一種智能rfid水產(chǎn)品貨架期預(yù)測(cè)裝置的溯源管理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種智能RFID水產(chǎn)品貨架期預(yù)測(cè)裝置對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全的溯源管理方法，所述智能RFID水產(chǎn)品貨架期預(yù)測(cè)裝置由前置節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和讀寫器端組成，所述的讀寫器端與前置節(jié)點(diǎn)通過(guò)構(gòu)建協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建立鏈接后，用戶可以通過(guò)掃描操作，獲取前置節(jié)點(diǎn)的IPv6地址，從而生成前置節(jié)點(diǎn)的IPv6的地址列表，建立IP通道，第三方或客戶端通過(guò)Internet登陸水產(chǎn)品查詢和管理的Web，就可以查看想要了解的信息。
【專利說(shuō)明】一種智能RFID水產(chǎn)品貨架期預(yù)測(cè)裝置的溯源管理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能RFID水產(chǎn)品貨架期預(yù)測(cè)裝置對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全的溯源管理方法，具體地說(shuō)，是屬于環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)、嵌入式技術(shù)、無(wú)線射頻收發(fā)技術(shù)以及Web服務(wù)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。應(yīng)用在水產(chǎn)品的整個(gè)流通過(guò)程中，能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)地檢測(cè)評(píng)估和預(yù)測(cè)水產(chǎn)品的安全狀態(tài)。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003]RFID技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)進(jìn)行非接觸式雙向通信，自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)信息數(shù)據(jù)的無(wú)線通信技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，RFID已涉及到人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)方面，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、商業(yè)自動(dòng)化、物品管理、防偽標(biāo)簽等領(lǐng)域。但現(xiàn)有的RFID讀寫器還存在著如下的一些缺陷:一是有的RFID讀寫器采用接收節(jié)點(diǎn)的射頻信號(hào)獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，但是沒(méi)有設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的嵌入式UDP/IP協(xié)議，未能實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)連接成網(wǎng)絡(luò)使用，方便數(shù)據(jù)以Web服務(wù)方式獲取以及對(duì)于突發(fā)事件的及時(shí)處理；二是有的RFID讀寫器與前置節(jié)點(diǎn)信息交互采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊模式，可以便捷的獲取節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前溫度、時(shí)間、產(chǎn)品名稱、剩余貨架期等信息，但是難保證高效率和避免數(shù)據(jù)的碰撞問(wèn)題；三是一些讀寫器能夠及時(shí)的讀取節(jié)點(diǎn)采集的相關(guān)信息，節(jié)點(diǎn)也將信息進(jìn)行存儲(chǔ)，但是未能在前置節(jié)點(diǎn)和讀寫器端架構(gòu)起嵌入式的UDP/IP協(xié)議，使得數(shù)據(jù)獨(dú)立、預(yù)測(cè)迅捷、管理完善，從而使得讀寫器端與前端以及與第三方程序能夠通過(guò)地址訪問(wèn)的形式進(jìn)行信息交互，便于用戶的實(shí)時(shí)查詢、監(jiān)測(cè)，對(duì)于真正的溯源管理起到很大的技術(shù)支撐。
[0004]當(dāng)前很多貨架期指示器采用串口與上位機(jī)進(jìn)行通信，溫度傳感器采集信息，微處理器將采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到擴(kuò)展存儲(chǔ)模塊，當(dāng)需要這些數(shù)據(jù)時(shí)，便可利用串口將數(shù)據(jù)傳輸至上位機(jī)，但是沒(méi)有采用嵌入式Web服務(wù)的管理模式。
[0005]當(dāng)前產(chǎn)品安全管理主要提倡以條碼和RFID標(biāo)簽為核心的產(chǎn)品安全溯源管理技術(shù)主要解決產(chǎn)品信息的可追溯性和源頭控制等問(wèn)題，無(wú)法解決產(chǎn)品因在加工、流通、儲(chǔ)藏過(guò)程中隨著周圍環(huán)境變化導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量下降而引發(fā)的產(chǎn)品安全問(wèn)題。產(chǎn)品鏈中各環(huán)節(jié)監(jiān)控要素不同導(dǎo)致傳統(tǒng)基于私有通信協(xié)議的產(chǎn)品安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)無(wú)法滿足具有分布式、異構(gòu)特性的產(chǎn)品安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的需求。
[0006]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于突破當(dāng)前讀寫器的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的讀寫模式和未能跟前端節(jié)點(diǎn)建立其通訊網(wǎng)絡(luò)的局限，使得所有的信息查詢、監(jiān)測(cè)以及管理都以Web Service的方式進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)第三方應(yīng)用程序、溯源系統(tǒng)、管理系統(tǒng)和監(jiān)督、用戶通過(guò)發(fā)送請(qǐng)求，可以通過(guò)讀寫器實(shí)時(shí)查詢、監(jiān)測(cè)、管理水產(chǎn)品的流通過(guò)程。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:提供一種智能RFID水產(chǎn)品貨架期預(yù)測(cè)裝置對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全的溯源管理方法，由智能RFID前置網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和智能RFID讀寫器端組成的水產(chǎn)品實(shí)施預(yù)測(cè)系統(tǒng)的工作方法。其特征在于:智能貨架期預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)RFID讀寫器與前置節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)構(gòu)建協(xié)議棧建立網(wǎng)絡(luò)鏈接，前置節(jié)點(diǎn)中嵌入了 UDP/IPv6協(xié)議，架構(gòu)起裝置的整體Web服務(wù)，第三方或者客戶端以Web服務(wù)的方式發(fā)出請(qǐng)求獲取IP地址，建立IP通道即可查看先要了解的信息。所述的協(xié)議棧的構(gòu)建主要是LoWPAN適配層功能的實(shí)現(xiàn)、IPv6協(xié)議的裁剪和讀寫器端的根節(jié)點(diǎn)的RPL路由協(xié)議的構(gòu)建。所述的讀寫器端的根節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播命令能夠和前置節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)成功建立IP網(wǎng)絡(luò)連接。
[0009]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于:
1.基于IP協(xié)議便于對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)、流通環(huán)節(jié)中的大量設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一編址管理，不僅具有很好的規(guī)模可擴(kuò)展性，同時(shí)，基于IP的產(chǎn)品安全智能設(shè)備與傳統(tǒng)信息基礎(chǔ)設(shè)施具有很好的互通性。
[0010]2.相對(duì)傳統(tǒng)讀寫器、標(biāo)簽及后端網(wǎng)絡(luò)之間的私有專用協(xié)議，基于開(kāi)放Web Service的服務(wù)接口有助于來(lái)自不同廠家、地區(qū)食品安全智能設(shè)備間的交互，有助于擺脫因信息技術(shù)給物流與分銷所帶來(lái)的束縛。
[0011]3.由于Web Service接口的標(biāo)準(zhǔn)化及更好的開(kāi)放性、可擴(kuò)展與可管理性，便于新型標(biāo)簽或讀取器的開(kāi)發(fā)、研制及軟件升級(jí)。同時(shí)，鑒于IP與Web Service協(xié)議的成熟性，使其使用、開(kāi)發(fā)的培訓(xùn)費(fèi)用也會(huì)大大降低。
[0012]4.通過(guò)擴(kuò)展傳統(tǒng)產(chǎn)品溯源信息系統(tǒng)，在與產(chǎn)品(特別是水產(chǎn)品)加工、流通相關(guān)的“基礎(chǔ)設(shè)施”標(biāo)簽中植入基于嵌入式Web Service的數(shù)據(jù)采集功能與智能專家系統(tǒng)，達(dá)到豐富溯源系統(tǒng)的信息及提高其智能性的目的。
[0013]5.本發(fā)明支持產(chǎn)品安全環(huán)境數(shù)據(jù)連續(xù)采集、緊急事件報(bào)警使用戶能對(duì)產(chǎn)品的安全狀態(tài)做出正確的判斷；通過(guò)片上Web Service技術(shù)，使得設(shè)備訪問(wèn)的接口標(biāo)準(zhǔn)化，便于監(jiān)測(cè)設(shè)備的升級(jí)、擴(kuò)展與維護(hù)，擺脫由于監(jiān)測(cè)設(shè)備功能與軟件升級(jí)帶來(lái)的軟件同步束縛，解決在大地理范圍內(nèi)、多部門、多廠家大量設(shè)備異步軟件更新的問(wèn)題。
[0014]6.本發(fā)明有效克服傳統(tǒng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)信息單一及缺乏智能性等問(wèn)題，屬于物聯(lián)網(wǎng)在產(chǎn)品安全領(lǐng)域應(yīng)用的新探索，為之后的研究提供新的思路。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]附圖1是智能RFID水產(chǎn)品貨架期預(yù)測(cè)裝置的組成和結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]附圖2是讀寫器端與前置節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)建立網(wǎng)絡(luò)鏈接的協(xié)議棧架構(gòu)框圖。
[0017]附圖3是智能RFID水產(chǎn)品貨架期預(yù)測(cè)裝置的工作流程圖。
[0018]附圖4嵌入式Web Service的智能貨架期預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)RFID讀寫器與前后端的Web服務(wù)整體圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]圖1為嵌入式Web Service的智能RFID水產(chǎn)品貨架期預(yù)測(cè)裝置的組成和結(jié)構(gòu)框圖。如圖所示，本裝置主要由節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和讀寫器端組成，要想實(shí)現(xiàn)智能貨架期預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)需要設(shè)計(jì)專屬的RFID智能節(jié)點(diǎn)以及在節(jié)點(diǎn)上嵌入U(xiǎn)DP/IP協(xié)議棧，組成IP網(wǎng)絡(luò)，創(chuàng)建前置節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。為了能夠讓智能節(jié)點(diǎn)接入Internet，智能節(jié)點(diǎn)需要實(shí)現(xiàn)UDP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。為了構(gòu)建支持Web Service訪問(wèn)的產(chǎn)品安全監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)智能RFID節(jié)點(diǎn)，需要將UDP/IP協(xié)議棧簡(jiǎn)化到智能RFID節(jié)點(diǎn)，通過(guò)RFID提供UDP/IP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。在此基礎(chǔ)上研究針對(duì)已經(jīng)運(yùn)行UDP/IP協(xié)議棧的智能RFID節(jié)點(diǎn)構(gòu)建定制的Web Service服務(wù)，實(shí)現(xiàn)智能RFID節(jié)點(diǎn)與讀寫器端的組網(wǎng)，從而完成對(duì)Web Service的訪問(wèn)。此過(guò)程完成兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):A.利用contiki系統(tǒng)下?lián)碛械?LoWPAN協(xié)議，節(jié)點(diǎn)內(nèi)置了 IP協(xié)議棧以及UDP的傳輸協(xié)議，從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)的UDP/IP協(xié)議棧的架構(gòu)，組成前置的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)；B.在IPv6基礎(chǔ)之上，智能節(jié)點(diǎn)中運(yùn)行CoAP服務(wù)器，其它設(shè)備的應(yīng)用層協(xié)議僅需要實(shí)現(xiàn)CoAP Client功能即可訪問(wèn)智能節(jié)點(diǎn)，例如通過(guò)Windows操作系統(tǒng)Internet Explorer應(yīng)用程序即可?；蛘卟捎闷渌_(kāi)發(fā)語(yǔ)言提供的WEBClient開(kāi)發(fā)包即可輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)智能節(jié)點(diǎn)的訪問(wèn)。讀寫器端發(fā)送CoAP協(xié)議命令，可以以Web服務(wù)的方式獲取前置節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)任意節(jié)點(diǎn)的信息。
[0021]如圖1所示，讀寫器端的組成和結(jié)構(gòu)主要由讀寫器通信模塊、控制器模塊、充放電管理模塊、電源模塊和用戶操作界面模塊組成。控制器模塊控制其他各個(gè)的模塊正常工作。讀寫器通信模塊主要芯片選用的是CC2530，它是一款內(nèi)部集成MCU和RF，具有256KB Flash和8KB SRAM,可實(shí)現(xiàn)6LoWPAN和CoAP的芯片。同時(shí)，通過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)嵌入IPv6協(xié)議棧以及根節(jié)點(diǎn)利用RPL路由協(xié)議發(fā)送廣播命令，從而實(shí)現(xiàn)基于IP網(wǎng)絡(luò)的智能節(jié)點(diǎn)和讀寫器與前置節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)連接，讀寫器與節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的信息交互都以Web Service的方式呈現(xiàn)。電源模塊選用
3.7V/5000mA的鋰電池為其他模塊提供電源，充放電管理模塊選用的是MCP73831芯片對(duì)電源模塊進(jìn)行充放電管理以及保護(hù)，以保證電源模塊能夠持續(xù)的為各個(gè)模塊提供電源，從而保障整個(gè)裝置的持久的正常運(yùn)行。讀寫器端與前置節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)建立鏈接后，用戶可以通過(guò)掃描操作，獲取前置節(jié)點(diǎn)的IPv6地址，從而生成前置節(jié)點(diǎn)的IPv6的地址列表；用戶可以進(jìn)行獲取/設(shè)置實(shí)時(shí)信息操作，獲取/設(shè)置任意節(jié)點(diǎn)的溫度、時(shí)間、貨架期等實(shí)時(shí)信息；用戶可以進(jìn)行獲取/設(shè)置歷史信息操作，獲取/設(shè)置任意節(jié)點(diǎn)的溫度、時(shí)間、貨架期等歷史信息；用戶還可以進(jìn)行上傳信息操作，將獲取的信息通過(guò)WiFi/GPRS傳至云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，為第三方應(yīng)用程序、溯源管理系統(tǒng)和客戶提供便捷，接入Internet即可查詢、監(jiān)測(cè)和管理水產(chǎn)品的各個(gè)環(huán)節(jié)，保障水產(chǎn)品的品質(zhì)安全。
[0022]圖2為讀寫器端與前置節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)建立網(wǎng)絡(luò)鏈接的協(xié)議棧架構(gòu)框圖，整體來(lái)看協(xié)議棧的構(gòu)建主要是LoWPAN適配層功能實(shí)現(xiàn)、IPv6協(xié)議的裁剪和讀寫器端的根節(jié)點(diǎn)的RPL路由協(xié)議的構(gòu)建。其中，LoWPAN適配層的功能實(shí)現(xiàn)主要是分為頭部壓縮、鏈路層的分片和重組、組播支持、MAC層路由以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)建和地址分配；IPv6協(xié)議裁剪保留了配置IPv6地址，封裝IPv6報(bào)頭，根據(jù)目的地址選擇下一跳地址，分析和處理接收到的報(bào)文，對(duì)超過(guò)IPv6最大傳輸單元的報(bào)文進(jìn)行分片和重組的功能。對(duì)IPv6協(xié)議的裁剪具體做法是將一些非關(guān)鍵性字段和可選字段移出報(bào)頭，置于IPv6報(bào)頭之后的擴(kuò)展包頭中；去掉對(duì)IPv6擴(kuò)展頭部的處理，這樣既可以減小協(xié)議棧大小，同時(shí)簡(jiǎn)化了報(bào)文處理，達(dá)到降低功耗的效果；去掉分片擴(kuò)展頭部的處理，同時(shí)保證傳輸?shù)膱?bào)文大小小于IPv6最小的MTU;最后，去掉目的地?cái)U(kuò)展頭部處理，減少傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸，從而能有效的節(jié)省電量。
[0023]讀寫器端的根節(jié)點(diǎn)的RPL路由協(xié)議是一個(gè)基于IPv6的距離矢量路由協(xié)議。它通過(guò)一個(gè)目標(biāo)函數(shù)和一些路由代價(jià)及路由約束建立一個(gè)目標(biāo)導(dǎo)向的有向無(wú)環(huán)圖D0DAG。每個(gè)DODAG中的節(jié)點(diǎn)(根節(jié)點(diǎn)除外)會(huì)選擇一個(gè)父節(jié)點(diǎn)作為沿著DODAG向上的默認(rèn)路由。目標(biāo)函數(shù)通過(guò)路由代價(jià)和約束來(lái)選擇一條最優(yōu)的路徑。一個(gè)節(jié)點(diǎn)上可以有好多種不同的目標(biāo)函數(shù)，因?yàn)橥粋€(gè)節(jié)點(diǎn)可以部署到不同的環(huán)境中去。有的應(yīng)用環(huán)境要求用期望傳輸次數(shù)ETX作為路由代價(jià)，有的應(yīng)用環(huán)境需要用延遲作為路由代價(jià)。當(dāng)一個(gè)RPL節(jié)點(diǎn)獲得一個(gè)IPv6地址后(通過(guò)DHCPv6動(dòng)態(tài)獲得或者靜態(tài)指定)，會(huì)通過(guò)和周圍的節(jié)點(diǎn)交換3種ICMPv6消息(DIS，D1和DAO)以選擇自己父節(jié)點(diǎn)來(lái)加入一個(gè)目標(biāo)導(dǎo)向的有向無(wú)環(huán)圖。
[0024]DODAG的構(gòu)建是基于鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議來(lái)完成的，由DODAG根節(jié)點(diǎn)廣播D1控制信息給前置節(jié)點(diǎn)，讓這些前置節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)，以此實(shí)現(xiàn)讀寫器與前置節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)鏈接。
[0025]在構(gòu)建一個(gè)新的DODAG時(shí)，DODAG根節(jié)點(diǎn)通過(guò)發(fā)出D1信息，其中包含了自己的DODAG標(biāo)識(shí)號(hào)、rank級(jí)別信息和路由目標(biāo)功能信息，其中路由功能信息由可選字段域的D1配置位來(lái)規(guī)定。當(dāng)D1信息被后續(xù)鏈路上節(jié)點(diǎn)接受后，節(jié)點(diǎn)會(huì)自主的決定是否加入網(wǎng)絡(luò)和是否更新自己的信息。
[0026]當(dāng)節(jié)點(diǎn)決定加入DODAG時(shí)，該節(jié)點(diǎn)會(huì)進(jìn)行以下操作:1)將發(fā)送D1信息的節(jié)點(diǎn)地址加入到自己的父節(jié)點(diǎn)列表中；2)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)指定的路由目標(biāo)功能，計(jì)算自己的rank值，通常節(jié)點(diǎn)的rank值要小于它的父節(jié)點(diǎn)的rank值；3)對(duì)D1中的rank信息進(jìn)行更新。節(jié)點(diǎn)會(huì)根據(jù)父節(jié)點(diǎn)列表中的信息，選擇最合適的父節(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。
[0027]如果節(jié)點(diǎn)已經(jīng)存在于一個(gè)DODAG中，當(dāng)接收到D1信息時(shí)，會(huì)出現(xiàn)3種情況:1)根據(jù)RPL規(guī)定的準(zhǔn)則，丟棄收到的D1信息；2)根據(jù)接收到的信息，保留自己在DODAG中的位置不變；3)根據(jù)路由功能目標(biāo)中給出的條件，改變自己在網(wǎng)絡(luò)中的位置，當(dāng)節(jié)點(diǎn)改變自己rank值時(shí),必須丟棄掉父節(jié)點(diǎn)列表中所有大于自己新的rank值的節(jié)點(diǎn)，以防止出現(xiàn)路由環(huán)路。在節(jié)點(diǎn)成功加入DODAG網(wǎng)絡(luò)中后，那么一條由節(jié)點(diǎn)通往DODAG根節(jié)點(diǎn)的向上的鏈路就成功建立起來(lái)了，并且這條鏈路上的所有父節(jié)點(diǎn)都是節(jié)點(diǎn)默認(rèn)的最優(yōu)父節(jié)點(diǎn)。
[0028]如果在D1信息實(shí)體域的MOP標(biāo)志位為1，表明此時(shí)網(wǎng)絡(luò)支持向下的路由鏈路，并且整個(gè)網(wǎng)絡(luò)需要對(duì)這些鏈路做出維護(hù)。在這種情況下，每一個(gè)前置節(jié)點(diǎn)都需要發(fā)送出單播的DAO信息，以此來(lái)記錄反向的路由鏈路信息。當(dāng)數(shù)據(jù)從前置節(jié)點(diǎn)傳送到DODAG根節(jié)點(diǎn)時(shí)，沿途經(jīng)過(guò)的路由器節(jié)點(diǎn)都會(huì)將信息存儲(chǔ)到DAO中，以便建立完整鏈路。
[0029]根節(jié)點(diǎn)通過(guò)RPL路由協(xié)議向外發(fā)送廣播命令，以便前置節(jié)點(diǎn)接收到廣播信息，進(jìn)行根節(jié)點(diǎn)與前置節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)。至此將進(jìn)入建立IPv6的網(wǎng)絡(luò)連接。
[0030]圖3為嵌入式Web Service的智能RFID貨架期預(yù)測(cè)裝置的工作流程圖。如圖所示，嵌入式Web Service的智能RFID貨架期預(yù)測(cè)裝置開(kāi)始時(shí)處于接收狀態(tài),一旦接收到指令，就可以對(duì)水產(chǎn)品的品種和裝置的IPv6地址、時(shí)間以及貨架期進(jìn)行初始化設(shè)置，同時(shí)，可以修改設(shè)置郵政編碼，在第一次修改郵政編碼時(shí)，可以和初始化的信息數(shù)據(jù)包一并存儲(chǔ)。用戶可以選擇讀取當(dāng)前信息或者歷史信息:當(dāng)前信息主要是裝置的IPv6地址、品種、時(shí)間、郵編、溫度和貨架期，歷史信息主要是依次的數(shù)據(jù)包中的歷史數(shù)據(jù)。同時(shí)，節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中前置節(jié)點(diǎn)和讀寫器端的根節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)，通過(guò)Web Service的方式將實(shí)時(shí)信息和歷史信息發(fā)送至讀寫器端，此外，讀寫器可以通過(guò)GPRS或者WiFi將實(shí)時(shí)信息和歷史信息上傳至云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，以便水產(chǎn)品的溯源管理。
[0031]本發(fā)明要實(shí)現(xiàn)讀寫器與前置節(jié)點(diǎn)建立網(wǎng)絡(luò)鏈接，所有的信息獲取、查詢、設(shè)置等都是以Web Service的方式進(jìn)行，從而構(gòu)建起讀寫器與前端節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和后端云服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的整體Web服務(wù)，如圖4嵌入式Web Service的智能貨架期預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)RFID讀寫器與前后端的Web服務(wù)整體框圖所示:嵌入式Web Service的智能貨架期預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)RFID讀寫器與節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)建立網(wǎng)絡(luò)鏈接的Web服務(wù)層主要是前置節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和讀寫器端的協(xié)議棧構(gòu)建，具體體現(xiàn)在6LoWPAN功能以及IPv6協(xié)議裁剪的實(shí)現(xiàn)，并且讀寫器端的根節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播命令，能夠和前置節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)成功；節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)與讀寫器應(yīng)用的Web服務(wù)層分為兩類Web服務(wù)，一類是前置裝置的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)存儲(chǔ)的Web Service,另一類是讀寫器端的數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)處理的Web Service ;節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)與讀寫器應(yīng)用顯示的Web服務(wù)層提供完整的WebService，主要是顯示水產(chǎn)品品種的Web服務(wù)、采集溫度顯示的Web服務(wù)、剩余貨架期計(jì)算的Web服務(wù)、顯示當(dāng)前日期的Web服務(wù)、顯示郵政編碼的Web服務(wù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的Web服務(wù)、根節(jié)點(diǎn)IP顯示的Web服務(wù)、前置節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)IPv6地址列表顯示的Web服務(wù)、獲取節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前信息的Web服務(wù)、獲取節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)歷史信息的Web服務(wù)、第三方應(yīng)用程序或溯源系統(tǒng)或管理系統(tǒng)和監(jiān)督或用戶發(fā)送命令查詢水產(chǎn)品的當(dāng)前和歷史信息的Web服務(wù)、發(fā)送命令監(jiān)測(cè)水產(chǎn)品的當(dāng)前和歷史信息的Web服務(wù)、發(fā)送命令管理水產(chǎn)品的當(dāng)前和歷史信息的Web服務(wù)。全方位的Web服務(wù)使得信息的交互更加便捷化、更加多樣化、更加準(zhǔn)確化，對(duì)于水產(chǎn)品的各個(gè)環(huán)節(jié)的溯源給予強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
[0032]基于Web Service的智能貨架期預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的RFID讀寫器的貨架期預(yù)測(cè)裝置底層通信協(xié)議采用UDP/IP，所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備皆可通過(guò)讀寫器端對(duì)其進(jìn)行直接訪問(wèn)。貨架期預(yù)測(cè)裝置通過(guò)Web服務(wù)向客戶提供當(dāng)前剩余貨架期等信息，所有實(shí)現(xiàn)CoAP協(xié)議的客戶即可獲取。
[0033]讀寫器通過(guò)根節(jié)點(diǎn)散發(fā)廣播信號(hào)，前置節(jié)點(diǎn)幀聽(tīng)到信號(hào)后自動(dòng)組網(wǎng)，生成一個(gè)路由表，根據(jù)路由表獲知前置節(jié)點(diǎn)的IPv6地址，讀寫器端根據(jù)IPv6地址可以訪問(wèn)任一節(jié)點(diǎn)，獲取相應(yīng)的信息?？蛻舳顺绦蛞訵eb Service的方式向讀寫器端發(fā)出請(qǐng)求，讀取剩余貨架期、歷史信息等數(shù)據(jù)，最終通過(guò)讀寫器直接與前置節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信?？蛻舳顺绦蛘?qǐng)求讀寫器端獲取數(shù)據(jù)必須獲取其IP地址。
[0034]在讀寫器與前置節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)建立IP連接后，此預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的RFID讀寫器可以向智能節(jié)點(diǎn)發(fā)送初始化、讀當(dāng)前、讀歷史、改郵編等指令。讀寫器發(fā)送或者接收的數(shù)據(jù)包一般包括:節(jié)點(diǎn)的ID、水產(chǎn)品品種、時(shí)間、郵政編碼、溫度、貨架期等信息。
[0035]讀寫器發(fā)送指令時(shí)，根據(jù)不同的指令，數(shù)據(jù)包所代表的含義也不同。此讀寫器切換收發(fā)狀態(tài)時(shí)間很短，在數(shù)據(jù)收發(fā)完畢后都會(huì)切換到空閑模式，都能有效地節(jié)約功耗。并且此裝置采用的是有源標(biāo)簽，能夠主動(dòng)式自發(fā)的發(fā)送實(shí)時(shí)信息，從而來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控水產(chǎn)品的整個(gè)冷鏈流通過(guò)程。
[0036]第三方或者客戶端或者后端以Web服務(wù)的方式向指示器發(fā)出請(qǐng)求要查看信息時(shí)，例如要查看某種水產(chǎn)品在某個(gè)時(shí)間的溫度或者貨架期，在此之前必須先獲取網(wǎng)絡(luò)的IP地址，從而建立IP通道，第三方或者客戶端通過(guò)Internet登陸水產(chǎn)品查詢和管理的Web，就可以查看想要了解的信息。當(dāng)然，此讀寫器還可以有很好的溯源效果，只要獲取前置節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的IPv6地址，第三方應(yīng)用程序或者客戶端能夠發(fā)送命令給讀寫器，然后可以直接訪問(wèn)前置節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，獲取實(shí)時(shí)和歷史信息。同時(shí)，也可發(fā)送命令設(shè)置前置節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中的任意節(jié)點(diǎn)的參數(shù)。溯源管理者請(qǐng)求獲取自己想要的信息時(shí)會(huì)很便捷、很準(zhǔn)確，并且一些突發(fā)狀況尋找事件的源頭也提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。此發(fā)明避免了讀寫器與節(jié)點(diǎn)之間的通信信道共享和訪問(wèn)沖突問(wèn)題，大大地提高了信息傳送的效率和準(zhǔn)確性，而且，數(shù)據(jù)信息以Web服務(wù)的方式呈現(xiàn)顯得很直觀明了，很大程度上起到真正產(chǎn)品溯源管理的作用。
【權(quán)利要求】
1.一種智能RFID水產(chǎn)品貨架期預(yù)測(cè)裝置對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全的溯源管理方法，其特征在于:智能貨架期預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)RFID讀寫器與前置節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)構(gòu)建協(xié)議棧建立網(wǎng)絡(luò)鏈接，前置節(jié)點(diǎn)中嵌入了 m)P/IPv6協(xié)議，架構(gòu)起裝置的整體Web服務(wù)，第三方或者客戶端以Web服務(wù)的方式發(fā)出請(qǐng)求獲取IP地址，建立IP通道即可查看先要了解的信息。
2.如權(quán)利要求1所述的智能RFID水產(chǎn)品貨架期預(yù)測(cè)裝置對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全的溯源管理方法，其特征在于:所述的協(xié)議棧的構(gòu)建主要是LoWPAN適配層功能的實(shí)現(xiàn)、IPv6協(xié)議的裁剪和讀寫器端的根節(jié)點(diǎn)的RPL路由協(xié)議的構(gòu)建。
3.如權(quán)利要求1智能RFID水產(chǎn)品貨架期預(yù)測(cè)裝置對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全的溯源管理方法，其特征在于:所述的讀寫器端的根節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播命令能夠和前置節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)成功建立IP網(wǎng)絡(luò)連接。
【文檔編號(hào)】G06K17/00GK104135524SQ201410374492
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】陳明, 蔡新瑋, 馮國(guó)富 申請(qǐng)人:上海海洋大學(xué)