ИСЛЕДОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ RFID (RADIOFREQUENCYIDENTIFICATION)

Научная статья

До Зуй Ньят

Выпуск: № 6 (37), 2015

Опубликована:

2015/15/07

PDF

До Зуй Ньят

аспирант, Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики (МИРЭА)

ИСЛЕДОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ RFID (RADIOFREQUENCYIDENTIFICATION)

Аннотация

В этой статье предложен анализ обзоры технологии RFID и задана общая задача распознавания лиц и её метод решения.

Ключевые слова: RFID, распознавание лиц.

Do Duy Nhat

post-graduate, Moscow State Institute of Radio Engineering, Electronics and Automation (Technical University) (MIREA)

RESEARCHES AND APPLICATION OF RFID TECHNOLOGY (RADIOFREQUENCYIDENTIFICATION)

Abstract

This article offers an analysis of reviews of RFID technology and given the overall task of face recognition method and its solutions.

Keywords: RFID, facial recognition.

Иследование и применение технологии RFID

Технология RFID (RadioFrequencyIdentification) является бесконтактной идентификацией с помощью радиочастоты. RFID предназначена для того, чтобы устройство могло читать данные, записанные на смарт-карте(метка) и автоматически передавать эти данные компьютерной системе. Использование технологии RFID, сочетающей в себе метод распознавания лиц с помощью PCA (PrincipalComponentAnalysis), позволит повысить контроль безопасности в общемировом масштабе.

Введение

Технология позиционирования с использованием RFID-радио (Radio Frequency Identification) является техникой автоматической идентификации на основе сохранения и приема сигналов от удаленного предмета с использованием смарт-карт(меток). Первоначально применение технологии RFID использовалось в промышленности или в службе безопасности. Но чтобыиспользовать технологию RFID в службе безопасности,этой технологии требуется проверка подлинности, и технология RFID ещё имеет недостатки. Благодаря встроенной технологии распознавания лица методом PCA, RFID не только преодолеет ограничения, но и будет широко использоваться в повседневной жизни людей, в таких системах, как мониторинг, управление с места и т.д.

Цельюданного проекта является

Исследование технологии распознавания лиц с радиочастотой RFID (метод распознавания лиц) и предложение создания программного обеспеченияRFID с системой распознавания лиц, направленной на управление персоналом.

1.Пути решения

Тема включает следующие ключевые вопросы:

Принцип работы технологии RFID
Создание системы RFID
Создание системы распознавания лиц
Базы данных для систем RFID и распознавания лиц

Предлагаемое решение

2.1 Принцип работы технологии

RFID Прежде всего, RFID-технология должна иметь смарт-карту (метку). Смарт-карта(метка) должна быть небольшой по размеру и использоваться для подключения к объектам (товары, люди) и для управления ими. Смарт-карта содержит кремниевые чипы и антенны,позволяющие получать сигналы от читающего устройства RFID и отвечать на них на радиочастоте RF. Сигналы записываются на карту и будут прочитаны независимо от направления карты,а в зависимости от диапазона сигнала.

Рис. 1 - Структура системы RFID.

Когда RFID-метка приближается к считывателю информации (ридер), электромагнитной энергии волны достаточно, чтобыпроизвести обмен данными между RFID-меткой и считывателем.В этом процессе считыватель может считать информацию, записанную на RFID-метке, после же окончания обмена данными, карта по умолчанию не получит никакой дополнительной информации.

2.2 Разработать систему RFID

2.2.1 Считыватель RFID

Cчитатель RFID получает информацию из RFID-метки, затем передаёт на компьютер в качестве стандартного RS232 (последовательный коммуникационный).

Рис. 2 - Считыватель RFID.

2.2.2 RFID-метка

Данные на RFID-метке кодированы по стандарту EM4100

Рис. 3 - RFID-метка.

2.2.3 Принцип связи между считателем и RFID-меткой

RFID-считыватель передаёт радиочастотный сигнал через антенну чипу, установленному на RFID-метке. Считыватель получает информацию от чипа и посылает её управляемому компьютеру для прочтения и обработки. Эти чипы незаряжены, они работают, используя энергию, которую они получают от сигнала, подаваемого считателем.

Это надежный способ для обнаружения и мониторинга электроники, это новая форма радиосвязи. RFID также можно понимать как штрих-код, в котором данные кодируются в виде битов,передаются и принимаются по радиоволнам.

2.2.4 Характеристики стандартного RS232

Стандартный RS232 соединен с гнездом (так называемый последовательный порт). Можно использовать либо 2,либо всеэтого порта (типы COM-порт могут выполнять различные функции, включая тип 4, 9, 15, 37 ног. С целью только приема и передачи сигналов между двумя устройствами необходимо использовать два провода (провод передачи или приема) и заземляющий провод (GND - землю).

RS232 использует метод асимметричной связи, то есть использует разницу в напряжении сигнала между проводником и землей. В порт RS - 232 пороговое напряжение от - 15 В до - 3 В, и от 3В до 15В (или -5V, + 5В, разницу между значением 3В и 5В называют шум Магин - амплитуда шума).

Сигнал с напряжением больше +3В называют логикой 0 или высоким значением (H).

Сигнал меньше -3V - логикой 1 или низким значением (L).

Напряжение от -3 В до +3 В не имеет никакого смысла.

Из-за -3V до +3В - неопределенный диапазон, в случае изменения логического значения от низкого до высокого или от высокого до низкого, сигнал должен преодолеть этот диапазон за достаточно короткое время. Это приводит к необходимости ограничить емкость устройств и линии передачи. Максимальная скорость передачи зависит от длины провода. Большинство современных систем поддерживают скорость только 19,2 кбд (допустимая длина провода 30-50 м).

3 Создание системы распознавания лиц

Несмотря на то, что проблема распознавания человеческого лица изучается с 1970-х годов, результаты этого изучения по-прежнему ограничены.На современном этапе развития общества данная проблема стала особенно актуальной.

Цель работы- исследования метода распознавания человеческого лица для применения в целях аутентификации личности.

Рис. 4 - Система распознавания лица.

3.1 Предварительная обработка

Процесс предварительной обработки данных необходим для улучшения качества изображения, стандартизации данных и размеров изображения. Фотографии в этом исследовании относительно хорошего качества, поэтомунам не нужно использовать передовые алгоритмы для улучшения качества изображения, а только для стандартизации изображения (нормализации изображения). Это приводит к тому, что разница между двумя пикселями уменьшается, и процесс снятия особенностей личности становится более точным.

3.2 Снятие особенностей личности

Это техника, которая использует алгоритмы для извлечения уникальной информации конкретного человека.

3.3 Распознавание лица.

Все извлеченные особенности будут передаваться в общую систему распознавания, чтобы классифицировать объекты.

Базы данных для технологии RFID и технологии распознавания лица

База данных содержит информацию о RFID-метках, информацию о сотрудниках, включая фотографии, чтобы служить сканированию RFID-меток и распознаванию лиц.

4.1 Достижения

Разработано применение RFID технологии и технологии распознавания лица.

2Ограничения

Уровень исследования технологии RFID и технология распознавания лица, такой как PCA ограничен, поэтому предполагается применение RFID, в сочетании с алгоритмом PCA для решения проблемы проверки подлинности изображения. Однако, проблема распознавания лица очень сложна. Данная работарассматривает следующие вопросы:

Исследование технологии RFID;
Выбор метода анализа (РСА);
Предлагаемая система модели для прикладных задач RFID, сочетающих технологии распознавания лица;

Заключение

Благодаря технологии распознавания лица по методу PCA, RFID не только преодолеет ограничения, но и станет широко применяться в будущем, например, найдет применение в технологии Robot для построения системы автоматического контроля доступа, а также в решении проблем, связанных с аутентификацией личности.

Литература

Ле Суан Дык, Ткаченко В. М. Разработка и реализация онлайно-безопасного протокола электронного паспорта на asp.net, «Нейрокомпьютеры» №10, 2012г., издат. Радиотехника.
Ты Мин Хиен, Чан Тхи Хань Хоа Ньан, Фам Ван Туан, "Идентификация человеческого лица нейронным сетям и методом анализа", факультета Электроника и телекоммуникации , политехнологического университета Дананг, 2012Г.
Буй Тхи Фыонг Кинь, "Разработка технологического процесса аутентификации электронного паспорта во Вьетнаме", Технологический университет Ханоя, кандидатскую диссертацию с.2., 2010г.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%CF%F0%E8%EC%E5%ED%E5%ED%E8%FF_RFID
http://www.kit-e.ru/articles/rfid/2006_10_110.php
Lindasay I Smith (2002), «A tutorial on Principal Components Analysis», John Wiley & Sons Inc.

References

Le Suan Dyk, Tkachenko V. M. Razrabotka i realizacija onlajno-bezopasnogo protokola jelektronnogo pasporta na asp.net, «Nejrokomp'jutery» №10, 2012g., izdat. Radiotehnika.
Ty Min Hien, Chan Thi Han' Hoa N'an, Fam Van Tuan, "Identifikacija chelovecheskogo lica nejronnym setjam i metodom analiza", fakul'teta Jelektronika i telekommunikacii , politehnologicheskogo universiteta Danang, 2012G.
Buj Thi Fyong Kin', "Razrabotka tehnologicheskogo processa autentifikacii jelektronnogo pasporta vo V'etname", Tehnologicheskij universitet Hanoja, kandidatskuju dissertaciju s.2., 2010g.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%CF%F0%E8%EC%E5%ED%E5%ED%E8%FF_RFID
http://www.kit-e.ru/articles/rfid/2006_10_110.php
Lindasay I Smith (2002), «A tutorial on Principal Components Analysis», John Wiley & Sons Inc.