基于RFID技术的农产品流通信息系统研究.pdf

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通信技术数字技术与应用6363基于RFID技术的农产品流通信息系统研究胡艺峰张友华李绍稳朱麟谢静（安徽农业大学信息与计算机学院农业信息学安徽省重点实验室安徽合肥230036）摘要：

随着物联网技术的广泛推广及应用，RFID（RadioFrequencyIdentification）也越来越被更多的人们所关注。

本文介绍了RFID的基本结构和工作原理，以及当前热门的应用领域，以合肥市周谷堆农产品批发市场为应用对象，设计了农产品流通信息系统，目的是为了实现农产品信息及时、快速、准确地交流和共享，有效降低农产品流通成本。

关键字：

RFID物联网农产品物流信息系统中图分类号：

TP315文献标识码：

A文章编号：

1007-9416（2011）05-0063-03Abstract:

WiththewideapplicationofthetechnologyofInternetofthings,RFID（RadioFrequencyIdentification）areincreasinglyconcernedbypeople.ThispaperintroducestheRFIDsbasicstructureandworkmechanism,andthehotapplicationfields.AfarmproductslogisticsMISwasdesignedforthebiggestagro-productswholesalemarketnamedZhouguduiinAnhuiprovincetoshareandcommunicatethefarmproductsinformationpromptly、rapidlyandaccurately,andcanlowerthecostinfarmproductsinlogistics.Keywords:

RFIDInternetofThingsAgriculturalProductsCirculationInformationSystems1、引言由于各种条件的限制，信息化日益成为制约我国物流业发展的瓶颈，如何提高农产品物流信息化水平是所有农产品物流界人士面对的一个重要课题，因此有必要对农产品物流信息化问题加以研究。

要建立现代化的农产品流通体系离不开信息化的支持。

发展现代农产品物流是解决“三农问题”的一个重要任务，发展农产品物流信息化是各级政府刻不容缓的急迫任务。

无线射频识别技术（RadioFrequencyIdentification，RFID）是自动识别技术的一个重要分支，自从她问世以来，各行业都意识到了它能为信息服务和业务管理带来彻底的变革。

RFID技术是90年代开始兴起的一种自动非接触式识别技术，并得到广泛地重视和应用。

在物流领域诸如生产、仓储、加工、运输等各个环节，RFID技术的应用都是极大的提升了效率，带来了“质的飞跃”。

RFID技术识别精度高，可快速准确的识别物体，而且可以同时对多个物体进行识读，因此，RFID技术已被广泛应用在各种领域，从动物跟踪、高速公路不停车收费到物流供应链的管理等，随处可见RFID的身影。

发展现代化的农产品物流技术是加快发展农业现代化的突破口，而RFID的应用必将为农产品物流发展带来契机。

在农产品流通中，如果我们将一条农产品的EPC编码、产品名、生产日期、产地等信息写入到一个RFID芯片中，RFID标签是由RFID芯片和天线组成，RFID标签可以做成普通的商标标签一样薄，然后贴在农产品的外包装上。

当贴有RFID标签的农产品，进入RFID读写范围内,RFID读写器发出的无线电信号就会被RFID标签上的天线所接收，产生电流，驱动RFID标签将存储的信息发送到RFID读写器，然后RFID再接收到来自RFID标签的信息再发送到应用程序中进行存储和处理。

2、RFID工作原理RFID是通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，它是一种非接触式的自动识别技术。

RFID的工作原理是利用无线电波来传送识别物体信息，读写器发送出特定频率的无线电波能量给电子标签，因此这不受任何空间限制，电子标签接收到读写器发送出的无线电波后，如果是有源RFID标签，则主动将芯片中存储的信息以某一特定频率的信号发送给RFID读写器，如果是无源RFID标签，则凭借感应电流所获得的能量将芯片中储存的信息发送给RFID读写器。

只要是在它的识别范围之内就能准确的获取物体信息，而且能够快速存储和读取大量的数据。

读写器接收到反馈信息后送至应用软件系统进行数据的存储和处理。

RFID的另一大的优势是它可以对远距离的高速移动的目标物体进行非接触式的自动识别，RFID的识别工作无须人工干预，这一大优势是条形码等任何其它的自动识别技术所不具备的。

利用RFID技术的这一特性，可以解决很多数据采集的瓶颈问题。

RFID具有防水、防磁、耐高温等特性，因此，RFID可运用于各种恶劣的环境条件。

2.1RFID的基本结构RFID技术通常由三部分组成：

RFID阅读器、RFID标签、系统数据管理等部分组成。

RFID阅读器由天线、射频收发模块和控制单元组成，其中控制模块通常包含放大器、标准接口、电源电路、时钟电路、微处理器以及解码和纠错电路等。

RFID标签一般包含天线、编码器、储存器、调制器以及相关的电路等单元组成。

RFID的基本结构图如图一所示。

RFID标签按供电的方式可为有源RFID标签和无源RFID标签两类，有源标签的读写距离较远，但成本较高，无源RFID的成本较低，但读写距离有限。

RFID标签按照工作频率可分为低频RFID、中高频RFID、超高频RFID、微波RFID等。

根据不同的应用环境以及成本等因素又可分为钮扣式RFID、簿膜粘贴RFID、身份识别RFID、卡式RFID等。

图一RFID基本结构图通信技术数字技术与应用64642.2应用领域RFID目前拥有非常广泛的应用领域，典型的应用有：

物流仓储系统是RFID技术目前最具潜力的应用领域之一，物流过程中的信息自动采集，仓储管理应用，货物追踪，港口应用，快递，邮政包裹等。

RFID技术的物流仓储管理中运用实现了高效物流管理，为物流业带来革命性的变化。

校园一卡通是将在校学生生活中的方方面面进行统筹考虑，建立校园生活和学习信息等管理平台的产物。

校园一通卡是以校园卡（RFID卡）作为信息的载体和接口，并在校园内的公共场所如教学楼，食堂等设置了触摸屏终端，方便学生进行信息管理操作。

校园卡通过与银行卡的绑定，可以进行银行转帐，使学生在校园范围内持校园卡既能实现身份验证、流动消费支付（上网费、水费、餐费、医疗卫生费）等功能；同时通过查询、挂失等，为校园内的学生消费、校园管理以及学生的财产安全提供了保障。

RFID技术在我国的交通管理领域中的应用非常广泛，成功应用的案例有很多，例如我国各省在实施与运营中的联网高速公路不停车收费系统（ETC）、公交车站车辆进出站管理系统、全国各地的停车场RFID收费系统、车辆自动称重系统等。

2.3RFID防冲突算法防冲突算法是解决由于RFID在识别高速移动物体时会产生多目标识别冲突的关键技术，防冲突算法具体可分为两大类型：

标签防冲突和阅读器防冲突。

当RFID读写器识别范围内存在多个RFID电子标签，同一时刻有两个或两个以上的RFID电子标签向RFID读写器发送信号时，就会产生RFID标签冲突，目前的主要解决途径是使用Aloha防冲突算法或二进制树搜索防冲突算法。

3、RFID在农产品流通中的应用中国是一个农业大国，是世界上最大的发展中国家，同时也是WTO的成员，随着国际食品市场竞争日趋激烈和国家对进出口贸易各种限制的解除，食品出口额及其占总出口总额的比例都有所下降，其中蔬菜、水果、动物、动植物油脂和蔬菜等产品的制品都出现了大幅度的下滑3。

农产品与其他工业产品不同，“新鲜”是农产品的生命和价值所在。

农产品一般是具有生命的动物性和植物性产品，因此物流运输效率是目前影响农产品物流的突出问题之一。

因此，农产品物流的突出特点体现在：

一是季节性生产的农产品要求物流的及时性；二是为保证农产品的质量安全必须实施农产品绿色物流。

在农产品物流中运用RFID技术可以即时获得准确的物流信息，可以实现农产品流通过程中的监控，减少农产品流通过程中不必要的环节及损失，降低农产品供应链各个环节上的安全存货量和运营资本，实现对农产品农产品进行跟踪和安全溯源。

同时，通过实现对最终销售的监控，及时地获得消费都对商品消费的现状数据，根据积累的数据做出科学的分析，从而做出需求预测，帮助物流企业及时调整和优化商品结构，获得更高的顾客满意度和经济效益。

4、农产品流通信息系统设计本文以合肥市周谷堆农产品批发市场为应用对象，设计了农产品流通信息系统，该系统设计的目的是为了实现农产品信息及时、快速、准确地交流和共享，有效降低农产品流通成本。

本系统实现了从农产品产地开始贴标签并初始化标签到农产品销售的流通全过程的信息跟踪。

系统的设计框架如图二所示。

图二农产品流通信息系统4.1数据采集系统在农产品流通的各个阶段，包括农产品产地、运输车辆收费站、货场、仓库、港口、码头等地安装RFID读写设备，采集相关农产品或车辆信息存储到数据库以实现对其进行跟踪。

信息采集模块是农产品供应链监管的核心模块，是数据管理以及数据交换的基础。

解决从农产品流通中的信息存储标签、到RFID阅读器或数据采集接受传感设备、到中间件、到站点管理、到区域管理、以及到整个农产品流通中的相关数据信息的采集与管理。

4.2信息流程RFID阅读器或传感设备从一个RFID标签上读取农产品的相关信息或农产品电子编码，然后将读取的数据信息发送到RFID中间件系统中进行处理。

RFID中间件系统以该农产品的相关信息或农产品电子编码为信息源，在本地管理系统中获取包含该农产品信息的详细信息，如果本地管理系统中不能查阅到该农产品信息的详细信息，则到传送到Internet上进行查询。

最后将该农产品信息的详细信息以及RFID读写器编号等信息存入到管理系统数据库中。

农产品流通信息流程如图三所示。

图三农产品流通信息流程图4.3海量信息处理农产品流通信息系统的最大特点就是信息量大，如何处理如此庞大的数据就成了首要解决的问题。

这些数据又要求进行实时处理，并将处理结果实时反馈给相应的单元模块，而目前的一般的PC机的数据处理能力，远不能满足系统数据处理的需求。

目前备受关注的云计算（CloudComputing）正符合物联网对信息处理能力的要求。

在云计算平台中的服务器可以是物理的服务器或者虚拟的服务器，使用大规模的数据中心以及功能强劲的服务器来运行网络应用程序与网络服务，它描述了一种可以通过互联网下转第62页通信技术数字技术与应用6262另外，在枢纽控制中心和地铁各线控制中心分别设置直通电话，用于各工程指挥中心的紧急联络。

直通电话利用地铁各线的专用通信系统实现，地铁专用系统在枢纽预留接口，枢纽负责把控制中心的话机接入该接口。

4、结语天津站交通枢纽工程，是目前国内最大的交通枢纽。

其相邻大铁站房和地铁站都将是大客流集散地。

通过上述相关接口，能基本实现枢纽与周边工程在正常运营及灾害工况下统一指挥协调管理的需要。

参考文献1刘永谦.综合交通枢纽建设和运营管理模式的研究，-城市轨道交通研究-2010-02-15.2刘永谦.综合交通枢纽建设和运营管理模式的研究，2010

（2）.3刘永谦.网络化运行中的城市轨道交通综合监控系统接口方案及运营模式，城市轨道交通研究,2007（9）10124樊茹琴.综合交通客运枢纽信息化初探.铁道通信信号,2007-05-17Internet进行访问的可扩展的应用程序，高级的计算云通常包含一些其他的计算资源，例如存储区域网络，网络设备，防火墙以及其他安全设备等4。

因此，有了云计算的计算能力为依托，充分利用云计算的计算资源，必将为农产品流通信息化的发展带来崭新的契机。

5、结语本文介绍了RFID的工作原理，RFID在农产品流通中的应用，设计了基于RFID的农产品流通信息系统。

RFID正在以其独特的优势和强大的发展前景，不断地渗透到各行各业的应用中。

在不久的将来，RFID技术必将取代条形码，在农产品流通中占有一席之地。

参考文献1中国物品编码中心.SAVANT技术说明书Z.2003:

6-10.2胡艺峰,张友华,李绍稳等.物联网在农产品物流中的应用研究.2010第二届IITA人工智能联合学术会议,2010,12.25.3张建华,孟晓明.基于RFID的现代食品物流系统模型研究.商场现代化,2005,5:

2-34陈康,郑纬民.云计算:

系统实例与研究现状.软件学报J,2009,5（20）:

1337-13485李如年.基于RFID技术的物联网研究J.中国电子科学研究院学报,2009,12（6）:

594-597.6余雷.基于RFID电子标签的物联网物流管理系统J.微计算机信息,2006

（2）:

235.上接第64页方。

数控机床维修技术作为一门新的行业，它的直接目的和最终结果就是使数控机床恢复正常运行，从而保证设备的顺利使用。

数控技术的发展可谓是日新月异，新设备，新系统层出不穷，作为从事数控系统维修技术的相关人员，就应该不断地学习和掌握新的知识与技术，并将其总结，归纳，使其具有可利用性、持续发展性,为行业内的其余人员提供参考，这样大家才能共同进步。

参考文献1孙伟.数控设备故障诊断与维修技术.北京国防工业出版社,2008.2张宝林.数控技术M.北京:

机械工业出版社,1997.上接第88页在网络数据库的构建过程中，运用了大量的ASP网络编程技术，主要包括下列五个部分：

（1）对Access数据库数据的输入、补充及更新，设置相应的浏览器界面，有密码管理、数据导入等功能。

（2）对用户浏览器输入数据的获取，定义较多的变量，将用户通过浏览器输入的风环境参数、建筑结构的外形参数以及结构的自振特性参数的具体数值赋给相应的变量。

（3）数据库查询：

根据用户输入的建筑结构外形参数和风环境参数，在Access数据库中查询并快速获取该建筑物所对应的风洞试验数据。

（4）在线计算：

根据获取的风洞试验数据和相关的建筑物参数，按照高层建筑等效静力风荷载计算方法在线计算结构在顺、横风向及扭转方向的设计荷载，其中包括动力荷载及静力荷载。

（5）结果显示：

本网络数据库平台给出了有关高层建筑风荷载的两个结果，一是高层建筑三个方向上的基底力矩系数曲线，需要通过画图语句完成，另一个是高层建筑最终的风荷载设计取值，可直接用于结构设计中。

在上述五部分内容的编程实现中，第一、四、五部分的编程语句较多，花费了较多的时间，同时，需要反复细致的检查，确保输出的风荷载数据结果的正确性。

4、网络数据库平台的实际工程运用某高层建筑在初步设计阶段时，需通过调整建筑物表面的外形来获取合理的设计风荷载，现行规范没有提供该类建筑物风荷载取值的相应条文，同时，由于时间关系不可能进行风洞试验，况且进行风洞试验时的建筑结构外形并不一定是最终确定的外形。

该高层建筑的结构设计师在获知了本文所述的网络数据库平台网址后，仅用了几分钟时间就进行了多个建筑外形的对比，最终确定了合理的建筑物表面外形。

5、结语本文运用Access数据库及ASP网络编程技术，构建了高层建筑抗风网络数据库平台，通过Internet的开放性及可编程性，将大量的风洞试验数据结果向公众开放，并在线查询、计算并显示各种高层建筑的设计风荷载，可作为结构抗风设计的有效手段。

参考文献1Zhou,Y.，Kijewski,T.&Kareem,A.（2003）AerodynamicLoadsonTallBuildings:

InteractiveDatabaseJournalofStructuralEngineering，129（3），394-4042全涌,田村幸雄,松井正宏,曹曙阳.（2006）.低矮建筑气动数据库介绍，第七届全国风工程和工业空气动力学学术会议,成都项目支持:

本文是在福建省自然科学基金（计划项目编号2008J0218，基金项目编号T0850009）的资助下完成的，在此表示感谢。

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