基于RFID的生豬溯源系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

文/龍露 易瑜，婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院

1 生豬溯源系統(tǒng)

1.1 生豬肉品質(zhì)量信息溯源系統(tǒng)

生豬肉品質(zhì)量信息溯源系統(tǒng)是面對管理轄區(qū)內(nèi)的生豬養(yǎng)殖場、定點屠宰場、冷鏈運輸環(huán)節(jié)、肉品批發(fā)市場、農(nóng)貿(mào)市場的肉品攤位、大型超市和大賣場、餐飲企業(yè)和定點單位的生豬及肉制品的質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)。系統(tǒng)利用綁定在生豬以及豬肉上的RFID電子標簽與供應(yīng)鏈上各業(yè)務(wù)用戶不同IC身份卡信息相關(guān)聯(lián)，通過無線傳輸技術(shù)實時上傳供應(yīng)鏈上豬肉的流向變化到中心數(shù)據(jù)庫，各業(yè)務(wù)用戶按權(quán)限登錄平臺系統(tǒng)可以隨時獲取自身在政府數(shù)據(jù)中心存儲的每日業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

基于RFID物聯(lián)網(wǎng)的生豬溯源系統(tǒng)，是以信息共享為最終目的，面向企業(yè)、消費者和政府監(jiān)管部門的服務(wù)平臺，通過應(yīng)用RFID物聯(lián)網(wǎng)，對豬肉產(chǎn)品在供應(yīng)鏈各個環(huán)節(jié)的信息進行跟蹤，為豬肉產(chǎn)品的可追溯提供強大的數(shù)據(jù)支持。

1.2 RFID結(jié)構(gòu)圖

RFID 電子標簽RFID 電子標簽作為整個系統(tǒng)的信息載體，它由一系列數(shù)字編碼構(gòu)成，并且這些字編碼都有特定的規(guī)律，正是由于這些編碼的規(guī)律是唯一的，因此利用這些編碼便夠?qū)κ澜缟系乃形矬w進行唯一識別并跟蹤其行為軌跡。RFID 電子標簽中包含了一個電子芯片與若干天線，其中電子芯片的作用是各類息的存儲，同時還負責(zé)各項信號的接發(fā)；天線通過接收外部無線射頻信號來實現(xiàn)電標簽和外界的通信。

2 體系結(jié)構(gòu)

2.1 軟件體系結(jié)構(gòu)

軟件體系結(jié)構(gòu)是描述某一特定應(yīng)用領(lǐng)域中系統(tǒng)組織方式的慣用模式。目前流行的數(shù)據(jù)庫軟件開發(fā)模式中，軟件體系結(jié)構(gòu)有C/S結(jié)構(gòu)、B/S結(jié)構(gòu)和C/S與B/S混合結(jié)構(gòu)3種。軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計和選擇，直接影響到最終系統(tǒng)軟件的使用和維護工作。豬肉食品安全溯源管理系統(tǒng)采用B/S和C/S混合模式的軟件體系結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，在RF ID讀寫器和數(shù)據(jù)處理軟件端采用C/S架構(gòu)，使數(shù)據(jù)處理更加快捷方便；在溯源網(wǎng)站端采用B/S架構(gòu)。

2.2 電子標簽內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

電子標簽RFID 電子標簽作為整個系統(tǒng)的信息載體，它由一系列數(shù)字編碼構(gòu)成，并且這些數(shù)字編碼都有特定的規(guī)律，正是由于這些編碼的規(guī)律是唯一的，因此利用這些編碼便能夠?qū)κ澜缟系乃形矬w進行唯一識別并跟蹤其行為軌跡。RFID 電子標簽中包含了一個電子芯片與若干天線，其中電子芯片的作用是各類信息的存儲，同時還負責(zé)各項信號的接發(fā)；天線通過接收外部無線射頻信號來實現(xiàn)電子標簽和外界的通信。

3 系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

3.1 生豬溯源系統(tǒng)RFID標簽（豬耳標）

離通信的優(yōu)勢，也常被用于追蹤一些貴重物品。封裝結(jié)構(gòu)形式我們可以將 RFID 電子標簽劃分成植入式、標簽式及卡封裝材料的不同，RFID 電子標簽一般有玻璃標簽、紙標簽以及塑料活動會對標簽的識別效果、距離和成本有很大影響，因此應(yīng)根據(jù)標來選擇合適的封裝材料。工作頻段的不同，我們可以將 RFID 標簽劃分成微波、高頻、低頻波標簽一般用于高速動態(tài)物體的識別，它具有傳輸距離遠、速度快常容易受到外部環(huán)境和介質(zhì)的影響，所以在適用這種標簽時一定要；高頻電子標簽具有傳輸速度快、容量大、能夠同時進行多個標簽是它不適合一些高頻頻段或是近距離識別，因此一般將其運用到物等領(lǐng)域；低頻電子標簽的優(yōu)勢在于使用壽命長、制作成本低等，不一些近距離、儲量小且對識別速度沒有太大要求的目標，一般在門等領(lǐng)域有廣泛運用。

3.2 RFID內(nèi)部原理結(jié)構(gòu)圖

RFID 讀寫器RFID 讀寫器的主要作用是寫入或讀取標簽信息與數(shù)據(jù)，目前使用最多的兩種 R器是手持便攜式讀寫器以及固定式讀寫器。RFID 讀寫器能夠通過外接天線的發(fā)射頻信號，它可以單獨運行，也可以被嵌入到其他系統(tǒng)內(nèi)使用。當讀寫器時，它不僅具有一般的顯示功能和讀寫功能，還能夠進行數(shù)據(jù)處理。

3.3 生豬溯源讀寫器—手持式移動終端

生豬溯源讀寫器—手持式移動終端是本系統(tǒng)采用的手持式讀寫器，用于讀/寫 RFID 豬耳數(shù)據(jù)信息，主要采集記錄生豬養(yǎng)殖過程中所產(chǎn)生的各種信息據(jù)中心服務(wù)器中。持式讀寫器具有極強的可移動性，因此可以幫助養(yǎng)殖管理者息；但由于固定式讀寫器的位置比較固定，這需要為生豬佩戴讀寫器時才能采集到相關(guān)信息。和應(yīng)用系統(tǒng)立運行的服務(wù)程序，中間體是在應(yīng)用程序和閱讀器之間的一是幫助兩者建立連接，我們可以將其視為閱讀器和分布式軟中間體我們能夠很好地實現(xiàn)各軟件間的資源互通，它的作用口來建立連接。

3.4 RFID系統(tǒng)工作原理

1）分布計算，提高操作系統(tǒng)和硬件、網(wǎng)絡(luò)的透明性。

2）擁有標準協(xié)議與接口。

3）可以在不同操作系統(tǒng)和硬件平臺上使用。

4）能夠適用于大量應(yīng)用。應(yīng)用軟件通常是根據(jù)客戶特定的功能需求而研發(fā)出來的，我們利用相應(yīng)的應(yīng)用系統(tǒng)軟件可以實現(xiàn)對電子標簽的控制，并對標簽信息進行動態(tài)處理。總的來說，電子標簽和閱讀器屬于 RFID 系統(tǒng)中的硬件層，完成數(shù)據(jù)采集和閱讀；而中間件和計算機處理系統(tǒng)屬于 RFID 系統(tǒng)中的軟件層，完成數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)處理。

5）RFID 系統(tǒng)工作原理在實踐中，我們會在需要識別的物體上附著 RFID 電子標簽，一旦其該物體進入到可識別范圍后，閱讀器會自動對電子標簽內(nèi)的所有信息進行無接觸式識別，以此我們便能夠準確掌握有關(guān)物體的各方面信息。

4 生豬溯源系統(tǒng)應(yīng)用

生豬溯源系統(tǒng)部署在養(yǎng)殖場、屠宰場、豬肉超市等地。養(yǎng)殖場豬出生之后必須佩帶RFID耳標，標示豬只養(yǎng)殖信息和檢疫信息；屠宰場將耳標信息轉(zhuǎn)移到豬肉標牌上；超市顧客可以通過豬肉標牌上的豬肉ID查詢溯源網(wǎng)站，查到豬只的詳細信息。