ابتدا یک نشانگر یکتا مانند EPC در میکرو چیپ موجود در برچسب قرار داده می­ شود. البته میکرو چیپ می ­تواند کاربردهای دیگری مانند رمزنگاری، کنترل دسترسی، یکپارچه سازی حسگرها و نگهداری داده ­های خواندنی / نوشتنی نیز داشته باشد.

برچسب بر روی آیتم مورد نظر، جعبه و یا پالت آن قرار می­گیرد و هنگامی که شیء مورد نظر در فضای  تحت پوشش قرائت­گر[۱] حرکت می­ کند امواج الکترومغناطیسی که از قرائت­گر ساطع می­ شود توسط آنتن موجود در برچسب دریافت می­ شود. برچسب انرژی موجود در امواج الکترومغناطیس را گرفته و از آن برای راه اندازی مدارات میکرو چیپ استفاده می­ کند سپس امواج دریافتی را مطابق کد شناسه خود و یا کدی که با آن برنامه ریزی شده است، تغییر داده  و سیگنال فرکانس رادیویی را منعکس و یا انتقال می­دهد. در بازگشت سیگنال تغییر یافته توسط قرائت­گر دریافت می­ شود و مطابق با نوع تغییر در سیگنال دریافتی اطلاعات توسط قرائت­گر دریافت می شود و بر اساس اطلاعات، عملی صورت می­گیرد و یا اطلاعات توسط یک پورت ارتباطی به کامپیوتر میزبان ارسال می­ شود.       (جونز[۲]، ۲۰۰۴)

۲-۲-۵) کاربردهای RFID:

۲-۲-۵-۱) خرده فروشی:

شرکت Wal-Mart  به منظور کاهش کمبود کالا از سیستم ردیابی RFID  استفاده می­ کند. Reader برچسب­ها در سکوی تحویل کالا و درمحل عرضه کالا به مشتری و محل جمع آوری جعبه و پالت­های خالی کالا قرار دارند. هنگامی که جعبه کالاها به شرکت می­رسد قبل از ورود کالا به انبار اطلاعات برچسب­های RFID  توسط قرائت­گرها دریافت می­ شود و نیز اطلاعات جعبه­هایی از کالا که فروخته شده ­اند توسط قرائت­گرها دریافت می­ شود و مقدار موجودی به راحتی در هر لحظه و به صورت اتوماتیک تعیین  می­ شود و از کمبود جلوگیری می­ شود. کارکنان Wal-Mart دستگاه قرائت­گر قابل حمل خاصی دارند که در هنگام عبور از کنار کالایی که مقدار موجودی آن در محل عرضه از حد مجاز کمتر شده است به آن­ها هشدار می دهد و اطلاعات مربوط به هر سه قرائت­گر که وضعیت موجودی هر کالا در هر مرحله از فروش را مشخص می­ کند در اختیار زنجیره تامین قرار می­گیرد.(رابرت[۳]، ۲۰۰۵)

بخش غذایی شرکت خرده فروشی  M&S برای ردیابی ۵/۳ میلیون سینی  پلاستیکی خود که  برای حمل محصول مورد استفاده قرار  می­گرفت بارکدهای خود را با برچسب­های RFID  تعویض کرد  این سینی­ها در سال کلا ۸۵ میلیون بار مورد استفاده قرار می­گرفتند و ۷۰ درصد محصول خط تولید فاسد شدنی بودند با این کار زمان خواندن اطلاعات مربوط به سینی­ها ۸۵ درصد و مقدار گم شدن سینی­ها ۱۵ درصد کاهش یافت و نیز زمان دریافت سفارش نیز کاهش یافت و منجر به بهبود مدیریت محصول و ردیابی محصول به صورت تقریبا لحظه­ای گردید. (وایلدینگ[۴]، ۲۰۰۴)

۲-۲-۵-۲) تولید:

شرکت موتورسیکلت سازی سفارشی Viper برای ردیابی مجموعه­های زیر مونتاژ در فرایند تولید خود از برچسب­های RFID استفاده می­ کند. برچسب­های RFID  کاربردهای ضد سرقت نیز دارند برای مثال شرکت Viper بر روی قطعاتی که بیش از ۷۵ دلار ارزش داشتند برچسب RFID  نصب کرد و پس از اجرای یک ممیزی موجودی تصادفی مدیریت توانست محل قطعات مفقوده با ارزشی معادل ۲۴۰۰ دلار را مشخص کند. (سالیوان[۵]، ۲۰۰۴)

۲-۲-۵-۳) صنعت دارو / مراقبتهای بهداشتی

استفاده از RFID  در صنایع مراقبت­های بهداشتی و سلامت به شکل گسترده و جدی وارد نشده است و تعداد محدودی به عنوان پیشرو از این تکنولوژی استفاده کرده ­اند. St Luke’s Health System در امریکا در بیمارستان جدید خود که در ابتدای سال ۲۰۰۶ تاسیس شده است از تکنولوژی RFID  برای ردیابی و پیگیری بیماران خود استفاده می­ کند این شیوه برای کاهش خطاهای پزشکی موثر است و برای بیمارستان استفاده از RFID  بهتر از استفاده بارکد می­باشد زیرا رطوبت ناشی از شستشوی دست به مرور زمان باعث کاهش میزان خوانایی بارکد می­ شود از طرفی بارکدها برای ردیابی وضعیت بیماران سیار در بیمارستان مناسب نیست.(بکر[۶]، ۲۰۰۴) شرکت Cardinal Health که شرکتی پیشرو در زمینه ارائه وسایل و تجهیزات بهداشتی می­باشد از برچسب­های RFID  در محصولات مربوط به جراحی پزشکی استفاده کرد تا بعد از عمل جراحی پزشکان بتوانند مطمئن شوند که وسایل جراحی را در بدن بیمار جا نگذاشته­اند. (مک گی[۷]، ۲۰۰۴) در نوامبر سال ۲۰۰۴ شرکت داروسازی امریکایی Purdue Pharma بر روی هر جعبه ۱۰۰ تایی از قرص اکسی کانتین که به فروشگاه­های Wall-Mart و HD Smith می­فرستاد یک برچسبRFID  متصل می­کرد اگر چه این کار بخشی از الزام شرکت Wal-Mart برای زنجیره تامین خود بود ولی شرکت داروساز از برچسب­های RFID  برای جلوگیری از بازار رو به گسترش داروهای تقلبی و سرقت دارو استفاده کرد. (کالین[۸]، ۲۰۰۴)

۲-۲-۵-۴) سایر کاربردها:

برچسب­های RFID  در حوزه ­های متفاوت دیگری می­توانند مورد استفاده قرار گیرند از اتصال به حیوان و انسان گرفته تا اتصال به لباس و توشه همراه.

مسولین پارک Legoland دانمارک به والدین توصیه می­ کند که برای جلوگیری از گم شدن فرزندان خود از دستبند مجهز به RFID  استفاده کنند این دستنبند قادر به شناسایی و مکانیابی فرزند گم شده در فاصله ۵ فوتی از محل وی می­باشد .(استکپول[۹]، ۲۰۰۳)

خطوط هوایی دلتا برای جانمایی اثاثیه گمشده مسافران که سالانه ۱۰۰ میلیون دلار امریکا برای شرکت مخارج در بردارد قصد دارد از نوعی از برچسب­های یکبار مصرف RFID  استفاده کند. (سوارتز[۱۰]،۲۰۰۴)

۲-۲-۶) چالش­های تکنیکی و استراتژی­ها:

در به­ کارگیری تکنولوژی RFID  مشکلات زیادی وجود دارد. در یک مطالعه پیمایشی که از بیش از ۳۵۰ مجری IT در آوریل ۲۰۰۴ نظرخواهی شد سه ریسک عمده استفاده از RFID  در کسب و کار عبارتند از:

۱-  استانداردهای تکنیکی هنوز نهایی نشده­اند.

۲-  بازگشت سرمایه گذاری و مزایای تجاری آن هنوز روشن نیست.

۳-  هنوز در حوزه وسیعی از صنایع گوناگون مورد توافق قرار نگرفته است.

(امرجی[۱۱]، ۲۰۰۴)

بر اساس گزارش مطالعه دیگری فقدان استانداردهای جهانی، فرکانس­های کاری متفاوت، مشخصات برچسب­ها، سازگاری قرائت­گرها با شرکای زنجیره تامین و مسایل امنیتی موانع اصلی مقبولیت RFID  می­باشد.(اوما[۱۲]، ۲۰۰۴)

در مطالعه پیمایشی دیگری که در مورد ۵۰ شرکت انجام شد عدم اطمینان از بازگشت سرمایه، عدم قطعیت در مورد استانداردهای تکنولوژیکیRFID  ، هزینه­ های مربوط به برچسب­ها/فرستنده ها و تغییرات پی در پی تکنولوژیکی از عوامل عدم مقبولیت RFID  بیان شده ­اند. (کالین[۱۳]، ۲۰۰۴) همانطور که مشاهده می­ شود مسایل و مشکلات زیادی پیش روی اجرای RFID می­باشد که در جدول ۲-۱ می­توان به صورت خلاصه این مشکلات و استراتژی­ های مناسب را مشاهده کرد.

جدول ۲-۱ چالش­ها و استراتژی­ها

۲-۲-۷) هزینه RFID  :

هزینه یا بازگشت سرمایه یکی از چالش­های اصلی در اجرای تکنولوژی RFID  می­باشد.

هزینه­ های سیستم RFID   تهیه برچسب­ها، قرائتگرها، سخت­افزار و نگهداری سیستم می­باشد. سایر هزینه­ های برچسب­ها عبارتند از هزینه اتصال برچسب به پالت/ جعبه /آیتم برای ردیابی و برنامه ­ریزی برچسب. به علاوه ممکن است سازمان مجبور شود از سیستم بارکد و RFID  به طور همزمان استفاده کند تا بتواند نیازهای مشتریانی را که دارای تکنولوژیRFID نیستند را برآورده کند.                (لجستیک[۱۵]، ۲۰۰۴) از طرف دیگر مزایای پیاده سازی سیستم RFID  در دو بخش کاهش هزینه (مانند کاهش هزینه­ های موجودی، کاهش هزینه­ های نیروی کار و… ) و ایجاد ارزش (مانند افزایش رضایت مشتری، مبارزه با کالاهای جعلی، افزایش درآمد و…) می­باشد و به خاطر نوظهور بودن این تکنولوژی میزان بازگشت سرمایه و میزان دقیق مزایای پیاده سازی این تکنولوژی فعلا مشخص نیست. (وو[۱۶]، ۲۰۰۶)

شرکت مشاوره A.T Kearney تخمین زده است که خرده فروشان بزرگ در هر مرکز توزیع خود به ۴۰۰۰۰۰ دلار و در هر شعبه  ۱۰۰۰۰۰ دلار سرمایه ­گذاری برای مدیریت اطلاعات از طریق RFID نیاز دارند و از طرفی یکپارچه­سازی سیستم­های اطلاعاتی موجود با سیستم RFID  به ۴۰-۳۵ میلیون دلار سرمایه ­گذاری نیازمند است. (فدر[۱۷]، ۲۰۰۳) و این در حالی است که  هزینه برچسب­های غیرفعال از حدود یک دلار برای هر برچسب در سال ۲۰۰۰ به حدود ۲۰ سنت تا پایان سال ۲۰۰۴ کاهش یافته است و نیز هزینه قرائتگرها و سایر تجهیزات مرتبط با آن به­ طور قابل ملاحظه­ای در حال کاهش می­باشد. یک کارت امتیازی تهیه کرده ­اند که شرکت DELL برای تصمیم گیری در مورد سرمایه ­گذاری در مورد اجرا و پیاده­سازی سیستم RFID  ازآن استفاده کرد. این کارت امتیازی برای تعیین پتانسیل­های پروژه­ های RFID  و آنالیزهای مالی شامل سود، هزینه­ های اولیه و هزینه­ های دوره­ای استفاده می­ شود.

[۱] Reader

[۲] Jones

[۳] Roberti

[۴] Wilding and Delgado

[۵] Sullivan

[۶] Becker

[۷] McGee

[۸] Collins

[۹] Stackpole

[۱۰] Swartz

[۱۱] Emery

[۱۲] IOMA

[۱۳] Collins

[۱۴] Source: Li. S et all 2006

[۱۵] Logistics

برای بهره برداری حداکثری از RFID  در زنجیره تامین، می­بایست شرکای تجاری مختلف در سرتاسر جهان از برچسب­ها، فرکانس­ها و قرائت­گرهای عمومی و مشترک استفاده کنند تا محدودیتی در یکپارچگی زنجیره تامین ایجاد نشود. یکسان نبودن استانداردها و تکنولوژی RFID  هزینه­ های پیاده سازی این تکنولوژی را بالا نگه می­دارد و کلید فراگیر شدنRFID  در سرتاسر جهان، وجود این استانداردها می­باشد. برقراری یک استاندارد جهانی باعث کاهش هزینه­ها و ارائه محصولات سازگار با هم از ناحیه شرکت­های تامین کننده تجهیزات RFID  می­ شود. در بازار RFID  استانداردهای زیادی بسط داده شده اند. برای مثال ISO 11785 برای ۱۲۵KHz (فرکانس پایین) ISO 15693 برای ۱۳٫۵۶KHz(فرکانس میانه) و ISO18000-6 برای ۸۶۰-۹۳۰MHz .

انستیتو استاندارد ملی امریکا فرکانس ۹۱۵MHz UHF را به عنوان استاندارد سیستم­های RFID  غیر فعال پذیرفته است. (پورتر[۱]، ۲۰۰۴)نظر به اینکه  Wal-Mart فرکانس UHF را برای سیستم RFID  خود در نظر گرفت UHF[2] به عنوان استانداردی برای زنجیره تامین خرده فروشی  مرسوم شد. (ویل[۳]، ۲۰۰۴)

۲-۲-۹) انتخاب برچسب و قرائت­گر:

کارایی برچسب­ها و  قرائت­گرها تحت تاثیر عوامل مختلفی مانند فرکانس برچسب، شکل آنتن قرائت­گر و طراحی آنتن برچسب می­باشد. برای مثال برچسب­های با فرکانس پایین به آنتن بزرگتری نیاز دارند که باعث بزرگتر شدن برچسب و افزایش هزینه تولید آن می­ شود. برچسب­های فرکانس بالا کوچکتر و ارزانتر هستند ولی نیاز به قرائت­گرهای گران قیمت­تری دارند. محدوده عملکردی قرائت­گرها و سرعت انتقال داده با افزایش فرکانس بیشتر می­ شود ولی خطر سلامتی فردی که با آن کار می­ کند بر اثر تشعشعات افزایش می­یابد. در فرکانس­های بالا با مشکل بازتاب مواجه می­شویم که فلز، مایع،شیشه و محیط­های مرطوب می ­تواند اثر منفی داشته باشد. فرکانس­های پایین در حضور فلزات تاثیر نمی­پذیرند و حتی می­توان از بین برخی از فلزات غیر آهنی نیز آن­ها را دریافت کرد.(ویلدینگ[۴]، ۲۰۰۴)

شکل آنتن دستگاه قرائت­گر و طراحی آنتن برچسب­ها می ­تواند بر روی عملکرد سیستم RFID  تاثیرگذار باشد. هنگامی که جهت برچسب در محدوده فرکانسی قرائت­گر مشخص نیست می­بایست از یک آنتن مدور قطبی شده برای قرائت­گر استفاده کرد هر چند آنتن خطی قطبی شده دارای نفوذ بیشتر و محدوده پوششی بیشتری می­باشد. مهمترین خصیصه در طراحی برچسب­های غیر فعال آنتن می­باشد. یک آنتن چند جهته برای دریافت به یک جهت خاص محدود نمی­ شود و بهتر از آنتن یک جهته کار می­ کند ولی هزینه تهیه آنتن چند جهته بیشتر است (ویل[۵]، ۲۰۰۴).عامل تاثیر گذار دیگر حداقل فاصله بین برچسب­ها و تعداد برچسب­هایی است که به صورت همزمان توسط قرائت­گر، داده ­های آن­ها بدون تاثیر منفی بر کارایی سیستم RFID  در یافت می­ شود. عامل کلیدی و تاثیرگذار دیگر در سیستم RFID  نرخ خواندن اطلاعات برچسب­ها می­باشد. Wal-Mart  به تامین کنندگان خود الزام کرده بود که برچسب­های آن­ها باید بر روی نوار نقاله­هایی که پالت­ها و جعبه­ها را با سرعت ۵۴۰ فوت بر ثانیه منتقل می­ کند به صورت ۱۰۰ درصد شناسایی شود.(ربرت[۶]، ۲۰۰۴) از روش­های زیر برای افزایش نرخ خوانده شدن اطلاعات برچسب­ها می­توان استفاده کرد.

۱-  استفاده از آنتن دو قطبی دوبل ( دو آنتن با زاویه ۹۰ درجه در مبدا ) که باعث می شود بدون در نظر گرفتن جهت برچسب با قرائت­گر برچسب بهتر خوانده شود. (کالین[۷]، ۲۰۰۴)

۲-  جدا کردن برچسب­ها از محیط­های شامل فلزات و مایعات(پورتر[۸]، ۲۰۰۴).

۳-   قراردادن برچسب در یک حفاظ تفلون و سپس اتصال آن به شیء فلزی  (جانسون[۹]، ۲۰۰۴)

۴-  استفاده از جوهر رسانا برای چاپ مستقیم آنتن برچسب بر روی مقوای بسته بندی کالا (دینینگ[۱۰]، ۲۰۰۳)

قابلیت اعتبار برچسب به اندازه کارایی آن اهمیت دارد یک برچسب خراب قابل خوانده شدن نمی ­باشد بنابراین سیستم RFID  باید بتواند در صورت خوانده نشدن یک برچسب اطلاع مناسب و به جا دهد. از سیستم­های ضد خطاسازی و Poka-Yoke برای اطمینان از خوانده شدن برچسب­ها می­توان استفاده کرد. برای مثال طراحی و تعبیه یک سیگنال نوری بر روی برچسب­ها که پس از خوانده شدن برچسب این سیگنال حذف شود. (سودبرگ[۱۱]، ۲۰۰۴)

۲-۲-۱۰) مدیریت داده ها:

طبق مطالعه پیمایشی که توسط شرکت Development Corp بر روی ۱۰۰ نفر از مدیران ارشد تکنولوژی سازمان­ها انجام شد مدیریت و مونیتورینگ اطلاعات مهمترین دلیل اجرای پروژه­هایRFID  شناخته شد.(ا کانر[۱۲]، ۲۰۰۴)  بیش از نیمی از مخاطبان مورد مطالعه بر اهمیت کیفیت و همزمانی در داده ­های ایجاد شده در سیستم RFID تاکید دارند. مخاطبان در مورد مشکلات مربوط به این سیستم، ایجاد خطا در خواندن برچسب­ها و گرفتن اطلاعات غیریکسان از یک برچسب را جزء موارد اصلی می­دانند. بنابراین کلید مدیریت داده­ ها نرم افزار میانی است که برای پردازش داده­ ها مورد استفاده قرار می­گیرد و باید قابلیت فیلتر داده ­های اضافی و زائد را داشته باشد و بتواند در مورد دقت و اعتبار داده ­های موجود اطمینان حاصل کند.

بخش دیگری از مدیریت داده­ ها مربوط کارایی استفاده از حجم کلان اطلاعات اتخاذ شده از سراسر زنجیره تامین می­باشد.

۲-۲-۱۱) یکپارچه سازی سیستم:

چالش اصلی در اجرای پروژه­ های RFID  یکپارچه سازی سیستم RFID  و داده ­های حاصل از آن با سایر سیستم­های اطلاعاتی و پایگاه­های داده عملکردی موجود در سازمان می­باشد.(جونز[۱۳]، ۲۰۰۴) نکته اساسی در یکپارچه سازی سیستم ایجاد همزمانی و تقارن در داده ­های موجود در سیستم می­باشد. تمام مواردی که با برچسب­ها ردیابی می­شوند می­بایست در تمام طول زنجیره تامین با نام یکسان مشخص شوند تا از ایجاد داده ­های اضافی (ورود داده های یکسان با نام­های متفاوت ) جلوگیری شود و مسئله ارتباطات داخلی و خارجی سازمان با سهولت بیشتری انجام شود. (مور[۱۴]، ۲۰۰۴)

۲-۲-۱۲) امنیت:

اگرچه استفاده از RFID  دارای مزیت­های بالقوه فراوانی می­باشد ولی استفاده از برچسب­های غیرفعال حفاظت نشده از لحاظ امنیتی می ­تواند مشکلاتی از قبیل استراق سمع داده­ ها توسط افراد غیر مجاز و یا خرابکاری در اطلاعات ایجاد کند. هکرها می­توانند با نفوذ به سیستم RFID  در قیمت­ها تغییر ایجاد کنند. برچسب­های غیر فعال حفاظت نشده در صنعت خرده فروشی به راحتی می ­تواند توسط رقبا ردیابی و اطلاعات مربوط به فروش سازمان به دست رقبا برسد. (ویس[۱۵]، ۲۰۰۳)  به منظور شناسایی یک برچسب خاص در یک زمان توسط قرائت­گر از الگوریتم loud tree-walking با انرژی زیاد استفاده می­ شود که در این محیط اطلاعات مربوط به برچسب­ها می ­تواند به راحتی توسط افراد غیر مجاز شنیده شود.

روش­هایی برای جلوگیری از حمله و نفوذ به اطلاعات برچسب  در هنگام نقل و انتقال کالا پیشنهاد شده است. برای مثال از کار افتادن برچسب به درخواست مشتری.

(راناسینگ[۱۶]، ۲۰۰۴)

برای جلوگیری از حمله به اطلاعات برچسب­ها (ویس[۱۷]، ۲۰۰۳)  "روش قفل تصادفی مخلوط” را پیشنهاد می­ کند. در این روش قرائت­گر با یک دستور می ­تواند برچسب­ها را قفل نماید و برای باز کردن قفل­ها قرائت­گر با حرکت پیمایشی در فضای کاری خود و شناسایی تمام برچسب­های ممکن این کار را انجام می­دهد. عیب این روش کاهش کارایی قرائت­گر می­باشد بنابراین در محیط­هایی که به نرخ خواندن اطلاعات بالا نیاز داریم و یا برچسب­های زیادی به صورت همزمان باید خوانده شوند کارایی ندارد و در مدیریت زنجیره تامین ممکن است قابل قبول نباشد. (جول[۱۸]، ۲۰۰۳)استفاده از تگ­­های ممنوعه[۱۹] که به قرائت­گر غیر مجاز اجازه خواندن اطلاعات برچسب­ها را نمی­دهد و استفاده از  قرائت­گر ویژه برای شناسایی ارتباطات غیر قانونی نیز راه کارهای دیگری برای حفظ حریم مشتری و جلوگیری از جاسوسی اطلاعات می­باشد. (جول[۲۰]، ۲۰۰۳)

برای جلوگیری از فعالیت قرائت­گر و یا برچسب غیر قانونی در حوزه فعالیت سیستم RFID می­باید یک تصدیق دو طرفه بین برچسب و قرائت­گر برقرار شود برای این کار از روش­ها و تکنولوژی رمزنگاری موجود مانند RSA و AES  در برچسب­های ارزان قیمت نمی­توان استفاده کرد. چندین روش یکطرفه ارزان قیمت برای استفاده در سیستم­های RFID  معرفی شده ­اند. (راناسینگ[۲۱]، ۲۰۰۴) برخی از این روش­ها پایه ساده ریاضی داشته و با تکرار این روش­ها می­توان پیچیدگی روش را بیشتر کرد و احتمال نفوذ به سیستم RFID  را کاهش داد. اگرچه این روش­ها به اندازه روش­های مرسوم در رمزنگاری دارای اعتبار نیستند ولی نفوذ به آنها بدون صرف وقت زیاد و تجهیزات محاسباتی پیچیده غیرممکن است.

[۱] Porter

[۲] Ultra high frequency

[۳] Weil

[۴] Wilding and Delgado

[۵] Weil

[۶] Roberti

[۷] Collins

[۸] Porter

[۹] Johnson

[۱۰] Dinning and Schuster

[۱۱] Swedberg

[۱۲] O’Connor

[۱۳] Jones

[۱۴] Moore

[۱۵] Weis

[۱۶] Ranasinghe

[۱۷] Weis

[۱۸] Juels

[۱۹] Blocking tag

بینایی ماشین ^[۱]یکی از شاخه­های نوین علوم کامپیوتری است که امروزه با افزایش دوربین های فیلمبرداری دیجیتال ارزان قیمت با کیفیت و بکارگیری این دوربین­ها در سیستم­های حفاظتی، نظارتی و اتوماسیون­ها منجربه افزایش نیاز برای تحلیل­ها وتصمیم­گیری­های خودکار ویدیویی را در پی داشته علاقه­مندی­های زیادی را نسبت به خود ایجاد کرده است که باعث پیشرفت سریع و قابل توجه این شاخه شده است. یکی از اهداف اصلی بینایی ماشین قادر ساختن رایانه به انجام عملکردهای پایه چشم انسان مانند درک حرکت و درک صحنه می باشد. بینایی ماشین با ترکیب روش­های مربوط به پردازش تصویر و ابزارهای یادگیری ماشینی، رایانه را قادر به درک هوشمند معنا و محتوای تصاویر می­ کند.

۲-۳-۱)کلیات سیستم

کلیه سیستم­­های کنترل اتوماتیک اساسا از یک دوربین، یک کامپیوتر مجهز به بورد رابط و یک سیستم نوردهی و حسگر تشکیل می­شوند. چنین سیستمی، ماشین بینایی نامیده می­ شود که در اندازه گیری و بررسی محصولات کشاورزی و مواد غذایی موفق عمل کرده است. ماشین بینایی از لحاظ کارایی در صنعت مواد غذایی، جزو ١٠ صنعت برتر استفاده کننده از این فنآوری است. پیشرفت­های اخیر در سخت افزار و نرم افزار، به لحاظ مطالعات بیشتر و تولید لوازم ارزانتر، به توسعه این سیستم در صنعت مواد غذایی کمک کرده است. صرفه اقتصادی، دایم بودن، سرعت بالا، دقت و غیر مخرب بودن، دلایل مهم رشد در این صنعت می­باشند(بروسنان و سان، ٢٠٠٢ ).

ماشین بینایی علاوه بر بررسی نمونه در نور مرئی، قادر به بررسی در نورهای نامرئی مانند نور NIR،UV  و IR می­باشد. اطلاعات گرفته شده از اجسام در نور نامرئی در تشخیص میزان رسیدگی محصول، کیفیت و نوع محصول بسیار مفید می­باشد. همچنین در تعیین کیفیت و عیوب، ترکیبات و خصوصیات اساسی و تشخیص بیماری پس از برداشت، بسیار مورد استفاده قرار می­گیرد. فناوری ماشین بینایی، بهره وری را افزایش داده، هزینه­ها را کاهش می­دهد و کیفیت بهتر و مطمئن­تری را برای مصرف کننده فراهم می­ کند.(چن و همکاران ٢٠٠٢ ) منظور از کیفیت، مجموعه تمام صفاتی است که در صورت جمع شدن آنها در یک مجموعه، محصولی مورد قبول مصرف کننده تولید می شود. فاکتورهای طراحی آن، وابسته به اندازه و رنگ محصول و نیز ویژگی­های بارز آن بوده با تغییر آن ها، این فاکتورها متفاوت خواهند بود.

یک سیستم ماشین بینایی شامل تمام اجزاء لازم به منظور تهیه ، تعریف دیجیتالی یک تصویر تغییر و اصلاح داده ها و ارائه نمایش داده های تصویری دیجیتالی به دنیای بیرون می باشد چنین سیستمی چنانچه در یک محیط صنعتی بکار گرفته شود ، ممکن است به دلیل اینکه متصل به سایر تجهیزات خط تولید می باشد بسیار پیچیده بنظر می رسد ولی اگر چنانچه با توجه به نقش و وظیفه سیستم بینایی اجزاء اصلی تشکیل دهنده آن بیان شوند ، مشخص خواهد شد که پیچیدگی زیادی در سیستم وجود ندارد. در ادامه جزییات بینایی ماشین را به همراه سایر ویژگی های این فناوری در حوزه پردازش تصویر را تشریح خواهیم کرد.

۲-۳-۲) بینایی ماشین(MV)

بینایی ماشین، روند بکارگیری طیف وسیعی از فن آوری­ها و روش­هایی را در فراهم کردن بازرسی خودکار را بر پایه تصویر برداری، کنترل فرایند و هدایت ربات در کاربردهای صنعتی را شامل می­ شود. در حالیکه دامنه MV گسترده است و در نظر گرفتن یک تعریف جامع برای ان مشگل است، ما در اینجا یک تعریف کلی و عمومی که در باب بینایی ماشین پذیرفته شده است را بیان می­کنیم: بینایی ماشین شامل تجزیه و تحلیل تصاویر در استخراج داده­ ها برای کنترل یک فرایند یا فعالیت.

 ۲-۳-۳) کاربردهای بینایی ماشین

استفاده­های اولیه برای بینایی ماشین، بازرسی اتوماتیک و هدایت ربات است. برنامه ­های کاربردی MVمتداول شامل: تضمین کیفیت، دسته بندی، هدایت ربات، بررسی های عمده و کلی و مقیاس نوری می­باشد.

۲-۳-۴) متدها

روش بینایی ماشین با دو فرایند، تعریف و ایجاد یک راه حل MVحاصل شده است. و به عنوان فرایندی فنی در طول عملیات تعریف و ایجاد راه حل رخ می­دهد. در سال ۲۰۰۶، استاندارد کمی در واسط و تنظیمات مورد استفاده در MV وجود داشت که شامل: واسط­های کاربری و واسط­هایی برای یکپارچه سازی سیستم­های چند جزئی و تبادل خودکار اطلاعات می­باشد. بااین حال اولین قدم در MV، سلسله متوالی از عملیات برای دستیابی به یک تصویر است که به طور معمول با بهره گرفتن از دوربین، لنز و نور بوده است، که برای فراهم کردن تمایز مورد نیاز در پردازش­های بعدی طراحی شده است.

۲-۳-۵) پردازش تصویر و بینایی ماشین

هدف بسیاری از کارهای پردازش تصویر این است که ویژگی­های مشخصی از تصویر را استخراج کند، تا بر­اساس این خصایص، تفسیر و تعبیر­هایی از تصویر پدیدار شود و یا تصمیم ­گیری انجام پذیرد. این گونه عملیات مخصوصاَََ در حوزه بینایی ماشین مکرراََ مورد استفاده قرار می­گیرند. می­توان شکل کلی یک سیستم بینایی ماشین را در سه گروه اصلی تعریف کرد:

استخراج خصایص[۵]، قسمت بندی[۶]، دسته بندی[۷]

۲-۳-۵-۱) استخراج ویژگی

هر کمیت قابل اندازه ­گیری می ­تواند همانند یک ویژگی در نظر گرفته شود، که می تواند عددی و یا سمبولیک و یا ترکیبی از هر دو باشد. معمولا ویژگی­های استخراج شده را به شکل یک بردار[۸] نمایش می­ دهند. نکات مهم در انتخاب ویژگی عبارتند از: قابل محاسبه باشد، سیستم مورد نظر بتواند بر اساس ان ویژگی کار  کند و این که ویژگی باید مسئله را بهتر کند و در واقع خصوصیات مهم داده را شامل شود.

استخراج ویژگی فرایندی است که در آن از اطلاعات اولیه، یکسری خصوصیاتی که برای ارزیابی هدف مورد نیاز می­باشد، استخراج می­ شود. یکی از مهم ترین نکات در انتخاب ویژگی این است که ویژگی انتخاب شده باید تحت عملیات چرخشی[۹] و تغییر مقیاس[۱۰] و جابجایی[۱۱] ثابت باقی بماند.

روش های استخراج ویژگی به چند دسته کلی تقسیم ­بندی می­شوند:

۱-استخراج مشخصه­های مکانی: که شامل مشخصات دامنه­ای و مشخصات مربوط به هیستوگرام می­باشد.

-  مشخصات دامنه­ای: استخراج مشخصات دامنه­ای به­سهولت به­وسیله انتخاب نقاطی که مقدار سطح خاکستری آن­ها در محدوده یا محدوده­های مشخصی قرار دارد، قابل انجام است. این روش به نام Intensity Window Slicing  معروف است.

- مشخصه­های مربوط به هیستوگرام: این مشخصه­ها بر اساس هیستوگرام ناحیه ای از تصویر تعیین می­ شود. در واقع مشخصه­های استخراج شده از هر ناحیه از تصویر در این روش، از هیستوگرام ان ناحیه استخراج می­شوند.

۲- استخراج مشخصه­های تبدیلی: بسیاری از مشخصه­های یک ناحیه در حوزه فرکانس و یا در حالت کلی در حوزه یک تبدیل از آن ناحیه مشخص می­شوند.

۳- آشکارسازی لبه­ها: یکی از مسائل اساسی در تجزیه و تحلیل تصاویر است. لبه ها، مرزهای اشیاء را مشخص می­ کنند و لذا برای قسمت­بندی تصویر بر اساس اشیاء موجود در آن و نیز تشخیص و شناسایی این اشیاء به­کار برده می­شوند. یک نقطه لبه، نقطه­ای است که در آن تغییر سریع در سطوح خاکستری نقاط مجاور مشاهده می شود. بنابراین با به­ کارگیری مکانیزمی برای محاسبه تغییرات سطح خاکستری نقاط در جهات مختلف و تعیین نقاطی که تغییر آن در ­آن­ها ماکسیمم است، می­توانیم نقاط لبه را شناسایی کنیم.

۴- استخراج مرزها: مرز، تشکیل شده از لبه­های به هم پیوسته­ای است که یک شیء را مشخص می­ کند. از مرز برای محاسبه ویژگی­های هندسی شیء نظیر: موقعیت و اندازه ابعاد استفاده می­ شود. مسئله اول در تشخیص مرز، تشخیص اتصال بین نقاط واقع در لبه است. مسئله دوم پیگیری مرز شیء است و مسئله سوم، پیوند دادن بین نقاط مرزی است که بین آن­ها اتصال قطع شده است. به این عمل اصطلاحاََ Edge Linking گویند.

۵- مشخص کردن ناحیه­ها: ساده­ترین روش برای این کار تعیین نقاطی است که در داخل ناحیه قرار دارند. همچنین می­توانیم مرز ناحیه را مشخص کنیم که در این صورت در مقدار حافظه مورد نیاز صرفه­جویی می­ شود. روش دیگر، روش  Run- Lengthcoding است که در این روش تصویر خط به خط پویش می­ شود، با رسیدن به هر قطعه از ناحیه در خط مورد نظر، نقطه شروع و تعداد نقاطی که در ادامه این نقطه و متصل به آن به ناحیه تعلق دارند، ذخیره می­شوند. چهارمین روش استفاده از Quad-Tree برای تعیین نقاط متعلق به یک ناحیه است.

۶-  گشتاورها: می­توان آن­ها را برای هر ناحیه مورد نظر استخراج و مورد استفاده قرار داد.

۷-  استخراج مشخصه­های هندسی: ویژگی­های هندسی ناحیه مورد نظر را بیان می­ کند. برخی از مهم­ترین این مشخصه­ها عبارتند از: محیط، مساحت، مرکز سطح، شعاع­های مینیمم، تعداد گوشه­ها، میزان دایروی بودن، تعداد سوراخ­ها، میزان تقارن و … می باشد.

۸- بافت: بافت عبارت از الگوی ساختاری سطح یک شیء مانند: چوب، ماسه، علفزار و پارچه. عبارت بافت معمولا اشاره دارد به ناحیه­ای که از تکرار یک عنصر بافت[۱۲] تولید می­ شود. یک بافت شامل چندین پیکسل است که مقادیر آن­ها ممکن است متناوب، شبه متناوب و یا تصادفی باشد. بافت­های طبیعی ماهیتاََ تصادفی هستند. در حالیکه بافت­های مصنوعی اغلب متناوب هستند. در کل در تجزیه و تحلیل بافت­ها دو نوع بافت تصادفی و بافت ساختاری را داریم.

استخراج مشخصه­ها بوسیله شبکه ­های عصبی خودگردان: این شبکه ­ها، شبکه­ هایی هستند که در آن­ها یادگیری بدون نظارت صورت می­گیرد و تنظیم وزن­ها با بهره گرفتن از اطلاعات محلی انجام می­ شود. به این معنی که تغییرات در وزن­های متصل به یک سلول، محدود به همسایگی آن سلول می­ شود.

۲-۳-۵-۲)روش­های قسمت­بندی تصویر

۱- Thresholding: این روش در هر جا که اطلاعات دامنه­ای تصویر بطور مؤثر بتواند موضوعات مختلف موجود در آن را بیان کند، مفید واقع می­ شود. با انتخاب ناحیه یا ناحیه­هایی از فضای دامنه نقاط می­توانیم یک یا چند موضوع را از بقیه جدا کنیم. نحوه انتخاب شدت­های روشنایی (دامنه نقاط) مهم­ترین مرحله در این روش می­باشد.

۲- نام گذاری مؤلفه­ ها[۱۳]: اساس کار این روش بر بررسی اتصال پیکسل­ها با پیکسل های مجاور می­باشد. به این صورت که پیکسل­هایی را که به هم متصل هستند به­عنوان یک موجود مستقل در نظر گرفته و نام­گذاری می­ کنند و هنگامی که اتصال به­هم بخورد، یک موجود جدید شناسایی می­ شود، این روش را نام­گذاری پیکسل گویند.

۳- روش­های مبتنی بر مرز: روش­هایی که مرز اشیاء را مشخص می­ کنند، نوعی تقسیم ­بندی روی اجزای تصویر می­توانند انجام دهند. به این صورت که با پیگیری هر مرز می­توان یک شیء را تفکیک کرد و به­عنوان یک قسمت از تصویر در نظر گرفت.

۴- روش­های مبتنی بر ناحیه­ها[۱۴]: ایده اصلی در روش مبتنی بر ناحیه­ها این است که ناحیه­هایی از تصویر را که دارای خصوصیات مشابه می­باشند شناسایی نماییم.

۲-۳-۶-۳) دسته­بندی

روش­های دسته­بندی به دو گروه تقسیم ­بندی می­شوند: روش با حضور ناظر[۱۵] و روش بدون حضور ناظر[۱۶].

۱- با حضور ناظر: روش­های تحت نظارت ممکن است Distribution-Free یا آماری باشند. روش­های Distribution-Free روش­هایی هستند که نیازی به دانستن توابع توزیع احتمال را ندارند. در حالی­که روش­های آماری بر اساس مدل­های احتمالاتی عمل می­ کنند.

۲- بدون حضور ناظر: در این روش سعی می­ شود تا خوشه­بندی یا به عبارت دیگر گروه­بندی طبیعی نقطه­ها، در فضای مشخصه­ها انجام پذیرد. یک خوشه[۱۷]، مجموعه ای از نقاط در فضای مشخصه­هاست که چگالی محلی آن­ها در مقایسه با چگالی نقاط ناحیه احاطه کننده آن، نسبتاََ زیاد باشد. روش خوشه­ای هم برای قسمت­­بندی تصویر وهم برای دسته­بندی اطلاعات خام برای ایجاد کلاس­ها و الگوهای اساسی مناسب می باشد. همچنین خوشه برای فشرده سازی اطلاعات نیز کاربرد دارد.

در اینجا پس از به دست آوردن یک تصویر باید عملیات پردازش روی آن را انجام داد.

[۱] Machine vision

[۲] Image processing

[۳] Machine learning

[۴] Machine Vision

[۵] feature extraction

[۶] segmentation

[۷] classification

[۸] feature vector

[۹] Rotation

[۱۰] Scale

[۱۱] Translation

[۱۲] Texel

[۱۳] Component Labeling

[۱۴] Clustring

[۱۵] Supervised

شمارش پیکسل: شمارش تعدادی از پیکسل­های تیره و روشن(منظور از پیکسل های تیره و روشن، سطوح خاکستری درتصاویر grayscale می­باشد).

آستانه[۱]:یک تصویر که دارای تن­های متفاوت خاکستری است به سادگی به سیاه و سفید تبدیل می­ شود، یا از تفکیک و جداسازی بر پایه یک ارزش مقیاس خاکستری استفاده می­ شود.

تقسیم بندی[۲]: پارتیشن­بندی یک تصویر دیجیتالی در داخل بخش­های متعدد برای ساده­سازی و یا تغییر نمایش یک تصویر به طوری­که در قالبی قابل فهم و آسان جهت آنالیز باشد.

کشف حباب و دستکاری[۳] :بررسی یک تصویر برای اینکه حباب­هایی از پیکسل های تصویر که شاخص نشانه­ های[۴] تصویری هستند را مجزا کند. این حباب­ها اغلب نشان دهنده اهداف نوری برای دستگاه (ماشین)، ضبط رباتیک یا کوتاه کردن چرخه تولید می­باشد.

تشخیص الگو[۵]: شامل تطبیق الگو، پیدا کردن، تطابق و یا شمارش الگوهای خاص می باشد. این امر می ­تواند شامل مکان یک جسم باشد که این جسم ممکن است شامل چرخش و یا جزئی پنهان از شیء دیگر یا تفاوت در سایز آن­ها باشد.

بارکد[۶]: ماتریس داده و خواندن کد ۲D

تشخیص کاراکتر نوری[۷]: خواندن خودکار متن مانند: شماره سریال

اندازه گیری: اندازه گیری ابعاد شیء

تشخیص لبه[۸]: پیدا کردن لبه های شیء

پردازش شبکه ­های عصبی[۹]: وزن­دهی و ایجاد تصمیم ­گیری چند متغیره[۱۰]

فیلتر کردن[۱۱]: به عنوان مثال مورفولوژیکی فیلترینگ[۱۲]

۲-۳-۷) خروجی سیستم­های بینایی ماشین

خروجی معمول که در سیستم­های بینایی ماشین به چشم می­خورد، عبور/شکست تصمیمات است. دیگر خروجی­های رایج عبارتند از: موقعیت جسم و اطلاعات مربوط به جهت­گیری از سیستم هدایت ربات است. علاوه بر این، انواع خروجی­ها عبارتند از:

• داده ­های اندازه ­گیری عددی، اطلاعات خوانده شده از کدها و حروف، نمایش روند یا نتایج، تصاویر ذخیره شده، سیگنال­های کنترل فرایند.
• هدف از بینایی ماشین ایجاد یک مدلی از جهان واقعی از تصاویر می باشد.
• یک سیستم بینایی ماشین، اطلاعات مفیدی درباره یک صحنه از طریق تصویر دو بعدی که در اختیار داریم را بازیابی می­ کند.
• جهان سه بعدی است.
• تصاویر دیجیتالی دو بعدی
• دانش در مورد اشیاء (نواحی)، در یک صحنه و طرح هندسی مورد نیاز است.
• اطلاعاتی که به طور متفاوت بسته به نوع کاربردها بازیابی می­ شود.
• تصاویر ماهواره­ای، پزشکی و غیره.

۲-۳-۸) مراحل بینایی ماشین

در نهایت بایستی گفت که مراحل بینایی ماشین را به صورت خلاصه می­توان این­گونه بر شمرد:

• تبدیل آنالوگ به دیجیتال
• حذف نویز / الگوها بهبود وضوح
• پیدا کردن نواحی در تصویر
• گرفتن سنجش و اندازه­ای از اشیاء و روابط

در نظر گرفتن موارد فوق از طریق توصیف شباهت­هایی از اشیاء شناخته شده (مدل) انجام می­ شود.

۲-۳-۹) سرعت واکنش سیستم بینایی ماشین

زمان مورد نیاز برای تصمیم ­گیری توسط ماشین بینایی بستگی به اندازه ماتریس تصویر یا زمان پردازش لازم در کارت تصویرگیر و نوع دوربین دارد. دوربین­هایی نوع لاچکی که با استاندارد Rs-170 کار می­ کنند تعداد ۳۰ تصویر در ثانیه تولید می­ کنند که این تصاویر بر روی مونیتورهای موجود در بازار قابل نمایش هستند. چنانچه از استاندارد Rs-170 استفاده نشود می­توان تعداد تصاویر در ثانیه را پنج تا ده برابر افزایش داد. دوربین­های حالت جامد می­توانند در زمان بسیار کوتاه معادل (میکرو ثانیه تصویرگیری کنند زمان لازم جهت خواندن سیگنال تصویر از سنسور دوربین بستگی به اندازه ماتریس سنسور سرعت پردازش و پهنای باند سیستم دارد. با بهره گرفتن از تکنیک­های پردازش موازی می­توان زمان پردازش را متناسب با تعداد پردازشگرهای موازی کاهش داد.

زمان واکنش سیستم بینایی انسان در حدود ۶% ثانیه یا ۱۶/۱ ثانیه می­باشد این موضوع توسط این حقیقت تائید می­ شود که وقتی تصاویر، با سرعت ۳۰ عدد در ثانیه یک صحنه متحرک را نشان می­ دهند چشم انسان قادر به تشخیص انقطاع بین تصاویر نیست .

سیستم­های ماشین بینایی مورد استفاده در صنعت که برای کنترل بر چسب روی بطری­ها بکار می­رود می­توانند با سرعتی معادل ۹۰۰ بطری در دقیقه یا در صورت یک بطری در ۷% ثانیه کار کنند. البته می­توان با گرفتن تصاویری که بیش از یک بطری را در بر می­گیرد سرعت کنترل را بیش از این نیز افزایش داد. سرعت چشم انسان برای انجام کار مشابه حداکثر ۶۰ بطری در دقیقه می­باشد که این سرعت در اثر خستگی و شرایط نامساعد محیطی کاهش نیز می­یابد.

بطور خلاصه تصویرگیری توسط ماشین بینایی تقریبا ۱۰ برابر سرعت بینایی انسان می­باشد این نسبت با پیشرفت تکنولوژی در علوم الکترونیک رو به افزایش می باشد در حالی­که سرعت چشم انسان مقدار مشخصی است سرعت انجام فرایند کامل توسط ماشین بینایی در حدود ۱۵ برابر چشم انسان می­باشد.

۲-۳-۱۰) مقایسه بینایی انسان و ماشین بینایی

در ادامه در قالب یک جدول بینایی انسان را با ماشین بینایی مقایسه می­کنیم.

1. جدول ۲-۱ مقایسه بینایی انسان و ماشین بینایی

۲-۳-۱۱) بینایی واتوماسیون کارخانه

وظایف اساسی که می ­تواند توسط سیستم­های ماشین بینایی انجام گیرد شامل سه دسته اصلی است.

• کنترل
• بازرسی
• ورود داده

کنترل در ساده­ترین شکل آن مرتبط با تعیین موقعیت و ایجاد دستورات مناسب می­باشد تا یک مکانیزم را تحریک نموده و یا عمل خاصی صورت گیرد. هدایت نقاله­های هدایت شونده خودکار (AGVS) در عملیات انتقال مواد در یک کارخانه هدایت مشعل جوشکاری در امتداد یک شمایر یا لبه یا انتخاب یک سطح بخصوص برای انجام عملیات رنگ­پاشی توسط ربات، مثل­هایی از بکار­گیری، ماشین­بینایی در کنترل می­باشند. کاربردهای ماشین بینایی در بازرسی مرتبط با تعیین برخی پارامترها می­باشد. ابعاد مکانیکی و همچنین شکل آن، کیفیت سطوح، تعداد سوراخ­ها در یک قطعه، وجود یاعدم وجود یک ویژگی یا یک قطعه در محل خاصی از جمله پارامترهایی هستند که توسط ماشین بینایی ممکن است، بازرسی می­شوند عمل اندازه گیری توسط ماشین بینایی کم و بیش مشابه به­کار‌گیری روش­های سنتی استفاده از قیدها و سنجه­های مخصوص و مقایسه ابعاد می­باشد. سایر عملیات بازرسی به­جز موارد اندازه ­گیری شامل مواردی چون کنترل وجود بر چسب بر روی محصول بررسی رنگ قطعه، وجود مواد خارجی در محصولات غذایی نیز با تکنیک­های خاصی انجام می­گیرد. کار بازرسی ممکن است حتی شامل مشخص نمودن خواص یا ویژگی­هایی الکتریکی یک محصول گردد. با مشاهده خروجی اندازه­گیرهای الکتریکی می­توان صحت عملکرد محصولات الکتریکی را بازرسی نمود. هر چند که در چنین مواردی چنانچه سیستم بینایی کار دیگری به­جز مورد ذکر شده انجام ندهد معمولا روش ساده­تر و مقرون به صرفه­ترین بدین صورت خواهد بود که کار بازرسی فوق توسط یک ریز پردازنده و ابزارهای مربوط انجام گیرد.

اطلاعات مربوط به کیفیت محصول و یا مواد و همچنین تعقیب فرایند تولید را می­توان توسط ماشین بینایی گرفته و در بانک اطلاعاتی سیستم تولید کامپیوتری جامع به­ طور خودکار وارد نمود. این روش ورود اطلاعات بسیار دقیق و قابل اعتماد است که دلیل آن حذف نیروی انسانی از چرخه مزبور می­باشد. علاوه بر این ورود اطلاعات بسیار مقرون به صرفه خواهد بود چرا که اطلاعات بلافاصله پس از بازرسی و به عنوان بخشی از آن جمع­آوری و منتقل می­شوند.

میزان پیچیدگی سیستم­های بینایی متفاوت می­باشد این سیستم­ها ممکن است منحصر به یک سیستم بارکدینگ معمولی که برای مشخص نمودن محصول جهت کنترل موجودی به­کار می­رود تشکیل شده باشد یا ممکن است متشکل از یک سیستم بینایی صنعتی کامل برای اهدافی چون کنترل کیفیت محصول باشد.

۲-۴) جمع بندی:

همانطور که بیان شد فناوری RFID یک فناوری رایج و پیشرفته در عرصه شناسایی خودکار اشیاء به شمار می­آید. اما معایبی نیز از جهات مختلف به همراه دارد که این مهم خود باعث شده است تا پژوهشگران به سراغ استفاده از سایر فناوری­های جدید برای شناسایی اشیاء بروند که یکی از این فناوری­های رو به رشد فناوری شناسایی اشیاء از طریق بینایی ماشین است. که در بخش سوم این فصل به صورت کامل در مورد این فناوری، حوزه ­های مختلف مربوط به آن و همچنین انواع روش­های به کارگیری این تکنولوژی و انواع الگوریتم­های موجود در این حوزه بحث شد و بیان شد که پایه و اساس بینایی ماشین همان پردازش تصویر می­باشد و در حقیقت بینایی ماشین از پردازش تصویر برای اعمال تصمیم ­گیری استفاده می­ کند و بینایی ماشین بیشتر جنبه­ های کاربردی و عملیاتی پردازش تصویر را شامل می­ شود.

در فصل آتی الگوریتمی که برای طراحی سیستم خبره مورد نظر در این پژوهش، انتخاب نموده ایم را تشریح کرده و همچنین سیستم خبره مورد نظر که بر پایه این الگوریتم کار می­ کند را نیز به صورت کامل شرح خواهیم داد.

[۱] Thresholding

[۲] segmentation

[۳] Blob discovery & manipulation

[۴] Landmarks

[۵] Pattern Recognition

[۶] Barcode

[۷] Optical character recognition

[۸] Edge detection

[۹] Neural net  processing

[۱۰] self-training

وفاداری مشتری به دلیل اثرنهایی آن بر خرید مجدد مشتریان، یکی از مهمترین سازه ها در بازاریابی خدمات است از طرفی هم مشتریان وفاداری که دست به خریدهای مکرر می زنند، پایه و اساس هر کسب و کاری محسوب می شوند مشتریان وفادار چون دارای دو خصلت قابل اعتماد بودن و درک وضعیت هستند باعث کارایی بالاتر سازمانها شده و تأثیر مثبتی بر سود شرکت می گذارند و همچنین مدیران سازمانها به  علت شناخت کامل از این مشتریان که از وفاداری حاصل شده اند توانایی پیش بینی مشتریان را دارند و به عکس کارایی و سود دهی سازمانهایی که فاقد یک بستر دائمی مشتری می باشند پایین است. (کاردگر، ۱۳۸۵، ۴۷۴).

در سطوح بالای رقابت، وفاداری مشتریان دارای اهمیت بسیاری است به خصوص در بخش خدمات که دامنۀ وسیعی از  گزینه ها برای انتخاب موجود است و محصولات ابتکاری و جدید به سرعت وارد بازار می شوند. در چنین شرایطی وقتی که مشتری خدمتی که او را راضی میکنند پیدا کند و به استفاده از آن ادامه دهد، کمتر به جستجو برای یافتن گزینه های دیگر می پردازد و پاسخ او به تبلیغات و تهدیدهای رقبا کاهش می یابد ( نوری نفری، ۱۳۸۹، ۳۴) .

۲-۳-۳-دسته بندی مشتریان وفادار

• مشتریان ناچار

هرگونه محصول یا خدمت مورد توجه این گونه مشتریان قرار می گیرد آنها بدلیل یک علامت تجاری را تعقیب می کنند چونکه هیچ انتخاب واقعی دیگری ندارند. این مشتریان یا انتخابهای بسیار کمی دارند یا هزینه انتقال برای آنها بسیار بالاست.

راحت طلبی به فاکتورهای بسیاری بستگی دارد . یک سری از مشتریان بدین دلیل چنین رفتاری از خود بروز می دهند که یا به دنبال دفعات خرید بیشتر هستند و یا نزدیکی فروشنده چنین رفتاری را در انها ایجاد می کنند. بنابراین آنها هرگز دیدگاه خاصی نسبت به این علامت تجاری خاص ندارند.

• مشتریان قانع

نگرشی نسبت به علامت تجاری دارند اما رفتار خاصی از خود بروز نمی دهند. بدین معنا که آنها همچنان مشتری شرکت باقی می مانند دل این همبستگی شان را با شرکت با خریدهای بیشتر گسترش می دهند.

• مشتریان متعهد

می توان آنان را راغبان و شیفتگان علامت تجاری خواندو ـآنان هم رفتار هم نگرش مثبتی نسبت به سازمان دارند انها را می توان از خریدهای متوالی شان و تبلیغات و پشتیبانی خستگی ناپذیرشان برای علامت تجاری شناسایی کرد. مشتریان متعهد نسبت به تبلیغات رقباء خود مقاومت مطلوبی نشان می دهند  و بیشترشان از علائم تجاری رقبا متنفرند,۲۰۰۵) Rowley, J).

۲-۳-۴-توسعه وفاداری مشتریان

توسعه وفاداری مشتریان یک هدف استراتژیک برای بیشتر شرکتها و سازمانها است و امروزه تلاش اصلی بسیاری از شرکتها برای نگه داشتن مشتریان و به دست آوردن سهم هر چه بیشتر از هر مشتری است زیرا شرکتها به درستی دریافته اند که هزینه به دست آوردن یک مشتری جدید بسیار بیشتر از هزینه به دست آوردن یک مشتری بسیار بیشتر از هزینه حفظ مشتری کنونی است. شرکتها برای حفظ مشتریان خود از روش های مختلفی استفاده می کنند که عبارتند از: ۱- طراحی ارتباط با مشتری ۲- مدیریت ارتباط با مشتری۳- بهینه سازی ارتباط با مشتری ۴- بازاریابی نفر به نفر۵- بازاریابی نگهداری در همه اینها هدف اصلی ساختن وفاداری مشتری است در واقع این بوجود آوردن احساس یک مشتری درباره برند خاص یا یک محصول است که موجب نتایج مثبتی برای شرکت و سازمان شده و موجب افزایش سهم از هر مشتری و افزایش حفظ مشتری می شود

(Dennis & Duffy, 2005).

۲-۳-۵-مزایای حاصل از وفاداری مشتریان

صرفه جویی در هزینه ها

مشتریانی که با برند شما آشنا هستند معمولاً می دانند که چگونه با شما معامله کنند و یاری کردن آنها به موارد خاصی مورد نیاز است و در استفاده کردن از منابع شما به صورت کامل عمل می کنند.

توصیه به دیگران

مشتریانی که با برند شما آشنا هستند آن را به دوستان و آشنایان خود سفارش می کنند .

شکایت به جای ترک کردن

مشتریان وفادار به جای اینکه به هنگام نارضایتی شرکت را ترک کنند و دیگر از محصولات آن مصرف نکنند برند را متعلق به خود میدانند و از مدیران می خواهند نقایص آن را جبران خواهند کرد.

تغییر کانال

مشتریان وفادار به احتمال زیاد از طریق کانال های جایگزین خریدهای خود را تکرار خواهند کرد.

آگاهی خود به خود از تغییرات: مشتریان وفادار از برند شما طبقه بندی بالایی درذهن خود دارند.

آگاهی بیشتر از دارایی های برند: مشتریان وفادار گرایش به آگهی بیشتر از مزایای کمکی برند شما دارند .  البته مشتریان وفادار ممکن است وفاداری هایشان را به روش های دیگری نیز نشان دهند آنها ممکن است که ماندن با یک تولید کننده را انتخاب کنند اعم از اینکه استمرار به عنوان یک رابطه تعریف شده باشد و یا اینکه آنها ممکن است تعداد و یا میزان خریدهای خود را افزایش دهند

(  Robert gee et al , 2008) .

۲-۴-رضایت مشتری

رضایت مشتری به عنوان یکی از  عوامل اولیه تعیین تکرار خرید مجددو رفتار خرید مشتریان  در نظر گرفته شده است محققان نقش رضایت مشتری بر انتظارات، عملکرد ادراکی، و رضایتمندی که به عنوان الگوی غالب در اغلب تحقیقات در آمده است تمرکز می کنند. رضایت مشتری عبارت است از احساس خوشایند یا ناخوشایند شخص که از مقایسه عملکرد ذهنی وی در مقایسه با انتظارات اوناشی می شود (کاتلر، ۱۳۸۸، ۷۶) در واقع آن قضاوتی است که یک شخص در مورد ویژگیهای یک محصول یا خدمت و یا خود محصول یا خدمت، پس از مصرف یا استفاده از آن انجام می دهد

( ladhari,2007,1088 ). رضایتمندی تابعی از عملکرد ذهنی و انتظارات است ، اگر عملکرد کالا کمتر از انتظارات باشد مشتری ناراضی می شود، اگر عملکرد کالا از انتظارات پیش گیرد مشتری مسرور خواهد شد(کاتلر ، ۱۳۸۸، ۷۶).

۲-۴-۱-روش های اندازه گیری رضایت مشتری

برای اینکه یک سازمان قادر باشد اندازه گیری رضایت مشتری را انجام دهد باید مدل و روش را در این رابطه طرح ریزی نماید، به نحوی که از زیربنای نظری مستحکم و ساخت یافته ای برخوردار باشد و شاخص هایی برای این منظور تنظیم نماید تا بتواند با بهره گرفتن از آن به ارزیابی و اندازه گیری بپردازد.مدل ها و الگوهای مختلف از سوی محققان علوم مدیریت کیفیت و دانشمندان علوم اقتصادی و بازاریابی برای اندازه گیری رضایت مشتری را می توان به دو دسته تقسیم کرد:

• روش های عینی

این روشها از طریق اندازه گیری شاخص هایی که همبستگی قوی با رضایت مشتری دارند به طور غیرمستقیم اندازه گیری رضایت مشتریان می پردازند به علت شک و تردید در اعتبار و صحت این روشها کمتر استفاده می شود

• روش های نظری یا مفهومی

در این روشها به طور مستقیم از نظرات مشتریان در اندازه گیری میزان رضایت مشتریان استفاده می شود لذا اعتبار بیشتری دارد (کاووسی، ۱۳۸۴).

شکل۲-۱ روش های اندازه گیری رضایت مشتری

۲-۴-۲ -مدل های اندازه گیری رضایت مشتری

• مدل کارنو

در اواخر دهۀ ۷۰ دکتر نوریاکی کانو از دانشکده ریکادرتوکیو و یکی از برجسته ترین صاحب نظران علم مدیریت کیفیت مدلی را طراحی کرد که امروزه در اکثر الگوهای رضایت مشتریان مورد استفاده قرار می گیرد در حالی که بسیاری از تعریفات قبلی کیفیت تک بعدی بود، وی در مدل خود نیازمندی های مشتریان و یا به عبارت دیگر خصوصیات کیفی محصولات را به سه دسته تقسیم نمود و هر سه نوع نیازمندی را در یک نمودار دو بعدی نمایش داد و بعد بصورت زیر بودند:

• مرحله ای که محصول یا کارعمل می کند.
• مرحله ای که استفاده کننده از آن راضی است.