基于RFID的鸸鹋养殖管理信息平台研究与应用

摘 要：鸸鹋养殖场目前一般采用人工粗放养殖方式，缺乏统一的养殖管理信息平台，从而影响了企业的管理效率。RFID技术可以用于鸸鹋的个体标识，为鸸鹋设计专用的RFID标签，并结合无线网络、手持移动设备和数据库技术等构建RFID鸸鹋养殖管理信息平台，可实现鸸鹋数据的有效追溯和各部门之间数据及业务的共享，从而给企业带来较好的经济效益和社会效益。

关键词：RFID;鸸鹋养殖;养殖信息平台;鸸鹋标识

中图分类号：TP27文献标识码：B

文章编号：1004-373X(2008)24-120-02

Research and Application of Emu Breeding Management Information Platform Based on RFID

CAO Yongjun1,LI Lili2,MA Xinjun1

(1.Automation Engineering R&M Center,Guangdong Academy of Sciences,Guangzhou,510070,China;

2.Guangdong Nortel Telecommunications Equipment Co.Ltd.,Guangzhou,510220,China)

Abstract：At present,emu farms generally use the extensive artificial breeding methods,lack of unified platform for information management,so it is not easy to improve efficiency of the enterprise.RFID technology can be used as identification of emu,combined with Emu special RFID tags and computer network and database technology to construct RFID emu breeding management information platform.Thereby,achieving emu data effective retroactive and share between various departments,and some better economy and sociality benefit can be achieved.

Keywords：RFID;emu breed;breeding information platform;emu identify

鸸鹋又称澳洲鸵鸟，为世界濒临灭绝的珍稀保护禽类，具有较高的经济价值，鸸鹋油被称为液体黄金，鸸鹋肉被世界卫生组织认定为21世纪人类最理想的健康食品，鸸鹋蛋壳对改善男性生理功能有着独特的作用［1］。上世纪80年代我国引入鸸鹋并获得繁殖成功，先后建立了一些养殖基地，近几年，鸸鹋养殖获得了蓬勃发展，鸸鹋肉油等产品的销售也遍布全国，但养殖方式基本上还是采用人工粗放式养殖，随着养殖日益对规模化和精细化的需求，建立鸸鹋养殖信息管理平台变的十分重要。

无线射频识别(Radio Frequency IDentification ，RFID)是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，能对多个物体批量、快速的识别，RFID标签不容易损坏、信息量大、读取方便、可重复写入［2］。这些使得RFID在鸸鹋的养殖管理中具有较好的应用优点，可达到一禽一标，编码惟一，有效加强鸸鹋标识和养殖档案管理，建立起可追溯的鸸鹋养殖信息管理系统。

1 系统结构和工作原理

基于RFID的鸸鹋养殖信息管理平台主要由鸸鹋用RFID标签、手持式读写器、无线网络及数据库构成。

RFID 标签:由芯片与天线组成,具有惟一的电子编码,有一定的信息存储容量,附在鸸鹋上以标识目标对象；RFID 读写器: 控制射频模块向标签发射读取信号并接收标签的应答,对标签标识信息进行解码,将标识信息连同标签上其他有关信息传输到后台主机以供处理；数据库:存放标签的基本信息和鸸鹋养殖相关的其他数据。读写器和数据库之间的数据交换采用无线网络传输进行。

系统的工作原理是：手持阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号，当鸸鹋佩戴的标签处在磁场内时，则产生感应电流获得能量，发送出自身编码等信息，被读取器读取并解码后通过无线网络送至数据库服务器进行有关处理。

系统采用数据库、服务器，应用端三层体系结构，建立C/S和B/S两种模式共存的数据库管理方式，实现不同部门对数据库的共享，建立一个完整的养殖管理平台。在该体系结构中，一些需要用Web方式处理的，满足企业高层管理者远程访问的功能界面采用B/S结构，而在养殖场内部进行日常数据管理的可选用C/S和B/S相结合的方式进行。系统结构图如图1所示。

2 系统硬件

针对露天养殖过程中的使用环境和技术的要求，鸸鹋用RFID标签应具有防水耐晒耐脏、可存储数据、容易读写、容易佩戴等特点。因此标签芯片拟采用符合ISO18000-6B标准的频率为915 Mb的高频被动型芯片，具有一定数据存储空间；天线采用弹簧缠绕式，直径约0.1 cm，芯片上下两端各连接一段，长度分别约为1 cm，通过手持读写器在100 cm左右的距离能够对此标签进行读写；芯片和天线竖直封装在外形成笔帽状的坚韧PU塑胶材料内密封，同时采用PU材料制作手表链式链条，可拉伸和弯曲扣合，尾部有链套，封装有标签的笔帽杆可插入固定于链套中。

封装好的标签可绑定佩戴在鸸鹋膝盖上方腿部，链条可随腿部的粗细变化自行调整径宽。标签和封装外型如图2所示。

3 手持式读写器

RFID读写器主要有固定式和手持式2种，鸸鹋在养殖场内喜欢奔走活动，因此读写器的选择以手持式为佳，本文选用Intermec IP4，配合Intermec 的700系列移动电脑组合成一套手持移动读写平台。Intermec IP4可有效支持ISO 18000-6B协议的标签读取，Intermec 700移动电脑具有开放的体系和抗恶劣环境的坚固结构，支持802.11x无线网络通讯， 同时可利用Embedded Visual C++及SQL Server CE等工具开发该移动设备数据管理应用程序。采用IP4对鸸鹋RFID标签的读写可达到100 cm距离。

4 网络

在鸸鹋养殖场，对鸸鹋的养殖管理相对较为集中，除通过有线客户端录入查询有关信息外，现场更需要经常进行信息采集并及时和数据服务器进行交换。因此，在养殖场有线网络和无线网络的结合，将会使应用更为灵活。本平台建立符合802.11g标准的无线网络，方便手持式读写器实现现场数据采集和数据服务器的交换的需求。

5 系统软件

为了有效地采用规模化精细养殖技术,合理的利用现代管理方法组织养殖，对鸸鹋养殖进行详细的需求分析。综合协调鸸鹋产蛋、孵化、幼鸟饲养、商品鸟和种鸟饲养等不同流程特点，并结合鸸鹋饲料、防疫、饲养人员管理等，将鸸鹋养殖管理信息系统主要划分为查询统计、栏舍管理、技术管理、仓库管理、场务管理、系统管理，通过6大模块的信息化共享实现对鸸鹋养殖的科学管理。

系统平台采用C/S和B/S结合的三层体系结构，应用程序采用VC++.NET，等工具开发,数据库使用SQL Server 2005处理系统内部事务。在养殖现场，养殖人员可以在无线网络覆盖范围内手持移动平台通过Web浏览器对数据进行访问，办公室工作人员也可通过有线网络登陆Web服务进行数据查询和录入。该系统已经在五华鸸鹋养殖基地投入使用几个月，运行效果良好。

6 结 语

利用射频识别技术(RFID)，结合无线网络、手持移动设备和数据库技术等，设计适用的鸸鹋专用RFID标签，构建鸸鹋养殖信息管理平台，实现对鸸鹋养殖各环节的可追溯管理、现场数据处理、人员管理及远程查询统计决策等，为实现鸸鹋的规模化精细养殖提供了良好的技术平台，并可推广应用于禽、畜等各类养殖行业。

参考文献

［1］李红军.澳洲鸸鹋的饲养管理特点［J］.家畜生态,2004(4):276-278.

［2］游战清,李苏剑.无线射频识别技术(RFID)理论与应用［M］.北京:电子工业出版社,2004.

［3］陈一天.RFID及其在动物识别与跟踪中的应用［J］.电脑与电信,2006(3):71-74.

［4］Anthonius Sulaiman,Srinivas Mukkamala,Andrew Sung.SQL Infections through RFID［J］.Journal in Computer Virology,2007,4:347-356.

［5］熊本海.奶牛精细养殖综合技术平台［M］.北京:中国农业科学技术出版社,2005.

［6］祝胜林,黄显会,张守全.大型猪场基于RFID 的信息平台研究与应用［J］.广东农业科学,2007(3):63-65.

［7］张成海,张铎.现代自动识别技术与应用［M］.北京:清华大学出版社,2004.

［8］钱平,郑业鲁,熊本海,等.射频识别技术及其在农业上应用［J］.农业图书情报学刊,2006,17(2):16-19.

［9］Caton,M.RFID Reshapes Supply Chain Management..April 19th,2004.

［10］Derbek V,Steger C.A UHF RFID Measurement and Evaluation Test System［J］.E&I Elektrotechnik and Informationstechnik,2007,124(11):384-390.

作者简介

曹永军 男，1981年出生，河南人，工程师，硕士。研究方向为RFID、计算机视觉、机器人等。

李丽丽 女，1981年出生，吉林人，工程师，硕士。研究方向为无线通讯技术等。

马新军 男，1972年出生，新疆人，助理研究员，博士。研究方向为RFID、机器视觉等。