專利名稱：物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置及管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及RFID技術(shù)領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，特別涉及一種用于了解食品的發(fā)展趨勢，提供與質(zhì)量安全管理計劃相關(guān)的各種食品信息渠道，如實(shí)驗(yàn)結(jié)果、安全質(zhì)量證書、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、配料和添加劑等的食品物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣，蔬果農(nóng)產(chǎn)品的供給格局發(fā)生了根本性的變化，不僅品種豐富而且數(shù)量充足，然而與此同時，由于我國農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、經(jīng)營的基礎(chǔ)設(shè)施比較薄弱，環(huán)境污染問題嚴(yán)重，農(nóng)藥濫用得不到有效管理，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留和污染形勢嚴(yán)峻；“民以食為天，食以安為先”，農(nóng)產(chǎn)品安全已成為當(dāng)前世界各國共同關(guān)注的一個焦點(diǎn)問題，建立和實(shí)施完善的可追溯蔬果物流體系是當(dāng)務(wù)之急。零售商或消費(fèi)者手中的食品很可能來自世界各地，并且經(jīng)常需要輾轉(zhuǎn)許多公司才到達(dá)，這種復(fù)雜性必然使食品的質(zhì)量和安全保障面臨巨大的挑戰(zhàn)。面對這種挑戰(zhàn)，有效的食品安全與質(zhì)量保障計劃非常必要，它必須能夠?qū)崿F(xiàn)對食品來源及在運(yùn)送過程中經(jīng)歷的變化及時、準(zhǔn)確的了解，即實(shí)現(xiàn)對整個供應(yīng)鏈的追溯。對此，傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈管理可以說是無能為力，而基于網(wǎng)絡(luò)的電子溯源跟蹤系統(tǒng)則憑借其強(qiáng)大的溯源能力，在啟動后可以看到食品的 “生命歷程”，并且能夠一直追溯到來源，因而可以實(shí)現(xiàn)對整個供應(yīng)鏈的有效追溯。而這種供應(yīng)鏈的追溯能力通常是指存在于供應(yīng)鏈每一個環(huán)節(jié)中的終端與終端間的透明程度。電子追溯系統(tǒng)由于可以使終端之間的工作透明化，因而能夠確保消費(fèi)者購買產(chǎn)品的質(zhì)量與安全， 即使遇到問題也能夠迅速而準(zhǔn)確的做出反應(yīng)。因此，一種新的可以一直追溯到來源，同時保證實(shí)現(xiàn)對整個供應(yīng)鏈的有效追溯的、 可以使各終端之間的工作透明化的發(fā)明勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)的貨物管理包括貨架管理是不連續(xù)而且有些是混亂的，有很多手工操作所造成的信息輾轉(zhuǎn)與流失，根本無法實(shí)現(xiàn)對整個供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)的完整閉合式追溯，并由此而引發(fā)了一系列問題，例如貨源記錄不完整、質(zhì)量事故問責(zé)不清、質(zhì)量監(jiān)管易出紕漏等問題。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置以及對應(yīng)的管理方法，其提供一種一直追溯到來源，同時保證實(shí)現(xiàn)對整個供應(yīng)鏈有效追溯的、可以使各終端之間的工作透明化的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，尤其是一種食品物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置。即以食品的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置為例，本發(fā)明的目的是開發(fā)一種能夠讓食品生產(chǎn)及流通信息在操作過程中即時更新，并能讓用戶通過它了解食品的發(fā)展趨勢，提供了解與質(zhì)量安全管理計劃相關(guān)的各種食品信息渠道，如實(shí)驗(yàn)結(jié)果、安全質(zhì)量證書、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、配料和添加劑等等的電子跟蹤裝置。
本發(fā)明要解決的是食品的質(zhì)量和安全保障問題。由于零售商或消費(fèi)者手中的食品很可能來自世界各地，并且經(jīng)常需要輾轉(zhuǎn)許多公司才到達(dá)，所以食品的質(zhì)量和安全保障面臨巨大挑戰(zhàn)。為了解決上述問題，我們發(fā)明了食品物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置。該裝置包括電子標(biāo)簽、讀寫器、便攜式讀寫器和主服務(wù)器四部分。該系統(tǒng)首先把數(shù)據(jù)庫里的食品信息由主機(jī)服務(wù)器通過食品追溯管理系統(tǒng)軟件進(jìn)行一定的信息處理，然后將攜帶有商品價格等內(nèi)容的信息通過以太網(wǎng)(以及其他通信接口)無線或有線發(fā)送到前端的讀寫器設(shè)備中；接著，讀寫器設(shè)備通過無線方式將載有食品產(chǎn)地、營養(yǎng)價值、以及食品庫存信息等重要內(nèi)容的信號發(fā)送到布設(shè)在超市或食品倉庫等貨架上的電子標(biāo)簽上，電子標(biāo)簽通過無線方式接收讀寫器發(fā)來的信號并解析還原，然后將食品信息通過液晶屏顯示出來。該裝置采用的電子標(biāo)簽是一種終端信息顯示設(shè)備，它由2. 4GHz無線收發(fā)模塊(內(nèi)置PCB天線)、高頻激勵模塊、LCD顯示及控制模塊以及電池四部分組成。它能夠讓食品生產(chǎn)及流通信息在操作過程中即時更新，并能讓用戶通過它了解食品的發(fā)展趨勢；該裝置采用的讀寫器是負(fù)責(zé)計算機(jī)主服務(wù)器與電子標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，它由2. 4GHz無線收發(fā)模塊、 控制模塊、WI FI模塊及天線四部分組成；該裝置采用的便攜式讀寫器基于STR710FZ2T6微處理器和CC2500射頻收發(fā)芯片，能對頻率為2. 4GHz的超高頻標(biāo)簽進(jìn)行讀寫?？捎刹僮魅藛T隨身攜帶，自動完成對附近區(qū)域電子標(biāo)簽的信息采集，然后通過無線通信線路將標(biāo)簽的標(biāo)識ID發(fā)送到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，最后數(shù)據(jù)庫服務(wù)器將詳細(xì)資料通過無線通信線路回傳至讀寫器，也可在安全性控制下對該區(qū)域內(nèi)指定電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)寫入；該裝置的主服務(wù)器主要分為應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信模塊、前端設(shè)備通信模塊三個部分。它負(fù)責(zé)讀取后臺數(shù)據(jù)庫信息， 運(yùn)行各種與食品產(chǎn)地、包裝質(zhì)量、價格等相關(guān)的服務(wù)軟件，負(fù)責(zé)對食品倉儲管理系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程配置、管理等工作。即一種物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，其特征在于，其至少包括電子標(biāo)簽、讀寫器、便攜式讀寫器和主服務(wù)器四部分。所述電子標(biāo)簽包括無線收發(fā)模塊、高頻激勵模塊、IXD顯示及控制模塊以及電池四部分。所述LCD顯示及控制模塊中的控制模塊由微控制器和晶振構(gòu)成。所述讀寫器由無線收發(fā)模塊、控制模塊、WIFI模塊及天線四部分組成，所述天線采用的是2. 4GHz的桿狀天線。所述便攜式讀寫器采用WINCE的操作系統(tǒng)，內(nèi)部集成無線傳輸模塊，由無線收發(fā)模塊、一維/ 二維條形碼掃描器、控制模塊及電源模塊組成。所述便攜式讀寫器包括控制模塊，射頻傳輸模塊、WI FI模塊及用戶顯示和輸入模塊四部分。一種貨品的管理方法，其特征在于，其包括主服務(wù)器，負(fù)責(zé)讀取后臺數(shù)據(jù)庫信息，運(yùn)行各種與貨品產(chǎn)地、包裝質(zhì)量、價格等相關(guān)的服務(wù)軟件，負(fù)責(zé)對貨品倉儲管理系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程配置、管理工作；電子標(biāo)簽，作為一種終端信息顯示設(shè)備；讀寫器，負(fù)責(zé)計算機(jī)主服務(wù)器與電子標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；以及，便攜式讀寫器，電子標(biāo)簽與讀寫器實(shí)現(xiàn)綁定與解綁定功能，方便操作人員隨時隨地對貨場的任何貨品進(jìn)行查驗(yàn)，并隨時更改出錯的信息。所述電子標(biāo)簽包括無線收發(fā)模塊、高頻激勵模塊、IXD顯示及控制模塊以及電池四部分；所述IXD顯示及控制模塊中的控制模塊由微控制器和晶振構(gòu)成。所述讀寫器由無線收發(fā)模塊、控制模塊、WIFI模塊及天線四部分組成，所述天線采用的是2. 4GHz的桿狀天線。所述便攜式讀寫器采用WINCE的操作系統(tǒng)，內(nèi)部集成無線傳輸模塊，其包括控制模塊，射頻傳輸模塊、WIFI模塊及用戶顯示和輸入模塊四部分。本發(fā)明的有益效果是方便、性能好，能夠讓食品生產(chǎn)及流通信息在操作過程中即時更新，并能讓用戶通過它了解貨品、食品的發(fā)展趨勢，提供了解與質(zhì)量安全管理計劃相關(guān)的各種食品信息渠道，有利于貨物流程化管理，以及相關(guān)質(zhì)量、時效等方面的監(jiān)管，大大改善了目前的貨物管理體系。


通過以下對本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)合其附圖的描述，可以進(jìn)一步理解其發(fā)明的目的、 具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點(diǎn)。其中，附圖為圖1是本發(fā)明物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置的整體框架示意圖；圖2是本發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置的終端電子標(biāo)簽組成框架示意圖；圖3是本發(fā)明的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置的讀寫器組成框架示意圖；圖4是本發(fā)明的手持讀寫器組成框架示意具體實(shí)施例方式本發(fā)明是應(yīng)用在食品生產(chǎn)車間、農(nóng)場，銷售賣場、超市以及貨物倉儲等方面的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置及對應(yīng)的管理方法，是在對現(xiàn)有的生產(chǎn)資料及貨物管理狀態(tài)以及物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上做出的重大改進(jìn)，具有非常重要的實(shí)踐意義。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖1-4及實(shí)施對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。如圖所示，本發(fā)明以食品的貨架管理為例進(jìn)行說明，其他的相關(guān)貨物的管理與此相類同的，皆在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本發(fā)明中不另做解釋。本發(fā)明物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置采用電子標(biāo)簽作為一種終端信息顯示設(shè)備，它由2. 4GHz無線收發(fā)模塊(內(nèi)置PCB天線)、高頻激勵模塊、IXD顯示及控制模塊以及電池四部分組成。其中控制模塊由微控制器和晶振構(gòu)成，負(fù)責(zé)控制整個系統(tǒng)工作，微控制器采用的是TI公司的芯片MSP430CG4芯片具有16位超低功耗MCU, 92KB ROM,8KB RAM、12位ADC、 雙DAC、DMA、3個運(yùn)算放大器和160段IXD，結(jié)合芯片內(nèi)部的顯示驅(qū)動，還可以完成電子標(biāo)簽的顯示功能；射頻收發(fā)芯片采用的是TI公司的芯片CC2500，該芯片具有2501ApS的數(shù)據(jù)傳輸率，其接收靈敏度達(dá)_99dBm，在芯片輸出端使用的是自制PCB天線，使發(fā)射功率能保持在 Ocffim。在一個20引腳的芯片中包括了高頻發(fā)射、高頻接收、PLL合成、I/Q調(diào)制、I/Q解調(diào)、 多頻道切換、異步通信接口等，可接單片機(jī)串口直接使用進(jìn)行程序錄入，廣泛應(yīng)用于無線數(shù)傳產(chǎn)品設(shè)計；電池采用的是松下CRM50型號的鋰電池，電池容量550mAh@3V，由于我們對電子標(biāo)簽使用分時隙的工作模式，并結(jié)合CSMA-CA的防沖突協(xié)議算法，使電子標(biāo)簽每隔20秒自動喚醒一次，并向外搜索讀寫器發(fā)送的信息，每一次接收信息時間不超過450ms，這樣我們的電子標(biāo)簽是在一種較低能耗的模式下工作，在不更換電池的基礎(chǔ)上可以連續(xù)工作3年以上。所述物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置采用的讀寫器是負(fù)責(zé)計算機(jī)主服務(wù)器與電子標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，它由2. 4GHz無線收發(fā)模塊、控制模塊、WIFI模塊及天線四部分組成。其中控制模塊采用的是TI公司的ARM9處理芯片LM3S9781，該芯片具有32-bit ARM Cortex-M3、128KB single-cycle flash up to 50Mhz、64KB single-cycle SRAM等性能，夕卜部擴(kuò)展RAM和FLASH存儲器以便于運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)，通過JTAG接口與PC連通進(jìn)行程序錄入，通過USB接口連接無線網(wǎng)卡，用于與PC終端通訊。無線收發(fā)模塊采用的是TI公司的芯片CC2500，WIFI模塊是集成的騰達(dá)公司TWL54U無線網(wǎng)卡，天線采用的是2. 4GHz的桿狀天線。通過與主服務(wù)器連接的路由器分配給讀寫器的WIFI模塊固定的IP地址，每一個讀寫器通過無線收發(fā)模塊同時可以連接200個電子標(biāo)簽(電子標(biāo)簽在安裝前通過手持讀寫器與對應(yīng)的讀寫器綁定)，這樣就形成了一個網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，主服務(wù)器通過網(wǎng)狀網(wǎng)下發(fā)的數(shù)據(jù)再通過各讀寫器就能到達(dá)對應(yīng)的電子標(biāo)簽。在200個電子標(biāo)簽共同與同一個讀寫器進(jìn)行通信時，我們開發(fā)的CSMA-CA協(xié)議就起作用了，在各個時機(jī)里同時響應(yīng)的電子標(biāo)簽只有一個的場合下才能得到這個電子標(biāo)簽的正常數(shù)據(jù)。信息讀取之后讀寫器對于這個電子標(biāo)簽發(fā)送在一定的時間內(nèi)不再響應(yīng)的睡眠的指令(Sleep/Mute)使之在休眠，避免再次向應(yīng)。另外在各個時機(jī)內(nèi)同時由幾個電子標(biāo)簽響應(yīng)，判別為“沖突”。在這種情況下，內(nèi)存內(nèi)的另外兩位數(shù)所記錄的次數(shù)批量，重復(fù)初始批次號開始的處理。我們這種搭載有防碰撞(防沖撞)功能的 RFID系統(tǒng)中，為了只讀一個標(biāo)簽，需幾經(jīng)調(diào)整次數(shù)批量反復(fù)讀取進(jìn)行檢索。所以，一次性讀取具有一定數(shù)量的標(biāo)簽的情況下，所有的標(biāo)簽都被讀到為止其速度是不同的，一次性讀取的標(biāo)簽數(shù)目越多，完成讀取所需時間要比單純計算所需的時間越長。所有的電子標(biāo)簽都完成響應(yīng)之后，讀寫器向他們發(fā)送喚醒的指令(Wake Up)，從而完成對所有電子標(biāo)簽的信息讀取。所述物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置采用的手持/便攜式讀寫器基于STR710FZ2T6微處理器和CC2500射頻收發(fā)芯片，能對頻率為2. 4GHz的超高頻標(biāo)簽進(jìn)行讀寫。它由控制模塊，射頻傳輸模塊、WIF I模塊及用戶顯示和輸入模塊四部分?？刂颇K功能與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)軟件進(jìn)行通信，并執(zhí)行動作指令；控制與射頻標(biāo)簽的通信過程；信號的編碼與解碼；執(zhí)行防碰撞算法；對讀寫器與標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密解密；進(jìn)行讀寫器與標(biāo)簽之間的身份驗(yàn)證、綁定及解綁定?？刂颇K硬件部分之系統(tǒng)板基于STR710FZ2T6處理器芯片，外部擴(kuò)展 RAM和FLASH存儲器以便于運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)，通過USB接口連接無線網(wǎng)卡，用于與PC終端通訊。處理器系統(tǒng)使用3個晶振，其中16M和48M有源晶振信號分別作為STR芯片的主時鐘和USB時鐘，31的振蕩器用于提供實(shí)時時鐘信號。處理器芯片采用STR710FZ2T6芯片，片選/CSO和/CSl信號分別選通外部擴(kuò)展的FLASH和RAM地址段，使用了芯片的USB、 JTAG接口和U2串口。BOOT模式用于配置啟動模式(決定系統(tǒng)復(fù)位時從何處引導(dǎo)，可以選擇片內(nèi)Flash、RAM、片外存儲器)。射頻傳輸模塊功能產(chǎn)生高頻發(fā)射能量，激活射頻標(biāo)簽并為其提供能量(提供13. 56MHz的高頻信號對電子標(biāo)簽進(jìn)行激活綁定)；對發(fā)射信號進(jìn)行調(diào)制，用于將數(shù)據(jù)傳輸給射頻標(biāo)簽；接收并解調(diào)來自射頻標(biāo)簽的無線電信號。無線傳輸部分仍采用CC2500，單片無線收發(fā)一體的芯片，在一個20腳的芯片中包括高頻接收、PLL合成、I/Q 調(diào)制、I/Q解調(diào)、多頻道切換、異步通信接口等，是目前集成度較高的無線數(shù)傳產(chǎn)品之一?？梢灾苯咏訂纹瑱C(jī)串口使用，這是有些RF收發(fā)芯片所不具備的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于無線數(shù)傳產(chǎn)品設(shè)計。讀寫器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時，首先初始化屏幕，然后等待按鍵中斷，當(dāng)有鍵按下時，根據(jù)鍵值執(zhí)行相應(yīng)工作；當(dāng)在指定時間內(nèi)沒有鍵按下時，系統(tǒng)則進(jìn)入休眠狀態(tài)，從而達(dá)到省電的目的。當(dāng)成功采集到射頻標(biāo)簽的信息后，應(yīng)用程序?qū)?biāo)簽信息(包括標(biāo)簽ID、標(biāo)簽狀態(tài)等)通過LCD顯示給用戶，并將標(biāo)簽ID通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器檢索到該ID對應(yīng)的詳細(xì)信息后，又通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊將詳細(xì)信息回傳給讀寫器，最后在LCD上顯示出來。為了保證數(shù)據(jù)傳輸速度與數(shù)據(jù)的正確性，可以將數(shù)據(jù)分塊傳輸。在數(shù)據(jù)傳輸時，根據(jù)數(shù)據(jù)流的特點(diǎn)，在分塊的數(shù)據(jù)中添加塊校驗(yàn)，這樣可以及時的發(fā)現(xiàn)錯誤，并反饋錯誤信息。讀寫器接收到分塊的數(shù)據(jù)并計算校驗(yàn)后，將數(shù)據(jù)存放在讀寫器中， 并判斷數(shù)據(jù)是否接收完畢。為了提高讀寫器工作效率，可以將校驗(yàn)過的數(shù)據(jù)即時顯示，而不必等到數(shù)據(jù)全部接收完畢。所述物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置采用的主服務(wù)器負(fù)責(zé)讀取后臺數(shù)據(jù)庫信息，運(yùn)行各種與食品產(chǎn)地、包裝質(zhì)量、價格等相關(guān)的服務(wù)軟件，負(fù)責(zé)對食品倉儲管理系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程配置、管理等工作。整個系統(tǒng)軟件主要分為應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信模塊、前端設(shè)備通信模塊三個部分。應(yīng)用系統(tǒng)提供軟件功能界面，數(shù)據(jù)通信模塊獲取食品信息和食品狀態(tài)更新， 前端設(shè)備通信模塊完成應(yīng)用系統(tǒng)和讀寫器、電子標(biāo)簽、手持讀寫器等之間的通信。數(shù)據(jù)通信模塊將各種食品的信息數(shù)據(jù)庫存入數(shù)據(jù)庫信息處理平臺，該信息平臺能對任一食品信息進(jìn)行修改、查詢及刪除命令。然后信息平臺通過遠(yuǎn)程通信平臺無線將信息發(fā)送給各個讀寫器， 讀寫器再將對應(yīng)的信息發(fā)送至各個電子標(biāo)簽，反之整個通路也是可以實(shí)現(xiàn)的，各個電子標(biāo)簽檢測或者上報的信息通過整個通路也能發(fā)送至信息處理平臺。前端設(shè)備通信模塊先將定義好的各種通信接口進(jìn)行調(diào)用，對前端各設(shè)備間進(jìn)行協(xié)議綁定。S卩，一種能夠讓食品生產(chǎn)及流通信息在操作過程中即時更新，并能讓用戶通過它了解食品的發(fā)展趨勢，提供了解與質(zhì)量安全管理計劃相關(guān)的各種食品信息渠道，如實(shí)驗(yàn)結(jié)果、安全質(zhì)量證書、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、配料和添加劑等等的電子跟蹤裝置——食品追溯貨架管理系統(tǒng)。其特征在于該系統(tǒng)包括電子標(biāo)簽、讀寫器、便攜式讀寫器和主服務(wù)器四部分。該系統(tǒng)首先把數(shù)據(jù)庫里的食品信息由主機(jī)服務(wù)器通過食品追溯貨架管理系統(tǒng)軟件進(jìn)行一定的信息處理，然后將攜帶有商品價格等內(nèi)容的信息通過以太網(wǎng)(或其他通信接口)無線或有線發(fā)送到前端的讀寫器設(shè)備中；接著，讀寫器設(shè)備通過無線方式將載有食品產(chǎn)地、營養(yǎng)價值、以及食品庫存信息等重要內(nèi)容的信號發(fā)送到布設(shè)在超市或食品倉庫等貨架上的電子標(biāo)簽上，電子標(biāo)簽通過無線方式接收讀寫器發(fā)來的信號并解析還原，然后將食品信息通過液晶屏顯示出來。該系統(tǒng)的電子標(biāo)簽由2. 4GHz無線收發(fā)模塊、高頻激勵模塊、IXD顯示控制模塊及電池四部分組成，其中控制模塊采用的是TI公司的芯片MSP430CG4617，該芯片具有16位超低功耗MCU，92KB ROM,8KB RAM、12位ADC、雙DAC、DMA、3個運(yùn)算放大器和160段LCD ；射頻收發(fā)芯片采用的是TI公司的芯片CC2500，該芯片具有2501ApS的數(shù)據(jù)傳輸率，其接收靈敏度達(dá)-99dBm;讀寫器由2. 4GHz無線收發(fā)模塊、控制模塊、WIFI模塊及天線四部分組成，其中控制模塊采用的是TI公司的ARM9處理芯片LM3S9781，該芯片具有32-bit ARM Cortex -M3, 128KB single-cycle flash up to 50Mhz、64KB single-cycle SRAM 等性能；無線收發(fā)模塊采用的是TI公司的芯片CC2500，天線采用的是2. 4GHz的桿狀天線；手持式讀寫器采用的是WINCE的操作系統(tǒng)，內(nèi)部集成無線傳輸模塊，可以隨時隨地對電子標(biāo)簽進(jìn)行信息更新及綁定。主服務(wù)器負(fù)責(zé)讀取后臺數(shù)據(jù)庫信息，運(yùn)行各種與食品產(chǎn)地、包裝質(zhì)量、價格等相關(guān)的服務(wù)軟件，負(fù)責(zé)對食品倉儲管理系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程配置、管理等工作。RFID標(biāo)簽具有持久性，信息接收傳播穿透性強(qiáng)，信息存儲容量大、種類多等特點(diǎn)。 電子標(biāo)簽還能自動顯示食品庫存量，方便商家清點(diǎn)和核對。標(biāo)簽的規(guī)格及功能均可按商家要求定制，為連鎖超市和各種食品倉庫提供個性化解決方案。所述食品追溯貨架管理系統(tǒng)的讀寫器通過天線接收和傳輸信息，通過2. 4GHz傳輸模塊與電子標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，由于2. 4GHz頻率具有良好的穿透特性，因此并不要求電子標(biāo)簽在讀卡器視野范圍內(nèi)，加上數(shù)據(jù)處理快的特點(diǎn)，大多數(shù)無線讀寫器能夠同時收集到天線范圍內(nèi)的大量電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)。所述食品追溯貨架管理系統(tǒng)的便攜式讀寫器負(fù)責(zé)現(xiàn)場讀取電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息， 它由無線收發(fā)模塊、一維/ 二維條形碼掃描器、控制模塊及電源模塊組成。能使電子標(biāo)簽與讀寫器實(shí)現(xiàn)綁定與解綁定功能，還可以方便操作人員隨時隨地對貨場的任何食品進(jìn)行查驗(yàn)，并可以隨時更改出錯的信息。所述食品追溯貨架管理系統(tǒng)的主服務(wù)器負(fù)責(zé)讀取后臺數(shù)據(jù)庫信息，運(yùn)行各種與食品產(chǎn)地、包裝質(zhì)量、價格等相關(guān)的服務(wù)軟件，負(fù)責(zé)對食品倉儲管理系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程配
置、管理等工作。上述優(yōu)選實(shí)施例的描述使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能制造或使用本發(fā)明。這些實(shí)施例的各種修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，這里定義的一般原理可以被應(yīng)用于其它實(shí)施例中而不背離本發(fā)明的精神或范圍。因此，本發(fā)明并不限于這里示出的實(shí)施例，而要符合與這里揭示的原理和新穎特征一致的最寬泛的范圍。
權(quán)利要求
1.一種物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，其特征在于，其至少包括電子標(biāo)簽、讀寫器、便攜式讀寫器和主服務(wù)器四部分。
2.如權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，其特征在于，所述電子標(biāo)簽包括無線收發(fā)模塊、高頻激勵模塊、IXD顯示及控制模塊以及電池四部分。
3.如權(quán)利要求2所述的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，其特征在于，所述IXD顯示及控制模塊中的控制模塊由微控制器和晶振構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，其特征在于，所述讀寫器由無線收發(fā)模塊、控制模塊、WIFI模塊及天線四部分組成，所述天線采用的是2. 4GHz的桿狀天線。
5.如權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，其特征在于，所述便攜式讀寫器采用WINCE的操作系統(tǒng)，內(nèi)部集成無線傳輸模塊，由無線收發(fā)模塊、一維/ 二維條形碼掃描器、控制模塊及電源模塊組成。
6.如權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置，其特征在于，所述便攜式讀寫器包括控制模塊，射頻傳輸模塊、WIFI模塊及用戶顯示和輸入模塊四部分。
7.如權(quán)利要求1所述的管理方法，其特征在于，其包括主服務(wù)器，負(fù)責(zé)讀取后臺數(shù)據(jù)庫信息，運(yùn)行相關(guān)的服務(wù)軟件，負(fù)責(zé)設(shè)備的遠(yuǎn)程配置、管理；電子標(biāo)簽，作為一種終端信息顯示設(shè)備；讀寫器，負(fù)責(zé)計算機(jī)主服務(wù)器與電子標(biāo)簽之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；以及，便攜式讀寫器，電子標(biāo)簽與讀寫器實(shí)現(xiàn)綁定與解綁定功能，并隨時更改出錯的信息。首先，所述數(shù)據(jù)庫里的貨品信息由主機(jī)服務(wù)器通過軟件進(jìn)行信息處理；然后，將攜帶有貨品內(nèi)容的信息發(fā)送到前端的讀寫器設(shè)備中；接著，讀寫器通過無線方式將載有貨品內(nèi)容的信號發(fā)送到電子標(biāo)簽上，電子標(biāo)簽接收讀寫器發(fā)來的信號并解析還原，然后信息顯示出來。
8.如權(quán)利要求7所述的管理方法，其特征在于，所述電子標(biāo)簽包括無線收發(fā)模塊、高頻激勵模塊、IXD顯示及控制模塊以及電池四部分；所述IXD顯示及控制模塊中的控制模塊由微控制器和晶振構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求7所述的管理方法，其特征在于，所述讀寫器由無線收發(fā)模塊、控制模塊、WIFI模塊及天線四部分組成，所述天線采用的是2. 4GHz的桿狀天線。
10.如權(quán)利要求7所述的管理方法，其特征在于，所述便攜式讀寫器采用WINCE的操作系統(tǒng)，內(nèi)部集成無線傳輸模塊，其包括控制模塊，射頻傳輸模塊、WIFI模塊及用戶顯示和輸入模塊四部分。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置以及對應(yīng)的管理方法。其提供一種可一直追溯到食品原料來源的，同時保證實(shí)現(xiàn)對整個供應(yīng)鏈的有效追溯的、可以使各終端之間的工作透明化的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及傳輸裝置及方法，其至少包括電子標(biāo)簽、讀寫器、便攜式讀寫器和主服務(wù)器四部分；本發(fā)明的有益效果是方便、性能好，能夠讓貨品及食品生產(chǎn)及流通信息在操作過程中即時更新，并能讓用戶通過它了解貨品、食品的生產(chǎn)及流通發(fā)展趨勢，提供了解與質(zhì)量安全管理計劃相關(guān)的各種食品信息渠道，有利于貨物流程化、透明化管理，以及相關(guān)質(zhì)量、時效等方面的監(jiān)管，大大改善了目前的貨物、食品安全管理體系。
文檔編號G06Q10/00GK102169549SQ20111008590
公開日2011年8月31日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者余振興, 余普興, 李俊, 章晶, 鄒曉明 申請人:上海綠度信息科技有限公司