導(dǎo)語：如何才能寫好一篇集成電路的識(shí)別方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：集成電路；電子元件；測量；故障；維修

中圖分類號(hào)：F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

集成電路是將基本的邏輯門以及它們的組合可以完成某種邏輯操作的電路集成在一塊基元的芯片或者電子電路。在電路中用字。IC。表示，即英文Integrated- circuit的縮寫。在實(shí)際使用中，我們需要關(guān)心的是它的主要參數(shù)和引腳分析。參數(shù)是指電參數(shù)和使用時(shí)的極限參數(shù)，其中電參數(shù)包括典型工作電壓下的靜態(tài)工作電流、增益、最大輸出功率。極限參數(shù)包括電源電壓、功耗、工作環(huán)境溫度和儲(chǔ)存溫度的極限值。

一、集成電路的檢測

我們?cè)跈z測前要了解集成電路及其相關(guān)電路的工作原理，熟悉所用集成電路的功能、內(nèi)部電路、主要電氣參數(shù)、各引腳的作用以及引腳的正常電壓、波形與元件組成電路的工作原理。具體如下：

（一）、確定檢修參數(shù)

檢修集成電路前，除要了解集成塊本身外部和內(nèi)部結(jié)構(gòu)、電氣性能參數(shù)、各引出腳的功能和正常使用電壓、波形等外，還應(yīng)了解它與元器件組成電路的原理。知道信號(hào)從那個(gè)引腳輸人到集成電路內(nèi)部， 對(duì)于信號(hào)在集成電路內(nèi)部的處理知道結(jié)果就可以了; 而輸出是從那個(gè)引腳到外電路的， 修理時(shí)要人為的輸人一個(gè)信號(hào)以檢查輸出正確與否，如是放大還是衰減。

（二）、集成電路引腳的識(shí)別

集成電路封裝形式多種多樣，引腳識(shí)別方法也不一樣。因此，在使用集成電路前，必須認(rèn)真查對(duì)識(shí)別集成電路的引腳，確認(rèn)電源、地、輸入、輸出、控制等引腳號(hào)，以免因接錯(cuò)而損壞器件。

引腳排列的一般規(guī)律為：圓形集成電路，識(shí)別時(shí)，面向引腳正視，從定位銷順時(shí)針方向依次為1，2，3，4，…。圓形多用于模擬集成電路。扁平和雙列直插型集成電路，識(shí)別時(shí)，將文字符號(hào)標(biāo)記正放(一般集成電路上有一圓點(diǎn)或一缺口，將缺口或圓點(diǎn)置于左方)，由頂部俯視，從左下腳起，按逆時(shí)針方向數(shù)，依次為1，2，3，4，…。扁平型多用于集成電路，雙列直插型廣泛應(yīng)用于模擬和數(shù)字集成電路。

（三）、集成電路不在線直流電阻測量法

不在線直流電阻測量法是指集成電路沒有裝在印制電路板上或集成電路未與元件連接時(shí)，測量集成電路的各引腳對(duì)于地腳的正、反向電阻。具體測量方法是：首先，在集成電路手冊(cè)上或技術(shù)資料中找到被測集成電路的型號(hào)，查到該集成電路各引腳對(duì)地接地腳的正、反向電阻的參考值；其次，用萬用表R*1KΩ 檔，一般不用R*1Ω 檔測試，以防測試電流太大而損壞集成電路。測量前應(yīng)歐姆校零，還要熟悉引腳的功能，正、反向電阻值。用萬用表測量各腳與地之間的電阻值，并與正常值相比較，以判斷不正常的部位。當(dāng)然采用這種方法也必須事先知道正常時(shí)的電阻值。

（四）、要選用內(nèi)阻較大的測試儀表

例如測集成電路引腳的直流電壓時(shí)， 應(yīng)用表頭內(nèi)阻大于20 KΩ/V周的萬用表， 否則會(huì)產(chǎn)生較大的測量誤差。要使功率集成電路散熱良好，不允許在不帶散熱片的情況下，處于大功率工作狀態(tài)。引線要合理， 如要加接元器件來代替其內(nèi)部已經(jīng)要損壞的電路，應(yīng)選用小型元器件，以免造成不必要的寄生禍合。

（五）、測試時(shí)按照規(guī)范進(jìn)行

在測試的時(shí)候不要因?yàn)闇y試人員的不慎造成引腳間短路，電壓測量或用示波器探頭測試波形時(shí)，表筆或探頭不要由于滑動(dòng)而造成集成電路引腳間短路，可以選用各個(gè)端子短接的外接板對(duì)等價(jià)引腳進(jìn)行測量。因?yàn)樗查g大電流對(duì)器件的沖擊會(huì)導(dǎo)致集成電路的損害。

（六）、在線直流電壓測量法

這種方法是判斷集成電路好壞的常用方法。它是用萬用表的直流電壓檔，測出各引腳對(duì)地的直流電壓值，然后與標(biāo)注的參考電壓進(jìn)行比較，并結(jié)合其內(nèi)部和電路進(jìn)行比較，據(jù)此來判斷集成電路的好壞。采用這種方法，必須事先了解正常時(shí)的各腳直流電壓(在強(qiáng)信號(hào)和弱信號(hào)兩種狀態(tài)下的直流電壓)。實(shí)際檢查時(shí)，因?yàn)楦髂_電壓的變化較小，因而有時(shí)會(huì)錯(cuò)過不正常的部位；或有幾個(gè)管腳的電壓同時(shí)改變，使得判斷困難。為此最好能事先了解該集成塊的內(nèi)部電路圖，至少要有內(nèi)部方框圖，了解各腳的電壓是由外部供給的還是內(nèi)部送出的。這樣，會(huì)給判斷帶來很大的方便，比較容易判斷出故障的原因是由集成塊內(nèi)部還是其元器件引起的。

二、集成電路的性能檢測

為了保證數(shù)字系統(tǒng)長期穩(wěn)定可靠地工作，精心檢測所采用的數(shù)字集成電路器件是必不可少的步驟。這種檢測包括對(duì)邏輯功能的檢測和必要時(shí)對(duì)某些參數(shù)的檢測。不僅在使用元器件前必須確切知道它的邏輯功能是否正常，而且在測試電路的過程中如果發(fā)現(xiàn)某些問題或故障時(shí)，還需要檢測其邏輯功能。數(shù)字集成電路器件邏輯功能的檢測分靜態(tài)測量和動(dòng)態(tài)測量兩個(gè)步驟，應(yīng)當(dāng)遵循的原則是。 先靜態(tài)，后動(dòng)態(tài)。。

（一）、靜態(tài)測試

靜態(tài)測試的方法是：在規(guī)定的電源電壓范圍內(nèi)，在輸出端不接任何負(fù)載的情況下，將各輸入端分別接入一定的電平。測量輸入、輸出端的高低電平是否符合規(guī)定值，并按真值表判斷邏輯關(guān)系是否正確。靜態(tài)測試可以用數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱、邏輯電平筆、萬用表等完成。

（二）、動(dòng)態(tài)測試

動(dòng)態(tài)測試的方法是：在輸入端加入合適的脈沖信號(hào)，根據(jù)輸入、輸出波形分析邏輯關(guān)系是否正確。通常用示波器進(jìn)行動(dòng)態(tài)測試，觀察其輸入、輸出波形與標(biāo)準(zhǔn)波形是否相同。

三、電路故障分析方法

電路故障分析對(duì)檢查故障具有決定性指導(dǎo)作用，沒有正確的電路故障分析過程和結(jié)果，就不會(huì)獲得檢修的成功，這里說明電路故障分析在檢查過程中運(yùn)用步驟和方法：

有了相對(duì)具體的電路部分后，通過電路圖在這些電路中找出測試點(diǎn)，決定是檢測電壓還是檢測電流或其它參數(shù)，根據(jù)所測數(shù)據(jù)進(jìn)行故障分析，確定這一電路是否正常；檢查故障分析過程中，首先遇到具體故障現(xiàn)象，根據(jù)故障現(xiàn)象先從整體上進(jìn)行電路故障分析，即通過具體的故障現(xiàn)象定位電路出現(xiàn)故障的地方；有了上述分析結(jié)果，再回到電路中對(duì)所懷疑元器件進(jìn)行針對(duì)性的檢測和確定，最終結(jié)合電路圖定性出現(xiàn)的問題；對(duì)于不正常的電路進(jìn)行深層次分析，具體到元器件是否損壞、性能是否惡劣、有否開路或電路故障。

四、具體集成電路檢測和故障分析

集成電路O CL 功放電路圖如下圖所示。檢查分析如下：

檢查這種電路時(shí)，將揚(yáng)聲器先與電路斷開，以防檢查過程中的操作不當(dāng)損壞揚(yáng)聲器。注意：當(dāng)測量輸出引腳直流電壓不為0V 時(shí)，還應(yīng)該檢查揚(yáng)聲器是否已經(jīng)損壞。首先檢查集成電路的輸出引腳直流電壓，正常時(shí)為0V ；若不為0V 再測量正、負(fù)電源引腳上的直流電壓是否相等，不等時(shí)間差電源電路或電源引腳上的濾波電容；測量兩個(gè)電源引腳上直流電壓正常之后，測量集成電路的其他引腳的直流電壓。如果測量輸出引腳直流電壓為0V ，還要測量正、負(fù)電源引腳上的直流電壓是否有活是否正常。

五、集成電路使用的注意事項(xiàng)

集成電路使用時(shí)，電源電壓要符合要求。TTL電路為+5V，CMOS電路為3～18V，電壓要穩(wěn)，濾波要好。集成電路使用時(shí)，要考慮系統(tǒng)的工作速度，工作速度較高時(shí)，宜用TTL電路(工作頻率>1MHz)；工作速度較低時(shí)，應(yīng)用CMOS電路。集成電路使用時(shí)，不允許超過其規(guī)定的極限參數(shù)。集成電路插裝時(shí)，要注意管腳序號(hào)，不能插錯(cuò)。CMOS集成電路多余的輸入端絕對(duì)不能懸空，要根據(jù)邏輯關(guān)系進(jìn)行處理。輸出端不允許與電源或地短路，輸出端不允許并聯(lián)使用。集成電路焊接時(shí)，不得使用大于45W的電烙鐵，連續(xù)焊接的時(shí)間不能超過10秒。

結(jié)束語

綜上所述，我們即可準(zhǔn)確地檢測出集成電路的有關(guān)性能指標(biāo)，正確地使用集成電路，使電路系統(tǒng)正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 高澤涵.電子電路故障診斷技術(shù)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2000,11.

篇2

關(guān)鍵詞：模擬電路，故障，診斷，內(nèi)建自測試（BIST）

Abstract: the electronic equipment circuit system design submicron integrated circuit technology progress, often in the same IC integrated simulation on digital signals are used to reduce cost hybrid circuit and competitive advantage. Digital circuit fault diagnosis technology to achieve high automation degree and put into operation, the test method in the simulation and mixed signal circuit testing and fault diagnosis of the application prospect and the expectations of the people far. For analog and digital mixed signal devices, it is still lack of effective and systematic measurable theory, methods and tools, the main reason is that the simulation and the complexity of hybrid circuit. This paper introduces the analog circuit fault diagnosis method of expert system and neural network, wavelet transform, the paper built since the test (BIST) technology in the digital simulation of mixed signal systems, fault diagnosis and the trend of its development.

Keywords: analog circuits, fault, diagnosis, and built-in since test (BIST)

中圖分類號(hào)：TN911.72文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

1. 引言

隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的高速發(fā)展，電路的集成度和復(fù)雜度也不斷提高，根據(jù)資料報(bào)導(dǎo)，數(shù)字電路在電子整機(jī)設(shè)備中超過80%，但是模擬電路比數(shù)字電路更容易出現(xiàn)故障，大約80%以上的故障卻來自模擬電路。在模擬和混合信號(hào)的集成電路中，雖然模擬部分僅占5%的芯片面積，但其測試成本卻占總測試成本的95%，因此模擬-數(shù)字混合信號(hào)電路的測試問題尤為突出。主要原因是IC 設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)：SoC（System on Chip）的設(shè)計(jì)。目前電路設(shè)計(jì)中通常在同一襯底的 IC 上面集成模擬、數(shù)字和混合信號(hào)電路即通常所說的系統(tǒng)級(jí)芯片或者片上系統(tǒng)。這與已往的電子整機(jī)設(shè)備不同，采用不同的芯片構(gòu)成，每個(gè)芯片執(zhí)行不同的功能?，F(xiàn)在的電子整機(jī)設(shè)備為了減少封裝和裝配成本，常將模擬和數(shù)字混合信號(hào)集成在同一芯片上用于信號(hào)處理，網(wǎng)絡(luò)通信和實(shí)時(shí)控制方面，得到了快速發(fā)展，但模擬-數(shù)字混合電路信號(hào)的測試仍然是SoC進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸，使得 SoC 中的測試成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了設(shè)計(jì)成本。傳統(tǒng)上，人們將混合信號(hào)電路分成模擬和數(shù)字功能塊分別進(jìn)行測試。由于數(shù)字電路的故障診斷技術(shù)已經(jīng)成熟并達(dá)到較高的自動(dòng)化程度投入實(shí)際運(yùn)行，因此，本文主要討論模擬電路故障診斷的方法以及混合信號(hào)故障診斷的內(nèi)建自測試BIST技術(shù)。

2.模擬故障診斷理論和方法

模擬電路故障診斷研究自 1970 年代開始，逐漸形成了比較系統(tǒng)的理論，其主要研究工作是在已知網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、輸入激勵(lì)信號(hào)和故障時(shí)，查找電路故障元件的物理位置和參數(shù)，從而達(dá)到排除故障的目的。由于模擬電路故障診斷自身的困難，其進(jìn)展一直比較緩慢。模擬電路故障診斷困難的原因主要有:1)模擬電路中的輸入激勵(lì)和輸出響應(yīng)都是連續(xù)量，模擬系統(tǒng)中的故障狀態(tài)比較復(fù)雜，難以進(jìn)行簡單的模擬與仿真，所以不可能像在數(shù)字系統(tǒng)測試中那樣構(gòu)造一部字典來“查閱”所有的故障；2)模擬電路中的元件參數(shù)具有容差，這是故障診斷面臨的最大困難，從而無法實(shí)現(xiàn)故障物理位置的唯一定位；3)模擬電路中廣泛存在非線性問題以及反饋回路決定了龐大的計(jì)算量；4)模擬電路中信息量不足，用作測量的節(jié)點(diǎn)數(shù)很少，供診斷用的信息量有限，從而造成故障定位的不確定性和模糊性，但在數(shù)字電路測試過程中，我們可以對(duì)電路分塊進(jìn)行測試；5) 模擬電路中敏感問題，由于環(huán)境變化對(duì)模擬電路極其敏感，從而造成元件參數(shù)發(fā)生變化。鑒于上述問題，因此不可能將數(shù)字電路系統(tǒng)中采用的測試方法簡單地移植到模擬-混合信號(hào)電路系統(tǒng)中來，必須結(jié)合模擬和混合信號(hào)電路的自身特點(diǎn)探索行之有效的測試?yán)碚摵头椒ā?/p>

目前，模擬電路故障診斷中常見的人工智能技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波變換等。

2.1專家系統(tǒng)故障診斷方法

在模擬電路故障診斷中專家系統(tǒng)的基本原理是：首先用計(jì)算機(jī)采集混合電路中被診斷對(duì)象的信息，運(yùn)用專家經(jīng)驗(yàn)形成故障診斷專家系統(tǒng)的知識(shí)庫，進(jìn)行一系列推理，診斷出故障元件。混合電路故障與征兆之間的關(guān)系易于用直觀的、模塊化的規(guī)則表示出來；專家系統(tǒng)允許修改、刪除或增加一些規(guī)則，以確保專家診斷系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和有效性。雖然專家系統(tǒng)能夠有效的解決模擬電路故障診斷，但在實(shí)際工程運(yùn)用中存在一些缺陷，比如信息獲取的瓶頸問題、專家領(lǐng)域知識(shí)的 “無窮遞歸”問題以及實(shí)際電路故障診斷中存在的不確定因素等，這些問題大大影響了故障診斷的準(zhǔn)確性。專家系統(tǒng)的故障診斷方法由數(shù)據(jù)庫，知識(shí)庫，人機(jī)接口，推理機(jī)等組成。

篇3

【關(guān)鍵詞】RFI D；讀卡模塊；無線數(shù)傳電臺(tái)；ARM

【中圖分類號(hào)】F407.63【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0493-02

第1章 概述

20世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。

近年來，自動(dòng)識(shí)別方法在許多服務(wù)領(lǐng)域、在貨物銷售與后勤分配方面、在商業(yè)部門、在生產(chǎn)企業(yè)和材料流通領(lǐng)域得到了快速的普及和推廣。自動(dòng)識(shí)別的任務(wù)和目的是提供關(guān)于個(gè)人、動(dòng)物、貨物和商品的信息。條型碼—-紙帶已經(jīng)不能滿足人們的需求，條型碼雖然很便宜，但它的不足之處在于存儲(chǔ)能力小以及不能改寫。根據(jù)從事射頻系統(tǒng)開發(fā)并使產(chǎn)品適合市場需求的公司數(shù)量的增多，說明了這種產(chǎn)品的市場一定會(huì)不斷地?cái)U(kuò)大。目前，射頻識(shí)別系統(tǒng)產(chǎn)品市場是無線電工業(yè)增長最快的部門，手持機(jī)就是其中的一個(gè)產(chǎn)品。

1.1 課題研究的意義

目前國內(nèi)將手持機(jī)應(yīng)用于倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)較少，基于無線數(shù)傳電臺(tái)的RFID手持機(jī)設(shè)計(jì)將電子標(biāo)簽應(yīng)用到了倉儲(chǔ)管理中，節(jié)省了大量的時(shí)間，提高了效率，可以隨時(shí)更新，不至于信息滯后、帶來信息的錯(cuò)誤，還節(jié)省了大量的人力。對(duì)倉儲(chǔ)管理有著十分重要的參考價(jià)值。

在眾多信息技術(shù)中，RFID技術(shù)受到了倉儲(chǔ)管理領(lǐng)域業(yè)內(nèi)人士的追捧。RFID應(yīng)用載體系統(tǒng)的本質(zhì)為無線射頻系統(tǒng)。RFID的優(yōu)點(diǎn)有很多，首先是無接觸式信息讀取。這一點(diǎn)被業(yè)內(nèi)人士所看好，因?yàn)檫@極大節(jié)約了分揀作業(yè)時(shí)商品識(shí)別與辨認(rèn)的時(shí)間，提高了分揀作業(yè)的效率。而且，通過射頻信息的數(shù)據(jù)傳播，可以實(shí)現(xiàn)管理員與貨物的無接觸信息讀取交換，達(dá)到了信息的有效傳播和共享方式的透明。其次，RFID技術(shù)具有存儲(chǔ)與更新的性能。將其貼到包裝箱表面，當(dāng)貨物又箱中取出時(shí)，管理員可以通過信息數(shù)據(jù)的更新，將新的物品信息熟練快速錄入原有標(biāo)簽中，及時(shí)做到信息更新。保持了信息讀取與錄入的準(zhǔn)確性。在我國，雖然人力成本較為便宜。但隨著勞動(dòng)法規(guī)的出臺(tái)，工人收到了國家的抱負(fù)和關(guān)注，在長江三角洲區(qū)已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)最低工作制的用人標(biāo)準(zhǔn)，造成了人力成本的上升。因此，原有繁重分揀等物流作業(yè)造成大量的人力資本投入，從而增加了成本。傳統(tǒng)模式下，倉儲(chǔ)管理需要大量人員的參與介入，隨著信息化的普及，RFID技術(shù)將會(huì)帶來人員需求層次的要求，即要求工作人員掌握數(shù)據(jù)維護(hù)和信息處理的技能，病逐步淘汰純體力勞動(dòng)的人力資源。因此，新的技術(shù)變革勢必會(huì)帶來新一輪的人才需求浪潮。RFID技術(shù)帶來的不僅是方便與快捷的信息革命，更是一種對(duì)于原有流通環(huán)節(jié)的挑戰(zhàn)。因此，企業(yè)必須做好整合資源優(yōu)勢、改造原有流程的心理準(zhǔn)備，這樣才能在新一輪的信息競爭中充分利用RFID技術(shù)，從而立于不敗之地[1]。

第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1 電路原理設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)方案以STM32F103ZET6為主控器件，寫入程序，連接無線收發(fā)模塊（連接天線可以增加收發(fā)距離），并通過zlg522讀卡模塊將S50卡模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成芯片可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。接入鍵盤和顯示器進(jìn)行輸入和顯示。內(nèi)部安裝一個(gè)1G的SD卡用來存儲(chǔ)信息。并通過電源分別對(duì)各部分進(jìn)行供電。最后接觸一個(gè)配置借口可對(duì)手持機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)配置[3]。

電路原理框圖如圖1所示。

2.2 單元電路設(shè)計(jì)

整個(gè)系統(tǒng)電路是由主控芯片STM32F103ZET6、無線收發(fā)模塊APC250、讀卡模塊ZLG522、液晶顯示器、按鍵、SD卡、電源模塊、串口幾個(gè)部分組成。

2.2.1 主控芯片

STM32F103xx增強(qiáng)型系列使用高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC內(nèi)核，工作頻率為72MHz，內(nèi)置高速存儲(chǔ)器（高達(dá)128K字節(jié)的閃存和20K字節(jié)的SRAM），豐富的增強(qiáng)I/O端口和聯(lián)接到兩條APB總線的外設(shè)[4]。所有型號(hào)的器件都包含2個(gè)12位的ADC、3個(gè)通用16位定時(shí)器和一個(gè)PWM定時(shí)器，還包含標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)的通信接口：多達(dá)2個(gè)I2C和SPI、3個(gè)USART、一個(gè)USB和一個(gè)CAN。 STM32F103xx增強(qiáng)型系列工作于-40℃至+105℃的溫度范圍，供電電壓2.0V至3.6V，一系列的省電模式保證低功耗應(yīng)用的要求。

完整的STM32F103xx增強(qiáng)型系列產(chǎn)品包括從36腳至144腳的五種不同封裝形式[4]。根據(jù)不同的封裝形式，器件中的外設(shè)配置不盡相同。 豐富的外設(shè)配置，使得STM32F103xx增強(qiáng)型微控制器適合于多種應(yīng)用場合。

2.2.2 無線數(shù)傳電臺(tái)模塊

APC250模塊是高度集成半雙工微功率無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，其嵌入高速單片機(jī)和高性能射頻芯片。創(chuàng)新的采用高效的循環(huán)交織糾檢錯(cuò)編碼，抗干擾和靈敏度都大大提高，最大可以糾24bits連續(xù)突發(fā)錯(cuò)誤，達(dá)到業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先水平。APC250模塊提供了多個(gè)頻道的選擇，可在線修改串口速率，發(fā)射功率，射頻速率等各種參數(shù)。APC250 模塊能夠透明傳輸任何大小的數(shù)據(jù)，而用戶無須編寫復(fù)雜的設(shè)置與傳輸程序，同時(shí)小體積寬電壓運(yùn)行，較遠(yuǎn)傳輸距離，豐富便捷的軟件編程設(shè)置功能，使之能夠應(yīng)用與非常廣泛的領(lǐng)域。

2.2.3 讀寫卡模塊

ZLG522S系列讀寫卡模塊是基于13.56MHz頻率的系列讀寫卡模塊，它符合ISO14443標(biāo)準(zhǔn)，可支持PLUS CPU、MIFARE Desfire（CPU卡）、MIFARE S50/S70、MIFARE 0 ultralight、MIFARE Pro，它采用超小型、超大規(guī)模集成電路封裝，具有易用、可靠、多樣和體積小等特點(diǎn)，可方便、快捷地將當(dāng)今最流行的非接觸式IC卡技術(shù)融入系統(tǒng)中，提高產(chǎn)品檔次。

2.2.4 液晶顯示模塊

TFT-LCD即薄膜晶體管液晶顯示器。TFT-LCD與無源TN-LCD、STN-LCD的簡單矩陣不同，它在液晶顯示屏的每一個(gè)象素上都設(shè)置有一個(gè)薄膜晶體管（TFT），可有效地克服非選通時(shí)的串?dāng)_，使顯示液晶屏的靜態(tài)特性與掃描線數(shù)無關(guān)，因此大大提高了圖像質(zhì)量。TFT-LCD也被叫做真彩液晶顯示器。手持機(jī)采用的是2.8寸TFT真彩屏，F(xiàn)SMC控制，配置ADS7843觸摸控制器[5]。

第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.1 設(shè)計(jì)思想

單片機(jī)的主要工作流程如圖2所示[6]。

本設(shè)計(jì)的主要原理是利用讀卡模塊掃描S50卡內(nèi)物品信息，在液晶顯示器上顯示出來，通過無線數(shù)傳電臺(tái)接收空中電波主控系統(tǒng)的校準(zhǔn)等指令數(shù)據(jù)，對(duì)指定物品實(shí)現(xiàn)出庫、入庫、移庫等操作，以實(shí)現(xiàn)對(duì)倉儲(chǔ)系統(tǒng)的管理[7]。

第4章 系統(tǒng)調(diào)試

4.1調(diào)試

調(diào)試分為硬件調(diào)試和軟件調(diào)試兩個(gè)部分。

4.1.1硬件調(diào)試

硬件調(diào)試主要是檢查當(dāng)焊接完成后各個(gè)器件管腳間是否有短路和斷路的現(xiàn)象，要根據(jù)電路原理圖一點(diǎn)一點(diǎn)的測試，在保證沒有問題以后才可以通電，否則板子上的元器件就有燒壞的可能性。在檢查好后，就可以通電，若通電后無異常就可以進(jìn)入軟件調(diào)試的環(huán)節(jié)。

4.1.2軟件調(diào)試

軟件調(diào)試主要是通過燒程序到單片機(jī)，看單片機(jī)是否按照指令工作，如果不工作或不按指令工作，就需要調(diào)整程序。首先調(diào)試的程序應(yīng)該是多串口程序，保證數(shù)據(jù)能夠在一定距離內(nèi)在通訊終端和手持機(jī)間進(jìn)行一對(duì)多的正常數(shù)據(jù)收發(fā)，而且數(shù)據(jù)不會(huì)丟失或改變。再調(diào)試液晶顯示器是否顯示正常，如文字能否正常的顯示，是否會(huì)出現(xiàn)亂碼，字體、顏色是否正常等。最后調(diào)試按鍵功能是否能夠正常實(shí)現(xiàn)。當(dāng)一個(gè)程序沒問題后就可以進(jìn)行下一個(gè)調(diào)試部分，把程序分部分調(diào)試效率比較高，這樣出現(xiàn)錯(cuò)誤的時(shí)候要檢查的程序比較集中，便于發(fā)現(xiàn)問題。當(dāng)一個(gè)部分調(diào)試完后再整合到之前已經(jīng)調(diào)好的程序中，這樣就可以保證程序的準(zhǔn)確性，減少了工作量。

結(jié)論

經(jīng)過對(duì)軟、硬件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，最后完成了基于無線數(shù)傳電臺(tái)的RFID手持機(jī)的整體設(shè)計(jì)。通過對(duì)STM32F103ZET6的使用實(shí)現(xiàn)了通過ZLG522讀卡模塊讀取S50卡內(nèi)的信息，并利用無線數(shù)傳電臺(tái)接收、發(fā)送空中電波的指令數(shù)據(jù)，完成PC機(jī)與手持機(jī)一對(duì)多的通訊。還實(shí)現(xiàn)了LED顯示屏中對(duì)物品名稱、物品編號(hào)、物品數(shù)量、入庫、倉庫、貨位、管理員詳細(xì)信息及狀態(tài)的顯示，同時(shí)利用按鍵對(duì)物品進(jìn)行出庫、入庫、移庫的操作。經(jīng)實(shí)際驗(yàn)證在空曠的地方電臺(tái)傳輸范圍可達(dá)2公里左右，并且能夠保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，不會(huì)丟失或改變數(shù)據(jù)，系統(tǒng)在運(yùn)行過程中性能良好。

本設(shè)計(jì)具有集成度高、可靠性高、直觀性強(qiáng)、實(shí)用性強(qiáng)、方便快捷和操作性好等特點(diǎn)，使用起來得心應(yīng)手，具有很好的推廣價(jià)值，可將其廣泛應(yīng)用在倉儲(chǔ)管理等系統(tǒng)中。

參考文獻(xiàn)

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[2] 周立功，張華，深入淺出ARM7，北京航空航天大學(xué)出版社，2005年6月

[3] Reinhold Ludwig，Pavel Bretchko，射頻電路設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用，電子工業(yè)出版社，2002

[4] Andrew N.Sloss.ARM嵌入式系統(tǒng)開發(fā)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2005

[5] 江宏，李良玉.Protel電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2002

篇4

關(guān)鍵詞：語音識(shí)別 人工智能 機(jī)器學(xué)習(xí)

1.語音識(shí)別概述

語言是人類思想最重要的載體，是人們交流最有效、最方便、最自然的方式。語音識(shí)別技術(shù)就是讓機(jī)器接收，識(shí)別和理解語音信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)數(shù)字信號(hào)的技術(shù)[1]。語音識(shí)別是涉及很多學(xué)科的一門交叉學(xué)科，涉及到聲學(xué)、語音語言學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、信息理論、機(jī)器學(xué)習(xí)以及人工智能等學(xué)科。語音識(shí)別系統(tǒng)可以把操作人員的大量重復(fù)勞動(dòng)交給機(jī)器來處理，節(jié)約了人力，提高了效益。例如：專家咨詢系統(tǒng)、信息服務(wù)系統(tǒng)、自然語音識(shí)別系統(tǒng)、尋呼服務(wù)、故障服務(wù)、智能對(duì)話查詢系統(tǒng)、語音訂票系統(tǒng)等。在某些惡劣環(huán)境和對(duì)人身有傷害的特殊環(huán)境下，例如地下、深水、輻射或高溫等地方，就可以通過語音識(shí)別系統(tǒng)指令，讓機(jī)器完成各種工作。

現(xiàn)在幾乎所有成功應(yīng)用到實(shí)際中的語音識(shí)別方法都采用概率統(tǒng)計(jì)的方法或信息論的方法。其中最主要的，大量被使用的方法有動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整技術(shù)、隱馬爾可夫模型、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等方法，這些方法的出現(xiàn)極大地推動(dòng)了語音識(shí)別從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用。

2. 語音識(shí)別的現(xiàn)狀

近三十年來，語音識(shí)別技術(shù)發(fā)展迅速，逐漸從實(shí)驗(yàn)室走向市場，形成產(chǎn)品。在信息處理、通信與電子系統(tǒng)、自動(dòng)控制等領(lǐng)域相繼出現(xiàn)了不同用途的語音識(shí)別系統(tǒng)，已經(jīng)逐漸顯露出其強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢和生命力?，F(xiàn)在實(shí)際中應(yīng)用比較廣泛的語音識(shí)別軟件有：Nuance、IBM公司的Viavoice、Android系統(tǒng)下的Voice Actions、蘋果手機(jī)上的Siri以及國內(nèi)科大訊飛的語音識(shí)別產(chǎn)品等。我們國家對(duì)語音識(shí)別研究一直比較重視，中科院自動(dòng)化所、清華大學(xué)、科大訊飛等很多科研院所和企業(yè)都投入了大量的人員和資金進(jìn)行語音識(shí)別的研究開發(fā)。

前面所介紹的產(chǎn)品，它們的共同點(diǎn)是在文本轉(zhuǎn)語音功能方面表現(xiàn)比較出色，但在語音轉(zhuǎn)文本功能方面就有些差強(qiáng)人意。例如Voice Actions提供了令人驚奇的語音識(shí)別引擎，它的識(shí)別率非常之高。但是與微軟和IBM等公司的語音識(shí)別引擎一樣，它對(duì)我們說的話有嚴(yán)格的要求，必須按照固定的格式和語法結(jié)構(gòu)，不然無法識(shí)別。蘋果手機(jī)上的Siri是迄今為止最優(yōu)秀的語音識(shí)別系統(tǒng)之一，我們可以不用注意語法結(jié)構(gòu)，即使思維模式有些混亂，系統(tǒng)也會(huì)結(jié)合上下文去理解，它還會(huì)利用人工智能來分析，并且能在多數(shù)情況下理解我們的意思。

語音識(shí)別發(fā)展到現(xiàn)在，在中小詞匯量非特定人語音識(shí)別系統(tǒng)和特定人語音識(shí)別系統(tǒng)中的識(shí)別精度已經(jīng)接近100%，這些技術(shù)已經(jīng)能夠滿足一般應(yīng)用的需求。同時(shí)隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的進(jìn)步，我們已經(jīng)完全可以把語音識(shí)別系統(tǒng)集成到芯片中，如一些電話機(jī)、手機(jī)、電話交換機(jī)等產(chǎn)品就帶有這樣的芯片，具備了語音撥號(hào)，語音應(yīng)答等功能。甚至有的語言查詢系統(tǒng)可以讓人們通過電話網(wǎng)絡(luò)查詢到訂房信息、車票、股票信息等。調(diào)查統(tǒng)計(jì)顯示，大部分人都能夠滿意這種信息查詢服務(wù)的性能。

3.機(jī)器學(xué)習(xí)的發(fā)展前景

現(xiàn)在，越來越多的語音識(shí)別技術(shù)被帶入到人們的工作生活中，影響著每一個(gè)人。在某些領(lǐng)域如信息處理、教育與商務(wù)、工業(yè)控制等方面，語音識(shí)別已經(jīng)顯露出巨大的優(yōu)勢?？梢灶A(yù)測，它的應(yīng)用將越來越廣泛，更多先進(jìn)的語音識(shí)別產(chǎn)品將陸續(xù)出現(xiàn)在市場上，繼續(xù)影響每個(gè)人的生活。

語音識(shí)別技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用就是在電話語音識(shí)別上，電話語音識(shí)別系統(tǒng)將能夠代替人工的繁重操作，如自動(dòng)轉(zhuǎn)接、語音號(hào)碼查詢以及旅游信息查詢等。酒店應(yīng)用了語音查詢系統(tǒng)后，將可以不間斷地為客戶提供二十四小時(shí)的客房預(yù)定服務(wù)。在證券市場上如果安裝電話語音識(shí)別系統(tǒng)的話，客戶就可以用語音方便地查詢相關(guān)股票，及時(shí)地了解最新價(jià)格及波動(dòng)情況，從而進(jìn)行高效的股票操作，節(jié)約了人力成本的同時(shí)，方便了用戶。

在郵局的郵件分揀中，語音識(shí)別技術(shù)所起的作用也越來越明顯，發(fā)展誘人。分揀員單純依靠記憶力分揀，同時(shí)還需要大量的時(shí)間，而依靠語音識(shí)別可以彌補(bǔ)這方面的不足，同時(shí)節(jié)約人員成本，提高郵件處理的效率和效益。

隨著硬件技術(shù)和軟件技術(shù)的快速發(fā)展，語音識(shí)別為我們提供了一種嶄新的遠(yuǎn)景。很明顯，語音識(shí)別正在改變著我們這個(gè)世界，因?yàn)橐坏C(jī)器被賦予人類語音之后，任何會(huì)說話的人都將能和機(jī)器自然的交流。或許很多行業(yè)并未清晰地意識(shí)到語音技術(shù)所帶來的改革力量，但是，就現(xiàn)在的發(fā)展形式及技術(shù)進(jìn)展來看，人類生活的每一領(lǐng)域必將因它而變得異常精彩。

4.語音識(shí)別的未來研究方向

現(xiàn)在語音識(shí)別在許多行業(yè)產(chǎn)生了大量的應(yīng)用，但是要實(shí)現(xiàn)真正的人機(jī)自然交流還需要很多的工作要做。它還要在下述幾個(gè)方面取得突破性進(jìn)展：

（1） 識(shí)別系統(tǒng)的強(qiáng)健性方面，有待進(jìn)一步增強(qiáng)。現(xiàn)在，環(huán)境噪音和雜音對(duì)語音識(shí)別的效果影響最大。在嘈雜環(huán)境中必須有特殊的抗噪技術(shù)處理才能正常的使用語音識(shí)別，否則識(shí)別率很低，效果很差。目前針對(duì)中文的語音識(shí)別方面還存在著明顯的不足，語言模型方面需要進(jìn)一步完善。由于聲學(xué)模型和語言模型在語音識(shí)別技術(shù)中起到基礎(chǔ)性作用，所以必須在這方面有所突破，否則其它的都不可能實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)在所使用的語言模型都是概率模型，文法模型沒能得到運(yùn)用，只有這一方面取得突破，計(jì)算機(jī)才能真正理解人類語言，這是一個(gè)難度非常大的工作。另外，隨著硬件技術(shù)的不斷發(fā)展，搜索算法、特征提取和自適應(yīng)算法等這些核心算法將會(huì)得到不斷改進(jìn)。我們相信，半導(dǎo)體和軟件技術(shù)的共同進(jìn)步必將給語音識(shí)別技術(shù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（2） 多語言混合識(shí)別方面和無限詞匯識(shí)別方面需改善?，F(xiàn)在使用的語音模型和聲學(xué)模型有很多的局限性，如果突然從英語轉(zhuǎn)為法語、俄語或者漢語，計(jì)算機(jī)就不會(huì)處理了，得到的東西完全不是我們想要的結(jié)果；如果人們偶爾使用了某些不太常見的專業(yè)術(shù)語，如"信息熵"等，計(jì)算機(jī)可能也會(huì)得到奇怪的結(jié)果。這不僅僅是因?yàn)槟Ｐ途哂芯窒扌裕瑫r(shí)也有硬件跟不上的原因。將來伴隨這兩方面技術(shù)的進(jìn)步，聲學(xué)模型和語音模型可能會(huì)理解各語言之間自然的切換。另外，因?yàn)槁晫W(xué)模型的逐步改善，以及以語義學(xué)為基礎(chǔ)的語言模型的改進(jìn)，或許將能夠幫助人們盡量少或完全不受詞匯的影響，從而可實(shí)現(xiàn)無限詞匯識(shí)別。

（3） 在自適應(yīng)方面需要更大的改進(jìn)，達(dá)到不受口音、方言和特定人影響的要求。現(xiàn)實(shí)中的語音類型是各種各樣的，從聲音特征來說可以分為男音、女音和童音，另外，很多人的發(fā)音同標(biāo)準(zhǔn)發(fā)音有很大的差距，這就需要進(jìn)行口音和方言的處理。即使同一個(gè)人，如果處在不同的環(huán)境中，或者在不一樣的語境中，意思也可能不同。這些同樣需要改進(jìn)語音模型，讓語音識(shí)別能適應(yīng)大多數(shù)人的聲音特征。

（4） 語音識(shí)別系統(tǒng)在從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化為商品的過程中，同樣需要解決很多具體問題。比如，系統(tǒng)的識(shí)別速度、識(shí)別效率以及連續(xù)語音識(shí)別中剔除無意義語氣詞等問題。

總之，語音是人們工作生活中最自然的交流媒介，所以語音識(shí)別技術(shù)在人機(jī)交互中成為非常重要的方式。伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)和語音識(shí)別技術(shù)的進(jìn)步，語音識(shí)別系統(tǒng)的智能性和實(shí)用性將得到大幅提高。這將表明語音識(shí)別技術(shù)具有非常廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和非常廣闊的市場前景。

參考文獻(xiàn)：

篇5

關(guān)鍵詞：無線射頻識(shí)別;食品安全;供應(yīng)鏈;動(dòng)物識(shí)別

0引言

隨著市場的放開，生豬和豬肉市場也不可避免地產(chǎn)生了一系列的問題，如市場混亂、缺乏統(tǒng)一管理、衛(wèi)生問題嚴(yán)重。這些問題的存在嚴(yán)重阻礙了豬肉市場的健康發(fā)展。動(dòng)物跟蹤與識(shí)別是利用特定的標(biāo)簽,以某種技術(shù)手段與要識(shí)別的動(dòng)物相對(duì)應(yīng)，可以隨時(shí)對(duì)動(dòng)物的相關(guān)屬性進(jìn)行跟蹤與管理的一種技術(shù)［1］。生豬管理系統(tǒng)就是動(dòng)物跟蹤與識(shí)別的一個(gè)應(yīng)用，它為加強(qiáng)牲畜的飼養(yǎng)，定期檢查牲畜的健康提供了絕佳的條件。RFID是利用射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)信息的，它是自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域的一個(gè)重要分支。在農(nóng)牧漁業(yè)中可用于羊群、魚群、水果等的管理以及寵物、野生動(dòng)物跟蹤［2］。與目前應(yīng)用廣泛的基于光學(xué)技術(shù)的自動(dòng)識(shí)別方法（如條形碼和攝像）相比，RFID具有一次處理多個(gè)標(biāo)簽并可將處理狀態(tài)寫入標(biāo)簽、不受大小及形狀限制、耐環(huán)境性強(qiáng)、穿透性強(qiáng)、數(shù)據(jù)的記憶容量大、可重復(fù)利用等許多優(yōu)點(diǎn)。

RFID即射頻識(shí)別，又稱為電子標(biāo)簽（E－Tag），其最早的應(yīng)用可以追溯到第二次世界大戰(zhàn)中用于區(qū)分聯(lián)軍和納粹飛機(jī)的敵我辨識(shí)系統(tǒng)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，RFID的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大。如圖1是一個(gè)典型的RFID系統(tǒng)。它由標(biāo)簽（Tags）、讀寫器（Reader）、天線（Antenna）、主機(jī)（Host，用于處理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)）和應(yīng)用支撐軟件等部分組成［3］。

標(biāo)簽一般由芯片和天線組成；每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼。標(biāo)簽附著在物體上或嵌入物體內(nèi)用以標(biāo)志目標(biāo)對(duì)象［4］。根據(jù)發(fā)射射頻信號(hào)的方式不同，標(biāo)簽可分為主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種。主動(dòng)式標(biāo)簽（又稱為有源標(biāo)簽）通常由內(nèi)置電源供電，主動(dòng)向讀寫器發(fā)送射頻信號(hào)；被動(dòng)式標(biāo)簽（又稱為無源標(biāo)簽）不帶電池，其發(fā)射電波以及內(nèi)部芯片運(yùn)行所需的能量均來自讀寫器所產(chǎn)生的電磁波。圖1中所示為被動(dòng)標(biāo)簽。讀寫器通過控制射頻模塊向標(biāo)簽發(fā)射讀取信號(hào)，并接收標(biāo)簽應(yīng)答;同時(shí)讀寫器要把時(shí)鐘信號(hào)和能量也發(fā)送給標(biāo)簽。讀寫器要對(duì)標(biāo)簽的對(duì)象標(biāo)志信息進(jìn)行解碼并將其連同標(biāo)簽上的其他相關(guān)信息傳送到主機(jī)以供處理。RFID讀寫器可以同時(shí)讀取多個(gè)標(biāo)簽內(nèi)的信息。主機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)讀寫器所讀取的標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾、匯集和計(jì)算，減少從讀寫器傳往企業(yè)應(yīng)用的數(shù)據(jù)量［5］。

1需求分析

現(xiàn)代化生豬管理系統(tǒng)，要求管理無紙化、有序化、規(guī)范化、智能化。智能標(biāo)簽因?yàn)榫哂蟹浪?、防磁、防靜電、無磨損、信息儲(chǔ)存量大、一簽多用、操作方便等特點(diǎn)，所以完全能夠滿足這一要求。同時(shí)還應(yīng)滿足四點(diǎn)要求：①為使操作簡單、方便、友好，要求采用全中文菜單式操作界面。②系統(tǒng)應(yīng)提供完善的管理功能，自動(dòng)形成各種報(bào)表。③政府需要加強(qiáng)對(duì)動(dòng)物接種與疾病的預(yù)防管理。④由于食品安全危機(jī)頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響了人們的身體健康，引起了全世界的廣泛關(guān)注。如何對(duì)食品有效跟蹤和追溯成為一個(gè)必須解決的問題。

2系統(tǒng)構(gòu)成及特點(diǎn)

系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：

硬件設(shè)備（耳標(biāo)、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)傳輸器）；系統(tǒng)軟件（數(shù)據(jù)采集、信息、數(shù)據(jù)庫）；附加設(shè)備（計(jì)算機(jī)、打印機(jī)）。

3硬件設(shè)備簡介

3．1耳標(biāo)

耳標(biāo)是凱泰科技有限公司利用先進(jìn)技術(shù)自行研制的智能電子標(biāo)簽，專門用于標(biāo)志和區(qū)分不同牲畜的基本信息。在2~8cm的距離內(nèi)，內(nèi)碼標(biāo)志均可讀出。它采用美國大型集成電路，用半導(dǎo)體編碼器進(jìn)行編碼，內(nèi)置激光工藝刻錄的64位二進(jìn)制，全球唯一編碼的硅晶片；外面用強(qiáng)樹脂材料封裝，具有超強(qiáng)的抗沖擊、防靜電、防腐蝕、防水、防塵、耐磨擦等性能。

耳標(biāo)是無源器件?，F(xiàn)場安裝無須布線，不受現(xiàn)場條件限制、無須日常維護(hù)，使用壽命在20年以上，是國際通用型信息標(biāo)志物。將耳標(biāo)釘入牲畜的耳朵中，牲畜很難將它摘下，方便管理。

技術(shù)指標(biāo)：重量為1.0g；識(shí)讀次數(shù)>100萬次；使用壽命>20年；工作溫度-40℃～85℃；規(guī)格為硬幣、鑰匙牌、柱形等多種封裝形式。

3．2數(shù)據(jù)采集器

非接觸感應(yīng)式數(shù)據(jù)采集器是采用射頻識(shí)別技術(shù)開發(fā)的高科技產(chǎn)品。由于讀取標(biāo)示物內(nèi)碼時(shí)可避免接觸，故記錄器無接觸性的損耗、壽命長。

硬件特性：采用壓模金屬外殼，堅(jiān)固耐用，可以保護(hù)內(nèi)部電子設(shè)備免受沖擊和工作時(shí)的意外損傷。沒有可拆動(dòng)的零件，LCD中文顯示、可充電鋰電池、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、非易失存儲(chǔ)器，特別適合于實(shí)際工作。

技術(shù)參數(shù)：處理器為高速32位處理器；顯示器為LCD160×128點(diǎn)陣，四級(jí)灰度，EL背光LCD96×64；工作電源為5.6V；通信接口為USB；工作溫度為-20℃~50℃；存儲(chǔ)溫度為-40℃~55℃；記錄容量為4095條，可擴(kuò)充8190條，可擴(kuò)展為8MB(NOR)+128MB(NAND)；充電電池為970mAH鋰離子電池；待機(jī)電流小于1μA。4系統(tǒng)軟件及數(shù)據(jù)庫選擇

根據(jù)項(xiàng)目情況，決定在框架上開發(fā)基于Windows平臺(tái)的應(yīng)用程序，信息采集部分采用B/S結(jié)構(gòu)。這種方式下，操作人員可以在任意地點(diǎn)進(jìn)行處理，提高了各數(shù)據(jù)采集點(diǎn)工作人員的數(shù)據(jù)處理速度和安全性。并且，系統(tǒng)可以隨時(shí)統(tǒng)計(jì)出各養(yǎng)殖區(qū)縣的生豬養(yǎng)殖動(dòng)態(tài)數(shù)量信息；隨時(shí)統(tǒng)計(jì)出養(yǎng)殖場數(shù)量和規(guī)模信息；隨時(shí)生成需要的各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表；如果發(fā)現(xiàn)問題，可以隨時(shí)查到問題豬肉的養(yǎng)殖場信息、加工廠信息，并自動(dòng)生成事故處理建議方案。

數(shù)據(jù)庫平臺(tái)選用微軟的SQLServer。其事務(wù)以及數(shù)據(jù)完整性邏輯都能作為存儲(chǔ)過程和觸發(fā)器直接存于服務(wù)器中。這種編程可避免被客戶非法使用或誤操作。此外，預(yù)編譯存儲(chǔ)過程的引入使SQLServer在使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫高性能地進(jìn)行事務(wù)處理方面樹立起一個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)。SQLServerClient/Server體系結(jié)構(gòu)通過數(shù)據(jù)庫的遠(yuǎn)程過程調(diào)用為Client/Server及Server/Server的通信提供了綜合的、基于消息的支持。使用數(shù)據(jù)庫的遠(yuǎn)程過程(RPC)，任何SQLServer的Client或Server可為訪問網(wǎng)絡(luò)上的任何其他Client和Server，還能夠?qū)崿F(xiàn)跨服務(wù)器的事務(wù)橫跨多個(gè)RDBMS。

SQLServer在分布式聯(lián)機(jī)系統(tǒng)所必須關(guān)注的八個(gè)主要問題上，即查詢性能、事務(wù)處理能力、高可靠性、場地自治性、可擴(kuò)展性、可互操作性、應(yīng)變能力、數(shù)據(jù)完整性方面都擁有最佳的解決方案。5系統(tǒng)簡介

生豬管理系統(tǒng)工作原理如圖3所示。

生豬管理系統(tǒng)由飼養(yǎng)場、屠宰場和銷售三個(gè)部分組成。方案按照現(xiàn)代化管理要求設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)牲畜的來源、日常飼養(yǎng)、接種免疫等相關(guān)方面的全方位的計(jì)算機(jī)管理。目標(biāo)在于提高牲畜的管理作業(yè)效率，提高牲畜的質(zhì)量。

（1）飼養(yǎng)場管理模塊負(fù)責(zé)牲畜的健康管理和日常管理，具有界面簡潔、反應(yīng)快速、運(yùn)行安全可靠的特征。主要功能有：①指定條件（牲畜編號(hào)、飼養(yǎng)員編號(hào)、出生時(shí)間、畜養(yǎng)時(shí)間、出欄時(shí)間）瀏覽查詢；②指定條件（牲畜編號(hào)、飼養(yǎng)員編號(hào)、出生時(shí)間、畜養(yǎng)時(shí)間、出欄時(shí)間）打印相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表；③支持規(guī)模不同的飼養(yǎng)場；④支持牲畜的日常管理；⑤支持牲畜的健康管理；⑥可進(jìn)行牲畜的日常查詢和健康查詢等。（2）屠宰場管理模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)生豬屠宰之后的管理操作。該部分在Windows系列的環(huán)境下運(yùn)行，界面友好，便于操作，易學(xué)易用，而且功能強(qiáng)大、極易擴(kuò)充。主要功能特征有：①強(qiáng)調(diào)以衛(wèi)生安全為主的管理模式；②生豬出場之后，每一步操作都要求有詳細(xì)記錄；③生豬豬肉的等級(jí)管理。

（3）銷售管理模塊提供銷售時(shí)間查詢，銷售的豬肉等級(jí)、重量查詢，生產(chǎn)日期查詢，出場時(shí)間查詢等。

以上三個(gè)模塊既可以聯(lián)合起來，讓領(lǐng)導(dǎo)層對(duì)整個(gè)過程有一個(gè)宏觀的認(rèn)識(shí)，又可以分散開，讓各個(gè)部門管理自己的模塊。

5．1飼養(yǎng)場管理模塊

（1）飼養(yǎng)場設(shè)定：①對(duì)飼養(yǎng)場進(jìn)行編號(hào)，對(duì)應(yīng)到各個(gè)不同的飼養(yǎng)場或個(gè)人；②對(duì)于大型的飼養(yǎng)場，可進(jìn)行養(yǎng)豬棚的設(shè)定；③一個(gè)養(yǎng)豬棚又可以有多個(gè)豬圈。

(2)生豬基本信息的設(shè)定：①對(duì)生豬進(jìn)行編號(hào)，詳細(xì)記錄牲畜來源、畜別、出生時(shí)間、畜養(yǎng)時(shí)間、出欄時(shí)間；②詳細(xì)記錄生豬的體貌特征、日常飲食、病史、生育史；③可以隨時(shí)查詢當(dāng)前每個(gè)生豬的健康狀況，是否接受過免疫檢查。

5．2屠宰場管理模塊

（1）屠宰場設(shè)定與查詢：對(duì)屠宰場基本信息的查詢，可以對(duì)某一個(gè)屠宰場的當(dāng)前狀況進(jìn)行查詢；同時(shí)可以針對(duì)某一頭豬，進(jìn)行跟蹤查詢。

（2）豬肉的管理：對(duì)屠宰完的豬肉，可以按部位進(jìn)行檢索，查詢每個(gè)部位的用途。

5．3銷售與包裝管理模塊

可對(duì)豬肉等級(jí)、部位、重量、生產(chǎn)日期和出廠日期等進(jìn)行查詢。

6使用RFID技術(shù)會(huì)帶來的便利和優(yōu)勢

系統(tǒng)的性能特點(diǎn)如下：

（1）感應(yīng)式數(shù)據(jù)采集，操作更簡單、便捷。數(shù)據(jù)采集時(shí)，只需將采集器在巡檢點(diǎn)耳標(biāo)附近輕輕一晃，即可讀出當(dāng)前信息；

（2）獲得的數(shù)據(jù)和信息不能被破壞或修改；

（3）系統(tǒng)使用由無源存儲(chǔ)器的射頻芯片組成的全封閉感應(yīng)信息鈕，具有全球唯一的ID碼，經(jīng)久耐用，不可竄改或復(fù)制；

（4）一次性全封閉封裝成型，耐熱、抗凍、防水、防震、抗電磁波，能在惡劣的環(huán)境下正常工作；

（5）無須布線，安裝簡易；

（6）簡單、方便的編碼設(shè)置，巡檢點(diǎn)的增減十分方便；

（7）無接觸式數(shù)據(jù)傳輸，從而無磨損；

（8）完整的軟件配套，使制定及修改復(fù)雜的多級(jí)管理系統(tǒng)變得非常簡單、方便。

RFID系統(tǒng)能夠在復(fù)雜的多步驟供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中跟蹤產(chǎn)品供應(yīng)情況，是理想的高效供應(yīng)鏈管理解決方案，使眾多的行業(yè)受益非淺。RFID解決方案在簡化食品供應(yīng)物流管理方面，能為用戶帶來益處，范圍覆蓋從農(nóng)場的家畜及新鮮農(nóng)作物，到人們?cè)诓宛^里食用的食品以及在超市中購買的包裝食品。

RFID解決方案可確保任何供應(yīng)鏈的高質(zhì)量數(shù)據(jù)交流，讓食品行業(yè)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)最重要的目標(biāo)：①徹底實(shí)施源頭食品追蹤解決方案；②在食品供應(yīng)鏈中提供完全透明度的能力。

RFID系統(tǒng)可提供食品鏈中食品與來源之間的可靠聯(lián)系，確保到達(dá)超市貨架及餐館廚房的食品來源史是清晰的，并可追蹤到具體的動(dòng)物或植物個(gè)體及農(nóng)場。RFID是一個(gè)百分之百追蹤食品來源的解決方案，因而可回答用戶有關(guān)“食品從哪里來，中間處理環(huán)節(jié)是否完善”等問題，并給出詳盡、可靠的回答；可有效監(jiān)控解決食品安全問題。

7結(jié)束語

這項(xiàng)被稱為《RFID牲畜安全防疫信息管理系統(tǒng)》的解決方案，采用美國Ipico公司的硬件設(shè)備，配以自主開發(fā)的應(yīng)用軟件。所有生豬的養(yǎng)殖場、加工廠、屠宰場等環(huán)節(jié)信息，都將被記錄在有關(guān)的RFID芯片和計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)內(nèi)，通過鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級(jí)的電腦終端、縣級(jí)數(shù)據(jù)中心和省級(jí)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行集中處理和上報(bào)。做到生產(chǎn)、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)信息的公開、透明和高效率反饋，徹底解決問題豬和問題肉的困擾，從而確保消費(fèi)者能夠吃到放心肉。

參考文獻(xiàn)：

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[3]WANTR.EnablingubiquitoussensingwithRFID[J].Computer，2004,37(4）:84－86.

篇6

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)安全；身份認(rèn)證；口令

中圖分類號(hào)：TP393.08

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及和發(fā)展、信息的共享和應(yīng)用給人們的工作和生活帶來深遠(yuǎn)的影響。在帶來巨大便利的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)安全問題也日益突出而且越來越復(fù)雜。據(jù)《半月談》社情民意調(diào)查中心2012年5月通過半月談網(wǎng)進(jìn)行的一項(xiàng)3046人參與的在線調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有七成網(wǎng)民曾遭遇過個(gè)人信息泄露。其中，有30%的網(wǎng)民表示曾多次遭遇此類情況。網(wǎng)絡(luò)的安全和可靠性逐漸成為人們共同關(guān)注的焦點(diǎn)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)必須采取更加安全的措施，才能夠把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全做到實(shí)處。身份認(rèn)證是指計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)確認(rèn)操作者身份是否合法的過程，計(jì)算機(jī)身份認(rèn)證技術(shù)是保護(hù)網(wǎng)絡(luò)信息安全的第一道防線，是最基本的安全服務(wù)。本文從介紹身份認(rèn)證在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)中的重要地位出發(fā)，探討計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全身份確認(rèn)技術(shù)的常用方法和發(fā)展趨勢。

1 身份認(rèn)證在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)中的重要地位

身份認(rèn)證技術(shù)在信息安全中占有非常重要的地位，是網(wǎng)絡(luò)安全中最直接、最前沿的一道防線，是鑒別合法用戶與非法用戶，允許并監(jiān)督經(jīng)過授權(quán)的操作同時(shí)防止非法操作，防止黑客入侵和計(jì)算機(jī)病毒破壞的重要手段。用戶在登陸網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)之前，首先必須向身份認(rèn)證系統(tǒng)表明自己的身份，經(jīng)過身份認(rèn)證系統(tǒng)識(shí)別確認(rèn)身份后，根據(jù)用戶身份、權(quán)限級(jí)別決定能否訪問某個(gè)資源或者進(jìn)行某項(xiàng)操作。同時(shí)檢測系統(tǒng)，包括審計(jì)和報(bào)警系統(tǒng)等，記錄用戶的請(qǐng)求和行為，并檢查檢測安全系統(tǒng)是否存在入侵行為。可見，身份認(rèn)證是最基本的安全服務(wù)，其它安全服務(wù)都要依賴于其所提供的登陸用戶的信息。而正是由于身份確認(rèn)系統(tǒng)的特殊作用和

重要地位，黑客攻擊的首要目標(biāo)也是身份確認(rèn)系統(tǒng)，一旦身份確認(rèn)系統(tǒng)被黑客或者病毒攻破，[2]其它安全措施將形同虛設(shè)。也正是由于身份確認(rèn)的重要性，其技術(shù)的發(fā)展越來越受到人們的重視，近年來也得到快速發(fā)展。根據(jù)層次和先后出現(xiàn)的順序，包括一般常用的靜態(tài)口令、一次性口令、數(shù)字證書和生物特征技術(shù)等等。

2 身份確認(rèn)的常用方法

身份認(rèn)證的基本方式就是由被認(rèn)證方提供登陸用戶獨(dú)有的具有保密性難以偽造的信息來表明自己的合法身份和權(quán)限。身份確認(rèn)常用的方法有，數(shù)字證書、智能卡、靜態(tài)口令、動(dòng)態(tài)口令、生物特征等，本文主要從生物特征和非生物特征兩個(gè)角度進(jìn)行歸類分析：

2.1 生物身份認(rèn)證技術(shù)

生物特征是指人體本身固有的生物物理特征和行為特征，常見的生物特征主要有指紋、掌紋、虹膜、視網(wǎng)膜、語音、步態(tài)、簽名等。生物特征認(rèn)證是指根據(jù)每個(gè)人獨(dú)一無二的生物特征來驗(yàn)證識(shí)別用戶身份的技術(shù)。從理論上來講，基于生物唯一生物特征的認(rèn)證方式具有唯一性、可靠性、穩(wěn)定性的特點(diǎn)，是最可靠的身份認(rèn)證方式，幾乎不可能被仿冒。生物特征認(rèn)證的運(yùn)行模式一般是，系統(tǒng)通過抓圖和特征抽取，采用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算功能和圖像處理功能，將捕捉到的生物特征樣品的唯一特征轉(zhuǎn)化成數(shù)字的符號(hào)，存入用戶個(gè)人的特征模版，[3]在用戶重新登錄網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)時(shí)，通過比較和匹配確定用戶的身份是否合法以及權(quán)限。

生物身份認(rèn)證技術(shù)雖然具有唯一性、可靠性和穩(wěn)定性的特點(diǎn)，但是由于生物認(rèn)證技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，需要昂貴、特殊的硬件設(shè)施等條件，特別是視網(wǎng)膜等先進(jìn)的認(rèn)證技術(shù)現(xiàn)在使用還不普遍，只能用在比較少的需要高度級(jí)別安全的環(huán)境中。這種適用范圍的有限性也就決定了其人機(jī)和諧的有限性，復(fù)雜的操作還不成熟。同時(shí)，生物特征也是絕對(duì)靜止和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)合體，同一的生物特征在不同條件下可能隨著條件的變化而變化，比如簽字和語音等，沒有兩個(gè)簽字是完全相同的，語音也容易受到當(dāng)時(shí)身體條件的影響。生物身份認(rèn)證技術(shù)的普及推廣和人機(jī)友好方面仍需要進(jìn)一步的完善。

2.2 非生物認(rèn)證技術(shù)

2.2.1 基于口令的認(rèn)證方式

傳統(tǒng)的身份認(rèn)證技術(shù)主要采用的就是口令的認(rèn)證方法。這種認(rèn)證方法簡單、可操作性強(qiáng)，首先要求請(qǐng)求認(rèn)證者必須要有一個(gè)用戶賬號(hào)ID，而且該賬號(hào)在認(rèn)證者的用戶數(shù)據(jù)庫里是唯一的。系統(tǒng)保存的用戶的二元信息組（ID，PW），進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，由請(qǐng)求認(rèn)證者輸入ID和PW，系統(tǒng)根據(jù)保存的用戶賬號(hào)信息和個(gè)人信息，來缺人用戶身份是否合法。這種認(rèn)證技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)適用性強(qiáng)、簡單可操作性強(qiáng)，口令認(rèn)證方法最關(guān)鍵的是保證口令使用和儲(chǔ)存時(shí)的安全性。但是由于很多用戶習(xí)慣選擇姓名、生日、電話號(hào)碼、門牌號(hào)等容易被猜測破解的口令，使得這種技術(shù)存在很大的不穩(wěn)定性，很容易受到黑客或者惡意用戶、計(jì)算機(jī)病毒的攻擊。

基于口令的認(rèn)證方式主要有兩種：一種是靜態(tài)口令，是指經(jīng)過用戶設(shè)定、系統(tǒng)保存后，在某一特定的時(shí)間段內(nèi)沒有變化、可以反復(fù)使用的口令。這種口令是靜態(tài)的、不變的，容易記憶但也容易泄密，一般用于不太重要的場合或者保密性質(zhì)不高的環(huán)境中。另一種是動(dòng)態(tài)口令，是指用戶每次進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)，認(rèn)證時(shí)輸入的口令都是變化的，不會(huì)重復(fù)，一次一變，即使這次輸入的口令被他人知曉，下次輸入時(shí)此口令即無法再次使用。動(dòng)態(tài)口令是用戶身份數(shù)字化的一種憑證，是安全系統(tǒng)識(shí)別用戶身份是否合法以及權(quán)限的依據(jù)。

2.2.2 基于物理證件的認(rèn)證方式

顧名思義，基于物理證件的認(rèn)證方式是一種利用用戶擁有的某種東西進(jìn)行認(rèn)證的方式，現(xiàn)階段，主要的物理認(rèn)證方式有智能卡、數(shù)字證書（電子文檔）等。持證認(rèn)證方式作為一種實(shí)物的認(rèn)證方式，其作用類似于鑰匙，用于啟動(dòng)電子設(shè)備。智能卡是一個(gè)帶有集成電路芯片的具有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的卡片，攜帶有微處理器和存儲(chǔ)器。智能卡的認(rèn)證技術(shù)是指利用卡片存儲(chǔ)的用戶的信息特征進(jìn)行身份識(shí)別。數(shù)字證書是基于PKI（public key infrastructure）技術(shù)的權(quán)威性的電子文檔，提供作用類似于身份證的在網(wǎng)絡(luò)上驗(yàn)證身份的方式。

持證認(rèn)證方式基于物理證件的安全屬性，不易偽造和不能直接讀取數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，即使物理證件丟失，沒有用戶口令也不能訪問用戶系統(tǒng)。當(dāng)然，物理證件僅僅是為身份認(rèn)證提供了一個(gè)硬件基礎(chǔ)，安全性方面仍然存在不足，要想得到安全的認(rèn)證，應(yīng)該運(yùn)用硬件保護(hù)措施和加密算法，并且與安全協(xié)議配套使用。

3 身份認(rèn)證的發(fā)展趨勢

隨著網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證技術(shù)也朝著更高安全性、更高速度、更高穩(wěn)定性、更高易用性和實(shí)用性以及認(rèn)證終端小型化等方向進(jìn)一步發(fā)展。通過上述介紹可以知道，各種身份認(rèn)證技術(shù)都有不足之處，在實(shí)際的應(yīng)用中，應(yīng)該從用戶實(shí)際需求和認(rèn)證方式的安全性能兩個(gè)方面來綜合考慮，能滿足用戶需求的才是最好的，而這不一定和安全性能成正比。未來身份認(rèn)證技術(shù)應(yīng)該從解決怎么樣減少身份認(rèn)證機(jī)制的計(jì)算量和通信量，節(jié)省計(jì)算和設(shè)備成本同事又能高效率的提供較高的安全性能出發(fā)，綜合運(yùn)用生物認(rèn)證技術(shù)，提高硬件水平和改進(jìn)識(shí)別方法已提高正確率，運(yùn)用多因素認(rèn)證方法，改變單一因素認(rèn)證的弊端，運(yùn)用屬性認(rèn)證技術(shù)，把屬性證書的授權(quán)方案和認(rèn)證技術(shù)相結(jié)合，解決分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中身份認(rèn)證與權(quán)限分配問題。

4 結(jié)束語

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全問題現(xiàn)實(shí)存在并將在今后較長的一段時(shí)間內(nèi)存在，如何堵塞網(wǎng)絡(luò)安全漏洞，保護(hù)用戶信息安全是一個(gè)不斷深化、不斷取得新成績的課題。相信隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和計(jì)算機(jī)身份認(rèn)證技術(shù)的不斷成熟，未來會(huì)出現(xiàn)更多、更安全、效能更高的身份認(rèn)證技術(shù)，計(jì)算機(jī)安全和用戶信息的安全會(huì)得到更加周密的保障。

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