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集成電路的識別方法范文第1篇

 

模式識別技術(shù)的應(yīng)用，使微電子封裝工藝得到迅猛的發(fā)展。如引線腳數(shù)逐年提高，平均每年増加16%,PGA的引線腳數(shù)己由300?400條増到1000條，QFP>400條，BGA>60條，引線節(jié)距逐年下降，己由2.54—1.27—0.65—0.5—0.4—0.3—0.15—0.1mm。

 

1基本概念

 

1.1模式識別技術(shù)

 

模式是對某些感興趣的客體的定量或結(jié)構(gòu)的描述，模式類是具有某些共同特性的模式的集合。模式識別就是用計(jì)算機(jī)來模擬和實(shí)現(xiàn)人的識別與理解功能(包括視覺信息與聽覺信息)，依靠這種自動技術(shù)，機(jī)器將自動地(或人盡量少地干涉)把待識別模式分配到各自的模式類中去。模式識別技術(shù)有統(tǒng)計(jì)模式識別(幾何方法)，句法模式識別(結(jié)構(gòu)方法)，模糊模式識別與智能模式識別。模式識別技術(shù)廣泛地應(yīng)用于軍事(目標(biāo)識別，定位)，公安安全(指紋，聲紋，身份證實(shí)與識別)，地質(zhì)，石油，資源，農(nóng)業(yè)，醫(yī)療衛(wèi)生與自動化控制中，在微電子工業(yè)生產(chǎn)中己得到越來越廣泛的應(yīng)用。

 

1.2模式識別的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

 

模式識別的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，分為識別模式與訓(xùn)練模式兩部分。先設(shè)定訓(xùn)練模式，對訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)采集后把不同特征的非電量，如圖像、聲音、灰度等轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺褂?jì)算機(jī)能夠辨識。后經(jīng)預(yù)處理可以濾除干擾、噪聲，再經(jīng)特征提取與選擇后進(jìn)入分類器，提供分類決策。在待識別模式中對待識別樣本同樣經(jīng)過數(shù)據(jù)采集、預(yù)處理、特征提取與選擇后，從訓(xùn)練模式中的分類器中提取分類決策，得到識別結(jié)果。若分類器不能提供目前的分類決策，則得到錯誤檢測，需要更新訓(xùn)練模式，直到重新獲得正確的分類決策。

 

其中最重要的一個環(huán)節(jié)就是特征(基元)的提取與選擇。這是一個去粗取精，由量測空間經(jīng)過變換降維到特征空間的過程。具體到微電子封裝工藝中，就是識別元件的圖案并確定切割線、粘取點(diǎn)與焊接點(diǎn)等的過程。

 

2模式識別技術(shù)在微電子封裝工藝中的應(yīng)用

 

2.1SOT—23塑封工藝的流程及模板匹配法

 

SOT—23工藝是一種二極管、三極管或其他元器件表面貼片塑封工藝。其工藝流程如圖2所示。

 

其中前幾道工序，如劃片、粘片與焊線對整個流程的質(zhì)量與產(chǎn)量影響很大，而其中所依賴的關(guān)鍵技術(shù)就是模式識別技術(shù)。在自動化日益發(fā)展的今天，任何形式的模式識別技術(shù)與人工智能，都能使生產(chǎn)力更上一個新的臺階，實(shí)際上，我們剖析開來，在整套貌似先進(jìn)的SOT—23生產(chǎn)線的工藝過程中，采用的都是比較原始、比較基本的模板匹配法。

 

模板匹配法基本上是一種統(tǒng)計(jì)識別方法，就是定義一個標(biāo)準(zhǔn)樣本作為模板，輸入待識別模式與之比較，也就是看兩者是否匹配在一定的誤差范圍內(nèi)判斷結(jié)果。因?yàn)槊恳荒０迮c未知樣品匹配得好壞，取決于模板上各單元與樣品上各相應(yīng)單元的匹配與否，若分別處于模板與樣品上的絕大多數(shù)單元均相匹配，則稱該模板與樣品“匹配得好”，反之則稱“匹配不好”，并取匹配最好的作為識別結(jié)果。采用比較多的有光學(xué)模板匹配、模擬灰度和數(shù)字灰度。SOT—23工藝中采用的就是這種灰度匹配法，提取圖像的灰度作為特征基元來作匹配。

 

2.2劃片工序中的模式識別技術(shù)

 

由于生產(chǎn)的線寬微細(xì)化(0.5?0.25/mm,開發(fā)水平0.18?0.07/mm)，并且每四年縮小1/2，為保證數(shù)以萬計(jì)的芯片得到正確、無偏離、無損傷的切割，就需要高標(biāo)準(zhǔn)的采用模式識別技術(shù)的劃片機(jī)。劃片工序的流程如圖3所示。

 

此工序中，關(guān)鍵是預(yù)先對灰度與芯片和間隔寬度的調(diào)整與設(shè)置，即劃片機(jī)的核心技術(shù)就是運(yùn)用模式識別中對灰度特征基元的提取與識別，達(dá)到自動識別的目的。一般采用手工與自動配置相結(jié)合的方法，隔一定的時間進(jìn)行人工檢查以免意外損傷。即使是劃片機(jī)的一些枝節(jié)技術(shù)也離不開模式識別技術(shù)，如對芯片字符、碼確認(rèn)的字符識別裝置，就是對最典型最通用的模板識別技術(shù)的應(yīng)用。

 

2.3粘片工序中的模式識別技術(shù)

 

粘片工序在SOT—23工藝流程中尤為重要，是承前啟后的關(guān)鍵工序，因?yàn)檎称某晒?shù)量決定了產(chǎn)品的產(chǎn)量，粘片的質(zhì)量直接影響焊線工序的質(zhì)量，所以粘片工序要解決的問題就是把歪粘、錯粘、漏粘數(shù)目降到最低水平。由于芯片生產(chǎn)的差異，使不同的廠家的產(chǎn)品在圖案灰度與邊緣界定上都有很大的差異，所以提高模式識別的能力更為必要。粘片工序的流程如圖4所示。

 

選好標(biāo)準(zhǔn)圖案后存儲到系統(tǒng)中，存儲圖案灰度就是提取一個特征，其中包括了芯片的大小尺寸和灰度等特征，以此作為模式識別的一個標(biāo)準(zhǔn)模板《，在粘取一個目標(biāo)與模板比較中，就要處理歪斜、灰度過低等現(xiàn)象。設(shè)一個待識別目標(biāo)的某項(xiàng)指標(biāo)為石，則內(nèi)-乃|<(/=1,2,3..,為對應(yīng)此項(xiàng)的閾值)時可以判斷此

 

項(xiàng)指標(biāo)在所限制的閾值范圍內(nèi)，符合(或基本符合)決策要求。如果各項(xiàng)指標(biāo)都在其限定的閾值范圍內(nèi)，可以判定此目標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)模板匹配，即各項(xiàng)指標(biāo)的總和使機(jī)器判斷是丟棄或粘取此目標(biāo)。

 

粘片工序中，在注意熔化溫度的同時，隨時調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)模板與選擇適當(dāng)?shù)幕叶纫灿葹橹匾?/p>

 

2.4焊線工序中的模式識別技術(shù)

 

用焊線機(jī)把芯片的極點(diǎn)與引線框架焊接起來，引出管腿。由于芯片極點(diǎn)區(qū)域窄小，必須保證焊點(diǎn)在極點(diǎn)區(qū)域內(nèi)部，不能有一絲的越出極點(diǎn)邊界和拉絲現(xiàn)象，否則，極點(diǎn)間就會短路。與粘片機(jī)相比，焊線機(jī)必須具有更強(qiáng)的識別能力，并且在一個芯片上面有不同的極點(diǎn)，識別的區(qū)域更為多樣和細(xì)微。

 

焊線工序的識別過程類似于粘片工序。

 

對于小尺度芯片，除了正確地把握金線的熔化溫度和焊點(diǎn)大小外，對焊點(diǎn)區(qū)域識別的精確把握也是焊線成品質(zhì)量提高的重要一環(huán)，如果對標(biāo)準(zhǔn)模板灰度和坐標(biāo)位置選擇不當(dāng)，就會導(dǎo)致大量半成品的浪費(fèi)。

 

同時，焊線工序?qū)φ称ば蛴泻艽蟮囊蕾囆裕绻称ば蛑械穆⑼崞腿刍^度片很多，自動匹配就無法進(jìn)行。若設(shè)置為忽略不能匹配的芯片，勢必造成很大的浪費(fèi);若用手工單個焊接不能匹配的芯片，會影響流水線的進(jìn)程。因此，粘片機(jī)與焊線機(jī)在某些參數(shù)的設(shè)置上必須協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

 

3結(jié)束語

 

模式識別技術(shù)在微電子封裝工藝中得到了廣泛的應(yīng)用，在更為復(fù)雜的封裝工藝中，幾乎每一個自動化進(jìn)程都與模式識別技術(shù)相結(jié)合。模式識別技術(shù)的應(yīng)用對于提高半導(dǎo)體分立元器件和集成電路的產(chǎn)量與質(zhì)量，提高集成化和智能化進(jìn)程具有重大的意義。

 

參考文獻(xiàn)：

 

[1]沈青，湯霖.模式識別導(dǎo)論[M].長沙：國防科技大學(xué)出版社,1991.

 

[2]李介谷，蔡國廉.計(jì)算機(jī)模式識別技術(shù)[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，1986.

集成電路的識別方法范文第2篇

關(guān)鍵詞：手勢識別；非接觸；紅外；傳感器

中圖分類號：TP391.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）11-0-03

0 引 言

人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展大大增強(qiáng)了應(yīng)用系統(tǒng)的智能化設(shè)計(jì)[1]，手勢識別[2]也逐漸成為人機(jī)交互的核心技術(shù)。隨著人機(jī)界面技術(shù)和設(shè)計(jì)理念的進(jìn)步，紅外線接近感應(yīng)器正逐漸成為非接觸式手勢識別用戶界面的創(chuàng)新點(diǎn)。早期的傳統(tǒng)紅外線接近感應(yīng)系統(tǒng)由老式光電探測器和光電斷路器組成，其觸發(fā)方式基于是否移動或中斷，但這些器件在應(yīng)用方面受感應(yīng)器尺寸、功耗和可配置性的限制[3-7]。相比于這些早期的紅外線接近傳感器，Silicon Labs的Si1143傳感器不僅體積更小、功耗更低，還可以驅(qū)動多個紅外線發(fā)光二極管，可實(shí)現(xiàn)高級的多維手勢輸入功能。本文結(jié)合面向人機(jī)界面應(yīng)用的Si1143傳感器的優(yōu)勢，給出了一種非接觸式手勢識別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該方案支持兩個和三個LED實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的接近傳感器集成電路，使人們能夠更方便、更安全、更愉快的通過非接觸手勢識別用戶界面。

1 Si1143的基本特性

Si1143是基于反射的低功率紅外線臨近和環(huán)境光傳感器，其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。它包括ADC轉(zhuǎn)換器、可見光光電二極管、紅外線光電二極管、數(shù)字信號處理器以及集成的紅外線LED驅(qū)動器等。工作時LED發(fā)送紅外光被物理反射回來后，由可吸收波長850880 nm的紅外光電二極管接收，而環(huán)境光則由可接收波長在500600 nm范圍內(nèi)的可見光光電二極管接收，然后轉(zhuǎn)化為電信號經(jīng)AMUX送入ADC進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，進(jìn)而通過I2C總線將數(shù)據(jù)傳輸至控制器。接近傳感器的檢測距離和靈敏度由系統(tǒng)的信噪比（SNR）決定，SNR越高，距離越遠(yuǎn)。多種可變因素影響系統(tǒng)的SNR，包括環(huán)境噪聲/光線補(bǔ)償、光電二極管靈敏度、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）架構(gòu)[8]。Si1143的聯(lián)合架構(gòu)優(yōu)化具有非常高的系統(tǒng)SNR，從而使Si1143接近傳感器具有較遠(yuǎn)的感應(yīng)距離、較高的靈敏度和較快的數(shù)據(jù)采集速度。

Si1143在廣泛的動態(tài)范圍和包括陽光直射在內(nèi)的各種光源下可提供優(yōu)異性能，高靈敏度支持在半透明的產(chǎn)品覆蓋物后面靈活放置紅外傳感器。光電二極管響應(yīng)和關(guān)聯(lián)的數(shù)字轉(zhuǎn)換電路對人造光閃爍噪聲和自然光顫動噪聲具有優(yōu)異的抗擾性。Si1143完備的IR感應(yīng)架構(gòu)也可在日光下工作[9]，其包含一個環(huán)境光傳感器，能夠感應(yīng)高達(dá)128 kiloLux的光照度。此外，Si1143的先進(jìn)架構(gòu)能夠在25 s內(nèi)完成接近感應(yīng)測量，減少了極其耗電的紅外發(fā)光二極管的開啟時間，從而實(shí)現(xiàn)了低功耗。

Si1143包括最多3個紅外線LED驅(qū)動器，可以自由實(shí)現(xiàn)檢測距離超過50 cm的一維HI系統(tǒng)或檢測距離高達(dá)15 cm的具有手勢感應(yīng)能力的多維系統(tǒng)。多個紅外線LED燈驅(qū)動器能夠?qū)崿F(xiàn)高級動作和手勢感應(yīng)，Si1143支持3個LED驅(qū)動，支持多軸式臨近運(yùn)動探測，能夠在多維非接觸式控制中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的三維動作感應(yīng)[10]。

2 非接觸式手勢識別系統(tǒng)組成

圖2所示為Si1143與控制器的連接電路示意圖。Si1143可與Silicon Labs提供的多種電容式觸摸感應(yīng)微控制器相結(jié)合，包括C8051F700、C8051F800或C8051F99x處理器，組成非接觸式的手勢識別系統(tǒng)，并能用于多種動作和手勢檢測，以及目標(biāo)物體距離校準(zhǔn)應(yīng)用。Si1143器件的感應(yīng)模式提供有用信息給MCU，用以確定背景光類型，如日光、熒光燈光或白熾燈光。這種信息具有廣泛應(yīng)用，可改善IR接近感應(yīng)、優(yōu)化紅外感應(yīng)功耗、增強(qiáng)顯示設(shè)備的背景亮度調(diào)節(jié)功能以及控制系統(tǒng)內(nèi)的其他設(shè)備。

3 紅外技術(shù)實(shí)現(xiàn)手勢感應(yīng)

Si1143接近環(huán)境光傳感器適用于非接觸式手勢感應(yīng)，如讀者翻頁，滾動平板電腦或GUI導(dǎo)航。Si1143可提供高達(dá)三個LED驅(qū)動器，并可在715 cm產(chǎn)品互動區(qū)域內(nèi)感知手勢。我們通過使用紅外線技術(shù)實(shí)現(xiàn)動作感應(yīng)，主要采用基于位置和基于相位的手勢感應(yīng)。

（1）基于位置的手勢感應(yīng)通過計(jì)算對象的位置來實(shí)現(xiàn)手勢感應(yīng)。

（2）基于相位的手勢檢測則通過定時信號的變化來判斷物體的運(yùn)動方向。

3.1 基于位置的手勢感應(yīng)

基于位置的運(yùn)動傳感算法涉及三個主要步驟：

（1）將原始數(shù)據(jù)輸入轉(zhuǎn)換成可用的距離數(shù)據(jù)，

（2）使用距離數(shù)據(jù)來估計(jì)目標(biāo)對象的位置，

（3）檢查位置數(shù)據(jù)移動的定時，以查看是否有手勢出現(xiàn)。

3.2 基于相位的手勢感應(yīng)

基于相位的手勢感應(yīng)包括從原始數(shù)據(jù)尋找鄰近測量和尋找每個LED的定時變化反饋。當(dāng)手放在LED的正上方，將出現(xiàn)每個LED的最大反饋點(diǎn)。如果手掃過兩個LED，可以通過查看其LED首次出現(xiàn)的反饋來確定劃過的方向。

3.3 兩方法優(yōu)缺點(diǎn)比較

基于位置方法的優(yōu)點(diǎn)是可以提供目標(biāo)的位置信息，并允許系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)比例控制。基于位置方法的主要缺點(diǎn)是位置計(jì)算的精度。位置算法假定LED是球形輸出，但在實(shí)際應(yīng)用中LED的輸出是圓錐形。該方法還假定LED的整個輸出是均勻光強(qiáng)，但實(shí)際情況中光強(qiáng)度會衰減。且該方法不考慮目標(biāo)的形狀，一個獨(dú)特形狀的對象會導(dǎo)致位置輸出不一致。例如該系統(tǒng)區(qū)別不出手和手腕之間的差異，因此涉及該手腕運(yùn)動的區(qū)域檢測則不太精確。該方法中提供的位置信息用于低分辨率系統(tǒng)是足夠的，但當(dāng)前的定位算法并不太適合于定點(diǎn)應(yīng)用。

對于不需要位置信息的應(yīng)用，基于相位的方法提供了一個非常可靠的方法檢測手勢。每個手勢可以在可檢測區(qū)域任一入口或出口進(jìn)行檢測，該方法的缺點(diǎn)是不能提供位置信息。這意味著可以實(shí)現(xiàn)手勢的數(shù)量比以位置為基礎(chǔ)的方法更有限。相位法只能從檢測區(qū)域區(qū)別出進(jìn)入和退出的方向，無法檢測到可檢測區(qū)域中的任何運(yùn)動。

3.4 兩方法結(jié)合提高手勢識別

系統(tǒng)將兩種方法結(jié)合，彌補(bǔ)了彼此的缺陷。基于位置的方法可提供某些位置信息進(jìn)行比例控制，基于相位的方法可以用于檢測大多數(shù)的手勢。這兩種方法配合使用，可以給手勢感應(yīng)提供強(qiáng)大的解決方案。

4 系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)相關(guān)

4.1 臨近感應(yīng)

Si1143可以驅(qū)動三個單獨(dú)的紅外線LED。將這三個紅外線LED放入L形配置中時，可以對三維臨近場地內(nèi)的物體進(jìn)行三角測量。每當(dāng)?shù)絇S測量時，Si1143會進(jìn)行多達(dá)三次測量，具體依據(jù)CHLIST中啟用的參數(shù)而定。也可以修改這些測量的ADC參數(shù)，允許在不同環(huán)境光條件下正常運(yùn)行。在這三次測量中，都可以對LED選擇進(jìn)行設(shè)定。在默認(rèn)情況下，每次測量打開一個LED驅(qū)動器，但容易顛倒測量順序，或讓所有LED同時打開。根據(jù)情況，可以將每次臨近測量值與主機(jī)設(shè)定的閾值進(jìn)行比較。

為了動態(tài)支持不同的電源使用效率情形，每個輸出的紅外線LED電流都可以獨(dú)立設(shè)定，可在幾毫安到幾百毫安之間任意取值，因此主機(jī)可以動態(tài)地臨近探測性能或節(jié)能優(yōu)化。此功能允許主機(jī)在一個物體已進(jìn)入臨近范圍后降低LED電流，并在采用較低電流設(shè)置時仍然可以跟蹤該物體。最后通過靈活的電流設(shè)置，采用受控制的電流吸收器控制紅外線LED電流，從而提高精確度。

4.2 環(huán)境光

Si11413具有能夠同時測量可見光和紅外光的光電二極管，但可見光光電二極管也受紅外光影響。測量照明度時需要與人眼相同的光譜響應(yīng)。如果需要準(zhǔn)確測量照明度，則必須補(bǔ)償可見光光電二極管的額外IR響應(yīng)。為了讓主控制器可以對紅外光的影響進(jìn)行校正，Si1143在單獨(dú)通道報(bào)告紅外光的測量結(jié)果。單獨(dú)的可見光光電二極管和IR光電二極管適合于各種算法解決方案。主控制器可以執(zhí)行兩次測量，運(yùn)行算法推導(dǎo)出與人眼感覺相當(dāng)?shù)恼彰鞫取Ｔ谥鳈C(jī)中運(yùn)行IR校正算法可以非常靈活地調(diào)節(jié)系統(tǒng)相關(guān)變量。如果在系統(tǒng)中使用的玻璃阻止的可見光超過紅外光，則需要調(diào)節(jié)IR校正。如果主機(jī)沒有進(jìn)行任何紅外線校正，則可以在CHLIST參數(shù)中關(guān)閉紅外線測量。

4.3 主控制器接口

Si1143的主控制器接口由SCL、SDA及INT三個引腳組成，設(shè)計(jì)INT、SCL和SDA引腳的目的是使Si1143通過軟件命令進(jìn)入關(guān)閉模式，而不會干擾總線上其他I2C器件的正常運(yùn)行。Si1143的I2C從地址是0x5A，可響應(yīng)全局地址（0x00）和全局復(fù)位命令（0x06），但僅支持7位I2C地址，不支持10位I2C地址。

4.4 運(yùn)行模式

Si1143的運(yùn)行模式包括關(guān)閉模式、初始化模式、備用模式、強(qiáng)制轉(zhuǎn)換模式和自發(fā)模式，在任何時候可以處于眾多運(yùn)行模式中的一種。且必須考慮運(yùn)行模式，因?yàn)樵撃Ｊ綄i1143的整體功耗有影響。

4.5 命令和響應(yīng)結(jié)構(gòu)

在讀取或?qū)懭胨蠸i1143的I2C寄存器（除了寫入COMMAND寄存器之外）時都不喚醒內(nèi)部定序器。Si1143可以在強(qiáng)制測量模式或自發(fā)模式中運(yùn)行。處于強(qiáng)制測量模式時，除非主控制器通過特定命令明確請求Si1143進(jìn)行測量，否則Si1143不進(jìn)行任何測量。此時需要寫入CHLIST參數(shù)，以便讓Si1143知道要進(jìn)行哪些測量。參數(shù)MEAS_RATE為零時會將內(nèi)部定序器置于強(qiáng)制測量模式。處于強(qiáng)制測量模式時，僅當(dāng)主控制器寫入COMMAND寄存器時，內(nèi)部定時器才喚醒。處于強(qiáng)制測量模式時（MEAS_RATE=0），耗電量最低。當(dāng)MEAS_RATE不為零時，Si1143在自發(fā)運(yùn)行模式中運(yùn)行。MEAS_RATE表示Si1143定期喚醒的時間間隔。內(nèi)部定時器喚醒后，定序器根據(jù)PS_RATE和ALS_RATE寄存器管理內(nèi)部PS計(jì)數(shù)器和ALS計(jì)數(shù)器。當(dāng)內(nèi)部PS計(jì)數(shù)器過期時，根據(jù)通過CHLIST參數(shù)高位啟用的測量，最多執(zhí)行三個臨近測量（PS1、PS2和PS3）。順序執(zhí)行這三個PS測量，從PS1測量通道開始。同樣當(dāng)ALS計(jì)數(shù)器過期時，根據(jù)通過CHLIST參數(shù)高位啟用的測量，最多執(zhí)行三個測量（ALS_VIS、ALS_IR和AUX）。

4.6 命令協(xié)議

與其他主機(jī)可寫入的I2C寄存器不同的是，COMMAND寄存器將內(nèi)部定序器從備用模式喚醒，以處理主機(jī)請求。執(zhí)行命令時，將更新 RESPONSE寄存器。通常在沒有錯誤時，高四位不為零。為了允許命令跟蹤，低四位實(shí)施4位循環(huán)計(jì)數(shù)器。一般而言，如果RESPONSE寄存器的高半字節(jié)不為零，則表示有錯誤或需要特殊處理。

5 結(jié) 語

在各種多元化的手勢識別環(huán)境中，當(dāng)用戶的手被占用、出汗或手持物體而不利于觸摸屏操作時，就要用到非接觸式手勢識別。Si114x系列傳感器的手勢識別系統(tǒng)可以滿足非接觸的需求。Si114x系列傳感器具有高靈敏度、高效節(jié)能以及超長感應(yīng)距離等優(yōu)點(diǎn)，且封裝體積小，易用性高，能夠用于手機(jī)、電子閱讀器、平板電腦、個人媒體播放器、辦公設(shè)備、工業(yè)控制、安全系統(tǒng)、銷售終端和其他設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)高級的接近感應(yīng)和非接觸式界面。

參考文獻(xiàn)

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集成電路的識別方法范文第3篇

關(guān)鍵詞:高速公路；聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)；人工收費(fèi)（MTC）；不停車收費(fèi)（ETC）；

Abstract: When traffic reaches a certain level, the artificial charging methods will become increasingly unsuited to the needs of the transport development. The use of state-of-the-art electronic means, the vehicle does not need a parking charge tolls system has become an urgent need for social development. Focuses on the classification of charging methods, and detailed description of the MTC and the ETC. Technology is a state-of-the-art automatic toll collection system, no parking on the ETC Highway Toll System.Key words: highway; interconnection charges; labor fees (MTC); Electronic Toll Collection (ETC)

中圖分類號：U412.36+6. 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）09-0020-02

1 引言

我國高速公路的發(fā)展目標(biāo)正在從公路建設(shè)的本身向高速公路管理的現(xiàn)代化管理邁進(jìn)，其轉(zhuǎn)折性標(biāo)志在于高速公路路網(wǎng)的逐漸形成，并以此對信息傳輸及交換提出新的要求。進(jìn)入20世紀(jì)90年代末，我國各省的高速公路建設(shè)部門都已開始籌劃和組建省域內(nèi)的聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)。收費(fèi)方式是指收取車輛通行費(fèi)中一系列操作過程，涉及到車型分類、通行費(fèi)的計(jì)算、付款方式和是否停車等因素。因?yàn)榻ㄔO(shè)收費(fèi)站投資很大，行駛于一條高速公路上的車輛需多次在主道上停車?yán)U費(fèi)，造成交通不暢、手續(xù)繁雜。所以采用ETC，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)收費(fèi)系統(tǒng)“一卡通”工程是十分必要的。

以下是收費(fèi)系統(tǒng)“一卡通”工程區(qū)域收費(fèi)公式：全封閉式收費(fèi)道路的車輛通行費(fèi)收費(fèi)原則為“按車型、行駛里程征收”。高速公路路網(wǎng)的路費(fèi)計(jì)算公式為

式中：F為全路程總路費(fèi)；Fi為第i路段的路費(fèi)；Li為第i路段的行駛里程；Vi為在第i路段被定義的車輛類別；Xi為在第i路段的其他約束條件；Ki（t，Vi，Xi）為第i路段的費(fèi)率，它隨時間、車輛類型，以及收費(fèi)系統(tǒng)其他約束條件（如戶類型，不同付款方式等）而變化。

由于路網(wǎng)費(fèi)率的約束條件涉及到付款方式，所以非接觸IC 卡是實(shí)現(xiàn)收費(fèi)系統(tǒng)“一卡通”的先決技術(shù)條件。以下擬對ETC在高速公路聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)區(qū)域收費(fèi)聯(lián)網(wǎng)的具體應(yīng)用。隨著科技的進(jìn)步，道路收費(fèi)方式及其設(shè)施都不斷地發(fā)展，概括起來可分為全人工收費(fèi)方式、人工收費(fèi)和計(jì)算機(jī)管理的半自動以及全自動收費(fèi)方式等三大類。

2 全人工收費(fèi)方式

全人工收費(fèi)不需要配備任何設(shè)備。全人工收費(fèi)方式具有節(jié)約投資，簡單易行的優(yōu)點(diǎn)，目前還有許多收費(fèi)站點(diǎn)采用。全人工收費(fèi)的缺點(diǎn)很明顯：它以發(fā)出的收據(jù)存根作為收費(fèi)員上繳款的依據(jù)，在相當(dāng)多的車輛在不需要通行費(fèi)收據(jù)的情況下存在明顯的漏洞。雖然收費(fèi)管理部門可以采用下述措施來避免損失：加強(qiáng)教育、強(qiáng)化監(jiān)督管理；在封閉式收費(fèi)系統(tǒng)條件下采用入口收費(fèi)、出口驗(yàn)票的方法。但這些措施只能部分解決問題，它無法獲得準(zhǔn)確可靠的統(tǒng)計(jì)數(shù)字用來核查。因此這種方法不宜繼續(xù)采用。在此，建議在高速公路的建設(shè)中應(yīng)使高速公路收費(fèi)系統(tǒng)的建設(shè)達(dá)到與土建工程同步完工并投入使用，這樣可對高速公路的運(yùn)營管理起到良好的作用。

3 半自動收費(fèi)方式

3.1 人工收費(fèi)、人工判斷車型、車輛檢測器計(jì)數(shù)、電視監(jiān)視、計(jì)算機(jī)管理這是目前比較流行的收費(fèi)方式。在收費(fèi)站配備計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，收費(fèi)車道配備車道控制計(jì)算機(jī)、電動欄桿、車輛計(jì)數(shù)器、費(fèi)額顯示器等設(shè)備對收費(fèi)過程進(jìn)行管理，并配備閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)對收費(fèi)過程進(jìn)行監(jiān)控。

在這種方式下，人工負(fù)責(zé)收錢、找零，處理各種特殊情況和判斷車型；計(jì)算機(jī)管理的收費(fèi)機(jī)負(fù)責(zé)車輛計(jì)數(shù)，對收費(fèi)操作進(jìn)行準(zhǔn)確的分類統(tǒng)計(jì)；閉路電視系統(tǒng)則可以通過真實(shí)顯現(xiàn)和記錄通過車輛的車型以及處理情況，使系統(tǒng)監(jiān)督的功能進(jìn)一步加強(qiáng)。我國已經(jīng)在濟(jì)青、滬寧、環(huán)膠州灣等許多高速公路上實(shí)施。“九五”期間實(shí)施的鄭洛、安新、石安、杭甬、廣深、深汕等高速公路增加的IC卡設(shè)備也屬于同一模式。記錄收費(fèi)及入口地址等信息的通行卡需求量較大，黑龍江省哈大路采用非接觸式IC卡。

3.2 人工收費(fèi)、自動車輛分型、車輛檢測器計(jì)數(shù)、計(jì)算機(jī)管理、輔以電視監(jiān)視在收費(fèi)車道的入口處安裝車輛分型設(shè)備（或車輛稱重設(shè)備），信息自動送到車道控制計(jì)算機(jī)，收費(fèi)員據(jù)此發(fā)卡。有些高速公路將自動分型設(shè)備安裝在車道的出口端，此時分型設(shè)備僅起校核監(jiān)督作用，檢驗(yàn)收費(fèi)人員判型是否正確。使用情況表明，僅起校核作用的設(shè)備，其作用往往是有限的。

車輛自動分型是防止收費(fèi)漏洞產(chǎn)生的有效措施，由于國內(nèi)車型十分復(fù)雜，靠檢測車輛幾何參數(shù)來分類的方法其精度有一定的限制。采用圖象識別方法很有前途。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，車型分類會趨于簡單和規(guī)范，將是一種有發(fā)展前景的方法。

4 全自動收費(fèi)方式

4.1 全自動機(jī)械收費(fèi)方式全自動機(jī)械收費(fèi)方式有投幣式和票卡式兩種。全自動機(jī)械收費(fèi)方式在歐美國家曾一度風(fēng)行，其最大優(yōu)點(diǎn)在于自動化程度高，節(jié)省收費(fèi)人員。缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜，初期投入和運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用昂貴；另外要求司機(jī)必須攜帶大量硬幣或票卡，使用范圍有一定限制。目前僅在輔場合或大型收費(fèi)廣場開辟若干車道供特定車型（多為小客車）使用。

4.2 全自動電子收費(fèi)系統(tǒng)全自動電子收費(fèi)系統(tǒng)又稱不停車收費(fèi)系統(tǒng)。為了避免在收費(fèi)站停車交費(fèi)所帶來的手續(xù)上的麻煩和交通延誤，歐、美、日等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家都在大力研究開發(fā)全自動電子收費(fèi)系統(tǒng)見圖1。

圖1不停車收費(fèi)車道系統(tǒng)示意圖

這方面的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到很先進(jìn)的程度，并已成為智能運(yùn)輸系統(tǒng)（ITS———Intelligent Transportation Sys2

Tem）的一個組成部分。

全自動電子收費(fèi)系統(tǒng)的技術(shù)是完成車種自動識別（AVI-Automatic Vehicle Identification）電子標(biāo)簽識別（Tag）技術(shù)，標(biāo)簽采用不同技術(shù)構(gòu)成，已發(fā)展了三代產(chǎn)品，在收費(fèi)系統(tǒng)中應(yīng)用于不同的場合。收費(fèi)車道設(shè)備是不停車收費(fèi)系統(tǒng)的核心，主要由自動車輛識別裝置（AVI）完成車輛身份參數(shù)的快速自動識別，該裝置通過無線電波與車載識別卡實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，使系統(tǒng)可在極短時間內(nèi)作出反應(yīng)，因而車輛通過收費(fèi)口時，可以不停車快速通過。

5 聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)

為了將車輛自動分型系統(tǒng)應(yīng)用于收費(fèi)實(shí)踐工作，首先解決的前期工作是IC卡的聯(lián)網(wǎng)，IC卡又稱“集成電路卡”、“智能卡”。將具有存儲、加密及數(shù)據(jù)處理能力的集成電路模塊封裝于和信用卡一樣大小的塑料片中，便構(gòu)成了IC卡。

聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的主要目的是為了解決高速公路聯(lián)網(wǎng)中不同歸屬路段收費(fèi)單位的收費(fèi)制式，使其統(tǒng)一，消除不合理的主線收費(fèi)站和局部性的封閉性收費(fèi)模式，最大限度地提高高速公路的運(yùn)營效率。對收費(fèi)全過程來說，上述信息是非常完整的。在實(shí)際工作中，高速公路管理者可以對高速公路收費(fèi)實(shí)行比較有效的管理，提高工作效率，減少人工操作的誤差，堵塞漏洞；同時可簡化收費(fèi)過程，采用記帳、預(yù)付、信用卡等付款。

美國的高速公路多采用主線收費(fèi)，收費(fèi)方式主要有人工收費(fèi)、司機(jī)投幣、不停車收費(fèi)（電子收費(fèi)）三種。實(shí)際運(yùn)用時往往是二種或二種以上同時使用，以滿足不同使用者的需求。為了推廣電子收費(fèi)，對使用電子收費(fèi)卡的用戶有一些優(yōu)惠，鼓勵使用電子收費(fèi)，以提高通行速度，減少收費(fèi)站擁擠，從而提高公路通行能力。

集成電路的識別方法范文第4篇

RadeonHD7970是全球首款采用28nm工藝的顯卡，這令大家對其超頻性能充滿了性能。

開啟CCC催化劑控制面板可以看到，RadeonHD7970顯卡的核心、顯存默認(rèn)頻率分別是925MHz和1375MHz（等效5500MHz）。結(jié)合《微型計(jì)算機(jī)》和其他媒體的測試來看，大多數(shù)顯卡在不加壓、開啟OverDrive以后，可以直接將核心頻率和顯存頻率分別超頻至1125MHz和1575MHz（等效6300MHz）。

以《戰(zhàn)地3》為例，超頻后的RadeonHD7970顯卡在ThunderRun和GoingHunting兩個關(guān)卡測試（1920×1200，Ultra預(yù)設(shè)）中，都有17%左右的性能提升。

需要說明的是，催化劑控制中心的超頻上限就是1125MHz/1575MHz，因此如果要進(jìn)一步提升該顯卡的頻率就必須借助第三方超頻軟件。當(dāng)筆者通過其他軟件（如MSIAfterbuner）繼續(xù)提升RadeonHD7970的頻率時發(fā)現(xiàn)，超頻上限仍然被限制在1125MHz/1575MHz。這說明要想進(jìn)一步提升RadeonHD7970顯卡的核心和顯存頻率，只能依靠一些非常規(guī)手段。

為此，筆者將為MSIAfterbuner手動添加非官方超頻模式，具體做法是進(jìn)入C:\ProgramFiles(x86)\MSIAfterburner目錄當(dāng)中，用記事本打開MSIAfterburner.CFG文件，找到[ATIADLHAL]段落，將Unofficial OverclockingEULA和UnofficialOverclockingMode的數(shù)值從0改成1。然后保存MSIAfterburner.CFG文件，再次運(yùn)行MSIAfterbuner。此時MSIAfterbuner將彈出EULA最終用戶協(xié)議，點(diǎn)擊“是”。

之后進(jìn)入MSIAfterbuner主界面后，核心和顯存頻率滑動條上的頻率已經(jīng)全部歸零。但是調(diào)節(jié)滑動條可以發(fā)現(xiàn)，RadeonHD7970顯卡的核心頻率和顯存頻率已經(jīng)分別可以最大設(shè)置到1665MHz和2475MHz（等效9900MHz）。

不過僅僅打開非官方超頻模式，還不能很方便地超頻，因?yàn)榻缑娈?dāng)中的核心加壓一項(xiàng)還是灰色不可選。接下來，還需要點(diǎn)擊界面右下角的“Settings”，進(jìn)入MSIAfterbuner的常規(guī)設(shè)置界面，在“兼容性”部分當(dāng)中，選定“解鎖電壓調(diào)整控制”和“解鎖電壓監(jiān)控控制”）。點(diǎn)擊確定之后，MSIAfterbuner會要求重啟。重啟之后，該軟件已經(jīng)可以自動偵測到RadeonHD7970顯卡的默認(rèn)電壓為1174mV了，即1.174V。此外，該軟件的核心電壓滑動條也能提供最小800mV、最大1300mV的調(diào)整范圍，設(shè)定超過1174mV的值，即是為RadeonHD7970顯卡核心進(jìn)行加壓。

通過反復(fù)測試，筆者手中這款RadeonHD7970顯卡可以在1221mV的核心電壓下，使核心和顯存頻率分別穩(wěn)定工作在1250MHz和1757MHz上。其超頻幅度分別比官方超頻極限的1125MHz和1575MHz提升了11.1%和11.6%。

超頻后的RadeonHD7970顯卡在《戰(zhàn)地3》的ThunderRun和GoingHunting兩個關(guān)卡測試中，平均幀數(shù)分別比超頻到1125MHz/1575MHz時提升了15%和14%，較默認(rèn)狀態(tài)更分別提升了34.8%和33.5%。值得注意的是，在超頻到1250MHz/1757MHz之后，RadeonHD7970顯卡在對性能要求更高的GoingHunting關(guān)卡中的最大幀數(shù)更首度突破100fps大關(guān)，顯示出該顯卡在大幅超 頻后帶來的可觀性能。

GPU底層質(zhì)量也能檢測？

如果在購買或比較顯卡時，能事先預(yù)知顯卡的GPU“體質(zhì)”的話，相信是很多玩家樂于見到的。而推出不久的GPU-Z0.5.9軟件已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)這個功能了，因此筆者用它對手中的RadeonHD7970顯卡進(jìn)行了體檢。

這里所謂的GPU體質(zhì)主要指GPU芯片的漏電率，在GPU-Z0.5.9中以ASICQuality（ASIC質(zhì)量）數(shù)值來表示。該軟件認(rèn)為，在一般情況下讀取的數(shù)值越大代表芯片體質(zhì)越好，默認(rèn)工作電壓就越低，圖形芯片功耗越低，超頻幅度越高。

ASIC即專用集成電路，就GPU圖形芯片來說，它們都是從圓形硅晶圓上切割下來的硅芯片。一般來說，越靠近硅晶圓圓心，切割下來的芯片漏電率越低，多用于高端顯卡當(dāng)中。相反，芯片漏電率可能會相對較高，一般用于主流顯卡中。而且據(jù)筆者所知，對于芯片的漏電率，AMD和NVIDIA都有自己的識別方法。不過現(xiàn)在GPU-Z0.5.9已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)類似的功能了，目前可以被識別的顯卡包括AMDRadeonHD7000系列和NVIDAGeForceGTX400、500系列。

具體方法是運(yùn)行GPU-Z0.5.9，右鍵點(diǎn)擊軟件界面左上角的GraphicsCard，在彈出的選項(xiàng)菜單中選擇“ReadASICQuality”（讀取ASIC質(zhì)量）即可。以筆者手中的RadeonHD7970顯卡為例，讀取的ASIC質(zhì)量為71.3%。從實(shí)際使用來看，漏電率檢測結(jié)果和超頻、核心電壓無關(guān)。顯卡在超頻或者改動顯卡核心工作電壓之后，GPU-Z0.5.9讀取的漏電率數(shù)值沒有任何變化。

不過，GPU-Z讀取的數(shù)值越高是否代表RadeonHD7970的芯片漏電率越低？超頻越出色呢？據(jù)統(tǒng)計(jì)，RadeonHD7970的ASIC質(zhì)量讀取數(shù)值大都分布在70%～80%，很少一部分芯片的ASIC質(zhì)量讀取數(shù)值會達(dá)到80%以上。大量測試發(fā)現(xiàn)，在加壓到1.25V的情況下，ASIC質(zhì)量讀取數(shù)值在76%～80%的RadeonHD7970顯卡的核心頻率有很大機(jī)會超到1330MHz；ASIC質(zhì)量讀取數(shù)值在70%～76%的RadeonHD7970顯卡的核心頻率一般最高就在1225MHz～1280MHz；而少部分ASIC質(zhì)量讀取數(shù)值在80%以上的產(chǎn)品的超頻幅度反而有所下降，一般在1260MHz～1290MHz之間。這說明GPU-Z0.5.9讀取的ASIC質(zhì)量數(shù)值基本能夠代表一款顯卡的超頻幅度，可以作為參考，但不能以此來判斷一款顯卡的超頻幅度。

游戲優(yōu)化

RadeonHD7970作為首款采用GCN架構(gòu)的顯卡，各大游戲廠商還沒有推出為其專門優(yōu)化的游戲。持續(xù)提升該顯卡在現(xiàn)有游戲中性能的工作，目前主要由AMD催化劑驅(qū)動程序研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)。

不過，作為AMDGame Evolved聯(lián)盟成員，著名游戲開發(fā)商瑞典DICE已經(jīng)在2月14日為《戰(zhàn)地3》推出最新補(bǔ)丁。其中就首度為RadeonHD7000系列顯卡進(jìn)行了優(yōu)化，提升這些顯卡的在《戰(zhàn)地3》當(dāng)中的FXAA反鋸齒性能。在這個補(bǔ)丁推出之前，DICE只為采用VLIW架構(gòu)的AMD顯卡的矢量代碼處理FXAA路徑和NVIDIA顯卡的標(biāo)量代碼處理FXAA路徑進(jìn)行優(yōu)化，并沒有為采用GCN架構(gòu)顯卡的標(biāo)量代碼處理FXAA路徑進(jìn)行優(yōu)化。因此RadeonHD7970顯卡在這款游戲中的性能還有一定的提升空間，而新補(bǔ)丁就解決了這個問題。

以《戰(zhàn)地3》的GoingHunting關(guān)卡測試為例（1920×1200分辨率，Ultra預(yù)設(shè)，關(guān)閉MSAA反鋸齒，保留FXAA反鋸齒），RadeonHD7970顯卡在安裝了新補(bǔ)丁后，性能有3%左右的性能提升。

開啟Tahiti的視頻硬件編碼功能

AMD在核心代號為Tahiti的RadeonHD7900系列GPU中，首度集成了支持視頻硬件編碼的視頻編解碼器引擎（VCE）。VCE對視頻進(jìn)行硬件編碼有2種模式，在“完整模式”中，H.264編碼的過程幾乎每一個步驟都是由固定功能硬件完成，具有快速性和高效性。不過，這種模式?jīng)]有充分利用GPU的其他部分。于是，AMD為VCE添加了混合模式。在混合模式當(dāng)中，固定功能硬件只進(jìn)行熵編碼處理，所有其他步驟由GPU靈活進(jìn)行處理。

現(xiàn)在，索尼的視頻編輯軟件-VegasPro11.0（Build521）已經(jīng)率先支持Tahiti圖形芯片當(dāng)中的VCE硬件視頻編碼了。用戶只需要打開該軟件，在Options（選項(xiàng)）Preference（偏好）Video（視頻）界面勾選“GPUaccelerationofvideoprocessing”（視頻處理GPU加速）即可）。

筆者使用RadeonHD7970顯卡和VegasPro11.0軟件對一段視頻進(jìn)行渲染編碼處理，通過MSIAfterbuner和GPU-Z觀察編碼過程中的GPU占用率在16%左右。這說明該軟件的確可以調(diào)動VCE對視頻進(jìn)行硬件編碼處理。

寫在最后

集成電路的識別方法范文第5篇

關(guān)鍵詞：無線射頻識別;食品安全;供應(yīng)鏈;動物識別

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。動物跟蹤與識別是利用特定的標(biāo)簽,以某種技術(shù)手段與要識別的動物相對應(yīng)，可以隨時對動物的相關(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)就是動物跟蹤與識別的一個應(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是利用射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)信息的，它是自動識別領(lǐng)域的一個重要分支。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、野生動物跟蹤［2］。與目前應(yīng)用廣泛的基于光學(xué)技術(shù)的自動識別方法（如條形碼和攝像）相比，RFID具有一次處理多個標(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)對象［4］。根據(jù)發(fā)射射頻信號的方式不同，標(biāo)簽可分為主動式和被動式兩種。主動式標(biāo)簽（又稱為有源標(biāo)簽）通常由內(nèi)置電源供電，主動向讀寫器發(fā)送射頻信號；被動式標(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，并接收標(biāo)簽應(yīng)答;同時讀寫器要把時鐘信號和能量也發(fā)送給標(biāo)簽。讀寫器要對標(biāo)簽的對象標(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讀寫器可以同時讀取多個標(biāo)簽內(nèi)的信息。主機(jī)負(fù)責(zé)對讀寫器所讀取的標(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⒎来拧⒎漓o電、無磨損、信息儲存量大、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，自動形成各種報(bào)表。③政府需要加強(qiáng)對動物接種與疾病的預(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。如何對食品有效跟蹤和追溯成為一個必須解決的問題。

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。現(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的意外損傷。沒有可拆動的零件，LCD中文顯示、可充電鋰電池、實(shí)時時鐘、非易失存儲器，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)可以隨時統(tǒng)計(jì)出各養(yǎng)殖區(qū)縣的生豬養(yǎng)殖動態(tài)數(shù)量信息；隨時統(tǒng)計(jì)出養(yǎng)殖場數(shù)量和規(guī)模信息；隨時生成需要的各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表；如果發(fā)現(xiàn)問題，可以隨時查到問題豬肉的養(yǎng)殖場信息、加工廠信息，并自動生成事故處理建議方案。

數(shù)據(jù)庫平臺選用微軟的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RDBMS。

SQLServer在分布式聯(lián)機(jī)系統(tǒng)所必須關(guān)注的八個主要問題上，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、飼養(yǎng)員編號、出生時間、畜養(yǎng)時間、出欄時間）瀏覽查詢；②指定條件（牲畜編號、飼養(yǎng)員編號、出生時間、畜養(yǎng)時間、出欄時間）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生豬豬肉的等級管理。

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

以上三個模塊既可以聯(lián)合起來，讓領(lǐng)導(dǎo)層對整個過程有一個宏觀的認(rèn)識，又可以分散開，讓各個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對飼養(yǎng)場進(jìn)行編號，對應(yīng)到各個不同的飼養(yǎng)場或個人；②對于大型的飼養(yǎng)場，可進(jìn)行養(yǎng)豬棚的設(shè)定；③一個養(yǎng)豬棚又可以有多個豬圈。

(2)生豬基本信息的設(shè)定：①對生豬進(jìn)行編號，詳細(xì)記錄牲畜來源、畜別、出生時間、畜養(yǎng)時間、出欄時間；②詳細(xì)記錄生豬的體貌特征、日常飲食、病史、生育史；③可以隨時查詢當(dāng)前每個生豬的健康狀況，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：對屠宰場基本信息的查詢，可以對某一個屠宰場的當(dāng)前狀況進(jìn)行查詢；同時可以針對某一頭豬，進(jìn)行跟蹤查詢。

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

5．3銷售與包裝管理模塊

可對豬肉等級、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，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，到人們在餐館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物或植物個體及農(nóng)場。RFID是一個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)一級的電腦終端、縣級數(shù)據(jù)中心和省級數(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。

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