Forschung zum Design und zur Anwendung eines auf RFID basierenden Tierverfolgungsmanagementsystems

Derzeit steigt die Nachfrage der Menschen nach Fleisch- und Milchprodukten von Tag zu Tag: Gleichzeitig wird immer mehr auf die Zuverlässigkeit der Qualität dieser Produkte geachtet, was für manche eine neue Herausforderung darstellt Unternehmen und verlangt von ihnen eine vollständige Überwachung und Kontrolle der Produktion und Verarbeitung dieser Produkte durch das Managementsystem. Allerdings kam es im letzten Jahrzehnt rund um den Globus immer wieder zu Tierseuchen wie dem Rinderwahnsinn, Streptococcus suis, der Maul- und Klauenseuche, der Vogelgrippe usw., die eine ernsthafte Bedrohung für die Menschen darstellten. Es schadete nicht nur der Gesundheit und dem Leben der Menschen, sondern versetzte auch der weltweiten Viehwirtschaft einen schweren Schlag. Industrie und erregt damit große Aufmerksamkeit in Ländern auf der ganzen Welt. Zu diesem Zweck haben Regierungen auf der ganzen Welt schnell entsprechende Richtlinien formuliert und verschiedene Maßnahmen ergriffen, um die Überwachung und das Management von Tieren zu stärken, darunter die Identifizierung und Verfolgung von Tieren zu einer dieser wichtigen Maßnahmen. Beispielsweise schreibt die britische Regierung vor, dass für Nutztiere wie Schweine, Pferde, Rinder, Schafe und Ziegen verschiedene Methoden zur Verfolgung und Identifizierung angewendet werden müssen.

Der Zweck dieser Systemforschung besteht darin, mithilfe der RFID-Technologie (Radio Frequency Identification) ein vollständiges, flexibles und praktisches Managementsystem zu etablieren, um das moderne Managementniveau von Schweinefarmen zu verbessern. Gleichzeitig ist es für Manager bei Problemen mit Schweinefleisch und Schweinefleischprodukten praktisch, schnell die Ursache der Krankheit herauszufinden und geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um weitere Verluste zu vermeiden. RFID ist eine berührungslose automatische Identifikationstechnologie mit den Merkmalen großer Datenspeicherung, Lesbarkeit, starker Durchdringung, großer Lese- und Schreibentfernung, schneller Leserate, langer Lebensdauer und guter Anpassungsfähigkeit an die Umgebung. Und es ist die einzige automatische Erkennungstechnologie, die eine Mehrfachzielerkennung erreichen kann.

1 Systemaufbau und Funktionsprinzip

Das RFID-basierte Tieridentifizierungs- und -verfolgungsmanagementsystem besteht aus drei Teilen: RFID-Hochfrequenzkarte, Lese- und Schreibgerät und Computernetzwerk, wie in Abbildung 1 dargestellt. Das Lese-/Schreibgerät wird im Allgemeinen als Computerterminal zum Lesen, Schreiben und Lesen verwendet Daten auf RFID-Karten Speichern. Es besteht aus einer Steuereinheit, einem Hochfrequenz-Kommunikationsmodul und einer Antenne. Zu den Lesegeräten in diesem System gehören stationäre und tragbare Lesegeräte. Die RFID-Karte ist ein passiver Transponder, der hauptsächlich aus einem integrierten Schaltkreischip (1C) und einer externen Antenne besteht. Der RFID-Chip integriert normalerweise Hochfrequenz-Frontend, Logiksteuerung, Speicher und andere Schaltkreise, und einige integrieren sogar die Antenne zusammen. auf demselben Chip.

Das grundlegende Funktionsprinzip dieses Systems ist: Wenn ein Schwein mit einem „Ohrstecker“ (RFID-Karte) in das Hochfrequenzfeld des Lesegeräts eintritt, wird der von seiner Antenne empfangene induzierte Strom durch die Boost-Schaltung verstärkt und als Stromversorgung für den Chip verwendet. Der induzierte Strom mit Informationen wird über den Hochfrequenz-Frontend-Schaltkreis erfasst und das digitale Signal wird zur Informationsverarbeitung an den logischen Steuerschaltkreis gesendet; Die erforderlichen Antwortinformationen werden aus dem Speicher abgerufen und über die Logiksteuerschaltung an die Hochfrequenz-Frontend-Schaltung zurückgesendet und schließlich über den Antennenschreiber an das Lesegerät zurückgesendet.

Das Computernetzwerk erhält über die Schnittstelle Schweineinformationen im Betrieb und integriert die Grundfunktionen, die für die tägliche Verwaltung des Schweinebetriebes erforderlich sind. Es integriert alle Aufzeichnungen, Statistiken, Berichte und andere Aufgaben der täglichen Verwaltung des Schweinefarms, die ursprünglich manuell erledigt wurden. Implementieren Sie die Computerverwaltung. Das System erfüllt im Wesentlichen die aktuellen Produktions- und Managementanforderungen von Schweinefarmen, liefert Informationen aus der Perspektive der Makroentscheidung, erleichtert Managern das zeitnahe und genaue Verständnis des Managementstatus von Schweinefarmen und verbessert das Niveau des modernen Managements.

2. System-Hardware-Design

Die Implementierung der Hardware-Schaltung in diesem System umfasst drei Teile: die Installation der Schweine-„Ohrstecker“; (RFID-Karten), die Implementierung des Tag-Readers und der Aufbau des Computernetzwerks.

2.1 Installation von „Ohrsteckern“ (RFID-Karten)

Zu den grundlegenden Methoden zur Anbringung elektronischer Etiketten an Tieren gehören derzeit elektronische Etiketten vom Halsband-, Ohrmarken- (Nagel-), Injektions- und Pillentyp. Jeder Tag-Typ hat seine eigenen Eigenschaften und Anwendungsbereiche. Die Kosten für Halsbandetiketten sind zu hoch, und Injektionsetiketten und Pillenetiketten sind für Tiere wie z. B. Hunde ungeeignetals Schweine, daher verwendet dieses System „Ohrstecker“. elektronische Tags. Elektronische Ohrmarken speichern nicht nur viele Daten, sondern sind auch resistent gegen Schmutz und Regen. Die im „Ohrstecker“ gespeicherten Informationen Die Radiofrequenzkarte enthält: die Adresse der Stadt, in der sich die Schweinefarm befindet, die Postleitzahl, Informationen zur Rasse, das Tragedatum der Ohrstecker, Informationen zu Quarantäne und Impfungen, Informationen zu Krankheiten, Stammbaum- und Zuchtinformationen, Freilassungsdatum usw Diese Informationen müssen den gesamten Lebenszyklus des Schweins von der Geburt an abdecken, um die Identifizierung, Verfolgung und Verwaltung des Schweins zu erleichtern.

2.2 Implementierung eines RFID-Tag-Lesers und -Schreibers

Es gibt zwei Arten von RFID-Tag-Lesegeräten, die in diesem System verwendet werden: eines ist ein fest installiertes Lesegerät; Das andere ist ein Handlesegerät, siehe Abbildung 2. Der Hauptunterschied zwischen einem festen Lesegerät und einem Handlesegerät besteht darin, dass das Handlesegerät eine große Menge an RFID-Tag-Informationen lesen und diese Informationen dann in die Softwareplattform des Systems eingeben kann über die USB-Schnittstelle oder den COM-Port des PCs. Mitte. Nachdem das stationäre Lese-/Schreibgerät die RFID-Tag-Informationen gelesen hat, werden diese in Echtzeit an die Softwareplattform übertragen, ohne sie im Lese-/Schreibgerät zu speichern. Das feste Lese-/Schreibgerät wird an einem festen Standort im Schweinestall installiert und kann über das CAN-Bus-Netzwerk und die Softwareplattform Daten und Informationen in Echtzeit austauschen. Das Handlesegerät ist sehr komfortabel zu bedienen. Es liest lediglich zentral die RFID-Tag-Informationen aus und tauscht dann Daten mit dem PC aus.