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江蘇探感:超高頻902~928MHz畜牧追溯管理系統(tǒng)

作者:江蘇探感物聯(lián)科技有限公司
日期:2015-03-04 15:57:42
摘要:江蘇探感超高頻902~928MHz畜牧追溯管理RFID系統(tǒng),實現(xiàn)對畜牧養(yǎng)殖的豬牛羊從飼料,養(yǎng)殖,防疫,出廠屠宰每一個環(huán)節(jié)采用RFID跟蹤記錄和及時追溯管理,確保豬牛羊產(chǎn)品質(zhì)量的安全可靠,實現(xiàn)了對豬牛羊生產(chǎn)養(yǎng)殖的數(shù)字化和精細化管理

  方案背景

  隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的成熟和發(fā)展,RFID技術逐漸應用于現(xiàn)代化的畜牧業(yè)養(yǎng)殖中。目前中低頻段應用于畜牧業(yè)養(yǎng)殖的識別系統(tǒng),由于識讀距離短,最遠達1 m左右,這樣的距離對于大規(guī)模隨意活動的豬牛羊來說是遠遠不夠的,需要更遠的識讀距離才能達到實時、準確的監(jiān)測和管理目的。江蘇探感推出的超高頻902~928MHz畜牧追溯管理解決方案,是在現(xiàn)有RFID技術上,結合多年的畜牧養(yǎng)殖實施經(jīng)驗,采用超高頻電子耳標為每頭豬牛羊建立一個永久性的數(shù)碼檔案,實行一畜一標,依托網(wǎng)絡通訊、系統(tǒng)集成及數(shù)據(jù)庫應用等技 術,實現(xiàn)對養(yǎng)殖豬牛羊從飼料、養(yǎng)殖、防疫、出廠屠宰每一個環(huán)節(jié)的跟蹤記錄和及時追溯管理,確保豬牛羊產(chǎn)品質(zhì)量的安全可靠,實現(xiàn)了對豬牛羊生產(chǎn)養(yǎng)殖的數(shù)字化 和精細化管理。

  方案優(yōu)勢

  1、RFID標簽在外表面受到污染和損壞的情況下,也能保證數(shù)據(jù)的正常讀取,大大提高了標簽的使用壽命,節(jié)省企業(yè)投入成本。

  2、標簽數(shù)據(jù)可動態(tài)更改,利用手持式閱讀器可以向其寫入數(shù)據(jù),從而賦予RFID標簽交互式便攜數(shù)據(jù)文件的功能。

  3、902~928MHz超高頻具有頻段范圍寬,距離遠,讀取速度快,識別數(shù)量大等優(yōu)點。

  4、全自動化識別出入圈舍豬牛羊,無需人員干涉,并且可以同時識別多個豬牛羊個體,提高了準確性以及效率。

  5、提高了畜牧養(yǎng)殖的工作效率和數(shù)據(jù)準確性,降低了豬牛羊大規(guī)模隨意活動時出入圈舍的統(tǒng)計出錯率、優(yōu)化了資源配置。

  6、縮減了盤點時間,提高數(shù)據(jù)實時性,實時動態(tài)掌握豬牛羊的養(yǎng)殖情況,實現(xiàn)對豬牛羊養(yǎng)殖的可視化管理。

  7、提高了畜牧養(yǎng)殖企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)代化水平,促進豬牛羊養(yǎng)殖健康可持續(xù)發(fā)展,增強企業(yè)核心競爭力。

  方案原理

  系統(tǒng)主要由“RFID畜牧追溯管理系統(tǒng)軟件”、“902~928MHz超高頻RFID讀寫器”及“902~928MHz超高頻RFID動物標簽”組成。

  1.安裝方案:

  1、為需要管理的豬牛羊等佩戴安裝RFID動物標簽,形成一畜一標對應關系。

  2、為需要進行管理的圈舍進出關鍵位置安裝RFID讀寫器或者配發(fā)手持式RFID讀寫器,實現(xiàn)對RFID標簽讀寫工作。

  3、在計算機客戶端安裝畜牧追溯管理軟件,主要實現(xiàn)與RFID讀寫器的相互通信以及數(shù)據(jù)信息的交換,從而準確的識別RFID標簽ID號及對應的相關數(shù)據(jù)信息,并進行與豬牛羊養(yǎng)殖相關信息的管理和跟蹤操作,實現(xiàn)豬牛羊畜牧養(yǎng)殖全過程的計算機管理。

  2.工作原理:

  在RFID畜牧追溯管理系統(tǒng)中,對每個豬牛羊佩戴具有唯一ID號 碼的動物標簽,該標簽作為豬牛羊的電子身份證伴其一生,在此基礎上,系統(tǒng)構建一個覆蓋豬牛羊飼養(yǎng)全過程的信息管理平臺,在畜牧養(yǎng)殖各個關鍵使用固定式讀寫 器和手持式讀寫器讀取豬牛羊動物標簽以確認其身份,并采用無線或有線等聯(lián)網(wǎng)方式,將此流程中的各類信息回傳到信息監(jiān)控中心進行記錄、分析、跟蹤、預警和監(jiān) 控,為政府主管部門、動物防疫監(jiān)督機構、規(guī)模養(yǎng)殖場等單位,提供養(yǎng)殖全過程的信息和數(shù)據(jù)的追溯管理,實現(xiàn)對畜牧養(yǎng)殖管理中的變動信息的實時監(jiān)控、記錄和自 動更新。

  RFID工作原理如圖1所示,讀寫器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號,當標簽進入天線輻射場時,產(chǎn)生感應電流從而獲得能量,發(fā)送出自身編碼等信息,被讀寫器讀取并解碼后發(fā)送至電腦主機進行相關處理。

圖1 RFID工作原理圖

  系統(tǒng)功能

  1、基礎數(shù)據(jù)管理:

  基礎數(shù)據(jù)管理是指對業(yè)務管理過程當中用到的一些基礎數(shù)據(jù)的初始化工作。這些數(shù)據(jù)貫穿整個業(yè)務流程,初始化好以后在業(yè)務模塊中需要用到這些數(shù)據(jù)直接選擇即可?;A數(shù)據(jù)管理主要包括圈舍管理、員工管理、標簽管理、閱讀器管理、飼料信息管理、藥品信息管理等功能。

  2、養(yǎng)殖管理:

  養(yǎng)殖管理是系統(tǒng)中最為重要的一個功能模塊,此模塊將管理豬牛羊等在整個養(yǎng)殖過程中的一切事務。主要包括母豬(牛、羊)管理、種豬(牛、羊)管理、配種管理、幼仔管理、育成管理、喂食管理、防疫管理等。

  其中育成管理是用來管理已經(jīng)分配了圈舍的豬牛羊等,在這個模塊里可以查詢到豬牛羊的所有信息,包括父母的編號、所在圈舍的編號、出生日期、斷奶日期、喂食情況,防疫情況等等。可以根據(jù)母親的ID編號,圈舍編號,動物標簽編號等進行搜索。

  3、系統(tǒng)管理:

  系統(tǒng)管理所含的是對系統(tǒng)進行維護的功能模塊,主要的功能是完成系統(tǒng)底層維護的任務。包括的功能有:用戶管理,權限管理,數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)日志、角色管理、數(shù)據(jù)備份等。

  4、報表管理:

  根據(jù)養(yǎng)殖的信息和數(shù)據(jù)進行相關報表的生成,并提供打印功能。

  5、查詢管理:

  對畜牧養(yǎng)殖企業(yè)的養(yǎng)殖種群數(shù)量、狀態(tài)、異常情況等提供各類查詢條件。

  6、手持式讀寫器客戶端:

  工作人員配備的手持式讀寫器可以更加靈活方便進行養(yǎng)殖管理信息的采集。手持式讀寫器客戶端系統(tǒng)主要包括配種模塊、喂養(yǎng)模塊、防疫模塊、檢疫模塊、數(shù)據(jù)查詢模塊等。

  系統(tǒng)構架

  RFID畜牧追溯管理系統(tǒng)的總體結構主要由接入層、展現(xiàn)層、業(yè)務層、基礎設施層等共四個層次組成,總體結構如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)總體架構

  用戶使用PC、手持移動終端通過不同接入方式(Internet、VPN、GPRS、WIFI)接入到豬牛羊安全追溯管理系統(tǒng)。展現(xiàn)層提供一個內(nèi)部信息交互及所有業(yè)務系統(tǒng)的統(tǒng)一表示和展現(xiàn)入口。實現(xiàn)應用展現(xiàn)、認證授權、系統(tǒng)管理三大類服務。展現(xiàn)層將實現(xiàn)PC端 瀏覽器展現(xiàn)方式及手持設備客戶端展現(xiàn)方式。業(yè)務層作為畜牧追溯管理系統(tǒng)的具體應用實現(xiàn),包括對養(yǎng)殖環(huán)節(jié)整個流程的業(yè)務實現(xiàn),出廠環(huán)節(jié)的業(yè)務實現(xiàn),豬牛羊標 簽授權業(yè)務實現(xiàn),以及相關業(yè)務的綜合管理?;A設施層包括基礎網(wǎng)絡及硬件設施等,保證系統(tǒng)的正常運行、訪問。此外,系統(tǒng)還包括貫穿各個層次的系統(tǒng)及安全管 理和接口管理。

  RFID畜牧追溯管理系統(tǒng)的PC端系統(tǒng)功能模塊圖如圖3所示。

圖3 RFID畜牧追溯管理系統(tǒng)PC端功能模塊圖-江蘇探感

  RFID畜牧追溯管理系統(tǒng)的手持客戶端系統(tǒng)功能模塊圖如圖4所示。

圖4 RFID畜牧追溯管理系統(tǒng)手持客戶端功能模塊圖

  實際應用

  RFID畜牧追溯管理現(xiàn)場應用:

RFID畜牧追溯管理應用現(xiàn)場圖一
RFID畜牧追溯管理應用現(xiàn)場圖二
RFID畜牧追溯管理應用現(xiàn)場圖三
RFID畜牧追溯管理應用現(xiàn)場圖四
RFID畜牧追溯管理應用現(xiàn)場圖五
RFID畜牧追溯管理應用現(xiàn)場圖六

  設備選型

  1. ETAG-R520 902~928MHz超高頻分體式RFID讀寫器

ETAG-R520

  ◆ 產(chǎn)品概述

  江蘇探感ETAG-R520是一款高防護等級的UHF超高頻分體式RFID讀 寫器。該讀寫器結合高效信號處理算法,在保持高識讀率的同時,實現(xiàn)對電子標簽的快速讀寫處理;以廣譜調(diào)頻或定頻發(fā)射方式工作,并支持主動方式、應答方式、 掃描方式等多種工作模式;低功耗、高可靠性設計,滿足嚴苛工作環(huán)境需要。廣泛應用于人員管理、畜牧養(yǎng)殖管理、資產(chǎn)管理等領域。

  ◆ 技術指標

技術參數(shù)
工作頻率
902~928MHz
通訊協(xié)議
ISO18000-6B/C
讀取距離
0~10m(與天線相關)
通訊接口
RS232、RJ45 、GPIO;WIFI (選配)
信號指示
LED、蜂鳴器
天線連接
4個外接TNC接口
輸出功率
30dBm(可調(diào))
工作電源
9V (8~12V)
工作電流
600mA(最大1500mA)
物理參數(shù)
尺寸
230*170*40mm
重量
1300g
材料
環(huán)境參數(shù)
工作溫度
-20℃~+60℃
存儲溫度
-30℃~+85℃
工作濕度
<95%

  ◆ 應用方案

  人員管理系統(tǒng)

  畜牧養(yǎng)殖管理系統(tǒng)

  資產(chǎn)管理系統(tǒng)

  2. ETAG-R521 902~928MHz超高頻高性能分體式RFID讀寫器

ETAG-R521

  ◆ 產(chǎn)品概述

  江蘇探感ETAG-R521是一款基于Impinj R2000設計的UHF超高頻高性能分體式RFID讀寫器。該讀寫器結合高效信號處理算法,在保持高識讀率的同時,實現(xiàn)對電子標簽的快速讀寫處理;以廣譜調(diào)頻或定頻發(fā)射方式工作,并支持天線自動微調(diào)和檢測;支持二次開發(fā);低功耗、高可靠性設計,滿足嚴苛工作環(huán)境需要。廣泛應用于人員管理、畜牧養(yǎng)殖管理、資產(chǎn)管理等領域。

  ◆ 技術指標

技術參數(shù)
工作頻率
902~928MHz
射頻模塊
Impinj R2000
通訊協(xié)議
ISO18000-6B/C
讀取距離
0~10m(與天線相關)
通訊接口
RS232;RJ45;USB
信號指示
LED、蜂鳴器
天線連接
4個外接SMA接口
輸出增益
30dBm(可調(diào))
工作電源
9V (8~12V)
工作電流
600mA(最大1500mA)
物理參數(shù)
尺寸
189*92*25mm
重量
360g
材料
工業(yè)等級
IP65
環(huán)境參數(shù)
工作溫度
-20℃~+60℃
存儲溫度
-30℃~+85℃
工作濕度
<95%

  ◆ 應用方案

  人員管理系統(tǒng)

  畜牧養(yǎng)殖管理系統(tǒng)

  資產(chǎn)管理系統(tǒng)

  3. ETAG-R570 902~928MHz超高頻工業(yè)級手持式RFID讀寫器

超高頻工業(yè)級手持式RFID讀寫器  ETAG-R570

  ◆ 產(chǎn)品概述

  江蘇探感ETAG-R570是一款支持ISO18000-6B/C協(xié)議電子標簽的超高頻工業(yè)級手持式RFID讀寫器。該讀寫器采用impinj R2000模塊,結合高效信號處理算法,在保持高識讀率的同時,實現(xiàn)對電子標簽的快速讀寫處理;支持一維條碼、二維條碼;支持二次開發(fā);低功耗、高可靠性設計,滿足嚴苛工作環(huán)境需要。廣泛應用于倉庫管理、資產(chǎn)跟蹤管理、防偽追溯管理等領域。

  ◆ 技術指標

技術參數(shù)
工作頻率
902~928MHz
處理器
SAMSUNG Cortex-A8(1GHz)
內(nèi)存容量
ROM Nand 512Mb
RAM DDR2 512Mb
支持32Gb MICRO SD卡
操作系統(tǒng)
Windows CE 6.0
讀取距離
>4m
標準配置
GPRS、WIFI、藍牙2.1 、一維碼
選配功能
GPS、二維碼
通訊協(xié)議
ISO18000-6B/C
通訊接口
USB
鍵盤
數(shù)字&字母鍵、導航鍵、掃描鍵、支持手寫
信號指示
LED指示燈、內(nèi)置揚聲器
工作電源
3.7V 3400mAh 鋰離子電池
物理參數(shù)
尺寸
190*75*30mm
重量
500g(含電池)
顯示屏
3.5寸QVGA;分辨率240*320
防護等級
IP65
附件
鋰電池1個、充電器1個
觸控筆1個、USB數(shù)據(jù)線1條
環(huán)境參數(shù)
工作溫度
-20℃~+60℃
存儲溫度
-30℃~+85℃
充電溫度
0℃~+40℃
工作濕度
<95%

  ◆ 應用方案

  倉庫管理系統(tǒng)

  資產(chǎn)管理系統(tǒng)

  4. ETAG-R572 902~928MHz超高頻工業(yè)級Android手持式RFID讀寫器

ETAG-R572

  ◆ 產(chǎn)品概述

  江蘇探感ETAG-R572是一款支持ISO18000-6B/C協(xié)議電子標簽的902~928MHz超高頻工業(yè)級Android手持式RFID讀寫器。該讀寫器內(nèi)置圓極陶瓷天線,讀取性能穩(wěn)定;結合3G/GPRS通訊、無線傳輸、藍牙、移動定位等多種功能于一體;工業(yè)級設計,防水防潮,使用方便。廣泛應用于資產(chǎn)跟蹤、倉庫管理、防偽追溯管理等領域。

  ◆ 技術指標

技術參數(shù)
工作頻率
902~928MHz
處理器
Cortex A9(雙核1.2GHz)
內(nèi)存容量
ROM EMMC 32Gb
RAM LPDDR2 8Gb
支持32Gb MICRO SD卡
操作系統(tǒng)
Android 4.22
無線通訊
GPRS、WCDMA、WIFI、藍牙4.0 、GPS
通訊協(xié)議
EPC C1 GEN2/ISO18000-6C
通訊接口
USB
輸入方式
支持全屏/半屏手寫
信號指示
網(wǎng)絡指示燈、充電指示燈
識別距離
1~2m
GPS指標
重捕獲< 1s,誤差范圍<=10米
導航地圖
支持凱立德、百度、谷歌、高德等
攝像頭
后置500W像素,帶閃光燈
工作電源
4000mAh鋰聚合物電池
工作時間
>8h
待機時間
>150h
物理參數(shù)
尺寸
148 *78*28mm
重量
300g(含電池)
顯示屏
4.3寸IPS;分辨率480*800
防護等級
IP65
附件
鋰電池1個、充電器1個
USB數(shù)據(jù)線1條
環(huán)境參數(shù)
工作溫度
-20℃~+60℃
存儲溫度
-30℃~+85℃
工作濕度
<95%

  ◆ 應用方案

  倉庫管理系統(tǒng)

  資產(chǎn)管理系統(tǒng)

  5. ETAG-A02 902~928MHz超高頻8dBi圓極化RFID天線

ETAG-A02

  ◆ 產(chǎn)品概述

  江蘇探感ETAG-A02是一款適用于室外環(huán)境使用的902~928MHz超高頻8dBi圓極化RFID天線。該天線采用8dBi圓極化設計,使其信號發(fā)射區(qū)更寬。廣泛應用于資產(chǎn)跟蹤、人員考勤管理等多標簽識別領域。

  ◆ 技術指標

技術參數(shù)
工作頻率
902~928MHz
極化方式
圓極化
增益
8dBi
半功率角
Hor:45° Ver:45°
前后比
≥24dB
駐波比
≤1.4
輸入阻抗
50Ω
功率
50W
接頭
N-female
機械傾角
±10°
有效受風面積
≤0.2㎡
最大抗風強度
36.9m/s
物理參數(shù)
尺寸
260*260*45mm
重量
1kg
顏色
白色
防護等級
IP65
外殼材料
ABS加強型塑料
輻射材料
環(huán)境參數(shù)
工作溫度
-20℃~+60℃
存儲溫度
-30℃~+85℃
工作濕度
<95%

  ◆ 應用方案

  資產(chǎn)管理系統(tǒng)

  人員管理系統(tǒng)

  6. ETAG-T550 902~928MHz超高頻RFID牛羊耳標

ETAG-T550

  ◆產(chǎn)品概述

  江蘇探感ETAG-T550是一款遵循ISO18000-6C通訊協(xié)議的902~928MHz超高頻RFID牛羊耳標。該標簽采用TPU封裝,具有良好的防曬防塵防浸泡性能,符合IP67標準;公母扣設計,方便安裝使用;性能優(yōu)越,讀寫穩(wěn)定,響應速度快。主要應用于牛羊養(yǎng)殖管理領域。

  ◆技術指標

技術參數(shù)
工作頻率
902~928MHz
讀取距離
0~5m(與讀寫器相關)
通訊協(xié)議
ISO18000-6C
芯片內(nèi)存
512bit
芯片類型
H3
數(shù)據(jù)形式
可讀寫
工作模式
被動式信息發(fā)送
數(shù)據(jù)存儲
10年
數(shù)據(jù)讀取
10萬次
物理參數(shù)
顏色
黃色
尺寸
60*59mm
封裝材料
TPU
環(huán)境參數(shù)
工作溫度
-30℃~+65℃
存儲溫度
-40℃~+80℃
工作濕度
<95%

  ◆應用方案

  畜牧養(yǎng)殖管理系統(tǒng)

  7. ETAG-T552 902~928MHz超高頻RFID豬耳標

ETAG-T552

  ◆產(chǎn)品概述

  江蘇探感ETAG-T552是一款遵循ISO18000-6C通訊協(xié)議的902~928MHz超高頻RFID豬耳標。該標簽采用TPU封裝,具有良好的防曬防塵防浸泡性能,符合IP67標準;公母扣設計,方便安裝使用;性能優(yōu)越,讀寫穩(wěn)定,響應速度快。主要應用于豬養(yǎng)殖管理領域。

  ◆技術指標

技術參數(shù)
工作頻率
902~928MHz
讀取距離
0~2m(與讀寫器相關)
通訊協(xié)議
ISO18000-6C
芯片內(nèi)存
256bit
芯片類型
G2il
數(shù)據(jù)形式
可讀寫
工作模式
被動式信息發(fā)送
數(shù)據(jù)存儲
10年
數(shù)據(jù)讀取
10萬次
物理參數(shù)
顏色
粉色
尺寸
Φ32mm±2mm
封裝材料
TPU
環(huán)境參數(shù)
工作溫度
-20℃~+65℃
存儲溫度
-30℃~+80℃
工作濕度
<95%

  ◆應用方案

  畜牧養(yǎng)殖管理系統(tǒng)