1 RFID技術(shù)
RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)， 識(shí)別工作無須人工干預(yù)， 可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。RFID是一種突破性的技術(shù)：第一，可以識(shí)別單個(gè)的非常具體的物體，而不是像條形碼那樣只能識(shí)別一類物體； 第二，其采用無線電射頻，可以透過外部材料讀取數(shù)據(jù)，而條形碼必須靠激光來讀取信息；第三，可以同時(shí)對(duì)多個(gè)物體進(jìn)行識(shí)讀，而條形碼只能一個(gè)一個(gè)地讀。此外，儲(chǔ)存的信息量也非常大。
目前國外RFID技術(shù)主要集中在車輛的自動(dòng)識(shí)別、高速公路收費(fèi)、門禁控制、貨物跟蹤和監(jiān)控、人流管理、動(dòng)物的跟蹤和管理、生產(chǎn)線自動(dòng)化及過程控制等領(lǐng)域。隨著RFID技術(shù)在物流、制造、公共信息服務(wù)等行業(yè)的普及應(yīng)用，RFID技術(shù)自身的產(chǎn)業(yè)化正在穩(wěn)步發(fā)展。
近年來，RFID在國內(nèi)外受到了前所未有的關(guān)注，將極大地促進(jìn)RFID的應(yīng)用和發(fā)展。據(jù)F&S公司預(yù)測(cè)，全球RFID市場(chǎng)到2009年將猛增到100億美元，其中安全類的應(yīng)用將占到全球100億美元份額中的30億美元市場(chǎng)，供應(yīng)鏈管理的需求量屆時(shí)會(huì)達(dá)到40億美元。
2 常用生物識(shí)別技術(shù)
生物識(shí)別技術(shù)是利用人體生物特征進(jìn)行身份認(rèn)證的一種技術(shù)。生物特征是惟一的（與他人不同），可以測(cè)量或可自動(dòng)識(shí)別和驗(yàn)證的生理特性或行為方式，分為生理特征和行為特征。生物識(shí)別方法具有共性的地方有三點(diǎn)：① 普遍性：誰都具有；② 唯一性：人人不同；③ 持續(xù)性：不隨時(shí)間變化。用于生物識(shí)別的生物特征有手形、指紋、臉形、虹膜、視網(wǎng)膜、脈搏、耳廓等，行為特征有簽字、聲音、按鍵力度等。基于這些特征，已經(jīng)出現(xiàn)了許多生物識(shí)別技術(shù)，如指紋識(shí)別、手掌幾何學(xué)識(shí)別、虹膜識(shí)別、視網(wǎng)膜識(shí)別、面部識(shí)別、簽名識(shí)別、聲音識(shí)別等。但其中一部分識(shí)別手段不是因?yàn)榧夹g(shù)含量高還處于實(shí)驗(yàn)階段，就是在產(chǎn)品化過程中對(duì)使用環(huán)境有過高的要求，從而影響了其中很多識(shí)別手段的推廣與普及。比如虹膜識(shí)別和視網(wǎng)膜識(shí)別，單純從安全性上考慮，這兩種識(shí)別手段的安全性是無可挑剔的，但是因?yàn)樵谔崛∠鄳?yīng)的生物模板時(shí)需要對(duì)虹膜或視網(wǎng)膜進(jìn)行光學(xué)掃描。這一過程會(huì)對(duì)很多人的眼睛造成不適感，甚至損傷。所以這兩種識(shí)別手段只有在有特定高機(jī)密要求的情況下使用。就生物識(shí)別技術(shù)的現(xiàn)狀而言，指紋識(shí)別技術(shù)和面相識(shí)別技術(shù)在產(chǎn)品中是被使用最多的。
（1）指紋識(shí)別
指紋是在手指表面凸凹不平的紋路。每個(gè)人的指紋紋路在圖案，折點(diǎn)，斷點(diǎn)和交叉點(diǎn)上是有很大不同的。每一個(gè)上述的點(diǎn)位，都可以作為實(shí)現(xiàn)鑒別的特征點(diǎn)。根據(jù)權(quán)威的統(tǒng)計(jì)，在世界范圍內(nèi)，沒有任何兩個(gè)人的同一枚手指的紋路具備8個(gè)以上的特征點(diǎn)。這樣就為將指紋作為身份識(shí)別對(duì)象提供了嚴(yán)格的惟一性保證。而嚴(yán)格的惟一性也是實(shí)現(xiàn)身份識(shí)別的前提。
實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別有多種方法。其中有些是比較指紋的局部細(xì)節(jié)；有些直接通過全部特征進(jìn)行識(shí)別； 還有一些使用更獨(dú)特的方法，如指紋的波紋邊緣模式和超聲波。但是基于識(shí)別速度與識(shí)別效率的合理性考慮，多數(shù)產(chǎn)品采用紀(jì)錄指紋特征點(diǎn)的方法將即時(shí)采集的指紋與模板指紋進(jìn)行匹配比對(duì)，從而完成對(duì)指紋擁有人的身份驗(yàn)證。在這一驗(yàn)證過程中主要涉及四個(gè)功能：讀取指紋圖像、提取特征、保存數(shù)據(jù)和比對(duì)。開始通過指紋讀取設(shè)備讀取到人體指紋的圖像，取到指紋圖像之后，要對(duì)原始圖像進(jìn)行初步的處理，使之更清晰。接下來，指紋辨識(shí)軟件建立指紋的數(shù)字表示特征數(shù)據(jù)，這是一種單方向的轉(zhuǎn)換，既只可以從指紋轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的特征數(shù)據(jù)但不能從已有的特征數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為指紋，而兩枚不同的指紋不會(huì)產(chǎn)生相同的特征數(shù)據(jù)。同時(shí)，有的算法還將節(jié)點(diǎn)的方向信息（這些方向信息表明了各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系）組合產(chǎn)生了更多的數(shù)據(jù)。所有這些數(shù)據(jù)稱為模板，被保存為幾百個(gè)到幾K 大小的記錄。最后，把兩個(gè)指紋的模板進(jìn)行比較，計(jì)算出它們的相似程度，最終得到兩個(gè)指紋的匹配結(jié)果。
（2）面相識(shí)別
隨著計(jì)算機(jī)性能的提高和多媒體圖形識(shí)別算法的完善，面相識(shí)別技術(shù)具備了應(yīng)用普及的前提條件。在實(shí)際應(yīng)用中，識(shí)別的前提是首先要確認(rèn)人臉的位置。可以分為靜態(tài)面相檢測(cè)和動(dòng)態(tài)面相檢測(cè)。也可以稱為被動(dòng)面相檢測(cè)和主動(dòng)面相檢測(cè)。在檢測(cè)出面相并分離出面相后，將對(duì)被檢測(cè)到的面相進(jìn)行身份確認(rèn)或在面相庫中進(jìn)行目標(biāo)搜索。比對(duì)的過程實(shí)質(zhì)上是將即時(shí)截取面相與庫存的面相依次比對(duì)并找出最佳匹配對(duì)象。多數(shù)情況下比較常用的比對(duì)方法是特征向量描述方法。該方法先確定眼球、鼻翼、嘴角等特征部位的大小、位置、距離、角度等屬性，然后計(jì)算出它們的相對(duì)應(yīng)的幾何特征量，經(jīng)過計(jì)算形成描述該面相的特征向量。比對(duì)時(shí)，利用人臉各器官及特征部位的方位、比例、對(duì)應(yīng)幾何關(guān)系等數(shù)據(jù)形成識(shí)別參數(shù)，與數(shù)據(jù)庫中所有原始參數(shù)比較、判斷、確認(rèn)。隨著識(shí)別算法的發(fā)展與完善，面相識(shí)別產(chǎn)品的識(shí)別速度和識(shí)別率已經(jīng)有了極大的提高。
常用生物識(shí)別方法的對(duì)比如下表1：
表1 生物識(shí)別方法的對(duì)比
3 RFID與生物識(shí)別技術(shù)的結(jié)合
RFID與生物識(shí)別這兩種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，都是隨著現(xiàn)實(shí)生活中需要快速、準(zhǔn)確地識(shí)別流動(dòng)性的人和物應(yīng)運(yùn)而生的。所謂流動(dòng)性，包含了多個(gè)方面的內(nèi)容：數(shù)量多、經(jīng)常移動(dòng)、可能變更、多源頭多目的地、有序流動(dòng)、時(shí)間限制等等。單靠一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，不能滿足現(xiàn)實(shí)生活中的復(fù)雜要求。
目前，傳統(tǒng)的身份認(rèn)證技術(shù)并不是真正對(duì)人本身進(jìn)行認(rèn)證。而是通過對(duì)密碼或某種物品（標(biāo)識(shí)卡）的認(rèn)證，間接確認(rèn)了輸入密碼或持有特定物品的人的身份。對(duì)于本人，需要牢記密碼、隨身攜帶標(biāo)識(shí)卡或證件等有效物品，容易形成忘記密碼或記憶混亂錯(cuò)誤、遺忘或丟失標(biāo)識(shí)卡和證件的局面。對(duì)于非法者，可以通過猜測(cè)或窮舉密碼、借用、盜用或偽造標(biāo)識(shí)卡和證件的方法，欺騙認(rèn)證系統(tǒng)。
若將密碼、IC卡和生體認(rèn)證三種本人認(rèn)證方式進(jìn)行比較，可以得到表2所示的結(jié)果：
表2 本人認(rèn)證方式的比較
由于人體特征具有人體所固有的不可復(fù)制的惟一性，這一生物密鑰無法復(fù)制，失竊或被遺忘，生物識(shí)別技術(shù)比傳統(tǒng)的身份認(rèn)證方法更具安全、保密和方便性。生物特征識(shí)別技術(shù)具不易遺忘、防偽性能好、不易偽造或被盜、隨身“攜帶”和隨時(shí)隨地可用等優(yōu)點(diǎn)。生物識(shí)別技術(shù)可以用于存放和保管貨物的倉庫，以保證貨物物理上的安全。同時(shí)，在各個(gè)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中采用生物識(shí)別技術(shù)，可以保證數(shù)據(jù)的安全。最終，利用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的貨物信息采集，生物識(shí)別技術(shù)保障貨物的物理上安全、貨物數(shù)據(jù)的信息化安全，達(dá)到安全有序地管理人、財(cái)、物、事的目標(biāo)。
關(guān)于RFID與Biometrics的技術(shù)融合，可以作一個(gè)形象的比喻：RFID 識(shí)別“流動(dòng)的人、物、事”，Biometrics 識(shí)別“正確的人”，RFID與Biometrics技術(shù)近乎完美的整合解決方案，最終可以達(dá)到“流動(dòng)的財(cái)、物、事與正確的人的有序安全管理”，從而實(shí)現(xiàn)客戶更高更精確的安全防范要求。將無線射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)與生物識(shí)別（Biometrics）技術(shù)完美結(jié)合在一起實(shí)施行業(yè)應(yīng)用，有效構(gòu)建了一個(gè)對(duì)流動(dòng)的物體與經(jīng)特定生物識(shí)別的個(gè)人信息共同實(shí)時(shí)監(jiān)管的立體識(shí)別安全網(wǎng)絡(luò)，這是獨(dú)立的R FID技術(shù)難以達(dá)到的，它將或正在逐步成為行業(yè)領(lǐng)域里一個(gè)嶄新的業(yè)務(wù)模式。
RFID和生物識(shí)別技術(shù)相結(jié)合，可以生產(chǎn)出多種融合RFID和生物識(shí)別技術(shù)的安防產(chǎn)品。例如， 在門禁系列產(chǎn)品上集成有RFID識(shí)別模塊、指紋識(shí)別模塊、面相識(shí)別模塊，實(shí)現(xiàn)多種認(rèn)證控制機(jī)制，滿足不同安全級(jí)別下的人員身份認(rèn)證需求。利用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的資產(chǎn)和貨物信息采集，生物識(shí)別技術(shù)保障資產(chǎn)和貨物的物理上安全、貨物數(shù)據(jù)的信息化安全，達(dá)到安全有序地管理人、財(cái)、物、事的目標(biāo)。
新的業(yè)務(wù)模式往往通過獨(dú)創(chuàng)性產(chǎn)品或者服務(wù)贏得用戶認(rèn)可，進(jìn)而通過全新的商業(yè)模式擴(kuò)大原有市場(chǎng)， 甚至創(chuàng)造一個(gè)全新的市場(chǎng)。伴隨著RFID和生物識(shí)別技術(shù)的發(fā)展以及市場(chǎng)不斷提出的更高更精確的安全要求，RFID與Biometrics的結(jié)合無疑是一種市場(chǎng)必然，甚至可能發(fā)展成為行業(yè)安防領(lǐng)域最為重要的技術(shù)應(yīng)用手段之一。
4 RFID與生物識(shí)別結(jié)合的典型應(yīng)用
（1）生物護(hù)照快速通關(guān)系統(tǒng)
911事件之后，邊境安全受到各國的廣泛重視，紛紛制定法律要求采用生物認(rèn)證技術(shù)鑒別出入境人員的身份。為了實(shí)現(xiàn)全球的互操作性，國際民用航空組織（ICAO）在2003年6月向其188個(gè)成員國公布了生物技術(shù)應(yīng)用規(guī)劃，以幫助各國建立一個(gè)全球化、標(biāo)準(zhǔn)化的身份驗(yàn)證系統(tǒng)，規(guī)劃提出在護(hù)照中加入生物特征，包括臉像、指紋、虹膜。目前歐、美、日本以及世界上的很多國家都準(zhǔn)備在短期內(nèi)逐步使用這種護(hù)照。
這種新型的護(hù)照被形象的稱為“生物護(hù)照”，又名“電子護(hù)照”或“智能護(hù)照”。這種護(hù)照除了可以加速機(jī)場(chǎng)及邊境的出入境檢查之外，還可望有助于偵查出失竊的護(hù)照和識(shí)別偽造的護(hù)照。生物護(hù)照整合了特殊的RFID芯片功能，可以儲(chǔ)存基本的信息，例如持照者的姓名，生日，出生地等，也有足夠的容量?jī)?chǔ)存生物特征等信息，如：臉像、指紋以及虹膜信息。
生物護(hù)照采用的RFID芯片經(jīng)過特殊的設(shè)計(jì)加工，比普通的RFID芯片要復(fù)雜的多，并采取了多種安全措施。首先，生物護(hù)照RFID芯片讀取信息的距離較短，約在10cm以內(nèi)，能防止在遠(yuǎn)距離非法獲取護(hù)照信息，而RFID芯片讀取信息的最遠(yuǎn)距離可達(dá)100多米；其次，生物護(hù)照RFID芯片內(nèi)建有加密引擎，能有效的保護(hù)生物護(hù)照內(nèi)部信息的安全；同時(shí)，生物護(hù)照RFID芯片還有多種防破解保護(hù)的措施，如遇破解RFID芯片將自動(dòng)關(guān)閉，有效保障護(hù)照信息安全。
生物護(hù)照快速通關(guān)系統(tǒng)是一套完整的生物護(hù)照應(yīng)用解決方案，涵蓋護(hù)照持有者個(gè)人信息錄入、生物特征采集、護(hù)照制作發(fā)放、快速自助通關(guān)等各個(gè)環(huán)節(jié)，是國內(nèi)第一套完整的生物護(hù)照解決方案。
該系統(tǒng)的基本原理是，首先采集護(hù)照持有者的生物信息并存儲(chǔ)在RFID芯片中，通關(guān)時(shí)，系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)采集通關(guān)者的生物信息，然后比較生物護(hù)照RFID芯片中的人體生物特征和現(xiàn)場(chǎng)采集的人體生物特征來進(jìn)行身份鑒定。
生物護(hù)照快速通關(guān)系統(tǒng)具有以下顯著的特點(diǎn)：
① 采用RFID技術(shù)，不需要人工干預(yù)，通關(guān)速度快；
② 使用多種安全防偽技術(shù)，安全性高，難以偽造；
③ 利用生物特征進(jìn)行身份鑒定，可靠性高；
④ 核心技術(shù)可用于護(hù)照，簽證，銀行信用卡以及其它機(jī)器可讀證件；
（2）基于虹膜識(shí)別和RFID的槍庫管理系統(tǒng)
槍庫管理是一個(gè)嚴(yán)格和非常有章程的過程，每件武器都是一件危險(xiǎn)的資產(chǎn)，都需要準(zhǔn)確的識(shí)別和管理，同樣也需要準(zhǔn)確的識(shí)別和管理每件武器的使用者，以及進(jìn)出槍庫的人員和管理人員的身份。
基于虹膜識(shí)別和RFID的槍庫管理系統(tǒng)，能為槍械管理提高管理透明度及流暢性；每枝槍械均植入RFID芯片，以編制獨(dú)立的號(hào)碼，方便管理辨認(rèn)。通過高安全性的虹膜識(shí)別準(zhǔn)確鑒別每支槍械的使用者，并建立人與槍的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
細(xì)小的RFID 芯片植入在不同種類的槍柄，各警員持有個(gè)人 RFID 卡于槍庫提取槍械時(shí)，必須先以虹膜識(shí)別及個(gè)人RFID卡雙重確認(rèn)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)作核對(duì)，以保證提取正確的槍械，當(dāng)執(zhí)行任務(wù)完畢后，系統(tǒng)更可確保有關(guān)警員交還同一把槍。
各槍械詳細(xì)使用記錄、來源、型號(hào)均會(huì)記錄在槍械RFID芯片及管理系統(tǒng)內(nèi)，一旦有槍械失效、發(fā)生故障、損毀或零件失竊記錄即可輕易搜索辨認(rèn)。槍械數(shù)據(jù)庫更可提供槍械詳細(xì)資料，若對(duì)槍械資料有任何疑問時(shí)，能快速搜索相關(guān)資料。
生物護(hù)照快速通關(guān)系統(tǒng)和基于虹膜識(shí)別和RFID的槍庫管理系統(tǒng)只是生物認(rèn)證和RFID技術(shù)結(jié)合應(yīng)用的兩個(gè)典型的應(yīng)用案例，隨著公共安全意識(shí)的提供，“Biometrics＋RFID”的應(yīng)用模式必將可以應(yīng)用到“人和物”安全管理的很多領(lǐng)域。
5 應(yīng)用前景
RFID和生物識(shí)別作為兩種新興的智能識(shí)別技術(shù)有著各自的優(yōu)勢(shì)，生物識(shí)別依據(jù)人體自身的生理特征對(duì)人的身份進(jìn)行識(shí)別，具有高安全性的顯著特點(diǎn)，在對(duì)人的身份認(rèn)證領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用空間；RFID無需接觸和人工干預(yù)，在物品的管理上有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。將RFID和生物識(shí)別技術(shù)結(jié)合將極大的加強(qiáng)“人和物”的安全管理，有非常大的市場(chǎng)應(yīng)用空間。
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