一種基于rfid的谷物溯源識別方法和識別系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及糧食食品安全、RFID無線射頻技術(shù)、自動控制技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基 于RFID的谷物溯源識別方法和識別系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國是一個糧食生產(chǎn)大國，也是一個糧食消費大國。糧食作為人們?nèi)粘Ｉ钪凶?基本、最重要的食品及食品加工的基礎(chǔ)原料，其質(zhì)量安全是食品安全的基礎(chǔ)和前提，關(guān)系到 廣大人民群眾的身體健康，關(guān)系到社會的穩(wěn)定與發(fā)展。因此保證糧食安全生產(chǎn)是食品安全 的的重點。
[0003] 糧食食品從田間到餐桌，涉及生產(chǎn)、流通和消費等多個環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)相互聯(lián)系、相 互影響，糧食食品安全監(jiān)管工作呈現(xiàn)出監(jiān)管鏈條長、監(jiān)控對象多、難度大等特點；在糧食生 產(chǎn)中運輸、儲藏等環(huán)節(jié)，按照不同等級或用于將來自多個農(nóng)產(chǎn)或農(nóng)戶的糧食產(chǎn)品進行混合 分銷、運輸、儲藏而難以追溯到源頭。因此，解決糧食追溯中難以追溯到產(chǎn)地源頭的問題，對 保障我國糧食食品安全生產(chǎn)，穩(wěn)定國民經(jīng)濟和社會秩序有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，采取以下技術(shù)方案：
[0005] -種基于RFID的谷物溯源識別方法，該方法是將RFID電子標簽與谷物籽粒的混 合物倒入導入機構(gòu)后，經(jīng)過下料斗、滾刷、擋板和撫平器的處理將混合物均勻地平鋪在傳送 帶上，所述RFID電子標簽為顆粒狀，記載了谷物的標識信息，包括谷物的生產(chǎn)地，谷物類 型、品種；傳送帶不斷的周而復始的傳送轉(zhuǎn)動；混合物在傳送帶的傳送過程中經(jīng)過RFID感 應線圈；在RFID感應線圈的感應區(qū)內(nèi)，閱讀器同時讀取多個RFID電子標簽信息以獲得谷物 的標識信息，并將信息傳回上位機。
[0006] 所述閱讀器將多個RFID電子標簽信息同時讀取，具體是RFID電子標簽與RFID感 應線圈形成互感電流，經(jīng)過電信號的轉(zhuǎn)換，RFID電子標簽以脈沖信號發(fā)送給閱讀器一個應 答信息，閱讀器將感應電流轉(zhuǎn)換為字符串數(shù)據(jù)，通過串口與上位機建立通信信道并進行數(shù) 據(jù)交換，將字符串信息傳送給上位機，所述上位機通過每個RFID電子標簽的唯一標識碼調(diào) 用核心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，將谷物的生產(chǎn)地，物流過程，倉儲信息，質(zhì)檢結(jié)果，交易信息顯示出來， 實現(xiàn)對谷物的精確溯源。
[0007] 優(yōu)選的，閱讀器通過防沖突機制對多個RFID電子標簽進行信息讀取，所述防沖突 機制為ALOHA防沖撞算法。
[0008] 優(yōu)選的，所述傳送帶將谷物傳送至篩選分離器，在篩選分離器中完成RFID電子標 簽與谷物的分離。
[0009] 本發(fā)明還公開了一種基于RFID的谷物溯源識別系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括RFID電子標簽、 導入機構(gòu)、傳送帶、閱讀器和上位機，所述RFID電子標簽為顆粒狀，記載了谷物的標識信 息，包括谷物的生產(chǎn)地，谷物類型、品種；所述導入機構(gòu)設置在傳送帶的入端上方，所述導入 機構(gòu)包括下料斗、滾刷和撫平器、擋板，滾刷和撫平器設置在下料斗的出口端和傳送帶的入 口端之間，擋板設置在傳送帶入口端的兩側(cè)，在擋板、滾刷和撫平器的共同作用下混合物被 均勻地平鋪在傳送帶上；所述傳送帶不斷的周而復始的傳送轉(zhuǎn)動；所述閱讀器的感應線圈 設置在與傳送帶運動平行和垂直兩個方向上；所述上位機與閱讀器連接通信。
[0010] 優(yōu)選的，所述RFID電子標簽的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)分為發(fā)送部分、接收部分和射頻接口 部分，
[0011] 所述發(fā)送部分包括ASK反向調(diào)制電路和功率放大電路，ASK反向調(diào)制電路將微處 理器發(fā)出的數(shù)字編碼信號進行ASK幅度調(diào)制，再通過功率放大電路放大后送到RFID天線端 發(fā)給讀寫器；
[0012] 所述接收部分包括包絡產(chǎn)生電路和檢波電路，包絡產(chǎn)生電路從RFID天線端接收 發(fā)送部分發(fā)出的信號，通過檢波電路發(fā)送至微處理器進行編解碼處理；
[0013] 所述射頻接口部分通過電源產(chǎn)生電路、穩(wěn)壓電路及時鐘發(fā)生電路將所述發(fā)送部分 及接收部分關(guān)聯(lián)在一起，協(xié)同工作（RFID電子標簽的頻率為918M赫茲，RFID電子標簽的天 線采用全極化設計，協(xié)議標準為國際標準ISO/IEC18000-6,RFID電子標簽的制成材料選 用注塑材料）。
[0014] 優(yōu)選的，RFID電子標簽針對不同的谷物設置不同的形狀：
[0015] 水稻：RFID電子標簽形狀為邊緣有棱角的橢圓形，兩端長8. 0~8. 2mm，寬3. 1~ 3. 3mm，厚 2. 1 ~2. 3mm;
[0016] 小麥：RFID電子標簽形狀為邊緣有棱角的橢圓形，兩端長6. 5~7. 1mm，兩側(cè)寬 2. 9 ~3. 4mm；
[0017] 黃豆：RFID電子標簽形狀為邊緣有棱角的球形或卵圓形，直徑5~6mm;
[0018] 玉米：
[0019] 玉米用作糧食時：RFID電子標簽形狀為邊緣為弧狀的方形；
[0020] 玉米用作制作淀粉、酒精時：RFID電子標簽形狀為長方形，頂端至尾部長度 11. 6~1. 3mm，兩側(cè)之間寬度7. 8~8. 2mm。
[0021] 更具體的RFID電子標簽針對不同的谷物設置不同的形狀：
[0022] 水稻：RFID電子標簽形狀為邊緣有棱角的橢圓形，兩端長8. 1mm，寬3. 2mm，厚 2. 2mm；
[0023] 小麥：RFID電子標簽形狀為邊緣有棱角的橢圓形，兩端長6. 8mm，兩側(cè)寬2. 2mm;
[0024] 黃豆：RFID電子標簽形狀為邊緣有棱角的球形或卵圓形，直徑5. 5mm;
[0025]玉米：
[0026] 玉米用作糧食時：RFID電子標簽形狀為邊緣為弧狀的方形；
[0027] 玉米用作制作淀粉、酒精時：RFID電子標簽形狀為長方形，頂端至尾部長度12mm， 兩側(cè)之間寬度8mm〇
[0028] 優(yōu)選的，該系統(tǒng)還包括篩選分離器，所述篩選分離器設置在傳送帶的出端下方，所 述篩選分離器自上而下包括篩分網(wǎng)、分類導管和收集容器，所述篩分網(wǎng)可以振動，所述篩分 網(wǎng)的篩孔允許谷物下落而不允許RFID電子標簽下落，谷物自所述分類導管落入收集容器。
[0029] 優(yōu)選的，所述篩分網(wǎng)的篩孔孔徑小于等于RFID標簽的直徑，大于溯源谷物的直 徑。
[0030] 本發(fā)明的有益效果
[0031] 基于RFID技術(shù)的糧食產(chǎn)地識別、分離裝置的導入機構(gòu)將糧食籽粒和顆粒型RFID 的電子標簽混合物傳輸?shù)絺魉蛶?，?jīng)過RFID環(huán)形感應天線，電子標簽接收到工作場范圍 內(nèi)的脈沖信號，電子標簽內(nèi)的芯片中的相關(guān)電路對此信號進行調(diào)制、編碼、解密等操作，然 后對命令請求、密碼驗證、權(quán)限級別等進行判斷，將電子標簽中唯一表示糧食產(chǎn)地的標識信 息發(fā)回讀寫器，讀寫器再通過串口與上位機通信。閱讀器天線檢測出來的多個電子標識傳 回上位機軟件，調(diào)用本地數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，檢索出電子標簽標識對應的數(shù)據(jù)庫里面的相關(guān)信息 (谷物名稱，產(chǎn)地，等級，收獲時間，生產(chǎn)環(huán)境信息，物流信息等）。通過上位機便可查詢糧食 精確產(chǎn)地信息、存儲信息、運輸信息。在傳送機構(gòu)的下端設計了一個篩選分離裝置，用于在 糧食加工前將顆粒型RFID電子標簽與糧食籽粒分離，以免在加工階段造成糧食污染。此 外，一種基于RFID的谷物溯源識別系統(tǒng)的設計還具有一下優(yōu)點：
[0032] (1)借用現(xiàn)有功能設計如圖2,更高的集成了RFID電子標簽的內(nèi)部電路和調(diào)制解 調(diào)模塊，大大的減小了RFID電子標簽的體積，根據(jù)特定的要求將RFID電子芯片封裝成特定 的形狀（比如針對水稻和小麥糧食籽粒可以封裝成橢球形，不同種類可以選擇封裝成不同 顏色），可以跟谷物混合的更好，方便物流的跟蹤，谷物信息的溯源。
[0033] (2)RFID