Pesquisa sobre o projeto e aplicação de sistema de gerenciamento de rastreamento animal baseado em RFID

Atualmente, a demanda das pessoas por carne e laticínios está aumentando dia a dia: ao mesmo tempo, as pessoas também estão prestando cada vez mais atenção à confiabilidade da qualidade desses produtos, o que representa um novo desafio para algumas empresas e exige que elas tenham um completo O sistema de gestão supervisiona e controla rigorosamente a produção e o processamento desses produtos. No entanto, na última década, epidemias animais continuaram a surgir em todo o mundo, como a doença da vaca louca, Streptococcus suis, febre aftosa, gripe aviária, etc., que representaram sérias ameaças à saúde e à vida das pessoas, e também deram um duro golpe na indústria pecuária mundial. indústria, atraindo assim grande atenção de países ao redor do mundo. Para esse fim, governos ao redor do mundo rapidamente formularam políticas correspondentes e tomaram várias medidas para fortalecer o monitoramento e o gerenciamento de animais, entre as quais a identificação e o rastreamento de animais se tornaram uma dessas medidas importantes. Por exemplo, o governo britânico estipula que vários métodos de rastreamento e identificação devem ser adotados para animais de criação, como porcos, cavalos, gado, ovelhas e cabras.

O objetivo desta pesquisa de sistema é aplicar a tecnologia RFID (Radio Frequency Identification) para estabelecer um sistema de gerenciamento completo, flexível e conveniente para melhorar o nível de gerenciamento moderno de fazendas de suínos; ao mesmo tempo, quando surgem problemas com carne suína e seus produtos, é conveniente para os gerentes descobrirem rapidamente a origem da doença e tomarem as medidas adequadas para evitar mais perdas. RFID é uma tecnologia de identificação automática sem contato com as características de grande armazenamento de dados, legibilidade, forte penetração, longa distância de leitura e escrita, rápida taxa de leitura, longa vida útil e boa adaptabilidade ambiental. E é a única tecnologia de reconhecimento automático que pode atingir o reconhecimento de múltiplos alvos.

1 Estrutura do sistema e princípio de funcionamento

O sistema de gerenciamento de identificação e rastreamento de animais baseado em RFID consiste em três partes: cartão de radiofrequência RFID, leitor e gravador e rede de computadores, conforme mostrado na Figura 1. O leitor/gravador é geralmente usado como um terminal de computador para ler, gravar e armazenar dados em cartões RFID. É composto por uma unidade de controle, um módulo de comunicação de alta frequência e uma antena. Os leitores neste sistema incluem leitores fixos e portáteis. O Cartão RFID é um transponder passivo, que é composto principalmente de um chip de circuito integrado (1C) e uma antena externa. O chip RFID geralmente integra front-end de radiofrequência, controle lógico, memória e outros circuitos, e alguns até integram a antena juntos. no mesmo chip.

O princípio básico de funcionamento deste sistema é: quando um porco com um "pino de orelha" (cartão RFID) entra no campo de radiofrequência do leitor, a corrente induzida obtida por sua antena é impulsionada pelo circuito de reforço e usada como fonte de alimentação para o chip. A corrente induzida com informações é detectada através do circuito front-end de radiofrequência e o sinal digital é enviado ao circuito de controle lógico para processamento de informações; as informações de resposta necessárias são obtidas da memória e enviadas de volta ao circuito front-end de radiofrequência através do circuito de controle lógico e, finalmente, enviadas de volta ao leitor através do gravador de antena.

A rede de computadores obtém informações sobre suínos na fazenda através da interface e integra as funções básicas necessárias para o gerenciamento diário da fazenda de suínos. Ela integra todos os registros, estatísticas, relatórios e outras tarefas envolvidas no gerenciamento diário da fazenda de suínos que eram originalmente feitas manualmente. Implemente o gerenciamento de computadores. O sistema atende basicamente às necessidades atuais de produção e gestão de granjas de suínos, fornece informações de uma perspectiva de tomada de decisão macro, facilita que os gerentes entendam o status de gestão de granjas de suínos de forma oportuna e precisa e melhora o nível de gestão moderna.

2. Projeto de hardware do sistema

A implementação do circuito de hardware neste sistema inclui três partes: a instalação dos "pinos de orelha" de porco (cartões RFID), a implementação do leitor de etiquetas e o estabelecimento da rede de computadores.

2.1 Instalação de “pinos de orelha” (cartões RFID)

Atualmente, os métodos básicos de instalação de etiquetas eletrônicas em animais incluem etiquetas eletrônicas do tipo coleira, do tipo etiqueta auricular (prego), do tipo injeção e do tipo pílula. Cada tipo de etiqueta tem suas próprias características e escopo de aplicação. O custo das etiquetas de coleira é muito alto, e as etiquetas de injeção e etiquetas de pílula não são adequadas para animais comocomo porcos, então este sistema usa etiquetas eletrônicas de "pino de orelha". As etiquetas eletrônicas de pino de orelha não apenas armazenam muitos dados, mas também são resistentes à sujeira e à chuva. As informações armazenadas no cartão de radiofrequência de "pino de orelha" incluem: o endereço da cidade onde a fazenda de porcos está localizada, código postal, informações sobre a raça, data de uso do pino de orelha, informações sobre quarentena e imunização, informações sobre doenças, árvore genealógica e informações sobre reprodução, data de liberação, etc., todas essas informações devem cobrir todo o ciclo de vida do porco desde o nascimento para facilitar a identificação, o rastreamento e o gerenciamento do porco.

2.2 Implementação do leitor e gravador de etiquetas RFID

Existem dois tipos de leitores de etiquetas RFID usados neste sistema: um é um leitor fixo; o outro é um leitor portátil, veja a Figura 2. A principal diferença entre um leitor fixo e um leitor portátil é que o leitor portátil pode ler uma grande quantidade de informações de etiquetas RFID e então inserir as informações na plataforma de software do sistema através da interface USB do PC ou porta COM. meio. Depois que o leitor/gravador fixo lê as informações da Etiqueta RFID, elas são transmitidas para a plataforma de software em tempo real sem armazená-las no leitor/gravador. O leitor/gravador fixo é instalado em um local fixo no chiqueiro e pode trocar dados e informações em tempo real através da rede de barramento CAN e plataforma de software. O leitor portátil é muito conveniente de usar. Ele só lê as informações da etiqueta RFID de forma centralizada e então troca dados com o PC.