專利名稱：畜牧溯源管理用的rfid方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種RFID方法和設(shè)備，特別是一種用于畜牧管理的RFID方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
牛奶、生牛肉、生豬肉、生羊肉食品安全管理溯源系統(tǒng)，包括生牛、生豬、生羊的養(yǎng) 殖基地管理、運輸流通管理、屠宰與分割加工廠和零售市場管理幾個部分。養(yǎng)殖基地管理在 食品安全管理系統(tǒng)中相對獨立，需要進行的管理事項內(nèi)容較多，周期較長，在養(yǎng)殖基地管理 環(huán)節(jié)錄入的管理信息是整個溯源系統(tǒng)的信息來源和基礎(chǔ)?，F(xiàn)有技術(shù)食品安全管理的畜牧溯源管理為一維或二維條碼信息管理系統(tǒng)，在生 牛、生豬、生羊活體上佩戴條碼耳標(biāo)，標(biāo)明其身份識別碼，故現(xiàn)在實際應(yīng)用中的溯源管理系 統(tǒng)中的讀寫設(shè)備，為手持式一維、二維條碼讀寫設(shè)備。在條碼識別讀取過程中，要求手持式 條碼讀寫設(shè)備和條碼耳標(biāo)保持相對靜止，才能正確讀取，在養(yǎng)殖基地管理環(huán)節(jié)中，由于佩戴 條碼耳標(biāo)的牲畜都是活體，在人工操作讀取條碼信息的時候，都會躲避人而造成讀取條碼 信息較為困難的情況。牲畜的身份識別碼是整個溯源系統(tǒng)所有信息的索引核心，條碼讀寫 設(shè)備讀取不到身份識別碼，就無法進行其他管理信息的錄入、查詢操作，造成管理執(zhí)行效率 低下的問題。RFID電子標(biāo)簽在讀取過程中不需要和讀寫設(shè)備保持相對靜止?fàn)顟B(tài)，讀寫識別距離 遠(yuǎn)大于條碼耳標(biāo)，在溯源系統(tǒng)中采用超高頻UHF頻段的電子標(biāo)簽耳標(biāo)替代條碼耳標(biāo)，讀取 條碼耳標(biāo)的設(shè)備改為讀取UHF頻段的電子標(biāo)簽設(shè)備，可以解決目前溯源管理系統(tǒng)中條碼耳 標(biāo)溯源存在的實際操作難題。由于電子標(biāo)簽耳標(biāo)成本較條碼耳標(biāo)高，所以目前溯源管理系 統(tǒng)中有些環(huán)節(jié)采用了電子標(biāo)簽耳標(biāo)，有些環(huán)節(jié)采用了條碼耳標(biāo)。條碼耳標(biāo)、電子標(biāo)簽耳標(biāo)同 時存在于溯源管理系統(tǒng)的不同環(huán)節(jié)，電子標(biāo)簽耳標(biāo)佩戴于牲畜的耳朵上，隨著牲畜的生長， 電子標(biāo)簽被牲畜耳朵所覆蓋，導(dǎo)致讀取成功率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種畜牧溯源管理用的RFID方法和設(shè)備，要解決的技術(shù)問 題是正確讀寫電子標(biāo)簽耳標(biāo)、條碼耳標(biāo)，提高讀寫成功率。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種畜牧溯源管理用的RFID方法，包括以下步驟一、 手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備的2. 4G無線通信電路單元發(fā)出搜索信號，搜索信號中攜帶 手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備的ID號，UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備的2. 4G無線通信模 塊接收到了搜索信號，將手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備的ID號作為目標(biāo)地址，將自身的設(shè) 備ID號發(fā)送給手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備；二、手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備根據(jù)UHF 頻段手持式RFID讀寫設(shè)備的ID號，將自身的ID號作為身份識別的參數(shù)，UHF頻段手持式 RFID讀寫設(shè)備的設(shè)備ID號作為目標(biāo)地址放入通信幀中，發(fā)送查詢UHF頻段手持式RFID讀 寫設(shè)備的命令，然后進入監(jiān)聽狀態(tài)；三、UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備接收查詢命令，將通 信幀中攜帶的ID號和本身ID號進行比較，相同，將自身的信息發(fā)送給手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備，同時記住手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備的身份識別ID號；四、UHF頻段手持 式RFID讀寫設(shè)備根據(jù)2. 4G無線通信模塊監(jiān)測手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備發(fā)送過來的 讀RFID電子標(biāo)簽耳標(biāo)信息或?qū)慠FID電子標(biāo)簽耳標(biāo)信息的操作命令，操作人員調(diào)整天線結(jié) 構(gòu)件與塑料管或者玻璃纖維管連接處的鉸鏈結(jié)構(gòu)件，調(diào)整好天線朝向后，在天線離牲畜1 米到2米距離的地方讀取或?qū)戨娮訕?biāo)簽耳標(biāo)，基帶控制處理器得到電子標(biāo)簽耳標(biāo)信息后， 進行射頻信號解調(diào)和通信協(xié)議幀解析，操作2. 4G無線通信模塊將該信息發(fā)送到手持式數(shù) 據(jù)處理傳輸終端設(shè)備；五、手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備通過2. 4G無線通信電路接收到了 UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備發(fā)送過來的信息，將該信息根據(jù)自身業(yè)務(wù)處理狀態(tài)進行注 冊、查詢、記錄處理，然后將查詢結(jié)果或者記錄信息按照農(nóng)業(yè)部畜牧溯源管理服務(wù)器的通信 要求封裝打包信息，通過GPRS方式發(fā)送給畜牧溯源管理服務(wù)器。本發(fā)明的手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備在10秒時間內(nèi)，沒有接收到UHF頻段手持 式RFID讀寫設(shè)備的的有效響應(yīng)，不進行無線連接操作。本發(fā)明的查詢UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備的命令是查詢UHF頻段手持式RFID 讀寫設(shè)備的設(shè)備名稱、設(shè)備類型的命令；所述UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備自身的信息是 設(shè)備名稱、設(shè)備類型信息。本發(fā)明的UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備接收查詢命令，將通信幀中攜帶的ID號 和本身ID號進行比較，不相同，則丟棄該通訊幀，不予響應(yīng)。本發(fā)明的手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備接收到信息，通過彩色顯示屏顯示出來 后，所述手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備的操作人員根據(jù)顯示出來的設(shè)備名稱、設(shè)備類型信 息，選擇其想要建立無線連接的UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備，記錄UHF頻段手持式RFID 讀寫設(shè)備的ID號，建立設(shè)備通信ID索引表。本發(fā)明的UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備內(nèi)置2. 4G無線通信模塊工作于2. 404GHz 到2. 405GHz,根據(jù)2. 4G無線通信模塊監(jiān)測手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備發(fā)送過來的讀 RFID電子標(biāo)簽耳標(biāo)信息或?qū)慠FID電子標(biāo)簽耳標(biāo)信息的操作命令，同時檢測自身的查詢已 讀電子標(biāo)簽耳標(biāo)信息的鍵盤命令。一種畜牧溯源管理用的RFID設(shè)備，設(shè)有UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備，所述畜 牧溯源管理用的RFID設(shè)備設(shè)有手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備，手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端 設(shè)備為條碼耳標(biāo)讀取設(shè)備，手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備設(shè)有有2. 4G無線通信電路單元， UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備設(shè)有2. 4G無線通信模塊，手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備和 UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備無線連接；所述UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備的射頻天線 和RFID讀寫設(shè)備分離，射頻天線和RFID讀取設(shè)備之間用射頻線纜連接。本發(fā)明的射頻線纜內(nèi)置于塑料管或者玻璃纖維管里面，塑料管或者玻璃纖維管長 度為50厘米至150厘米之間。本發(fā)明的射頻天線置于塑料管或者玻璃纖維管結(jié)構(gòu)件內(nèi)部，射頻天線和固定射頻 天線的塑料結(jié)構(gòu)件一起構(gòu)成天線結(jié)構(gòu)件，天線結(jié)構(gòu)件和塑料管或者玻璃纖維管連接處設(shè)置 了一個在水平方向180度扭轉(zhuǎn)的鉸鏈結(jié)構(gòu)件。本發(fā)明的手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備設(shè)有通用分組無線服務(wù)通訊電路單元，通 過全球移動通訊系統(tǒng)鏈接農(nóng)業(yè)部溯源數(shù)據(jù)庫。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備和UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備，在畜牧溯源管理各個環(huán)節(jié)中，手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端識讀農(nóng)業(yè)部溯源專 用二維條碼、無線登錄農(nóng)業(yè)部溯源數(shù)據(jù)庫，可以應(yīng)用于屠宰、分割加工廠和零售市場管理環(huán) 節(jié)部分，UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備和手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端聯(lián)合使用，完成養(yǎng)殖基 地管理、運輸流通管理環(huán)節(jié)部分，對牲畜活體的信息錄入、注冊、檢疫管理，采用射頻天線和 RFID讀寫設(shè)備分離的結(jié)構(gòu)，有效提高了電子標(biāo)簽耳標(biāo)、條碼耳標(biāo)的讀寫成功率，對畜牧溯源 管理起到積極作用。


圖1是本發(fā)明的手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備電路框圖。圖2是本發(fā)明的UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備電路框圖。圖3是本發(fā)明的UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備與UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備 應(yīng)用示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的畜牧溯源管理用的RFID設(shè)備，分別設(shè)有手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備 和UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備，手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備為條碼耳標(biāo)讀取設(shè)備，UHF 頻段手持式RFID讀寫設(shè)備為電子標(biāo)簽耳標(biāo)讀取設(shè)備，手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備和UHF 頻段手持式RFID讀寫設(shè)備通過2. 4G (藍牙)無線連接，手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備和 UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備之間2. 4G無線通信按照深圳市遠(yuǎn)望谷信息技術(shù)股份有限公 司的編號為Q/SY 0311-2010的手持式設(shè)備2. 4G頻段無線通信控制協(xié)議通信。手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備和UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備可聯(lián)合使用，也可 分別獨立使用，以此適應(yīng)畜牧溯源管理各個環(huán)節(jié)部分的使用要求。手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備具有識別農(nóng)業(yè)部溯源專用二維條碼、通過GPRS網(wǎng) 絡(luò)和農(nóng)業(yè)部溯源數(shù)據(jù)庫聯(lián)網(wǎng)、通過無線通信方式控制配套的UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備 操作、運行Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)或Linux嵌入式操作系統(tǒng)的功能，具有揚聲器、顯示 屏、鍵盤人機交互界面。手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端運行農(nóng)業(yè)部溯源管理配套的應(yīng)用軟件，與 農(nóng)業(yè)部溯源數(shù)據(jù)庫交互數(shù)據(jù)，完成溯源信息錄入、查詢操作。UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備具有讀寫UHF頻段電子標(biāo)簽耳標(biāo)數(shù)據(jù)、通過無線通 信方式和手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端通信、本地存儲已讀UHF頻段電子標(biāo)簽信息、與PC機交 互數(shù)據(jù)的功能。如圖1所示，手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備的中央處理器作為主處理器，主處理 器與閃存器Flash和同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM構(gòu)成最小系統(tǒng)，作為手持式數(shù)據(jù)處理傳輸 終端設(shè)備的核心模塊電路。中央處理器分別連接有2. 4G無線通信電路單元(藍牙)、通用 分組無線服務(wù)GPRS通訊電路單元、MMC (MultiMedia Card)安全數(shù)碼SD卡(Secure Digital Memory Card)讀寫電路單元、條碼識別電路單元、電源電路單元、立體聲編解碼器、USB傳輸 接收電路單元、液晶背光驅(qū)動控制器、彩色顯示屏、觸摸屏控制器和鍵盤。立體聲編解碼器 連接有麥克風(fēng)和揚聲器，液晶背光驅(qū)動控制器接彩色顯示屏，彩色顯示屏接觸摸屏控制器。
手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備的最小系統(tǒng)運行Window CE嵌入式操作系統(tǒng)或者 Linux嵌入式操作系統(tǒng)，在嵌入式操作系統(tǒng)和畜牧溯源管理應(yīng)用程序配合下，控制GPRS通 訊電路單元用于與全球移動通訊系統(tǒng)GSM建立連接，2. 4G無線通信電路單元與UHF頻段手 持式RFID讀寫設(shè)備通信，條碼識別電路單元具有普通一維和二維條碼的識別功能，還識別 農(nóng)業(yè)部溯源專用的二維條碼，從而完成畜牧溯源管理應(yīng)用中的電子標(biāo)簽耳標(biāo)數(shù)據(jù)從UHF頻 段手持式RFID讀寫設(shè)備傳輸?shù)睫r(nóng)業(yè)部畜牧溯源管理數(shù)據(jù)庫的動作，和從農(nóng)業(yè)部畜牧溯源 管理數(shù)據(jù)庫到手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備反饋傳輸顯示的動作。主處理器具有如下功能SDRAM數(shù)據(jù)總線接口、SDIO數(shù)據(jù)總線接口、Nor Flash或 者Nand Flash數(shù)據(jù)總線接口、內(nèi)嵌攝像頭數(shù)據(jù)總線接口(Camera Interface)、IXD控制器 總線接口 (LCD Controller Interface)、主USB接口和從USB接口、多個串口。主處理器可 采用 PXA270、PXA320、S3C2440 或 S3C6410 處理器。2. 4G無線通信電路單元實現(xiàn)與UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備聯(lián)接、短距離數(shù)據(jù)傳 輸。2. 4G無線通信電路單元的主芯片采用挪威Nordic公司的nRF24L01或者德州儀器TI 公司的CC2500無線調(diào)制解調(diào)芯片。GPRS通訊電路單元實現(xiàn)手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備實時與農(nóng)業(yè)部畜牧溯源管 理數(shù)據(jù)庫的語音通訊和實時數(shù)據(jù)傳輸，在嵌入式操作系統(tǒng)的控制下，通過全球移動通訊系 統(tǒng)GSM提供的GPRS業(yè)務(wù)登錄進入農(nóng)業(yè)部溯源數(shù)據(jù)庫，完成牲畜信息注冊、查詢、更新管理動 作。GPRS通訊電路單元中主模塊采用西門子公司的MC55模塊、美國Enfora公司的13038 模塊。條碼識別電路單元除用于普通一維和二維條碼的識別外，還識別農(nóng)業(yè)部溯源專用 的二維條碼的識別。條碼識別電路單元的條碼攝像頭在識別條碼的過程中，將條碼的黑白 圖片拍下，送入主處理器進行處理，通過運行相應(yīng)程序從黑白圖片中識別出一維或者二維 條碼信息的的解碼程序，從圖像中解調(diào)出條碼信息，完成條碼識別過程。為了適應(yīng)室內(nèi)環(huán) 境拍照，條碼識別電路單元中的攝像頭中需要具有可見光補光，攝像頭采用霍尼韋爾國際 (Honeywell International)公司的 5100 型攝像頭。電源電路單元對手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備的鋰電池進行充電管理，為手持式 數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備的各電路單元提供5V和3. 3V的直流電源。USB傳輸接收電路單元包含主USB端口和從USB端口，主USB端口與U盤進行數(shù)據(jù) 交換，從USB端口同個人電腦進行數(shù)據(jù)同步，完成畜牧溯源管理應(yīng)用程序的部署，實現(xiàn)手持 式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備和個人電腦的數(shù)據(jù)交換。彩色顯示屏采用3. 5時的薄膜場效應(yīng)晶體管TFT彩色液晶屏，觸摸屏控制器采 用恩智浦公司(NXP Semiconductors)的集成四線電阻觸摸屏控制和AC97格式音頻解碼 功能的UCB1400，液晶背光驅(qū)動控制器采用美國芯源系統(tǒng)有限公司MPS (Monolithic Power Systems)的MP1521。在背光驅(qū)動控制器和主處理器的控制下，彩色顯示屏顯示圖像信息、 文字信息和運行的中英文手寫輸入法。觸摸屏用于對點陣識別，鍵盤用于中文和英文的字 符輸入，完成用戶與手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備的信息交互。使用時，手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備上電以后，最小系統(tǒng)上電運行，啟動 Windows CE或者Linux嵌入式操作系統(tǒng)，通過GPRS通訊電路單元和農(nóng)業(yè)部溯源數(shù)據(jù)庫鏈 接，注冊登陸進入之后，啟動條碼識別電路單元識讀農(nóng)業(yè)部溯源二維條碼，同時通過GPRS通訊電路單元將二維條碼信息傳遞到農(nóng)業(yè)部溯源數(shù)據(jù)庫進行查詢，將查詢到的信息在彩色 顯示屏上顯示出來。手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備可單獨識別普通一維、普通二維條碼或識讀農(nóng)業(yè)部 溯源專用二維條碼。在其嵌入式操作系統(tǒng)的控制下，具有通過GPRS無線方式登陸農(nóng)業(yè)部溯 源數(shù)據(jù)庫的功能，具有人機交互界面，可以應(yīng)單獨用于屠宰、分割加工廠和零售市場管理環(huán) 節(jié)部分。如圖2所示，UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備設(shè)有基帶控制處理器，基帶控制處理 器分別連接USB通信電路單元、液晶顯示屏LCD、鍵盤、實時時鐘芯片RTC電路、電源管理電 路、聲音提示電路、內(nèi)置存儲器、2. 4G無線通信模塊和RFID識別電路單元。2. 4G無線通信 模塊連接有2. 4G天線，RFID識別電路單元設(shè)有內(nèi)置天線?；鶐Э刂铺幚砥髯鳛閁HF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備的核心運算處理器，負(fù)責(zé)整個 UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備的數(shù)據(jù)處理和電路邏輯控制?；鶐Э刂铺幚砥魍ㄟ^數(shù)據(jù)總線 方式與USB通信電路相連，進行通信，完成對外部PC機的通信交互。基帶控制處理器通過 串口或者并口方式與RFID識別電路單元相連，通過控制RFID識別電路單元的芯片寄存器， 完成電子標(biāo)簽耳標(biāo)的讀取和寫入?；鶐Э刂铺幚砥魍ㄟ^數(shù)據(jù)總線方式與LCD顯示屏電路相 連，進行通訊，完成電子標(biāo)簽信息、操作動作、UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備狀態(tài)信息顯示。 RTC電路為UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備提供本地時間，在UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備 讀到電子標(biāo)簽信息的時候，將本地時間加入電子標(biāo)簽信息中，再存儲于內(nèi)置存儲器中，或者 通過2. 4G無線通信模塊發(fā)送到手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備。UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備完成UHF頻段的電子標(biāo)簽耳標(biāo)的信息讀寫和本地存 儲，在存儲電子標(biāo)簽信息時候，本地的時間作為電子標(biāo)簽的附加信息存儲，表明電子標(biāo)簽信 息讀取的時間日期，方便以后數(shù)據(jù)管理?；鶐Э刂铺幚砥鞑捎糜鳤RM公司的ARM7或ARM9處理器，USB通信電路單元為 USB端口，液晶顯示屏IXD采用香港信利半導(dǎo)體有限公司的1N4743，鍵盤采用基帶處理器的 GPIO 口實現(xiàn)的矩陣鍵盤，聲音提示采用內(nèi)置蜂鳴器通過發(fā)聲來實現(xiàn)，內(nèi)置存儲器采用美國 SST 公司(Silicon Storage Technology, Inc)的 SST25VF016B，2. 4G 無線通信模塊主芯片 采用挪威Nordic公司的nRF24L01或者德州儀器TI公司的CC2500無線調(diào)制解調(diào)芯片，RFID 識別電路單元采用Intel公司的RFID解調(diào)芯片R1000和基帶控制處理器一起完成。電源 管理電路提供提供5V和3. 3V的直流電源。如圖3所示，UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備讀取的電子標(biāo)簽耳標(biāo)大部分情況下 都是佩戴于生羊、生牛、生豬等活體牲畜耳朵上，電子標(biāo)簽可能會被牲畜的耳朵所覆蓋，同 時UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備在讀取電子標(biāo)簽耳標(biāo)的時候，由于活體牲畜的生物本能驅(qū) 使，會采取走開或者左右搖晃腦袋的方式躲避靠近它的物體。為了克服以上問題所帶來的 讀取效率降低的問題，UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備采用射頻天線和RFID讀寫設(shè)備分離 的結(jié)構(gòu)，射頻天線和RFID讀取設(shè)備之間用射頻線纜連接，將射頻線纜內(nèi)置于塑料管或者玻 璃纖維管里面。RFID讀取設(shè)備置于UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備主機殼內(nèi)部，射頻天線 置于另一塑料管或者玻璃纖維管結(jié)構(gòu)件內(nèi)部，射頻天線和固定射頻天線的塑料結(jié)構(gòu)件一起 構(gòu)成天線結(jié)構(gòu)件；天線結(jié)構(gòu)件和UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備主機殼之間采用塑料管或者 玻璃纖維管連接。塑料管或者玻璃纖維管長度為50厘米至150厘米之間可調(diào)。由于塑料
8管或者玻璃纖維管具有一定的長度，相對現(xiàn)有技術(shù)的一體化UHF頻段的電子標(biāo)簽讀寫器， 可以等效于電子標(biāo)簽讀取距離，降低了 RFID讀取器對讀取距離的要求。實際讀取操作的時 候，操作人員在離牲畜1米到2米距離的地方就可以讀取電子標(biāo)簽耳標(biāo)，減低了牲畜躲避人 的可能性，提高了讀取成功率。為了方便讀取操作，天線結(jié)構(gòu)件和塑料管或者玻璃纖維管連 接處設(shè)置了一個在水平方向180度扭轉(zhuǎn)的鉸鏈結(jié)構(gòu)件，天線朝向的角度在使用中可以步進 30的調(diào)整度根據(jù)使用需要進行調(diào)整。本發(fā)明的畜牧溯源管理用的RFID方法，包括以下步驟如圖4所示，一、手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備和UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備 開機運行以后，激活了各自內(nèi)部的2. 4G無線通信電路單元和2. 4G無線通信模塊，使其都工 作于2. 404GHz到2. 405GHz的頻率上，占用IMHz的通信帶寬，手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè) 備檢測有效的通信范圍內(nèi)是否有UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備，2. 4G無線通信電路單元發(fā) 出搜索信號，搜索信號中攜帶手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備的ID號；UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備的2. 4G無線通信模塊接收到了搜索信號，本身又 處于非鏈接狀態(tài)，將手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備的ID號作為目標(biāo)地址，將自身的設(shè)備ID 號發(fā)送給手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備，此時，可以進入相互通信狀態(tài)，在以后的通信過程 中，通信幀將攜帶UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備的身份ID號，作為通訊目標(biāo)地址檢驗標(biāo) 志；如果在10秒時間內(nèi)，手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備沒有接收到UHF頻段手持式 RFID讀寫設(shè)備的有效響應(yīng)，就認(rèn)為沒有UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備存在，手持式數(shù)據(jù)處 理傳輸終端不進行無線連接操作。二、手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備根據(jù)第一步搜索到的UHF頻段手持式RFID讀寫 設(shè)備的ID號，進行查詢操作，手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備將自身設(shè)備ID號作為身份識別 的參數(shù)，第一步搜索到的設(shè)備ID號作為目標(biāo)地址放入通信幀中，發(fā)送查詢UHF頻段手持式 RFID讀寫設(shè)備的設(shè)備名稱、設(shè)備類型的命令，然后進入監(jiān)聽狀態(tài)。三、UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備接收查詢命令，將通信幀中攜帶的ID號和本身 ID號進行比較，如果相同，則將自身的設(shè)備名稱、設(shè)備類型信息發(fā)送給手持式數(shù)據(jù)處理傳輸 終端設(shè)備，同時記住手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備的身份識別ID號，建立身份識別ID的索 引表，作為以后通信目標(biāo)地址；如果不相同，則丟棄該通訊幀，不予響應(yīng)。四、手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備接收到設(shè)備名稱、設(shè)備類型信息，通過彩色顯示 屏顯示出來。五、手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備的操作人員根據(jù)顯示出來的設(shè)備名稱、設(shè)備類 型信息，選擇其想要建立無線連接的UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備，手持式數(shù)據(jù)處理傳輸 終端設(shè)備記錄選擇的UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備的ID號，作為和其通信的身份識別ID 號，并建立設(shè)備通信ID索引表，供身份認(rèn)證時候使用。六、在手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備和UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備都相互建立 好身份識別ID的索引表以后，UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備按2. 404GHz到2. 405GHz頻 率工作，占用IMHz帶寬，通過2. 4G無線通信模塊監(jiān)測手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備發(fā)送過 來的操作的命令，同時實時檢測自身鍵盤，準(zhǔn)備響應(yīng)鍵盤命令；UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備接收到了手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備發(fā)送過來的操作命令或者檢測到了鍵盤命令，執(zhí)行該操作，將操作結(jié)果通過通過2. 4G無線通信模塊 發(fā)送給手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備；操作命令包括讀RFID電子標(biāo)簽耳標(biāo)信息命令、寫 RFID電子標(biāo)簽耳標(biāo)信息命令，鍵盤命令為查詢已讀電子標(biāo)簽耳標(biāo)信息命令；讀RFID電子標(biāo)簽耳標(biāo)信息命令或?qū)慠FID電子標(biāo)簽耳標(biāo)信息命令時，操作人員調(diào) 整天線結(jié)構(gòu)件與塑料管或者玻璃纖維管連接處的鉸鏈結(jié)構(gòu)件，調(diào)整好天線朝向后，在天線 離牲畜1米到2米距離的地方讀取或?qū)戨娮訕?biāo)簽耳標(biāo)，基帶控制處理器得到電子標(biāo)簽耳標(biāo) 信息后，進行射頻信號解調(diào)和通信協(xié)議幀解析，取出幀中數(shù)據(jù)參數(shù)內(nèi)容，然后操作2. 4G無 線通信模塊將該信息發(fā)送到手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備。UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備 內(nèi)置的RFID射頻讀寫電路工作頻率范圍是860MHz至960MHz。七、手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備通過2. 4G無線通信電路接收到了 UHF頻段手持 式RFID讀寫設(shè)備發(fā)送過來的信息，將該信息根據(jù)自身業(yè)務(wù)處理狀態(tài)進行注冊、查詢、記錄 處理，然后將查詢結(jié)果或者記錄信息按照農(nóng)業(yè)部畜牧溯源管理服務(wù)器的通信要求封裝打包 信息，通過GPRS方式發(fā)送給畜牧溯源管理服務(wù)器。本發(fā)明將UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備和手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備通過 2. 4G無線通信連接，聯(lián)合使用，完成溯源系統(tǒng)中的養(yǎng)殖基地管理、運輸流通管理、屠宰與分 割加工廠和零售市場管理幾個部分，對牲畜活體的信息錄入、注冊、檢疫管理操作，采用射 頻天線和RFID讀寫設(shè)備分離的結(jié)構(gòu)，提高了電子標(biāo)簽耳標(biāo)的讀寫成功率。
權(quán)利要求
一種畜牧溯源管理用的RFID方法，包括以下步驟一、手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備的2.4G無線通信電路單元發(fā)出搜索信號，搜索信號中攜帶手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備的ID號，UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備的2.4G無線通信模塊接收到了搜索信號，將手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備的ID號作為目標(biāo)地址，將自身的設(shè)備ID號發(fā)送給手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備；二、手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備根據(jù)UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備的ID號，將自身的ID號作為身份識別的參數(shù)，UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備的設(shè)備ID號作為目標(biāo)地址放入通信幀中，發(fā)送查詢UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備的命令，然后進入監(jiān)聽狀態(tài)；三、UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備接收查詢命令，將通信幀中攜帶的ID號和本身ID號進行比較，相同，將自身的信息發(fā)送給手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備，同時記住手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備的身份識別ID號；四、UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備根據(jù)2.4G無線通信模塊監(jiān)測手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備發(fā)送過來的讀RFID電子標(biāo)簽耳標(biāo)信息或?qū)慠FID電子標(biāo)簽耳標(biāo)信息的操作命令，操作人員調(diào)整天線結(jié)構(gòu)件與塑料管或者玻璃纖維管連接處的鉸鏈結(jié)構(gòu)件，調(diào)整好天線朝向后，在天線離牲畜1米到2米距離的地方讀取或?qū)戨娮訕?biāo)簽耳標(biāo)，基帶控制處理器得到電子標(biāo)簽耳標(biāo)信息后，進行射頻信號解調(diào)和通信協(xié)議幀解析，操作2.4G無線通信模塊將該信息發(fā)送到手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備；五、手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備通過2.4G無線通信電路接收到了UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備發(fā)送過來的信息，將該信息根據(jù)自身業(yè)務(wù)處理狀態(tài)進行注冊、查詢、記錄處理，然后將查詢結(jié)果或者記錄信息按照農(nóng)業(yè)部畜牧溯源管理服務(wù)器的通信要求封裝打包信息，通過GPRS方式發(fā)送給畜牧溯源管理服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的畜牧溯源管理用的RFID方法，其特征在于所述手持式數(shù)據(jù) 處理傳輸終端設(shè)備在10秒時間內(nèi)，沒有接收到UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備的的有效響 應(yīng)，不進行無線連接操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的畜牧溯源管理用的RFID方法，其特征在于所述查詢UHF頻 段手持式RFID讀寫設(shè)備的命令是查詢UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備的設(shè)備名稱、設(shè)備類 型的命令；所述UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備自身的信息是設(shè)備名稱、設(shè)備類型信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的畜牧溯源管理用的RFID方法，其特征在于所述UHF頻段手 持式RFID讀寫設(shè)備接收查詢命令，將通信幀中攜帶的ID號和本身ID號進行比較，不相同， 則丟棄該通訊幀，不予響應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的畜牧溯源管理用的RFID方法，其特征在于所述手持式數(shù)據(jù) 處理傳輸終端設(shè)備接收到信息，通過彩色顯示屏顯示出來后，所述手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終 端設(shè)備的操作人員根據(jù)顯示出來的設(shè)備名稱、設(shè)備類型信息，選擇其想要建立無線連接的 UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備，記錄UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備的ID號，建立設(shè)備通信 ID索引表。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的畜牧溯源管理用的RFID方法，其特征在于所述UHF頻段手 持式RFID讀寫設(shè)備內(nèi)置2. 4G無線通信模塊工作于2. 404GHz到2. 405GHz，根據(jù)2. 4G無線通 信模塊監(jiān)測手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備發(fā)送過來的讀RFID電子標(biāo)簽耳標(biāo)信息或?qū)慠FID 電子標(biāo)簽耳標(biāo)信息的操作命令，同時檢測自身的查詢已讀電子標(biāo)簽耳標(biāo)信息的鍵盤命令。
7.一種畜牧溯源管理用的RFID設(shè)備，設(shè)有UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備，其特征在 于所述畜牧溯源管理用的RFID設(shè)備設(shè)有手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備，手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備為條碼耳標(biāo)讀取設(shè)備，手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備設(shè)有有2. 4G無線通信 電路單元，UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備設(shè)有2. 4G無線通信模塊，手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終 端設(shè)備和UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備無線連接；所述UHF頻段手持式RFID讀寫設(shè)備的 射頻天線和RFID讀寫設(shè)備分離，射頻天線和RFID讀取設(shè)備之間用射頻線纜連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的畜牧溯源管理用的RFID設(shè)備，其特征在于所述射頻線纜內(nèi) 置于塑料管或者玻璃纖維管里面，塑料管或者玻璃纖維管長度為50厘米至150厘米之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的畜牧溯源管理用的RFID設(shè)備，其特征在于所述射頻天線置 于塑料管或者玻璃纖維管結(jié)構(gòu)件內(nèi)部，射頻天線和固定射頻天線的塑料結(jié)構(gòu)件一起構(gòu)成天 線結(jié)構(gòu)件，天線結(jié)構(gòu)件和塑料管或者玻璃纖維管連接處設(shè)置了一個在水平方向180度扭轉(zhuǎn) 的鉸鏈結(jié)構(gòu)件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的畜牧溯源管理用的RFID設(shè)備，其特征在于所述手持式數(shù) 據(jù)處理傳輸終端設(shè)備設(shè)有通用分組無線服務(wù)(GPRS)通訊電路單元，通過全球移動通訊系 統(tǒng)(GSM)鏈接農(nóng)業(yè)部溯源數(shù)據(jù)庫。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種畜牧溯源管理用的RFID方法和設(shè)備，要解決的技術(shù)問題是提高讀寫成功率。本發(fā)明的方法RFID讀寫設(shè)備根據(jù)手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備發(fā)送來的讀電子標(biāo)簽耳標(biāo)的命令，操作人員調(diào)整天線結(jié)構(gòu)件與塑料管或者玻璃纖維管連接處的鉸鏈，在天線離牲畜1米到2米距離的地方讀取電子標(biāo)簽，將該信息發(fā)送到手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備。本發(fā)明的設(shè)備，手持式數(shù)據(jù)處理傳輸終端設(shè)備和RFID讀寫設(shè)備無線連接，RFID讀寫設(shè)備的射頻天線和RFID讀寫設(shè)備分離。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用無線連接的兩種設(shè)備，在畜牧溯源管理各個環(huán)節(jié)中，有效提高了電子標(biāo)簽耳標(biāo)、條碼耳標(biāo)的讀寫成功率，對畜牧溯源管理起到積極作用。
文檔編號G06K17/00GK101968854SQ20101027578
公開日2011年2月9日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者萬端, 何志強, 羅雄劍 申請人:深圳市遠(yuǎn)望谷信息技術(shù)股份有限公司