基于ＲＦＩＤ的鴯鹋養(yǎng)殖管理信息平臺研究與應(yīng)用

摘 要：鴯鹋養(yǎng)殖場目前一般采用人工粗放養(yǎng)殖方式，缺乏統(tǒng)一的養(yǎng)殖管理信息平臺，從而影響了企業(yè)的管理效率。RFID技術(shù)可以用于鴯鹋的個體標識，為鴯鹋設(shè)計專用的RFID標簽，并結(jié)合無線網(wǎng)絡(luò)、手持移動設(shè)備和數(shù)據(jù)庫技術(shù)等構(gòu)建RFID鴯鹋養(yǎng)殖管理信息平臺，可實現(xiàn)鴯鹋數(shù)據(jù)的有效追溯和各部門之間數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)的共享，從而給企業(yè)帶來較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：RFID;鴯鹋養(yǎng)殖;養(yǎng)殖信息平臺;鴯鹋標識

中圖分類號：TP27文獻標識碼：B

文章編號：1004-373X(2008)24-120-02

Research and Application of Emu Breeding Management Information Platform Based on RFID

CAO Yongjun1，LI Lili2，MA Xinjun1

(1.Automation Engineering RM Center，Guangdong Academy of Sciences，Guangzhou，510070，China;

2.Guangdong Nortel Telecommunications Equipment Co.Ltd.，Guangzhou，510220，China)

Abstract：At present，emu farms generally use the extensive artificial breeding methods，lack of unified platform for information management，so it is not easy to improve efficiency of the enterprise.RFID technology can be used as identification of emu，combined with Emu special RFID tags and computer network and database technology to construct RFID emu breeding management information platform.Thereby，achieving emu data effective retroactive and share between various departments，and some better economy and sociality benefit can be achieved.

Keywords：RFID;emu breed;breeding information platform;emu identify

鴯鹋又稱澳洲鴕鳥，為世界瀕臨滅絕的珍稀保護禽類，具有較高的經(jīng)濟價值，鴯鹋油被稱為液體黃金，鴯鹋肉被世界衛(wèi)生組織認定為21世紀人類最理想的健康食品，鴯鹋蛋殼對改善男性生理功能有著獨特的作用^［1］。上世紀80年代我國引入鴯鹋并獲得繁殖成功，先后建立了一些養(yǎng)殖基地，近幾年，鴯鹋養(yǎng)殖獲得了蓬勃發(fā)展，鴯鹋肉油等產(chǎn)品的銷售也遍布全國，但養(yǎng)殖方式基本上還是采用人工粗放式養(yǎng)殖，隨著養(yǎng)殖日益對規(guī)模化和精細化的需求，建立鴯鹋養(yǎng)殖信息管理平臺變的十分重要。

無線射頻識別(Radio Frequency IDentification ，RFID)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無需人工干預(yù)，能對多個物體批量、快速的識別，RFID標簽不容易損壞、信息量大、讀取方便、可重復(fù)寫入^［2］。這些使得RFID在鴯鹋的養(yǎng)殖管理中具有較好的應(yīng)用優(yōu)點，可達到一禽一標，編碼惟一，有效加強鴯鹋標識和養(yǎng)殖檔案管理，建立起可追溯的鴯鹋養(yǎng)殖信息管理系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理

基于RFID的鴯鹋養(yǎng)殖信息管理平臺主要由鴯鹋用RFID標簽、手持式讀寫器、無線網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)庫構(gòu)成。

RFID 標簽:由芯片與天線組成，具有惟一的電子編碼，有一定的信息存儲容量，附在鴯鹋上以標識目標對象；RFID 讀寫器: 控制射頻模塊向標簽發(fā)射讀取信號并接收標簽的應(yīng)答，對標簽標識信息進行解碼，將標識信息連同標簽上其他有關(guān)信息傳輸?shù)胶笈_主機以供處理；數(shù)據(jù)庫:存放標簽的基本信息和鴯鹋養(yǎng)殖相關(guān)的其他數(shù)據(jù)。讀寫器和數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)交換采用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸進行。

系統(tǒng)的工作原理是：手持閱讀器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號，當(dāng)鴯鹋佩戴的標簽處在磁場內(nèi)時，則產(chǎn)生感應(yīng)電流獲得能量，發(fā)送出自身編碼等信息，被讀取器讀取并解碼后通過無線網(wǎng)絡(luò)送至數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進行有關(guān)處理。

系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器，應(yīng)用端三層體系結(jié)構(gòu)，建立C/S和B/S兩種模式共存的數(shù)據(jù)庫管理方式，實現(xiàn)不同部門對數(shù)據(jù)庫的共享，建立一個完整的養(yǎng)殖管理平臺。在該體系結(jié)構(gòu)中，一些需要用Web方式處理的，滿足企業(yè)高層管理者遠程訪問的功能界面采用B/S結(jié)構(gòu)，而在養(yǎng)殖場內(nèi)部進行日常數(shù)據(jù)管理的可選用C/S和B/S相結(jié)合的方式進行。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2 系統(tǒng)硬件

針對露天養(yǎng)殖過程中的使用環(huán)境和技術(shù)的要求，鴯鹋用RFID標簽應(yīng)具有防水耐曬耐臟、可存儲數(shù)據(jù)、容易讀寫、容易佩戴等特點。因此標簽芯片擬采用符合ISO18000-6B標準的頻率為915 Mb的高頻被動型芯片，具有一定數(shù)據(jù)存儲空間；天線采用彈簧纏繞式，直徑約0.1 cm，芯片上下兩端各連接一段，長度分別約為1 cm，通過手持讀寫器在100 cm左右的距離能夠?qū)Υ藰撕炦M行讀寫；芯片和天線豎直封裝在外形成筆帽狀的堅韌PU塑膠材料內(nèi)密封，同時采用PU材料制作手表鏈式鏈條，可拉伸和彎曲扣合，尾部有鏈套，封裝有標簽的筆帽桿可插入固定于鏈套中。

封裝好的標簽可綁定佩戴在鴯鹋膝蓋上方腿部，鏈條可隨腿部的粗細變化自行調(diào)整徑寬。標簽和封裝外型如圖2所示。

3 手持式讀寫器

RFID讀寫器主要有固定式和手持式2種，鴯鹋在養(yǎng)殖場內(nèi)喜歡奔走活動，因此讀寫器的選擇以手持式為佳，本文選用Intermec IP4，配合Intermec 的700系列移動電腦組合成一套手持移動讀寫平臺。Intermec IP4可有效支持ISO 18000-6B協(xié)議的標簽讀取，Intermec 700移動電腦具有開放的體系和抗惡劣環(huán)境的堅固結(jié)構(gòu)，支持802.11x無線網(wǎng)絡(luò)通訊， 同時可利用Embedded Visual C++及SQL Server CE等工具開發(fā)該移動設(shè)備數(shù)據(jù)管理應(yīng)用程序。采用IP4對鴯鹋RFID標簽的讀寫可達到100 cm距離。

4 網(wǎng)絡(luò)

在鴯鹋養(yǎng)殖場，對鴯鹋的養(yǎng)殖管理相對較為集中，除通過有線客戶端錄入查詢有關(guān)信息外，現(xiàn)場更需要經(jīng)常進行信息采集并及時和數(shù)據(jù)服務(wù)器進行交換。因此，在養(yǎng)殖場有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，將會使應(yīng)用更為靈活。本平臺建立符合802.11g標準的無線網(wǎng)絡(luò)，方便手持式讀寫器實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)服務(wù)器的交換的需求。

5 系統(tǒng)軟件

為了有效地采用規(guī)模化精細養(yǎng)殖技術(shù)，合理的利用現(xiàn)代管理方法組織養(yǎng)殖，對鴯鹋養(yǎng)殖進行詳細的需求分析。綜合協(xié)調(diào)鴯鹋產(chǎn)蛋、孵化、幼鳥飼養(yǎng)、商品鳥和種鳥飼養(yǎng)等不同流程特點，并結(jié)合鴯鹋飼料、防疫、飼養(yǎng)人員管理等，將鴯鹋養(yǎng)殖管理信息系統(tǒng)主要劃分為查詢統(tǒng)計、欄舍管理、技術(shù)管理、倉庫管理、場務(wù)管理、系統(tǒng)管理，通過6大模塊的信息化共享實現(xiàn)對鴯鹋養(yǎng)殖的科學(xué)管理。

系統(tǒng)平臺采用C/S和B/S結(jié)合的三層體系結(jié)構(gòu)，應(yīng)用程序采用VC++.NET，ASP.NET等工具開發(fā)，數(shù)據(jù)庫使用SQL Server 2005處理系統(tǒng)內(nèi)部事務(wù)。在養(yǎng)殖現(xiàn)場，養(yǎng)殖人員可以在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)手持移動平臺通過Web瀏覽器對數(shù)據(jù)進行訪問，辦公室工作人員也可通過有線網(wǎng)絡(luò)登陸Web服務(wù)進行數(shù)據(jù)查詢和錄入。該系統(tǒng)已經(jīng)在五華鴯鹋養(yǎng)殖基地投入使用幾個月，運行效果良好。

6 結(jié) 語

利用射頻識別技術(shù)(RFID)，結(jié)合無線網(wǎng)絡(luò)、手持移動設(shè)備和數(shù)據(jù)庫技術(shù)等，設(shè)計適用的鴯鹋專用RFID標簽，構(gòu)建鴯鹋養(yǎng)殖信息管理平臺，實現(xiàn)對鴯鹋養(yǎng)殖各環(huán)節(jié)的可追溯管理、現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理、人員管理及遠程查詢統(tǒng)計決策等，為實現(xiàn)鴯鹋的規(guī)模化精細養(yǎng)殖提供了良好的技術(shù)平臺，并可推廣應(yīng)用于禽、畜等各類養(yǎng)殖行業(yè)。

參考文獻

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作者簡介

曹永軍 男，1981年出生，河南人，工程師，碩士。研究方向為RFID、計算機視覺、機器人等。

李麗麗 女，1981年出生，吉林人，工程師，碩士。研究方向為無線通訊技術(shù)等。

馬新軍 男，1972年出生，新疆人，助理研究員，博士。研究方向為RFID、機器視覺等。