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基于RFID技術(shù)的生豬安全監(jiān)控平臺設(shè)計(jì)

文檔作者：胡燕彭衛(wèi)池文檔來源： 1．廣東省科學(xué)院自動化工程研制中心2．松下電工(中國)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2024年06月11日
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函經(jīng)驗(yàn)交流
基于RF I D技術(shù)的生豬安全監(jiān)控平臺設(shè)計(jì)
胡燕 彭衛(wèi)池
(1．廣東省科學(xué)院自動化工程研制中心2．松下電工(中國)有限公司)
摘要：針對目前我國生豬管理的現(xiàn)狀，提出一種將無線射頻電子標(biāo)識(RFID)技術(shù)應(yīng)用于生豬屠宰加工、
質(zhì)量檢疫、問題溯源等環(huán)節(jié)的生豬安全監(jiān)控平臺的設(shè)計(jì)方案，并對生豬安全監(jiān)管體系的信息化管理流程及系統(tǒng)功
能進(jìn)行了闡述。
關(guān)鍵詞：RF1D；食品安全；信息化
1前言
食品安全衛(wèi)生是世界食品業(yè)發(fā)展面臨的重大課
題和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。近年來，我國的食品安全事故時有發(fā)
生，蘇丹紅、三聚氰胺、瘦肉精等引起的食品安全事
件，使國人對食品的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的不信任感，人們
對食品的恐懼已取代了對食物缺乏的擔(dān)憂。在2010
年中央“兩會”期間，食品安全問題尤其是動物源性
食品安全再次成為代表們議論的焦點(diǎn)l1]。我國是世界
豬肉生產(chǎn)第一大國，豬肉作為國人動物蛋白的主要來
源，在肉類食品消費(fèi)中占67％左右，豬肉產(chǎn)品的安全
直接影響到我國人民的生活水平。
當(dāng)前，我國對生豬安全的管理主要依據(jù)2002年
農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《動物免疫標(biāo)識管理辦法》。它對豬、
牛和羊強(qiáng)制使用統(tǒng)一的塑料耳標(biāo)，耳標(biāo)上印制編碼，
且編碼全國統(tǒng)一。由于耳標(biāo)的形狀、顏色、數(shù)據(jù)內(nèi)容
都是基本固定且公開的，無法對耳標(biāo)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行加
密，而塑料耳標(biāo)本身又易于偽造，使一些質(zhì)量不合格
的生豬進(jìn)入流通市場，給食品安全帶來隱患。為了從
源頭上防止“問題生豬”進(jìn)入流通市場，有必要將生
豬看作一種產(chǎn)品，并采用先進(jìn)的科技手段，對其進(jìn)行
“品牌”管理， “認(rèn)證”、“防偽”及售后跟蹤。
針對目前我國生豬管理的現(xiàn)狀，本文提出一種將
無線射頻電子標(biāo)識(Radio Frequency Identification，
RFID)技術(shù)應(yīng)用于生豬屠宰加工、質(zhì)量檢疫、問題溯
源各個環(huán)節(jié)的生豬安全監(jiān)控平臺的設(shè)計(jì)方案，利用
RFID 非接觸識別技術(shù)及標(biāo)識碼唯一性的特點(diǎn)，結(jié)合
企業(yè)生豬出欄事前登記、流通環(huán)節(jié)身份驗(yàn)證的管理流
程，實(shí)現(xiàn)對合格生豬的“認(rèn)證”、“防偽”及對“問
題生豬”源頭的追溯，以達(dá)到保障豬肉安全的目標(biāo)。
2 RF I D技術(shù)概述
RFID俗稱電子標(biāo)簽，是一種非接觸識別技術(shù)，它
由耦合元件和芯片組成，利用射頻信號通過空問偶合
(電感或電磁偶合)，實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞，并通過
所傳遞的信息達(dá)到識別目的，具有信息存儲量大、識
別迅速、無需人工干預(yù)、標(biāo)簽不易損壞等優(yōu)點(diǎn)【2J。根
據(jù)我國《動物射頻識別代碼結(jié)構(gòu)》國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，
用于動物個體唯一識別電子標(biāo)簽標(biāo)識碼由64位組成，
前16位是控制代碼，17．26為國家或地區(qū)代碼，27—64
為動物代碼，適用于動物個體的識別，也適用于動物
管理相關(guān)信息的處理與交換。
射頻識別系統(tǒng)一般包含電子標(biāo)簽、讀寫器和應(yīng)用
系統(tǒng)三個部分。其工作原理是：當(dāng)電子耳標(biāo)進(jìn)入讀寫
器的射頻場后，其天線獲得的感應(yīng)電流經(jīng)升壓電路升
壓后作為芯片的電源，帶有控制命令信息的感應(yīng)電流
通過射頻前端電路將數(shù)字信號送入邏輯控制電路進(jìn)
行信息處理；所需回復(fù)的信息則從存儲器中獲取，經(jīng)由
邏輯控制電路送回射頻前端電路，通過天線發(fā)回讀寫
器。讀寫器通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行通
信，接收來自應(yīng)用系統(tǒng)的命令，并根據(jù)約定的協(xié)議回
收采集到的電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)。
3系統(tǒng)概述
生豬安全監(jiān)控平臺對生豬身份數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)
2011年第2期自動化與信息工程45
控采用三級模式，每一級將采集到的數(shù)據(jù)報給上一級
并獲得反饋信息。生豬安全監(jiān)控平臺框架圖如圖1所
不。
第一級為政府級安全監(jiān)控管理中心，對政府轄區(qū)
內(nèi)各畜牧公司的出欄生豬情況進(jìn)行監(jiān)控管理；第二級
為畜牧公司RFID管理中心，對本公司的電子耳標(biāo)使
用情況進(jìn)行監(jiān)控管理；第三級為養(yǎng)殖場RFID管理中
心，對本養(yǎng)殖場的電子耳標(biāo)使用情況進(jìn)行監(jiān)控管理。
第二級和第三級都可以有多個實(shí)例，組成廣覆蓋
面的網(wǎng)絡(luò)。
— — __一安全監(jiān)控管理中心
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圖1生豬安全監(jiān)控平臺框架圖
安全監(jiān)控管理中心負(fù)責(zé)收集各畜牧公司的出欄
生豬電子耳標(biāo)數(shù)據(jù)，對待宰、待檢生豬身份進(jìn)行實(shí)時
核對驗(yàn)證并返回結(jié)果，對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、監(jiān)控。
畜牧公司RFID管理中心負(fù)責(zé)本公司電子耳標(biāo)的
下發(fā)管理工作，上報公司電子耳標(biāo)的使用情況，下載
公司出欄生豬的安全監(jiān)控結(jié)果。
4系統(tǒng)工作流程設(shè)計(jì)
4．1生豬安全監(jiān)控流程設(shè)計(jì)
RFID生豬安全監(jiān)控平臺如圖2所示。
4．1．1畜牧公司上報出欄生豬數(shù)據(jù)
電子耳標(biāo)的管理工作由畜牧公司自理，在生豬出
欄之前，電子標(biāo)簽由專用初始化設(shè)備根據(jù)《動物射頻
識別代碼結(jié)構(gòu)》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，將包含了生豬、養(yǎng)殖戶、
養(yǎng)殖場、畜牧公司等內(nèi)容的完整信息寫入電子標(biāo)簽，
同時在畜牧公司RFID管理中心進(jìn)行記錄。生豬在出
欄時佩戴電子耳標(biāo)，生豬出欄后，所佩戴的電子耳標(biāo)
數(shù)據(jù)由畜牧公司RFID公司管理中心上傳到上級生豬
安全監(jiān)控管理中心的數(shù)據(jù)庫中備案并修改電子耳標(biāo)
的當(dāng)前狀態(tài)。
圖2 RFID生豬安全監(jiān)控平臺
4．1．2屠宰場驗(yàn)證生豬身份
屠宰場和食品衛(wèi)生部門在驗(yàn)證生豬身份時，由讀
寫器讀出電子耳標(biāo)標(biāo)識碼，并將耳標(biāo)標(biāo)識碼實(shí)時傳送
到生豬安全監(jiān)控管理中心進(jìn)行身份驗(yàn)證，驗(yàn)證后由生
豬安全監(jiān)控管理中心將驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行登記并實(shí)時將
驗(yàn)證結(jié)果反饋，驗(yàn)證不對時發(fā)出報警提示。
4．1-3食品衛(wèi)生部門上報檢疫結(jié)果
檢疫工作完成后將檢疫結(jié)果上傳到生豬安全監(jiān)
控管理中心。
4．1．4生豬狀態(tài)監(jiān)控
在生豬安全監(jiān)控過程中，可通過電子耳標(biāo)標(biāo)識
碼、生豬出欄時間等關(guān)鍵字進(jìn)行查詢得到電子耳標(biāo)當(dāng)
前所處的流通環(huán)節(jié)及狀態(tài)。監(jiān)控中心可查詢轄區(qū)內(nèi)所
有畜牧公司的電子耳標(biāo)數(shù)據(jù)，畜牧公司可查詢下屬養(yǎng)
殖場的電子耳標(biāo)數(shù)據(jù)，養(yǎng)殖場可查詢本場的電子耳標(biāo)
數(shù)據(jù)。
4．1．5問題生豬源頭追溯
監(jiān)控平臺提供多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法，定期生成各類
統(tǒng)計(jì)結(jié)果報表，政府管理部門一方面可以根據(jù)檢疫不
合格的生豬信息，追溯到源頭畜牧公司，加強(qiáng)對企業(yè)
的管理；另一方面可以供有關(guān)部門進(jìn)行數(shù)據(jù)研究，為
政府制定相關(guān)政策、完善監(jiān)管體系提供科學(xué)依據(jù)。
各畜牧公司將本公司所提供生豬的身份驗(yàn)證、檢
胡燕彭衛(wèi)池：基于RF I D技術(shù)的生豬安全監(jiān)控平臺設(shè)計(jì)
疫結(jié)果下載，以了解本公司生豬的防偽和檢疫情況，
對檢疫不合格的生豬可以追溯到養(yǎng)殖場，加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)
部管理。
各養(yǎng)豬場將本場所提供生豬的身份驗(yàn)證、檢疫結(jié)
果下載，以了解本場生豬的防偽和檢疫情況，對檢疫
不合格的生豬可以追溯到養(yǎng)殖戶。
生豬安全監(jiān)控平臺通過電子耳標(biāo)可以由下級至
上級層層追蹤出欄生豬的防偽情況，由上級至下級層
層追溯有問題生豬的源頭，以此達(dá)到生豬防偽、追溯
問題的安全監(jiān)控目的。
4．2生豬身份驗(yàn)證流程設(shè)計(jì)
出欄生豬的屠宰和質(zhì)量檢疫都是在屠宰場內(nèi)完
成的，在屠宰場進(jìn)行生豬身份的真?zhèn)悟?yàn)證是生豬安全
監(jiān)控平臺管理體系中的核心部分。屠宰場的生豬身份
驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)備包括固定讀寫器、手持讀寫器、屠宰場
終端設(shè)備和通信線路。生豬身份驗(yàn)證流程如圖3所示。
圖3 生豬身份驗(yàn)證流程
(1)出欄生豬運(yùn)到屠宰廠后，佩戴有電子耳標(biāo)
的生豬通過身份驗(yàn)證通道，讀寫器讀出電子耳標(biāo)標(biāo)識
碼，標(biāo)識碼被上傳至生豬安全監(jiān)控管理中心進(jìn)行身份
驗(yàn)證，驗(yàn)證成功由屠宰場進(jìn)行宰殺；驗(yàn)證不成功，屠
宰場終端設(shè)備進(jìn)行報警提示，再次進(jìn)行身份確認(rèn)，如
果確認(rèn)仍不成功，說明該生豬不是通過正規(guī)渠道運(yùn)送
來的。
(2)在此過程中屠宰場工作人員不需要知道讀
寫器所讀到耳標(biāo)標(biāo)識碼，也不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)登記工
作，數(shù)據(jù)的通信工作由系統(tǒng)自動完成，屠宰場工作人
員只需要根據(jù)系統(tǒng)的驗(yàn)證結(jié)果提示對待宰生豬進(jìn)行
處理。
(3)宰殺后的生豬留取樣本供食品衛(wèi)生部門進(jìn)
行檢疫，檢疫人員使用手持讀寫器設(shè)備對待檢生豬進(jìn)
行身份驗(yàn)證，如果驗(yàn)證結(jié)果正確，即對該生豬進(jìn)行質(zhì)
量檢查，如果驗(yàn)證結(jié)果不正確，說明該生豬不是通過
正規(guī)渠道運(yùn)送來的。
(4)檢查工作完成后，將檢疫結(jié)果上傳到生豬
安全監(jiān)控管理中心。
5平臺功能設(shè)計(jì)
生豬安全監(jiān)控平臺在軟件功能上分為數(shù)據(jù)維護(hù)
管理、用戶信息管理、耳標(biāo)信息管理、信息通信管理
和信息統(tǒng)計(jì)管理五個功能模塊。監(jiān)控平臺功能模塊結(jié)
構(gòu)圖如圖4所示。
圖4監(jiān)控平臺功能模塊結(jié)構(gòu)圖
(1)數(shù)據(jù)維護(hù)管理模塊
主要完成各級管理中心數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)備份及恢
復(fù)功能。
(2)用戶信息管理模塊
主要完成監(jiān)控平臺使用用戶的信息維護(hù)、分組管
理、權(quán)限管理功能。
(3)耳標(biāo)信息管理模塊
主要完成電子耳標(biāo)的信息維護(hù)、電子耳標(biāo)下發(fā)管
理、電子耳標(biāo)真?zhèn)悟?yàn)證、電子耳標(biāo)狀態(tài)查詢功能。通
過該模塊可準(zhǔn)確地對生豬的身份進(jìn)行驗(yàn)證，并對生豬
流通狀態(tài)進(jìn)行有效的管理和跟蹤。
(4)信息通信管理模塊
主要完成電子耳標(biāo)信息發(fā)送(自動／手動)、電子
耳標(biāo)信息接收(自動／手動)、生豬身份驗(yàn)證、檢疫結(jié)
果信息下載功能。
2011年第2期自動化與信息工程47
(5)信息統(tǒng)計(jì)管理模塊
主要完成出欄生豬真?zhèn)谓y(tǒng)計(jì)、出欄生豬檢疫統(tǒng)
計(jì)、統(tǒng)計(jì)報表打印功能。通過該模塊可及時掌握生豬
被仿冒的情況以及各生豬養(yǎng)殖單位的生豬質(zhì)量情況，
為生豬防偽、問題企業(yè)重點(diǎn)監(jiān)控工作的開展提供科學(xué)
依據(jù)。
6結(jié)束語
生豬安全監(jiān)控平臺把基于RFID技術(shù)的自動識別
和數(shù)據(jù)獲取技術(shù)應(yīng)用到生豬產(chǎn)品的流通管理中，實(shí)現(xiàn)
生豬的認(rèn)證防偽、源頭追溯目標(biāo)，能夠大大加強(qiáng)對生
豬安全的監(jiān)管，提高食品安全管理水平。目前，基于
本文所提出設(shè)計(jì)思路的生豬安全監(jiān)控平臺已在廣東
省某大型養(yǎng)殖企業(yè)進(jìn)行了企業(yè)試點(diǎn)應(yīng)用，在企業(yè)產(chǎn)品
流通環(huán)節(jié)的“認(rèn)證”、“防偽”等方面建立規(guī)范化的
監(jiān)管體系，有效地提高了企業(yè)在食品安全領(lǐng)域的現(xiàn)代
化管理水平。隨著從政府到百姓對食品安全問題的廣
泛重視，建立、完善食品安全監(jiān)管體系，并采用現(xiàn)代
信息化技術(shù)手段對食品流通全過程進(jìn)行有效的安全
監(jiān)控十分必要，也是政府管理部門工作的發(fā)展重點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
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息，201 l(1)．
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網(wǎng)中的應(yīng)用[J]．《科技廣場》，2010(9)．
The Design for Live Pig Safety M onitoring Platform Based on RFID
Hu Yan Peng W eichi
(1．Automation Engineering R&amp;amp;M Center，Guangdong Academy of Sciences
2．Panasonic Electric Works(China)Co．，Ltd．)
Abstract： According to the present situation oflive pig management in China，a scheme ofRadio Frequency Identification
(RFID)applied to live pig safety monitoring platform is proposed in this paper．Pig slaughter and processing，quality inspection and
problem traceability are included in the monitoring platform ．And inform ation management flow of live pig safety monitoring and
system functions are described．
Key W ords： RFID；Food Security；Informatization
作者簡介：
胡燕，女，1976年lO月生，本科，工程師，主要研究領(lǐng)域： 自動控制。
(上接第44頁)
Optimization of LCD Back Panel Orthogonal Injection Molding Parameters
Nan Ruiting ’
f 1．GuangzhOu Communications Technician Institute
2．School of Mechanical&amp;amp; Automotive Engineering，South China University of Technology)
Abstract：The main process of injection molding parts warping the most common problems，try to use LCD back panels as
the research object，the influence of shell element warpage of plastic parts(such as mold temperature，melt temperature，injection
time，packing pressure，Packing time，cooling time)were analyzed by orthogonal experimental design to find the best process
parameters．Test results show that the optimization process paramete~are：Mold temperature 85℃，injection time O．6s，maintain
pressure of 100％ ．
Key W ords：Injection Molding；Process Parameters；Warpage；Orthogonal Test
作者簡介：
南瑞亭，女，1981年生，助理工程師，華南理工大學(xué)在職研究生，主要研究方向：機(jī)電一體化與裝置。

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