基于RFID技術(shù)的動(dòng)物物流智能管理的研究

鄧欣偉

[內(nèi)容提要]近年來(lái)，射頻識(shí)別技術(shù)得到了迅速發(fā)展。目前，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、交通運(yùn)輸控制自動(dòng)化、倉(cāng)儲(chǔ)管理、車(chē)輛防盜和動(dòng)物管理等眾多領(lǐng)域。RFID可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別和遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理。RFID的通信距離可以從幾厘米至幾十米遠(yuǎn)。隨著我國(guó)在大規(guī)模集成電路、網(wǎng)絡(luò)通信、信息安全等技術(shù)方面的發(fā)展，我國(guó)也已經(jīng)將RFID技術(shù)應(yīng)用到社會(huì)生活的各個(gè)方面，改善了人民的生活水平，并且我國(guó)的RFID技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到商業(yè)化應(yīng)用階段?？傊?，研究RFID技術(shù)，發(fā)展RFID產(chǎn)業(yè)對(duì)提升我國(guó)社會(huì)信息化水平、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高人民生活質(zhì)量、增強(qiáng)國(guó)家國(guó)力都具有重大的意義。

[關(guān)鍵詞] RFID技術(shù) 動(dòng)物識(shí)別管理系統(tǒng) 智能物流

RFID是無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)，是一種無(wú)線的、非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。近幾十年來(lái)，自動(dòng)識(shí)別技術(shù)作為一種高度自動(dòng)化的信息采集技術(shù)被廣泛應(yīng)用在商業(yè)、生產(chǎn)、材料流通和服務(wù)等領(lǐng)域。

近年來(lái)，世界各地的瘋牛病、口蹄疫、禽流感和人一豬鏈球菌等疫情的不斷爆發(fā)，使各國(guó)政府意識(shí)到了動(dòng)物跟蹤管理的重要性。另外，我國(guó)國(guó)內(nèi)頻繁爆發(fā)的非洲瘟豬疫情直接影響了生豬的生產(chǎn)和人們的飲食健康。

在動(dòng)物跟蹤與識(shí)別方面，人們可以通過(guò)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，自動(dòng)地完成動(dòng)物識(shí)別、數(shù)據(jù)采集和通信工作，免去了人工操作的誤操作和感染動(dòng)物疾病的危險(xiǎn)。RFID標(biāo)簽具有可讀寫(xiě)能力，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存量大，并可以非接觸的白動(dòng)完成識(shí)別工作。同時(shí)，RFID還是唯一可以實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)識(shí)別的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。

一、RFID技術(shù)與應(yīng)用背景

（一）RFID技術(shù)介紹

RFID是利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，以達(dá)到識(shí)別的目的并交換數(shù)據(jù)。RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)的交換不是通過(guò)電流的觸點(diǎn)接通，而是通過(guò)空間耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，完成識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化。

（二）國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.國(guó)外。澳大利亞、加拿大等國(guó)家的RFID技術(shù)在畜牧養(yǎng)殖業(yè)的應(yīng)用發(fā)展很快，這方面的法律規(guī)范比較多。在澳大利亞，新南威爾士、西澳大利亞和南澳大利亞的牛在離開(kāi)牧場(chǎng)時(shí)都必須帶有規(guī)定的NLIS電子裝置，出售牲畜寄養(yǎng)場(chǎng)和屠宰場(chǎng)的所有交易也必須在NLIS國(guó)家數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄。在美國(guó)，紐約州農(nóng)業(yè)與營(yíng)銷(xiāo)部決定試用Advanced ID公司的RFID動(dòng)物跟蹤技術(shù)，幫助州政府為野生鹿群治病和對(duì)圈養(yǎng)的鹿科動(dòng)物進(jìn)行疾病控制。Digital Angel也宣布要加速實(shí)現(xiàn)國(guó)家數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，為全美各種帶有RFID標(biāo)簽的牲畜建立登記、跟蹤和種源確認(rèn)服務(wù)。

2.國(guó)內(nèi)。為了解決在整個(gè)生豬生產(chǎn)、銷(xiāo)售等各個(gè)環(huán)節(jié)上的安全監(jiān)控，四川省聯(lián)合實(shí)華開(kāi)公司對(duì)全省生豬產(chǎn)業(yè)采用RFID技術(shù)管理，將生豬養(yǎng)殖大省四川省的3萬(wàn)頭生豬植入RFID芯片，從而成為首批受電子標(biāo)簽全程監(jiān)測(cè)的“安全豬”，以確保消費(fèi)者吃到“安全豬”和“放心肉”。

二、研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)

能夠達(dá)到以下目標(biāo)：一是全面自動(dòng)化信息管理，可隨時(shí)掌握動(dòng)物的情況。二是全方位的快速查詢(xún)，提高工作效率。三是完整的工程及服務(wù)檔案提高管理水平。四是全面統(tǒng)計(jì)、匯總、分析、及時(shí)提供所需要的動(dòng)物信息。五是系統(tǒng)內(nèi)部控制嚴(yán)密，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全可靠。六是系統(tǒng)界面友好美觀，操作簡(jiǎn)單易行。七是從用戶(hù)需求、售后服務(wù)形成了一套嚴(yán)密、科學(xué)、完善的管理體系。

可以對(duì)豬只的基本資料進(jìn)行管理。包括豬只編號(hào)、產(chǎn)地、出生日期、特征、飼料等信息;對(duì)豬只疾病和檢疫、免疫的管理。包括對(duì)豬細(xì)小病毒、豬乙型腦炎、豬偽狂犬病的定期檢側(cè);對(duì)豬瘟、豬肺疫、豬丹毒疫苗的免疫注射以及免疫效果評(píng)估等方面的信息記錄及其他疾病的診斷、治療記錄等，應(yīng)考慮盡量減少人工輸入量?？梢酝ㄟ^(guò)該系統(tǒng)能實(shí)時(shí)掌握豬只的疾病和防疫、檢疫情況。同時(shí)，還能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直接從飼養(yǎng)場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)出要查看的數(shù)據(jù)，并可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳達(dá)一些管理方面的要求。

三、研究實(shí)現(xiàn)方案

RFID讀寫(xiě)設(shè)備應(yīng)用模式采用方案是，在豬只出生后的規(guī)定期限內(nèi)，為其分配一個(gè)可以唯一識(shí)別的射頻電子標(biāo)簽，并建立一個(gè)永久性數(shù)碼檔案。在該射頻電子標(biāo)簽中放置豬只的一些靜態(tài)信息，如出生地、出生日期、特征等，還有一些是可以改變的動(dòng)態(tài)的信息，如健康狀況、檢疫的時(shí)間、檢疫的結(jié)果、檢疫員名稱(chēng)、免疫的時(shí)間、免疫的結(jié)果、免疫員的名稱(chēng)、疫苗的名稱(chēng)、疫苗的批號(hào)等。而射頻電子標(biāo)簽的唯一序列號(hào)可以做為豬只編號(hào)使用。工作人員手拿RFID讀寫(xiě)設(shè)備在豬只所攜帶的射頻電子標(biāo)簽附近，就可以對(duì)射頻電子標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)讀，讀取射頻電子標(biāo)簽中的信息顯示在RFID讀寫(xiě)設(shè)備的液晶顯示屏上。同時(shí)，工作人員可以通過(guò)RFID讀寫(xiě)設(shè)備的鍵盤(pán)來(lái)輸入射頻電子標(biāo)簽中要更改的信息，從而免去了工作人員在現(xiàn)場(chǎng)需要手工記錄的麻煩。然后，工作人員可以將RFID讀寫(xiě)設(shè)備中存儲(chǔ)射頻電子標(biāo)簽改動(dòng)的信息通過(guò)串口上傳到計(jì)算機(jī)中。最后，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)送入數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中。

四、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)上面的應(yīng)用模式，整個(gè)管理系統(tǒng)是由RFID讀寫(xiě)設(shè)備、局域網(wǎng)和計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)組成（見(jiàn)圖1）。

五、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

豬只的識(shí)別管理主要是管理豬只的基礎(chǔ)信息、疾病信息、屠宰信息和飼養(yǎng)場(chǎng)中飼料信息、職工信息等，并將各種記錄、修改、查詢(xún)和報(bào)表打印實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的現(xiàn)代化管理。根據(jù)本系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能，共把系統(tǒng)劃分成了七個(gè)功能模塊：一是豬只管理模塊。二是飼料管理模塊。三是動(dòng)物防疫模塊。四是屠宰管理模塊。五是流通銷(xiāo)售模塊。六是飼養(yǎng)場(chǎng)資料管理模塊。七是系統(tǒng)管理模塊。

對(duì)豬只的識(shí)別主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)豬只的識(shí)別與跟蹤功能，因此對(duì)每個(gè)要識(shí)別與跟蹤的豬只佩戴一個(gè)可以唯一識(shí)別身份的射頻電子標(biāo)簽，同時(shí)建立一個(gè)可以更新和查詢(xún)的文檔，用戶(hù)根據(jù)這個(gè)文檔確定每一個(gè)豬只的來(lái)源和狀態(tài)，如飼養(yǎng)、免疫、屠宰等信息。

六、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)采用無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)大大加強(qiáng)了信息采集的可靠性、準(zhǔn)確性和動(dòng)物識(shí)別與跟蹤管理能力，提高了物流過(guò)程管理的工作效率，使管理者可以及時(shí)準(zhǔn)確地觀察動(dòng)物的日常生活情況，在動(dòng)物出現(xiàn)異常時(shí)，能夠及時(shí)地獲取信息并采取措施以避免造成嚴(yán)重的災(zāi)害和損失。

本文研究了RFID技術(shù)在動(dòng)物物流智能管理中的應(yīng)用模式。根據(jù)確定的RFID應(yīng)用模式，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了功能模塊的劃分，設(shè)計(jì)并完成了各個(gè)組成模塊的相關(guān)功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)動(dòng)物的各種信息的自動(dòng)化管理。