一種畜禽產(chǎn)業(yè)鏈信息采集、傳承及交互終端系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種產(chǎn)業(yè)鏈信息管理系統(tǒng)，尤其涉及一種畜禽產(chǎn)業(yè)鏈信息采集、傳承 及交互終端系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國從2002年起開始實(shí)行動(dòng)物免疫標(biāo)識(shí)制度，《中華人民共和國畜牧法》明確規(guī) 定養(yǎng)殖者必須為畜禽建立養(yǎng)殖檔案，進(jìn)行標(biāo)識(shí)，2006年國家農(nóng)業(yè)部67號(hào)令頒布的《畜禽 標(biāo)識(shí)和養(yǎng)殖檔案管理辦法》正式啟動(dòng)建設(shè)"動(dòng)物標(biāo)識(shí)與疫病可追溯體系"，并于2007年起進(jìn) 行全國范圍的推廣，2009年頒布并實(shí)施的《中華人民共和國食品安全法》則從制度上對肉 食品的安全監(jiān)管體系、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測、安全事故的處置和評(píng)估等進(jìn)行了進(jìn)一步補(bǔ)充和完善；國際 上，各國也都在將食品安全作為國家戰(zhàn)略，制定了嚴(yán)格的畜牧信息管理法規(guī)，強(qiáng)制為牲畜佩 戴二維碼及RFID電子耳標(biāo)，基本形成了活體牲畜的信息化管理。
[0003] 目前國內(nèi)養(yǎng)殖業(yè)主對畜禽的標(biāo)識(shí)大部分采用的是二維耳標(biāo)和一維條碼相結(jié)合的 方式，在讀取的準(zhǔn)確性、讀取速度、可讀寫性等方面還有所欠缺，部分使用RFID耳標(biāo)方案的 畜禽養(yǎng)殖企業(yè)大多存在易受干擾、掃描距離不足、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一和中間環(huán)節(jié)缺失等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)鏈信息采集、傳承及交互終 端系統(tǒng)，通過本終端系統(tǒng)可對禽畜信息進(jìn)行及時(shí)更新、查詢，實(shí)現(xiàn)從養(yǎng)殖到屠宰再到銷售的 有效追蹤，并且在實(shí)際應(yīng)用過程中消除碼間干擾、相互沖突等問題。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)鏈信息采集、傳承及交互 終端系統(tǒng)。
[0006] 畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)鏈信息采集、傳承及交互終端系統(tǒng)，：包括微處理器，及與所述微處 理器相連的數(shù)據(jù)感知系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、顯示模塊和打印模塊，所述數(shù)據(jù)感知 系統(tǒng)以高低頻RFID為核心，配合相應(yīng)耳標(biāo)構(gòu)成;還包括用于提高RFID讀取范圍而設(shè)計(jì)的定 向接收天線;所述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)以GPRS為核心，經(jīng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)完成相關(guān)數(shù)據(jù)的接收發(fā)送;在硬 件構(gòu)成基礎(chǔ)上，本系統(tǒng)采用基于時(shí)隙ALOHA協(xié)議的動(dòng)態(tài)調(diào)整幀長算法； 畜禽養(yǎng)殖技術(shù)交互終端系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)整幀長過程： 設(shè)定幀長f的初始值； 識(shí)別標(biāo)簽； 當(dāng)前幀是否有標(biāo)簽相應(yīng);如果有根據(jù)標(biāo)簽相應(yīng)，估算未識(shí)別的標(biāo)簽數(shù)目n，設(shè)置下一幀 優(yōu)化幀長f，然后進(jìn)入上一步的"設(shè)別標(biāo)簽"；如果沒有標(biāo)簽相應(yīng)，結(jié)束； 基于貝葉斯概率模型計(jì)算最優(yōu)幀長過程： 設(shè)定標(biāo)簽相應(yīng)的概率分布函數(shù)； 根據(jù)標(biāo)簽相應(yīng)的概率分布函數(shù)，計(jì)算下一幀能夠識(shí)別的標(biāo)簽數(shù)目期望值； 最大化該期望值，計(jì)算最優(yōu)幀長f; 對比當(dāng)前幀長f是否等于最優(yōu)幀長:如果是，根據(jù)前面各幀和當(dāng)前幀已知的響應(yīng)間隙， 計(jì)算下一時(shí)隙分別為空時(shí)隙、但時(shí)隙、沖突時(shí)隙的條件概率;如果不是，結(jié)束當(dāng)前幀，設(shè)置下 一幀幀長f=fi;然后進(jìn)入:根據(jù)前面各幀和當(dāng)前幀已知的響應(yīng)間隙，計(jì)算下一時(shí)隙分別為空 時(shí)隙、但時(shí)隙、沖突時(shí)隙的條件概率； 根據(jù)當(dāng)前時(shí)隙的標(biāo)簽響應(yīng)狀態(tài)，根據(jù)實(shí)際獲取的時(shí)隙轉(zhuǎn)臺(tái)和預(yù)估值概率，更新下一幀 標(biāo)簽相應(yīng)的分布情況； 然后進(jìn)入到標(biāo)簽相應(yīng)的概率分布函數(shù) 作為優(yōu)化，所述微處理器為MSP430F5438微處理器，其指令運(yùn)行速度快，能耗低、可擴(kuò) 展。
[0007] 作為優(yōu)化，顯示模塊采用LCD顯示屏，采用32位ARM處理器+FPGA雙核控制架構(gòu)，加 強(qiáng)圖像處理功能，為用戶提供質(zhì)量更好的顯示界面，當(dāng)接收到數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生蜂鳴和閃燈提 示，并且支持觸摸控件，方便用戶進(jìn)行操作。
[0008] 作為優(yōu)化，打印模塊采用集成芯片MAX3232,有串口形式的接口，穩(wěn)定性好，提供用 戶進(jìn)行打印機(jī)的調(diào)用。
[0009] 作為優(yōu)化，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用的H7210 GPRS DTU，適應(yīng)了遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸通訊的 要求，尤其適合數(shù)據(jù)采集點(diǎn)分散、位置偏遠(yuǎn)、有線通訊安裝施工不便、成本高的行業(yè)，極大提 高了數(shù)據(jù)通訊能力，節(jié)約人力物力成本，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)通訊的跨越。
[0010] 作為優(yōu)化，電源系統(tǒng)采用12V蓄電池、SX2639芯片與相關(guān)電路實(shí)施運(yùn)行保障，有較 強(qiáng)的穩(wěn)定性。
[0011] 本發(fā)明有益效果是:在畜禽屠宰環(huán)節(jié)采用高低頻高效轉(zhuǎn)換方式，實(shí)現(xiàn)了由畜禽個(gè) 體到分解后多個(gè)肉體的標(biāo)識(shí)，便于追蹤禽畜來源，實(shí)現(xiàn)從養(yǎng)殖到屠宰再到銷售的有效追蹤； 采用新型的算法協(xié)議，有效的解決了多個(gè)易受干擾、掃描距離不足、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一和中間環(huán)節(jié) 缺失等問題，在屠宰和銷售環(huán)節(jié)，系統(tǒng)支持批量檢測標(biāo)簽個(gè)體認(rèn)證，防止標(biāo)簽的偽造;可在 單機(jī)、聯(lián)網(wǎng)兩種模式下使用模式，單機(jī)模式下，通過掃描獲取耳標(biāo)碼，為在網(wǎng)絡(luò)條件不佳的 情況下提供一種備選方案，提高了該系統(tǒng)的可用性，聯(lián)網(wǎng)模式下，可以進(jìn)而獲取畜禽的溯源 碼，輸入添加相關(guān)畜禽信息并上傳至畜禽的服務(wù)器端。
【附圖說明】
[0012] 圖1為定向天線前向鏈路能量消耗示意圖； 圖2為高低頻傳遞信號(hào)轉(zhuǎn)換示意圖； 圖3為時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)結(jié)構(gòu)； 圖4為高頻標(biāo)簽存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)； 圖5為禽養(yǎng)殖技術(shù)交互終端系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)整幀長過程圖； 圖6為基于貝葉斯概率模型計(jì)算最優(yōu)幀長過程圖； 圖7為耳標(biāo)體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為卡圈結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請實(shí) 施例中的附圖，對本申請實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0014] 一種畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)鏈信息采集、傳承及交互終端系統(tǒng)包括微處理器、數(shù)據(jù)感知系 統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、顯示模塊和打印模塊，其中微處理器選用了 MSP430F5438微處 理器，該型微處理器為16位精簡指令集架構(gòu)，內(nèi)置256KBFLASH存儲(chǔ)器，16KBRAM，具有4個(gè) USART，指令運(yùn)行速度快、功耗低、可擴(kuò)展，為方便進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和擴(kuò)展，其核心板配置了復(fù) 位電路、高低頻晶振及定義好的標(biāo)準(zhǔn)I/O接口，所述的數(shù)據(jù)感知系統(tǒng)以高低頻RFID為核心， 配合相應(yīng)耳標(biāo)構(gòu)成，由高低頻RFID讀取到耳標(biāo)相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送到微處理器構(gòu)成信息感知網(wǎng) 絡(luò)，為提高RFID讀取范圍，本發(fā)明設(shè)計(jì)了新的定向接收天線和根據(jù)實(shí)際需求計(jì)算出來的標(biāo) 簽激活能量，如圖1所示，新設(shè)計(jì)的定向天線，初始能量值為lw的傳輸信號(hào)，并使得標(biāo)簽位于 定向天線增益最大的方向上時(shí)，讀取器所能達(dá)到的范圍獲得增加。
[0015] 數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用H7210 GPRS DTU，適應(yīng)了遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸通訊的要求，尤其適 合數(shù)據(jù)采集點(diǎn)分散、位置偏遠(yuǎn)、有線通訊安裝施工不便、成本高的行業(yè)，極大提高了數(shù)據(jù)通 訊能力，節(jié)約人力物力成本，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)通訊的跨越；電源系統(tǒng)采用12V蓄電池、SX2639芯片 與相關(guān)電路實(shí)施運(yùn)行保障，有較強(qiáng)的穩(wěn)定性;顯示模塊采用C系列彩屏V2.1.1，采用32位ARM 處理器+FPGA雙核控制架構(gòu)，加強(qiáng)圖像處理功能，為用戶提供質(zhì)量更好的顯示界面；當(dāng)接收 到數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生蜂鳴和閃燈提示，并且支持觸摸控件，方便用戶進(jìn)行操作;打印模塊采用 集成芯片MAX3232,有串口形式的接口，穩(wěn)定性好，提供用戶進(jìn)行打印機(jī)的調(diào)用。
[0016] 在屠宰階段，畜禽個(gè)體被分解為多個(gè)部分，為實(shí)現(xiàn)由養(yǎng)殖階段到屠宰銷售階段的 連接，本發(fā)明設(shè)計(jì)了高低頻轉(zhuǎn)換器件;屠宰前，由低頻讀取器讀取畜禽個(gè)體身上的標(biāo)簽，之 后交予高頻寫入器進(jìn)行標(biāo)簽寫入，如圖2所示的高低頻信號(hào)轉(zhuǎn)換示意圖，低頻讀寫器讀取 到低頻信號(hào)后首先存儲(chǔ)到輸入數(shù)據(jù)寄存器，數(shù)據(jù)信號(hào)在處理過程中為避免受噪聲影響而產(chǎn) 生的失真或者延遲現(xiàn)象，數(shù)據(jù)信號(hào)在經(jīng)過均衡器后，需要進(jìn)行時(shí)鐘恢復(fù)，即對數(shù)據(jù)重新定 位，時(shí)鐘恢復(fù)電路檢測所接收的數(shù)據(jù)的跳變沿并根據(jù)一定的算法調(diào)整本地采樣時(shí)鐘的相 位;數(shù)據(jù)定位電路利用調(diào)相后的時(shí)鐘對受到噪聲污染的接收數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，輸出正確的數(shù) 據(jù)，并且保證恢復(fù)出的數(shù)據(jù)和恢復(fù)出的時(shí)鐘在相位上保持特定的關(guān)系，如果傳輸?shù)拇袛?shù) 據(jù)連續(xù)"