伍德兰:自动识别技术的先驱

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  苹果从树上落下,砸中了牛顿,他发现了万有引力。
  有人把四根手指插在沙子里面,画出了四条线,由此突发奇想发明了条形码。这个人就是条形码的发明者之一——诺曼·约瑟夫·伍德兰。他已于12月9日在新泽西的家中去世,享年91岁。
  伍德兰奠定条形码基础
  伍德兰于1921年9月6日在美国新泽西州出生,是家中老大,在大西洋城高中毕业后,于1947年在德雷克塞尔大学取得了机械工程的学士学位。1948~1949年,他在二战服兵役期间,成为曼哈顿计划的一名技术助理。他还曾经是德雷克塞尔大学的一名讲师。条形码另一位联合创始人伯纳德·西尔沃于1947年取得德雷克塞尔技术研究所的理学学士学位后,在德雷克塞尔大学任讲师,随后还担任过ElectroNite公司的副总裁。西尔沃于1963年8月28日去世,当时仅38岁。2011年,他和伍德兰一起入选美国国家发明家名人堂。
  20世纪40年代,伍德兰和伯纳德·西尔沃联手发明条形码,这源自德雷克塞尔大学拒绝承接的超级市场项目。该项目要求设计一种产品,可以获取商品信息并自动结账。伍德兰和西尔沃以个人名义接下了该项目,为了完成这一项目,伍德兰放弃了大学讲师的工作,靠自己在股票市场的投资收益维持生活,并搬到他祖父在佛罗里达州的公寓。伍德兰刚开始考虑用摩斯密码来发送电子信息,他在沙滩上一边想着摩斯密码中绘制点和线的方法一边用手指在沙上画图,由此突发灵感并发明了条形码。伍德兰接受史密森学会杂志采访时说:“我把四根手指插入沙中,不知为什么,我把手拉向自己的方向,划出四条线。当时我想:‘如今我有四条线了,他们可以是粗线或者细线,而不是摩斯密码的点划线。’”1952年,该条形码系统在美国注册专利,随后以15000美元出售。尽管伍德兰和西尔沃在40年代就创造了条形码、并在1952年出售了其版权,但直到1974年后扫描条形码的激光技术问世,该发明才第一次出现在美国的商店中,那是俄亥俄州一家超级市场的口香糖用条形码标识。
  如今,人们每天都要利用扫描条形码来获取商品信息。最初的条形码采用的还是环形设计,需要一台装有 500 瓦特发光体的大型扫描仪才能完成扫描。上世纪60年代专利过期后,该技术被伍德兰当时就职的IBM收购并调整,改良为我们如今所熟知的条形码。条形码是迄今为止最经济、实用的一种自动识别技术。条形码技术具有输入速度快、可靠性高、采集信息量大、灵活实用、标签易于制作、成本非常低等优点。常见的条形码是由反射率相差很大的黑条和白条排成的平行线图案。条形码可以标出物品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类号、邮件起止地点、类别、日期等许多信息,因而在商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多领域都得到广泛应用。
  除了条形码之外伍德兰在其他领域也有不少建树,在第二次世界大战中他参与了著名的曼哈顿计划,之后在 1957 年至 1981 年间供职于 IBM。他在 1992 年的时候被授予了美国国家科技奖章,并于 2011 年进入了美国国家发明家名人堂。
  二维码信息流动加速器
  一维条形码促进了商品信息的流通,而在商品种类数量越来越多的今天,已满足不了人们的生活需求,于是二维码顺势而生。当下最为火热的微信,就以二维码作为入口。
  二维码并不是新鲜的技术,早在1970年,美国的Iterface Mechanisms公司就开发出这项技术,在制造业中投入使用。虽然起源于美国,但它真正得到广泛应用却是在日本。智能手机的普及为这项并不新鲜的技术注入了新的活力,引得零售界竞相采用。二维码重新受到人们的热情拥抱和它的“低成本、易操作”是密切相关的。只要有一部智能手机,消费者就可下载免费的、常见的二维码阅读程序。网上有众多提供免费服务的二维码生成平台,谷歌的“二维码生成器”可帮助零售商生成自己的二维码。一切就是这么简单。
  虽然这项技术应用简单,但大多数零售商却并没有进一步挖掘其潜力,在这个问题上,简单恰恰成了一个陷阱。“我们看到的最大的错误就是:虽然贴上了二维码,但是没有任何说明和指导。”微软标签商务发展主管比尔说。
  2004年底,日本移动运营商NTT DoCoMo在国际运营商交流大会上展出了一项名为手机条码(二维码)的业务,吸引了中国移动。这波二维码热潮还催生出了一批明星企业,如银河传媒。但此次热潮持续时间很短,直到去年再次兴起。此间的起起伏伏,有各种原因。市场大环境决定着它们难以超越时代的步伐前进。当时国内配有摄像头、具备扫码能力的手机尚未普及,更别提手机上网。而二维码要被用户接受背后的逻辑是,用户习惯了使用手机软件,习惯了手机上网,他才会习惯用二维码解决生活中的需求。在商业世界,对新事物反应速度不宜太快或太慢,恰到好处紧跟时代步伐即可。中国移动二维码平台没有预想中的大发展,银河传媒其后也渐渐淡出大众视野,就这样,二维码度过了它在中国的第一波热潮。
  二维码背后的趋势是整个世界的互联网化,这一趋势要求信息以更为简单有效的方式从线下流向线上。二维码扮演的正是信息流动加速器的角色,但由于它要求光线适中,且用户必须经过安装软件、打开软件、扫描、等待链接跳转等步骤才能成功接受二维码信息,这太麻烦了。有人说,从技术角度来看二维码将被取代,但难以取代的则是围绕信息流动加速器所形成的服务模式。也有人持反对意见,认为二维码是移动互联网时代的掘金点。不管怎样,现阶段条形码还是识别商品的主流手段。同时,另一种方式——电子标签正在兴起。
  电子标签接力下一棒
  电子标签又称射频标识(RFID),是一种非接触式的自动识别技术。通过相距几厘米到几米距离内传感器发射的无线电波,可以读取电子标签内储存的信息,识别电子标签所代表的物品、人和器具的身份。该技术最早由美国海军研究试验室开发,用于敌我识别系统,目的是将盟军的飞机和敌方的飞机区别开来。现在在全球范围内,RFID正逐渐被应用到人们的生活中。
  自2010年物联网发展被正式列入我国国家发展战略后,中国RFID及物联网产业迎来了难得的发展机遇。2011年4月,工业和信息化部、财政部设立物联网专项资金,推动产业快速发展。2012年2月,工业和信息化部正式发布《物联网“十二五”发展规划》,指明产业未来发展道路。在政府大力推动物联网产业发展的背景下,国家的一系列促进政策成为中国RFID产业发展的强大动力来源。各部委合力推动RFID应用示范工程,智能电网、智能交通、金融服务、物流仓储、医疗健康、食品安全等RFID相关重点应用项目数量明显增加,范围迅速扩大;商品防伪、资产管理、工业管理等企业市场需求开始升温,中国RFID产业正式进入成长期。
  中投顾问发布的《2012-2016年中国电子标签(RFID)产业投资分析及前景预测报告》显示,2011年中国RFID产业的市场规模达到了179.7亿元,比2010年增长了47.94%。2011年中国RFID产业链各环节如射频芯片、标签封装产品与设备、软件、系统集成都呈现出高速增长的势头。
  国内RFID产业已经形成相对成熟的商业模式。RFID技术共分低频、高频、超高频和微波四个波段,目前低频和高频技术相对成熟,超高频和微波则相对较弱。现今高频波段的产业链中有近3000家企业且大部分企业都能盈利。超高频和微波的芯片则主要依靠进口,但超高频因为成本更低、应用范围更广将成为RFID产业发展的重点。虽然目前国内大多数企业的超高频技术并不稳定,但是在未来几年内相关问题将得到解决,RFID产业将迎来高速增长期。
  无线射频识别技术在国外也得到快速发展,RFID产品种类很多,如德州仪器、摩托罗拉、飞利浦、微芯科技公司等世界著名厂家都生产RFID产品,并且各有特点,自成系列。RFID已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域,例如交通监控系统、高速公路自动收费系统、物品管理、流水线生产自动化、门禁系统、金融交易、仓储管理、畜牧管理、车辆防盗等。
  随着成本的下降和标准化的实施,技术难点和安全问题的解决,RFID技术的全面推广和普遍应用将是不可逆转的趋势。
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