Έρευνα για το σχεδιασμό και την εφαρμογή συστήματος διαχείρισης παρακολούθησης ζώων βασισμένο σε RFID

Επί του παρόντος, η ζήτηση των ανθρώπων για κρέας και γαλακτοκομικά προϊόντα αυξάνεται μέρα με τη μέρα: την ίδια στιγμή, οι άνθρωποι δίνουν επίσης όλο και μεγαλύτερη προσοχή στην αξιοπιστία της ποιότητας αυτών των προϊόντων, γεγονός που αποτελεί μια νέα πρόκληση για ορισμένους εταιρειών και απαιτεί από αυτές να διαθέτουν πλήρες Το σύστημα διαχείρισης εποπτεύει και ελέγχει αυστηρά την παραγωγή και την επεξεργασία αυτών των προϊόντων. Ωστόσο, την τελευταία δεκαετία περίπου, οι επιδημίες ζώων συνέχισαν να ξεσπούν σε όλο τον κόσμο, όπως η νόσος των τρελών αγελάδων, ο Streptococcus suis, ο αφθώδης πυρετός, η γρίπη των πτηνών κ.λπ., που έχουν θέσει σοβαρές απειλές για τους ανθρώπους' της υγείας και των ζωών της, και επέφερε επίσης ένα βαρύ πλήγμα στην παγκόσμια κτηνοτροφική βιομηχανία. βιομηχανία, προσελκύοντας έτσι μεγάλη προσοχή από χώρες σε όλο τον κόσμο. Για το σκοπό αυτό, οι κυβερνήσεις σε όλο τον κόσμο έχουν διαμορφώσει γρήγορα αντίστοιχες πολιτικές και έλαβαν διάφορα μέτρα για την ενίσχυση της παρακολούθησης και της διαχείρισης των ζώων, μεταξύ των οποίων η αναγνώριση και η παρακολούθηση των ζώων έχει γίνει ένα από αυτά τα σημαντικά μέτρα. Για παράδειγμα, η βρετανική κυβέρνηση ορίζει ότι πρέπει να υιοθετηθούν διάφορες μέθοδοι παρακολούθησης και αναγνώρισης για εκτρεφόμενα ζώα όπως χοίρους, άλογα, βοοειδή, πρόβατα και κατσίκες.

Ο σκοπός αυτής της έρευνας συστήματος είναι η εφαρμογή της τεχνολογίας RFID (Radio Frequency Identification) για τη δημιουργία ενός πλήρους, ευέλικτου και βολικού συστήματος διαχείρισης για τη βελτίωση του σύγχρονου επιπέδου διαχείρισης των χοιροτροφείων. Ταυτόχρονα, όταν προκύπτουν προβλήματα με το χοιρινό και τα προϊόντα του, είναι βολικό για τους διαχειριστές να ανακαλύψουν γρήγορα την πηγή της νόσου και να λάβουν τα κατάλληλα μέτρα για την αποφυγή περαιτέρω απωλειών. Το RFID είναι μια τεχνολογία αυτόματης αναγνώρισης χωρίς επαφή με τα χαρακτηριστικά μεγάλης αποθήκευσης δεδομένων, αναγνωσιμότητας, ισχυρής διείσδυσης, μεγάλης απόστασης ανάγνωσης και εγγραφής, γρήγορου ρυθμού ανάγνωσης, μεγάλης διάρκειας ζωής και καλής περιβαλλοντικής προσαρμοστικότητας. Και είναι η μόνη τεχνολογία αυτόματης αναγνώρισης που μπορεί να επιτύχει αναγνώριση πολλαπλών στόχων.

1 Δομή συστήματος και αρχή λειτουργίας

Το σύστημα διαχείρισης αναγνώρισης και παρακολούθησης ζώων που βασίζεται σε RFID αποτελείται από τρία μέρη: κάρτα ραδιοσυχνοτήτων RFID, συσκευή ανάγνωσης και εγγραφής, και δίκτυο υπολογιστή, όπως φαίνεται στο σχήμα 1. Η συσκευή ανάγνωσης/εγγραφής χρησιμοποιείται γενικά ως τερματικό υπολογιστή για ανάγνωση, εγγραφή και εγγραφή. αποθήκευση δεδομένων σε κάρτες RFID. Αποτελείται από μια μονάδα ελέγχου, μια μονάδα επικοινωνίας υψηλής συχνότητας και μια κεραία. Οι συσκευές ανάγνωσης σε αυτό το σύστημα περιλαμβάνουν σταθερές και φορητές συσκευές ανάγνωσης. Η κάρτα RFID είναι ένας παθητικός αναμεταδότης, ο οποίος αποτελείται κυρίως από ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα (1C) και μια εξωτερική κεραία. Το τσιπ RFID συνήθως ενσωματώνει το front-end ραδιοσυχνοτήτων, τον λογικό έλεγχο, τη μνήμη και άλλα κυκλώματα, και μερικά ενσωματώνουν ακόμη και την κεραία μαζί. στο ίδιο τσιπ.

Η βασική αρχή λειτουργίας αυτού του συστήματος είναι: όταν ένα γουρούνι με "αυτοκούλι"; (κάρτα RFID) εισέρχεται στο πεδίο ραδιοσυχνοτήτων του αναγνώστη, το επαγόμενο ρεύμα που λαμβάνεται από την κεραία του ενισχύεται από το κύκλωμα ενίσχυσης και χρησιμοποιείται ως τροφοδοτικό για το τσιπ. Το επαγόμενο ρεύμα με πληροφορίες ανιχνεύεται μέσω του μπροστινού κυκλώματος ραδιοσυχνοτήτων και το ψηφιακό σήμα αποστέλλεται στο κύκλωμα λογικού ελέγχου για επεξεργασία πληροφοριών. Οι απαιτούμενες πληροφορίες απάντησης λαμβάνονται από τη μνήμη και αποστέλλονται πίσω στο μπροστινό κύκλωμα ραδιοσυχνοτήτων μέσω του κυκλώματος λογικού ελέγχου και, τέλος, αποστέλλονται πίσω στον αναγνώστη μέσω του εγγραφέα κεραίας.

Το δίκτυο υπολογιστών λαμβάνει πληροφορίες χοίρων στο αγρόκτημα μέσω της διεπαφής και ενσωματώνει τις βασικές λειτουργίες που απαιτούνται για την καθημερινή διαχείριση του χοιροτροφείου. Ενσωματώνει όλα τα αρχεία, τα στατιστικά στοιχεία, τις αναφορές και άλλες εργασίες που εμπλέκονται στην καθημερινή διαχείριση του χοιροτροφείου που έγιναν αρχικά με το χέρι. Εφαρμογή διαχείρισης υπολογιστών. Το σύστημα ικανοποιεί βασικά τις τρέχουσες ανάγκες παραγωγής και διαχείρισης των χοιροτροφείων, παρέχει πληροφορίες από μια μακροοικονομική προοπτική λήψης αποφάσεων, διευκολύνει τους διαχειριστές να κατανοήσουν την κατάσταση διαχείρισης των χοιροτροφείων έγκαιρα και με ακρίβεια και βελτιώνει το επίπεδο της σύγχρονης διαχείρισης.

2. Σχεδιασμός υλικού συστήματος

Η υλοποίηση του κυκλώματος υλικού σε αυτό το σύστημα περιλαμβάνει τρία μέρη: την εγκατάσταση του χοίρου "ωτοασπίδες" (κάρτες RFID), την υλοποίηση του αναγνώστη ετικετών και τη δημιουργία του δικτύου υπολογιστών.

2.1 Τοποθέτηση «ωτοασπίδων» (κάρτες RFID)

Επί του παρόντος, οι βασικές μέθοδοι εγκατάστασης ηλεκτρονικών ετικετών σε ζώα περιλαμβάνουν τον τύπο κολάρου, τον τύπο του αυτιού (καρφί), τον τύπο ένεσης και τον τύπο χαπιού. Κάθε τύπος ετικέτας έχει τα δικά του χαρακτηριστικά και το εύρος εφαρμογής του. Το κόστος των ετικετών γιακά είναι πολύ υψηλό και οι ετικέτες ένεσης και οι ετικέτες χαπιών δεν είναι κατάλληλες για ζώα όπωςως γουρούνια, έτσι αυτό το σύστημα χρησιμοποιεί "αυτιά" ηλεκτρονικές ετικέτες. Οι ηλεκτρονικές ετικέτες αυτιού όχι μόνο αποθηκεύουν πολλά δεδομένα, αλλά είναι επίσης ανθεκτικές στη βρωμιά και τη βροχή. Οι πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες στο "ear-stud" Η κάρτα ραδιοσυχνοτήτων περιλαμβάνει: τη διεύθυνση της πόλης όπου βρίσκεται το χοιροτροφείο, ταχυδρομικός κώδικας, πληροφορίες για τη φυλή, ημερομηνία τοποθέτησης του αυτιού, πληροφορίες καραντίνας και ανοσοποίησης, πληροφορίες ασθένειας, γενεαλογικό δέντρο και πληροφορίες αναπαραγωγής, ημερομηνία κυκλοφορίας κ.λπ. Αυτές οι πληροφορίες πρέπει να καλύπτουν ολόκληρο τον κύκλο ζωής του χοίρου από τη γέννηση για να διευκολύνουν την αναγνώριση, την παρακολούθηση και τη διαχείριση του χοίρου.

2.2 Εφαρμογή αναγνώστη και εγγραφής ετικετών RFID

Υπάρχουν δύο τύποι συσκευών ανάγνωσης ετικετών RFID που χρησιμοποιούνται σε αυτό το σύστημα: ο ένας είναι ένας σταθερός αναγνώστης. η άλλη είναι μια συσκευή ανάγνωσης χειρός, βλέπε Εικόνα 2. Η κύρια διαφορά μεταξύ μιας σταθερής συσκευής ανάγνωσης και μιας συσκευής ανάγνωσης χειρός είναι ότι η συσκευή ανάγνωσης χειρός μπορεί να διαβάσει μεγάλο όγκο πληροφοριών ετικετών RFID και στη συνέχεια να εισάγει τις πληροφορίες στην πλατφόρμα λογισμικού του συστήματος μέσω της διεπαφής USB του υπολογιστή ή της θύρας COM. Μέσης. Αφού ο σταθερός αναγνώστης/εγγραφής διαβάσει τις πληροφορίες της ετικέτας RFID, μεταδίδεται στην πλατφόρμα λογισμικού σε πραγματικό χρόνο χωρίς να τις αποθηκεύει στον αναγνώστη/εγγραφή. Ο σταθερός αναγνώστης/εγγραφής είναι εγκατεστημένος σε μια σταθερή θέση στο χοιροστάσιο και μπορεί να ανταλλάσσει δεδομένα και πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο μέσω του δικτύου διαύλου CAN και της πλατφόρμας λογισμικού. Η συσκευή ανάγνωσης χειρός είναι πολύ βολική στη χρήση. Διαβάζει μόνο τις πληροφορίες της ετικέτας RFID με κεντρικό τρόπο και στη συνέχεια ανταλλάσσει δεδομένα με τον υπολογιστή.