物品信息。
目前,射頻自動識別系統(tǒng)的安裝遍布全國14個鐵路局。2001年3月1日,鐵道部正式聯(lián)網(wǎng)啟用車次車號自動識別系統(tǒng),為自備車企業(yè)、合資鐵路和地方鐵路實現(xiàn)信息化智能運輸管理提供了重要良機。