Исследования по разработке и применению системы управления отслеживанием животных на основе RFID

В настоящее время спрос людей на мясные и молочные продукты растет с каждым днем: в то же время люди также уделяют все больше внимания надежности качества этих продуктов, что представляет собой новый вызов для некоторых компаний и требует от них иметь полную Система управления строго контролирует и контролирует производство и переработку этих продуктов. Однако в последнее десятилетие или около того по всему миру продолжали вспыхивать эпидемии животных, такие как коровье бешенство, Streptococcus suis, ящур, птичий грипп и т. д., которые представляли серьезную угрозу здоровью и жизни людей, а также нанесли тяжелый удар по мировой животноводческой отрасли. промышленности, тем самым привлекая большое внимание стран по всему миру. С этой целью правительства по всему миру быстро сформулировали соответствующую политику и приняли различные меры по усилению мониторинга и управления животными, среди которых идентификация и отслеживание животных стали одной из таких важных мер. Например, британское правительство устанавливает, что для таких сельскохозяйственных животных, как свиньи, лошади, крупный рогатый скот, овцы и козы, должны быть приняты различные методы отслеживания и идентификации.

Целью этого системного исследования является применение технологии RFID (радиочастотной идентификации) для создания полной, гибкой и удобной системы управления для улучшения современного уровня управления свиноводческими хозяйствами; в то же время, когда возникают проблемы со свининой и ее продуктами, менеджерам удобно быстро выяснить источник заболевания и принять соответствующие меры для предотвращения дальнейших потерь. RFID - это бесконтактная технология автоматической идентификации с характеристиками большого объема хранения данных, читаемости, сильного проникновения, большого расстояния считывания и записи, высокой скорости считывания, длительного срока службы и хорошей адаптивности к окружающей среде. И это единственная технология автоматического распознавания, которая может обеспечить многоцелевое распознавание.

1 Структура системы и принцип работы

Система управления идентификацией и отслеживанием животных на основе RFID состоит из трех частей: радиочастотной карты RFID, считывателя и записывающего устройства и компьютерной сети, как показано на рисунке 1. Считывающее/записывающее устройство обычно используется в качестве компьютерного терминала для чтения, записи и хранения данных на картах RFID. Он состоит из блока управления, высокочастотного модуля связи и антенны. Считывающие устройства в этой системе включают стационарные и портативные считыватели. Карта RFID представляет собой пассивный транспондер, который в основном состоит из микросхемы интегральной схемы (1C) и внешней антенны. Микросхема RFID обычно объединяет радиочастотный интерфейс, логическое управление, память и другие схемы, а некоторые даже объединяют антенну вместе. на одном чипе.

Основной принцип работы этой системы заключается в следующем: когда свинья с "ушным гвоздиком" (RFID-карта) попадает в радиочастотное поле считывателя, индуцированный ток, полученный его антенной, усиливается схемой усиления и используется в качестве источника питания для чипа. Индуцированный ток с информацией обнаруживается через радиочастотную входную схему, а цифровой сигнал отправляется в логическую схему управления для обработки информации; требуемая ответная информация извлекается из памяти и отправляется обратно в радиочастотную входную схему через логическую схему управления и, наконец, отправляется обратно в считыватель через антенный писатель.

Компьютерная сеть получает информацию о свиньях на ферме через интерфейс и интегрирует основные функции, необходимые для ежедневного управления свинофермой. Она интегрирует все записи, статистику, отчеты и другие задачи, связанные с ежедневным управлением свинофермой, которые изначально выполнялись вручную. Внедрить компьютерное управление. Система в основном отвечает текущим производственным и управленческим потребностям свиноводческих ферм, предоставляет информацию с точки зрения принятия макрорешений, помогает менеджерам своевременно и точно понимать статус управления свиноводческими фермами и повышает уровень современного управления.

2. Проектирование аппаратного обеспечения системы

Реализация аппаратной схемы в этой системе включает в себя три части: установку свиных «ушных гвоздиков» (RFID-карт), реализацию считывателя меток и создание компьютерной сети.

2.1 Установка «ушных гвоздиков» (RFID-карт)

В настоящее время основные методы установки электронных меток на животных включают электронные метки типа ошейника, ушной бирки (гвоздя), инъекционного типа и таблетки. Каждый тип метки имеет свои собственные характеристики и сферу применения. Стоимость ошейниковых бирок слишком высока, а инъекционные бирки и бирки-таблетки не подходят для животных, таких как свиньи, поэтому эта система использует электронные бирки «ушные гвоздики». Электронные бирки-гвоздики не только хранят много данных, но и являютсяТакже устойчив к грязи и дождю. Информация, хранящаяся в радиочастотной карте «ушной гвоздик», включает: адрес города, где расположена свиноферма, почтовый индекс, информацию о породе, дату ношения ушного гвоздика, информацию о карантине и вакцинации, информацию о болезнях, генеалогическое древо и информацию о разведении, дату выпуска и т. д. Вся эта информация должна охватывать весь жизненный цикл свиньи с рождения, чтобы облегчить идентификацию, отслеживание и управление свиньей.

2.2 Реализация считывателя и записи RFID-меток

В этой системе используются два типа считывателей RFID-меток: один - стационарный считыватель; другой - портативный считыватель, см. Рисунок 2. Основное различие между стационарным считывателем и портативным считывателем заключается в том, что портативный считыватель может считывать большой объем информации с RFID-меток, а затем вводить эту информацию в программную платформу системы через USB-интерфейс ПК или COM-порт. середина. После того, как фиксированный считыватель/писатель считывает информацию RFID-метки, она передается на программную платформу в режиме реального времени без сохранения ее в считывателе/писателе. Фиксированный считыватель/писатель устанавливается в фиксированном месте в свинарнике и может обмениваться данными и информацией в режиме реального времени через сеть CAN-шины и программную платформу. Ручной считыватель очень удобен в использовании. Он только считывает информацию RFID-метки централизованным образом, а затем обменивается данными с ПК.