一種復(fù)合型rfid動物耳標及追蹤裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置,包括：現(xiàn)場采集終端以及遠程監(jiān)測終端；現(xiàn)場采集端包括：超高頻RFID耳標單元、高頻RFID耳標單元、超高頻RFID讀取單元、高頻RFID寫入單元、工控單元、監(jiān)測端通信單元；遠程監(jiān)測終端包括：管理端通信單元、集中控制器以及牧場管理系統(tǒng)。本實用新型所提出的一種復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置，通過結(jié)合現(xiàn)有的軟件，可以在運動中進行遠距離識別動物身份，還支持近距離掃描更新現(xiàn)場飼養(yǎng)數(shù)據(jù)，可以幫助牧場追蹤動物的飼養(yǎng)過程，避免動物在活動中錯漏重要的防疫流程，并加強了動物檔案的管理，復(fù)合型耳標又能支持流通環(huán)節(jié)的NFC掃描，極大地方便了用戶的對相關(guān)信息的獲取。
【專利說明】
一種復(fù)合型RF ID動物耳標及追蹤裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本實用新型涉及一種復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，國內(nèi)肉產(chǎn)品、奶產(chǎn)品安全事故頻發(fā)，引起了社會對食品安全問題的關(guān)注，部分消費者甚至對國產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品形成了恐慌情緒，抵制國內(nèi)制造的肉奶產(chǎn)品，轉(zhuǎn)而高價購買進口產(chǎn)品。因此，如何保證肉奶產(chǎn)品的安全性，實施肉奶產(chǎn)品加工信息追蹤系統(tǒng)，形成對違法者的追責機制，增強消費者信心，成為了農(nóng)產(chǎn)品領(lǐng)域的研究熱點。在發(fā)達國家因為技術(shù)環(huán)境好，有學者應(yīng)用移動通信技術(shù)實現(xiàn)無線聯(lián)網(wǎng)，將牲畜飼養(yǎng)日志遠程寫入網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)庫；采用DNA(Deoxyribonucleic Acid，脫氧核糖核酸)技術(shù)實現(xiàn)對肉產(chǎn)品來源檢測，有效地打擊各種造假行為;設(shè)計了基于WSN(Wireless Sensor Networks，無線傳感網(wǎng))的養(yǎng)殖追溯系統(tǒng);對生鮮供應(yīng)鏈建模，實現(xiàn)了生鮮供應(yīng)鏈的無縫追溯。而中國受國情限制，養(yǎng)殖牲畜的牧場、飼養(yǎng)場、交易場所大多缺乏無線通訊的環(huán)境，聯(lián)接數(shù)據(jù)庫困難，因此無法照搬發(fā)達國家成熟的技術(shù)路線。中國的流通市場也無力承擔DNA溯源的成本開支。國內(nèi)有學者對追蹤系統(tǒng)的信息采集和通訊自動化進行了探索;應(yīng)用FOAWersonal Digital Assistant，掌上電腦)技術(shù)開發(fā)了豬肉產(chǎn)品追溯系統(tǒng)；應(yīng)用RFID(Rad1 Frequency Identificat1n，無線射頻識另Ij)標簽作為動物身份標識，并記錄了飼養(yǎng)日志，應(yīng)用信息技術(shù)實現(xiàn)了生鮮農(nóng)產(chǎn)品的追溯；應(yīng)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)建立了豬場綜合管理系統(tǒng)。由此可見，國內(nèi)還未有學者針對多功能的復(fù)合型RFID動物標識方面開展研究。而且，大型的飼養(yǎng)場以及奶業(yè)集團牧場均存在對產(chǎn)品生產(chǎn)以及售后數(shù)據(jù)信息監(jiān)管的迫切需求，如當發(fā)生肉奶安全事故時，逆向追溯至問題環(huán)節(jié)，確定受該問題環(huán)節(jié)影響的動物編號，再從這些編號正向追蹤肉奶產(chǎn)品的流向，以高效率地封存未售出的產(chǎn)品，控制事故損失，實現(xiàn)對牲畜從飼養(yǎng)、銷售、產(chǎn)奶及屠宰全程的嚴密監(jiān)管。因此針對中國野外移動通信環(huán)境的特點，設(shè)計了一種復(fù)合型RFID動物耳標，既能遠距離識別活動的牲畜，又能近距離讀寫飼養(yǎng)日志，并基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計了相應(yīng)的追蹤系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷;本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:一種復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置，包括:現(xiàn)場采集終端以及遠程監(jiān)測終端;所述現(xiàn)場采集終端包括:一設(shè)置于被監(jiān)測動物耳部且用于耳標標簽信息遠距離識別的超高頻RFID耳標單元、一設(shè)置于被監(jiān)測動物耳部且用于離線存儲牲畜飼養(yǎng)日志信息的高頻RFID耳標單元、一用于讀取所述超高頻RFID耳標單元內(nèi)耳標信息的超高頻RFID讀取單元、一用于將離線存儲牲畜飼養(yǎng)日志信息寫入所述高頻RFID耳標單元內(nèi)的高頻RFID寫入單元、一通過串口與所述超高頻RFID讀取單元相連的工控單元以及一與所述工控單元相連的現(xiàn)場采集端通信單元;所述遠程監(jiān)測單元包括:一用于與所述現(xiàn)場端通信單元以及所述高頻寫入單元通信的管理端通信單元、一與所述管理端通信單元相匹配的集中控制器以及所述經(jīng)所述集中控制器與所述管理端通信單元相連的主機。
[0005]在本實用新型一實施例中，所述超高頻RFID耳標單元包括一Monza 5芯片。
[0006]在本實用新型一實施例中，所述超高頻RFID讀取單元包括一超高頻RFID讀卡器；所述超高頻RFID讀卡器包括依次相連的一讀卡器網(wǎng)絡(luò)通訊電路以及一讀卡器控制電路。
[0007]在本實用新型一實施例中，所述工控單元包括一工控機;所述工控機包括依次相連的讀卡器讀寫電路、工控處理電路以及無線通訊電路。
[0008]在本實用新型一實施例中，所述現(xiàn)場采集端通信單元包括一GPRSModem;所述管理端通信單元包括一移動基站，所述移動基站連接至所述集中控制器。
[0009]在本實用新型一實施例中，所述高頻RFID耳標單元包括一Mifare one IC S50。
[0010]在本實用新型一實施例中，所述高頻RFID寫入單元包括一高頻RFID手持機。
[0011]在本實用新型一實施例中，所述超高頻RFID讀取單元、所述工控單元、所述監(jiān)測端通信單元以及一太陽能電池供電單元均設(shè)置于一 RFID監(jiān)控桿上;所述太陽能電池供電單元分別為所述超高頻RFID讀取單元、所述工控單元以及所述監(jiān)測端通信單元供電；所述RFID監(jiān)控桿設(shè)置于一移動載臺上。
[0012]在本實用新型一實施例中，所述主機包括設(shè)置于政府監(jiān)管機構(gòu)的第一主機以及設(shè)置于牧場管理處的第二主機。
[0013]在本實用新型一實施例中，還包括一用于與所述高頻RFID耳標單元配合的NFC手持機。
[0014]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有以下有益效果:本實用新型所提出的一種復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置，能夠適應(yīng)中國飼養(yǎng)環(huán)境無線網(wǎng)絡(luò)條件不佳的國情現(xiàn)狀，通過結(jié)合現(xiàn)有的軟件，實現(xiàn)了飼養(yǎng)日志的離線存儲，待無線網(wǎng)絡(luò)條件恢復(fù)時，將耳標中存儲離線日志上傳，及時更新集中控制中的數(shù)據(jù)。該耳標可以幫助牧場追蹤動物的飼養(yǎng)過程，追蹤動物活動過程，避免錯漏重要的防疫流程，加強了動物檔案的管理;又能支持動物、肉奶產(chǎn)品流通環(huán)節(jié)的追蹤和追溯，客戶可以通過手機掃描耳標的方式，透明地閱讀動物飼養(yǎng)日志，實現(xiàn)溯源，參與對牲畜的生產(chǎn)過程的監(jiān)管。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置的系統(tǒng)架構(gòu)圖。
[0016]圖2是本實用新型復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置的RFID讀卡器網(wǎng)絡(luò)通訊電路以及讀卡器控制電路的電路圖。
[0017]圖3是本實用新型復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置的牧場端移動通訊單元的電路框圖。
[0018]圖4是本實用新型復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置的超高頻RFID耳標單元工作原理圖。
[0019]圖5為本實用新型復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置中NFC手機讀取信息示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案進行具體說明。為了讓本領(lǐng)域技術(shù)人員進一步了解本實用新型所提出的一種復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置，下面結(jié)合現(xiàn)有軟件對該裝置進行說明，現(xiàn)有指出的是，該說明過程中所涉及的現(xiàn)有的軟件均不是本實用新型所保護的客體，本實用新型僅保護該裝置的結(jié)構(gòu)及其連接關(guān)系。
[0021 ]本實用新型提供一種復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置，如圖1所示，包括:現(xiàn)場采集終端以及遠程監(jiān)測終端;所述現(xiàn)場采集終端包括:一設(shè)置于被監(jiān)測動物耳部且用于耳標標簽信息遠距離識別的超高頻RFID耳標單元、一設(shè)置于被監(jiān)測動物耳部且用于離線存儲牲畜飼養(yǎng)日志信息的高頻RFID耳標單元、一用于讀取所述超高頻RFID耳標單元內(nèi)耳標信息的超高頻RFID讀取單元、一用于將離線存儲牲畜飼養(yǎng)日志信息寫入所述高頻RFID耳標單元內(nèi)的高頻RFID寫入單元、一通過串口與所述超高頻RFID讀取單元相連的工控單元以及一與所述工控單元相連的現(xiàn)場采集端通信單元;所述遠程監(jiān)測單元包括:一用于與所述現(xiàn)場端通信單元以及所述高頻寫入單元通信的管理端通信單元、一與所述管理端通信單元相匹配的集中控制器以及所述經(jīng)所述集中控制器與所述管理端通信單元相連的主機。
[0022]進一步的，在本實施例中，集中控制器由一臺安裝SQLSERVER數(shù)據(jù)庫的工業(yè)控制機(研華IPC610H)和硬件網(wǎng)絡(luò)防火墻(CIS⑶ASA5505-K8)組成，集中控制器通過網(wǎng)絡(luò)端口和RFID讀卡器相連接，向RFID讀卡器、RFID手持機發(fā)送讀寫指令，并存儲RFID讀卡器和RFID手持機發(fā)送的飼養(yǎng)日志。企業(yè)的牧場管理系統(tǒng)、政府監(jiān)管機構(gòu)的計算機系統(tǒng)、消費者的個人手機通過互聯(lián)網(wǎng)連接集中控制器，下載特定編號動物的飼養(yǎng)日志，實現(xiàn)對肉食品供應(yīng)鏈的三方監(jiān)管。
[0023]進一步的，在本實施例中，所述超高頻RFID耳標單元包括一Monza 5芯片，其讀寫速度快，存在著一定的方向性，通訊距離<20m，具有優(yōu)秀的抗碰撞能力，廣泛應(yīng)用于物流領(lǐng)域，超高頻段(UHF)典型頻率有915Mhz，遵循ISO18000系列國際標準。
[0024]進一步的，在本實施例中，所述超高頻RFID讀取單元包括一超高頻RFID讀卡器;所述超高頻RFID讀卡器包括依次相連的一讀卡器網(wǎng)絡(luò)通訊電路以及一讀卡器控制電路，如圖2所示。
[0025]進一步的，在本實施例中，所述工控單元包括一工控機;所述工控機包括依次相連的讀卡器讀寫電路、工控處理電路以及無線通訊電路，進一步的，RFID讀卡器采用JR20X0，工控主機型號采用RICH-300，無線通訊電路與現(xiàn)場采集端通信單元匹配，電路框圖如圖3以及圖4所示。
[0026]進一步的，在本實施例中，所述現(xiàn)場采集端通信單元包括一GPRSModem，且在本實施例中，該GPRS Modem采用SM900A;所述管理端通信單元包括一移動基站，所述移動基站連接至所述集中控制器。
[0027]進一步的，在本實施例中，所述高頻RFID耳標單元包括一Mifare one IC S50。高頻段(HF)典型頻率有13.56Mhz，也采用電感耦合工作方式，距離<20cm，讀寫速度快，具有代表性的產(chǎn)品有Mifare one IC S50芯片，遵循IS014443系列國際標準，可以存儲Ikbyte容量的信息，具有很高的安全性，廣泛應(yīng)用于小額支付場景。
[0028]進一步的，在本實施例中，所述高頻RFID寫入單元包括一高頻RFID手持機。高頻RFID手持機可以是支持13.56Mhz的Mifare one IC S50芯片讀寫的RFID手持機，例如uCARIBE PL-43” ；也可以是帶有NFC傳感器的安卓手機，例如“三星Galaxy S3”。手持機或手機內(nèi)置移動APP，實現(xiàn)了向高頻芯片寫入飼養(yǎng)日志及通過GPRS、3G等移動網(wǎng)絡(luò)向云數(shù)據(jù)中心上傳飼養(yǎng)日志的功能。
[0029]進一步的，在本實施例中，所述超高頻RFID讀取單元、所述工控單元、所述監(jiān)測端通信單元以及一太陽能電池供電單元均設(shè)置于一 RFID監(jiān)控桿上;所述太陽能電池供電單元分別為所述超高頻RFID讀取單元、所述工控單元以及所述監(jiān)測端通信單元供電；所述RFID監(jiān)控桿設(shè)置于一移動載臺上。在本實施例中，該移動載臺可以為小車或搭載于汽車。
[0030]進一步的，在本實施例中，所述主機包括設(shè)置于政府監(jiān)管機構(gòu)的第一主機以及設(shè)置于牧場管理處的第二主機。
[0031]進一步的，在本實施例中，還包括一用于與所述高頻RFID耳標單元配合的NFC手持機。
[0032]進一步的，在本實施例中，在飼養(yǎng)基地內(nèi)，超高頻的RFID監(jiān)控桿可以安置在小車上，在小車和牲畜各自運動的場景中，通過Monza 5芯片以及超高頻RFID讀卡器的配合，能實現(xiàn)動物群體的快速盤點，也可以用于從大批牲畜中尋找某個特定的個體。
[0033]當移動通信條件不佳時，通過高頻RFID手持機將飼養(yǎng)日志寫入S50芯片，并更新日志的時間戳。待移動通信條件恢復(fù)后，高頻手持機發(fā)現(xiàn)該動物耳標日志時間戳大于集中控制器中的日志時間戳，則將動物耳標中的日志上傳至集中控制器的數(shù)據(jù)庫中，并更新數(shù)據(jù)庫的時間戳和耳標一致。在牲畜出欄時，耳標數(shù)據(jù)也會被讀取，上傳于監(jiān)管中心的數(shù)據(jù)庫。如果動物在活動中耳標丟失了，則可以通過從集中控制器下載飼養(yǎng)日志，重建新耳標，也可以用車載的超高頻監(jiān)控桿對動物活動區(qū)域搜尋失落的耳標。此外，政府監(jiān)管機構(gòu)以及牧場管理處可從集中控制器中獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。
[0034]當動物的奶產(chǎn)品進入流通環(huán)節(jié)前，掃描耳標編號，編碼為二維碼，粘貼至奶桶上。一個奶桶可能會有多張二維碼，如果發(fā)生安全事故，則相同飼養(yǎng)條件的動物都將被追溯，并追蹤相關(guān)廣品流向。
[0035]如果動物自身進入流通環(huán)節(jié)，因為S50芯片兼容NFC(Near Field Communicat1n,近場通信)技術(shù)，所以使用具有NFC功能的手機靠近耳標，如圖1所示，手機內(nèi)置的NFC的通用程序?qū)詣訏呙瓒鷺说腟50芯片，獲得飼養(yǎng)日志，如圖5所示。
[0036]以上是本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本實用新型技術(shù)方案的范圍時，均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置，其特征在于，包括:現(xiàn)場采集終端以及遠程監(jiān)測終端;所述現(xiàn)場采集終端包括:一設(shè)置于被監(jiān)測動物耳部且用于耳標標簽信息遠距離識別的超高頻RFID耳標單元、一設(shè)置于被監(jiān)測動物耳部且用于離線存儲牲畜飼養(yǎng)日志信息的高頻RFID耳標單元、一用于讀取所述超高頻RFID耳標單元內(nèi)耳標信息的超高頻RFID讀取單元、一用于將離線存儲牲畜飼養(yǎng)日志信息寫入所述高頻RFID耳標單元內(nèi)的高頻RFID寫入單元、一通過串口與所述超高頻RFID讀取單元相連的工控單元以及一與所述工控單元相連的現(xiàn)場采集端通信單元;所述遠程監(jiān)測單元包括:一用于與所述現(xiàn)場端通信單元以及所述高頻寫入單元通信的管理端通信單元、一與所述管理端通信單元相匹配的集中控制器以及經(jīng)所述集中控制器與所述管理端通信單元相連的主機。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置，其特征在于，所述超高頻RFID耳標單元包括一的Monza 5芯片。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置，其特征在于，所述超高頻RFID讀取單元包括一超高頻RFID讀卡器;所述超高頻RFID讀卡器包括依次相連的一讀卡器網(wǎng)絡(luò)通訊電路以及一讀卡器控制電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置，其特征在于，所述工控單元包括一工控機;所述工控機包括依次相連的讀卡器讀寫電路、工控處理電路以及無線通訊電路。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置，其特征在于，所述現(xiàn)場采集端通信單元包括一GPRS Modem;所述管理端通信單元包括一移動基站，所述移動基站連接至所述集中控制器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置，其特征在于，所述高頻RFID耳標單元包括一Mifare one IC S50o7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置，其特征在于，所述高頻RFID寫入單元包括一高頻RFID手持機。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置，其特征在于，所述超高頻RFID讀取單元、所述工控單元、所述監(jiān)測端通信單元以及一太陽能電池供電單元均設(shè)置于一 RFID監(jiān)控桿上;所述太陽能電池供電單元分別為所述超高頻RFID讀取單元、所述工控單元以及所述監(jiān)測端通信單元供電；所述RFID監(jiān)控桿設(shè)置于一車載移動載臺上。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置，其特征在于，所述主機包括設(shè)置于政府監(jiān)管機構(gòu)的第一主機以及設(shè)置于牧場管理處的第二主機。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合型RFID動物耳標及追蹤裝置，其特征在于，還包括一用于與所述高頻RFID耳標單元配合的NFC手持機。
【文檔編號】G06K17/00GK205511505SQ201620116619
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月5日
【發(fā)明人】陳清耀, 林宇洪, 胡喜生, 邱榮祖
【申請人】福建農(nóng)林大學