Výskum návrhu a aplikácie systému riadenia sledovania zvierat založeného na RFID

V súčasnosti sa dopyt ľudí po mäsových a mliečnych výrobkoch zo dňa na deň zvyšuje: ľudia zároveň venujú čoraz väčšiu pozornosť spoľahlivosti kvality týchto výrobkov, čo pre niektorých predstavuje novú výzvu. spoločnosti a vyžaduje, aby mali kompletný Systém manažérstva prísne dohliada a kontroluje výrobu a spracovanie týchto produktov. Zhruba v poslednom desaťročí však na celom svete naďalej prepukajú epidémie zvierat, ako napríklad choroba šialených kráv, Streptococcus suis, slintačka a krívačka, vtáčia chrípka atď., ktoré predstavujú vážne hrozby pre ľudí' zdravie a životy a tiež zasadila ťažkú ranu svetovému živočíšnemu priemyslu. priemyslu, čím priťahuje veľkú pozornosť krajín z celého sveta. Na tento účel vlády na celom svete rýchlo sformulovali zodpovedajúce politiky a prijali rôzne opatrenia na posilnenie monitorovania a manažmentu zvierat, medzi ktoré sa jedným z týchto dôležitých opatrení stala identifikácia a sledovanie zvierat. Napríklad britská vláda stanovuje, že pre hospodárske zvieratá, ako sú ošípané, kone, hovädzí dobytok, ovce a kozy, musia byť prijaté rôzne metódy sledovania a identifikácie.

Účelom tohto systémového výskumu je použiť technológiu RFID (Radio Frequency Identification) na vytvorenie kompletného, flexibilného a pohodlného systému riadenia na zlepšenie úrovne moderného riadenia fariem ošípaných; zároveň pri problémoch s bravčovým mäsom a výrobkami z neho je pre manažérov vhodné rýchlo zistiť zdroj nákazy a prijať vhodné opatrenia, aby sa predišlo ďalším stratám. RFID je bezkontaktná technológia automatickej identifikácie s charakteristikami ukladania veľkých dát, čitateľnosti, silného prieniku, dlhej vzdialenosti čítania a zápisu, rýchlej rýchlosti čítania, dlhej životnosti a dobrej prispôsobivosti k životnému prostrediu. A je to jediná technológia automatického rozpoznávania, ktorá dokáže dosiahnuť rozpoznanie viacerých cieľov.

1 Štruktúra systému a princíp fungovania

Systém riadenia identifikácie a sledovania zvierat na báze RFID pozostáva z troch častí: RFID rádiofrekvenčná karta, čítačka a zapisovačka a počítačová sieť, ako je znázornené na obrázku 1. Čítačka/zapisovač sa vo všeobecnosti používa ako počítačový terminál na čítanie, zápis a ukladať dáta na RFID karty. skladá sa z riadiacej jednotky, vysokofrekvenčného komunikačného modulu a antény. Čítačky v tomto systéme zahŕňajú pevné a ručné čítačky. RFID karta je pasívny transpondér, ktorý sa skladá hlavne z čipu s integrovaným obvodom (1C) a externej antény. Čip RFID zvyčajne integruje rádiofrekvenčný front-end, logické riadenie, pamäť a ďalšie obvody a niektoré dokonca integrujú anténu dohromady. na rovnakom čipe.

Základný princíp fungovania tohto systému je: keď prasa s "ušným čapom" (RFID karta) vstupuje do vysokofrekvenčného poľa čítačky, indukovaný prúd získaný jej anténou je zosilnený zosilňovacím obvodom a použitý ako zdroj energie pre čip. Indukovaný prúd s informáciami sa deteguje cez vysokofrekvenčný predný obvod a digitálny signál sa posiela do logického riadiaceho obvodu na spracovanie informácií; požadovaná informácia o odpovedi sa získa z pamäte a odošle sa späť do vysokofrekvenčného predného obvodu cez obvod logického riadenia a nakoniec sa pošle späť do čítačky cez zapisovač antény.

Počítačová sieť získava informácie o ošípaných v chove cez rozhranie a integruje základné funkcie potrebné pre každodenné riadenie chovu ošípaných. Integruje všetky záznamy, štatistiky, správy a ďalšie úlohy spojené s každodenným riadením farmy ošípaných, ktoré boli pôvodne vykonávané ručne. Implementujte správu počítača. Systém v zásade zodpovedá súčasným potrebám výroby a riadenia chovov ošípaných, poskytuje informácie z makrorozhodovacieho hľadiska, uľahčuje manažérom včas a presne pochopiť stav manažmentu chovov ošípaných a zlepšuje úroveň moderného manažmentu.

2. Návrh hardvéru systému

Implementácia hardvérového obvodu v tomto systéme zahŕňa tri časti: inštalácia "ušných čapov" ošípaných; (RFID karty), implementácia čítačky štítkov a vybudovanie počítačovej siete.

2.1 Inštalácia „ušných štupľov“ (karty RFID)

V súčasnosti medzi základné spôsoby inštalácie elektronických štítkov na zvieratách patria elektronické štítky typu obojok, typ ušného štítku (na nechty), injekčný typ a typ pilulky. Každý typ štítku má svoje vlastné charakteristiky a rozsah použitia. Náklady na obojkové štítky sú príliš vysoké a injekčné štítky a štítky na pilulky nie sú vhodné pre zvieratá, ako je naprako ošípané, takže tento systém používa "ušný čap" elektronické značky. Elektronické štítky na náušnice nielenže uchovávajú množstvo údajov, ale sú odolné aj voči nečistotám a dažďu. Informácie uložené v "ušnom čape" rádiofrekvenčná karta obsahuje: adresu mesta, kde sa farma ošípaných nachádza, poštové smerovacie číslo, informácie o plemene, dátum nosenia náušníc, informácie o karanténe a imunizácii, informácie o chorobách, rodokmeni a chove, dátum prepustenia atď. Tieto informácie musia pokrývať celý životný cyklus ošípanej od narodenia, aby sa uľahčila identifikácia, sledovanie a riadenie ošípanej.

2.2 Implementácia čítačky a zapisovača RFID tagov

V tomto systéme sa používajú dva typy čítačiek RFID štítkov: jedna je pevná čítačka; druhá je ručná čítačka, pozri obrázok 2. Hlavný rozdiel medzi pevnou čítačkou a ručnou čítačkou je v tom, že ručná čítačka dokáže prečítať veľké množstvo informácií na štítkoch RFID a potom vložiť informácie do softvérovej platformy systému cez USB rozhranie alebo COM port počítača. stred. Potom, čo pevné čítacie/zapisovacie zariadenie načíta informácie na štítku RFID, tieto sa prenesú do softvérovej platformy v reálnom čase bez ich uloženia v čítacom/zapisovacom zariadení. Pevná čítačka/zapisovačka je inštalovaná na pevnom mieste v ošípanej a môže si vymieňať dáta a informácie v reálnom čase prostredníctvom siete CAN bus a softvérovej platformy. Ručná čítačka sa používa veľmi pohodlne. Iba centralizovaným spôsobom číta informácie na štítkoch RFID a potom si vymieňa údaje s počítačom.