基於RFID的動物追蹤管理系統設計與應用研究

目前，人們對肉類和乳製品的需求日益增加：同時，人們也越來越關注這些產品品質的可靠性，這對一些產品提出了新的挑戰。企業並要求其有一套完整的管理體系，對這些產品的生產和加工過程進行嚴格的監督和控制。 然而，近十幾年來，世界各地動物疫病不斷爆發，如瘋牛症、豬鏈球菌、口蹄疫、禽流感等，對人類健康造成嚴重威脅。危害了人民的健康和生命，也為世界畜牧業帶來了沉重打擊。 產業化，受到世界各國的高度關注。 為此，世界各國政府迅速制定了相應政策並採取各種措施加強對動物的監測和管理，其中對動物的識別和追蹤成為其中重要措施之一。 例如，英國政府規定對豬、馬、牛、綿羊、山羊等養殖動物必須採用各種追蹤和識別方法。

本系統研究的目的是應用RFID（無線射頻辨識）技術建立完整、靈活、便利的管理系統，提升養豬場的現代化管理水準； 同時，當豬肉及其製品出現問題時，便於管理人員快速查明病源，採取相應措施，避免造成進一步損失。 RFID是一種非接觸式自動辨識技術，具有資料儲存量大、可讀性強、穿透力強、讀寫距離遠、讀取速率快、使用壽命長、環境適應性好等特性。 並且是唯一能夠實現多目標識別的自動識別技術。

1 系統結構及工作原理

以RFID為基礎的動物辨識與追蹤管理系統由RFID射頻卡、讀寫器、電腦網路三部分組成，如圖1所示。讀寫器一般作為電腦終端，進行讀寫操作。將資料儲存於RFID 卡上。 它由控制單元、高頻通訊模組和天線組成。 本系統中的讀寫器包括固定式讀寫器和手持式讀寫器。 RFID卡是一種被動應答器，主要由積體電路（1C）晶片和外部天線組成。 RFID晶片通常整合了射頻前端、邏輯控制、記憶體等電路，有的甚至將天線整合在一起。 在同一晶片上。

這個系統的基本運作原理是：當一頭帶有「耳環」的豬被餵食時。 （RFID卡）進入讀寫器的射頻場，其天線所獲得的感應電流經由升壓電路升壓，作為晶片的電源。 透過射頻前端電路偵測帶有訊息的感應電流，並將數位訊號傳送至邏輯控制電路進行資訊處理； 從記憶體中取得所需的回覆資訊並透過邏輯控制電路發送回射頻前端電路，最後透過天線寫入器發送回讀寫器。

電腦網路透過介面取得豬場內的生豬信息，整合了豬場日常管理所需的基本功能。 它整合了養豬場日常管理中涉及的所有原本由人工完成的記錄、統計、報告等工作。 實行電腦管理。 該系統基本上滿足當前養豬場生產管理需求，從宏觀決策角度提供訊息，便於管理者及時準確了解養豬場管理狀況，提高現代化管理水平。

2.系統硬體設計

本系統中硬體電路的實現包括三個部分：豬「耳環」的安裝和安裝。 （RFID卡）、標籤閱讀器的實施和電腦網路的建立。

2.1 安裝「耳環」（RFID卡）

目前，在動物身上安裝電子標籤的基本方式有項圈式、耳標（釘）式、注射式和藥丸式電子標籤。 每種類型的標籤都有自己的特點和適用範圍。 項圈標籤成本太高，注射標籤和藥丸標籤不適合此類動物作為豬，因此該系統使用“耳釘”。 電子標籤。 耳釘式電子標籤不僅可以儲存大量數據，而且還耐髒、防雨。 儲存在「耳釘」中的資訊被儲存在「耳環」中。 射頻卡內容包括：養豬場所在鎮地址、郵遞區號、品種資訊、耳環佩戴日期、檢疫免疫資訊、疾病資訊、家譜和養殖資訊、發布日期等，全部這些資訊必須覆蓋豬從出生起的整個生命週期，以便於對豬進行識別、追蹤和管理。

2.2 RFID標籤讀寫器的實現

本系統使用的RFID標籤閱讀器有兩種：一種是固定式閱讀器；另一種是固定式閱讀器。 另一種是手持式讀寫器，請參見圖2。固定式讀寫器與手持式讀寫器的主要區別在於手持式讀寫器可以讀取大量的RFID標籤信息，然後將信息輸入到系統的軟體平台中透過PC的USB介面或COM連接埠。 中間。 固定讀寫器讀取RFID標籤資訊後，即時傳輸至軟體平台，無需儲存於讀寫器。 固定讀寫器安裝在豬舍內固定位置，可透過CAN總線網路和軟體平台即時交換資料和資訊。 手持式閱讀器使用起來非常方便。 它只是集中讀取RFID標籤訊息，然後與PC交換數據。