可溯源系统标识件设计.ppt

可溯源系统标识件的设计
报告人:赵金燕
云南省动物营养与饲料重点实验室
一、RFID技术介绍
无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,简称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,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境,可识别高速运动物体,并可同时识别多个标签,操作快捷方便。因此,“RFID技术”已经成为21世纪全球自动识别技术发展的主要方向。
RFID系统组成
应用RFID技术组成的自动识别系统称为RFID系统。RFID系统主要由三部分组成:
(1)、电子标签(Tag):由IC芯片及一些耦合元件组成,标签含有内置天线,用于和射频天线间进行通信。
(2)、阅读器(Reader,也叫读写器):读取电子标签信息的设备。许多阅读器还带有附加的接口RS232或RS485等与外部计算机(上位机主系统)连接,进行数据交换。
(3)、计算机:进行数据管理。
RFID系统工作原理框图如下:
RFID系统的工作原理
阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号,当电子标签进入发射天线工作区域时产生感应电流,电子标签获得能量被激活;电子标签将自身唯一识别码等信息通过卡内置发送天线发送出去;系统接收天线接收到从电子标签发送来的载波信号,经天线调节器传送到阅读器,阅读器对接收的信号进行解调和解码,然后送到后台主系统进行相关处理;主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性,针对不同的设定做出相应的处理和控制,发出指令信号控制执行机构动作。
电子标签的分类
电子标签(Tag)是射频识别系统真正的数据载体,Tag具有智能读写和加密通讯的功能,它的基本构成是由IC芯片和一些外围元件组成。
依据电子标签供电方式的不同,电子标签可以分为有源卡(Active tag)和无源卡(Passive tag),有源卡内装有电池,无源卡内没有装电池。按照能量供给方式,RFID系统分为有源系统与无源系统;按照工作频率,RFID系统有低频、中频、高频、超高频、微波射频等几种。
RFID技术的优势
快速扫描(读写器可同时读取多个标签)
体积小、形状多样化
抗污染能力和耐久性(防水、防磁、耐高温等)
可重复使用
穿透性和无屏障阅读(读取距离大)
数据的记忆容量大、存储信息可更改
安全性(标签上的数据可以加密)
基于RFID技术的食品安全可溯源系统
RFID技术在动物食品安全可溯源系统的应用,不仅包括对动物从出生到进入屠宰场整个饲养过程(饲养管理、兽医预防、疾病治疗、饲料使用)的记录与监控,还包括畜产品进入消费市场(超市等)后,消费者可通过每一只动物的唯一识别码,查询该产品的整个饲养过程。该系统从生产到销售的各个环节追踪检查动物产品,有利于监测任何对人类健康和环境的影响。一旦发生不良影响可以将产品迅速撤出市场,而且可在危险发生前采取应对措施,达到预防预警效果。
二、可溯源系统标识件的设计
1、芯片的功能和原理框图
2、芯片的外围电路原理图
3、PCB电路图的可靠性设计
可溯源系统标识件的设计
标识件的设计是可溯源系统的硬件基础和关键问题之一。可溯源系统的标识件包括电子标签、读写器两部分。
RFID系统根据使用工作频率的不同,主要分为四类:低频(30—300kHz)、高频(3—30MHz)、超高频(300MHz—3 GHZ)以及微波( GHZ以上)。
通过不同频段RFID系统的优缺点的分析,再根据本课题要求,能在50米内自动监测动物个体,并且自动更新数据,通信速率要求快, GHZ的微波频段。