电子耳标培训讲解

RFID技术有了大 的发展，有了早 期的应用
RFID系统组成
RFID系统主要由三部分组成：
• 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。
• 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 计算机连接，进行数据交换。
电子耳标技术培训
目 录
• RFID技术 • 电子耳标 • RFID管理系统
一、RFID技术
基础概念
物联网：Internet of things（IoT）
是通过在物品上嵌入电子标签、条形码等能够存储物体信息的标识，通 过无线网络的方式将其即时信息发送到后台信息处理系统，而各大信息 系统可互联形成一个庞大的网络。从而可达到对物品进行实施跟踪、监 控等智能化管理的目的。
注射式电子标签
• 原理是利用一个特殊工具将电子标签放置到动物的皮下， 因此在动物的躯体与电子标签之间就建立起了一个固定 的联系，这种联系只有通过手术才能撤销。目前能做到 商用的注射式电子标签只有一颗米粒大小。 • 使用协议：ISO11784/ISO11785 近距离读写
药丸式电子标签
将一个电子标签安放在一个耐酸的圆柱形容器内，然 后将这个容器通过动物的食道放置到反刍动物的前胃 液内，一般情况下，药丸式电子标签会终身停留在动 物的胃内，达到跟踪和溯源牲畜相关信息的目的。 使用协议：ISO11784/ISO11785 近距离读写
三、RFID管理系统
RFID畜牧业解决方案
牲畜饲养环节
在牲畜出生饲养的时候，在其身上安装上RFID标签。此后 饲养员用一个手持设备，不断地设定、采集或存储它成长过程 中的信息，从源头上对生产安全进行控制。 此环节标签主要是记录牲畜在养殖场中生长发育、饲料配 方、用药记录、检疫信息等信息,并将该信息提供给下一个环节。
标签分类
3）根据工作频率分类： 低频LF：125KHz、134KHz（协 议标准：ISO11784/11785） 高频HF：3MHz-30MHz, 13.56MHz（协议标准：ISO18000-3） 超高频UHF：860MHz-960MHz（协议标准：ISO18000-6 ）
欧洲和部分亚洲频率为868MHz 、 北美定义频段为 902MHz-905MHz、日本建议的频段为950MHz-956MHz
10/29/2017
产品全程可追溯流程
(5)企业管理数据平台
企业管理数据平台能够实时处理各类传感器系统数据，并执行动态反馈，发挥生产监测预警作 用。 根据奶牛养殖周期和生产管理需要，按畜群和个体，按日、月度、季度、年度等形成综合数据
报表，实现养殖场精细化、智能化、动态管理。
提醒服务:
由于奶牛疾病、疫病治疗一般具有周期性，系统提醒兽医对个体奶牛进行持 续治疗，以免耽误病情。
(4)产品全程可追溯系统
<LPS-NS006>电子牛耳标 采用符合ISO/IEC18000-6C标准 产品频段范围920～925MHz TPU塑封材料，使用寿命大于5年 抗干扰能力强，灵敏度高 适应高低温等多种特殊环境 可定制成多种尺寸规格
(2)饲喂管理
饮水量、采食量数据管理是奶牛养殖生产实践上重点关注内容。
饮水量、采食量数据对于分析饲料转化率、分析原奶营养成分以及提高奶产量和质量具有重要意义。
系统采用国内独创的非接触式RFID传感技术，实时 记录每头奶牛的饮水量和采食量，能够自动生成个 体采食量分析报表。该项技术产品价格仅相相当于 国外同类产品的1/4,价格便宜，实用性好。 根据单体、群体采食量报告，结合产奶情况分析采 食-泌乳产出比，调整饲料配方，降低生产成本。
绿色消费环节
在肉制品交易过程中，最终消费者都将获得肉制品 溯源码。消费者可通过质量溯源信息平台进行质量信息 追溯查询，即可了解所购买猪肉的养殖场地、屠宰加工 场地、检验检疫等信息。质量溯源信息平台通过网络、 电话热线、短信等渠道，为消费者提供查询和举报投诉 服务。
３.１ 奶牛信息化管理系统
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微波：2.4GHz、5.8GHz
阅读器
RFID 阅读器 (Reader) 的主要任务是控制射频模 块向标签发射读取信号，并接收标签的应答， 对标签的对象标识信息进行解码，将对象标 识信息连带标签上其它相关信息传输到主机 以供处理。
天线
天线是一种以电磁波形式把前端射频信号功率 接收或辐射出去的装置，是电路与空间的界面器件 ，用来实现导行波与自由空间波能量的转化。
安全性（标签上的数据可以加密）
二、RFID电子耳标
RFID用于畜牧业的标签方式
耳牌式电子标签
耳牌式电子标签比条形码存储的数据多得多，而且能 适用于有油污、雨水的恶劣环境。阅读器的读取距离 远远大于条形码的读取距离，而且能实现批量读取。 使用协议：ISO18000 6B/6C 远距离批量读写
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(1)繁育管理
奶牛发情（爬跨）的开始时间:
下午6:00----晚上12:00，占25% 晚上12:00----早上6:00，占43% 早上6:00----中午12:00，占22% 中午12:00----下午6:00，占10% 78%发情发生在夜晚
奶牛计步器
替代人工观察 早起发现 精确到2小时活动量 监测发情率达到96% 监测奶牛行走、静卧、静立状态
物流配送环节
首先用手持RFID读写器读取运输车辆的车载RFID卡， 其上记载车牌号、运输单位wk.baidu.com是否检疫消毒、检疫消毒日 期等信息。然后进行肉品装车。 装车完毕后，系统自动记录装车时间、出发地、目的 地和车载RFID卡信息等。运输实行全程铅封处理，下一环 节接收肉品时，检查铅封，对车牌号、封识号，完好无误 后放行。
• 计算机：进行数据管理。
电子标签
电子标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子 编码，高容量电子标签有用户可写入的存储空间，附着在物 体上标识目标对象。
电子标签
标签分类
1）按标签的工作方式分类 主动式标签。用自身的射频能量主动地发射数据给读写 器的标签。主动标签含有电源。 被动式标签。由读写器发出查询信号触发后进入通信状 态的标签。被动标签可有源也可无源。 2）按标签有无能源分类 无源标签。标签中不含电池的标签。工作能量来自阅读 器射频能量。 有源标签。标签中含有电池的标签。不需利用阅读器的 射频能量。 半有源标签：阅读器的射频能量起到唤醒标签转入工作 状态的作用。
奶牛计步器
系谱管理：
当前，大多数奶牛场应用了人工授精技术。生产实践上，需要对奶牛 系谱精确管理，防止出现近亲繁殖，避免畜群生产性能下降。 采用RFID技术，对奶牛进行数字化标识，利用计算机软件建立整个畜 群的系谱结构，当人工授精前，输入种公牛精液编号，系统即可自动 提示是否近亲繁殖提示，给出最佳配种建议。 10/29/2017
批发零售环节
肉品进入销售环节后，经营户对其进行分割、包装、出 售。对于每一份分割品，经营户可用手持二维码识读设备读 取肉品信息，并与自己的商户信息一并赋予一追溯码。 此追溯码会同分割包装一起交到消费者手上。或对于不 需要包装的情况，经营户可在肉品出售时把追溯码信息用溯 源电子秤打印于收银条上交给消费者。
RFID：Radio Frequency Identification 缩写，射频识别。
RFID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。
牲畜屠宰加工环节
在屠宰前，读取牲畜身上的RFID标签信息，确认牲畜是有 过防疫记录并切实健康的，才可以屠宰并进入市场。 读取宰前活体的RFID电子标签中的信息，使用电子秤称重， 并使用满足屠宰工艺要求的二维条码打印机将宰前活体RFID信 息、宰后重量、屠宰单位和日期等信息一并自动打印于二维条 码中，并与宰后胴体一并进入检疫环节。
频段：指的是电磁波的频率范围，单位为Hz
RFID技术发展历史
2000—今 1941— 1960 1981—2000
雷达的改进催生 RFID技术，1948年 奠定了RFID理论基础 处于实验室阶段。
RFID产品种类更加 丰富，成本不断降 低。
1961—1980
RFID进入商业应用 标准化出现，RFID 产品逐渐进入生活。
条形码
在条形码的编码方式中在水平 和垂直方向的二维空间存储信 息的条码，称为二维条码（2 dimensional bar code），可直 接显示英文、中文、数字、符 号、图型
二维条形码
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） 可重复使用（重复地新增、修改、删除标签存储数据） 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 (一维条形码的容量 是 50Bytes，二维条形码最大的容量可储存 2至 3000字 符， RFID最大的容量则有数 MBytes。)
项目目标
(1) 在规模奶牛养殖企业构建一个物联网络，通过电子耳标和传感器技 术，使防疫管理和生产管理的对象——奶牛成为物联网终端节点。 (2) 利用当前先进的物联网技术，科学、精细、安全管理奶牛奶牛的的 体重、奶牛阶段、胎次、怀孕情况、生理周期、产奶量、奶质、环境等 生产环节，解决传统生产经营中存在的粗放管理漏洞及效益损失问题，
深度挖掘生产经营过程中的各种指标数据，提高企业经营效益。
(3) 养殖场内关键业务数据，如疫病监测数据，与畜牧兽医主管部门信 息服务平台实现联网、对接，服务于动物疫病预防控制及疫情监测。
(4) 实现原奶生产全程可追溯，提高奶牛养殖奶制品品质，保障奶业健
康发展。
智慧牧场组网结构
10/29/2017
智慧牧场数据平台
患乳房炎的奶牛乳典型特征是体细胞数上升，电导率值增加。实时探测牛奶 体细胞（SCC）和体温变化信息，为隐性乳房炎早期发现和诊断提供科学有 效手段。
营养代谢疾病：
患代谢疾病的种畜临床表现为采食、饮水量下降，运动量减少，产奶量下降 等症状。通过RFID技术监测采食量、饮水量、运动量和产奶量，能够早期发 现、综合诊断种畜常见性疾病。
支持读/写保护，支持定制加密防护
手持式管理终端<iData-80UHF>
强大的一维/二维条码扫描功能 300万自动对焦摄像头 3G（TD-SCDMA/WCDMA/EV-DO） 网络对讲功能 多功能底座（充电、数据传输、网络通信） 射频标签识读功能（可识读900MHz标签） 支持读写接触式CPU卡
操作系统Windows Mobile 6.1/6.5 Professional
在RFID系统中，天线分为电子标签天线和读写 器天线两大类，分别承担接收能量和发射能量的作 用。当前的RFID系统主要集中在 LF、HF (13.56MHz)、UHF（860~960MHz）和微波频段，
RFID系统工作原理
图1 图2
读写器和标签之间的耦合
RFID系统事件模型
一维条形码
一维条码是由一组宽度不同、 反射率不同的平行相邻的线条 和空白，按照一定的编码规则 和技术标准组合而成，用来表 示某种数据信息的符号。
10/29/2017
(3)泌乳、疾（疫）病监测预警
发热：
奶牛体温正常波动范围是37.5~39.5度，超过正常体温范围，往往是某些严 重疾病的表现。如稽留热、牛肺疫、牛结核病、口蹄疫、牛瘟等。通过对泌 乳牛挤奶过程中的体温传感器每日测量数据，能够对有发烧症状的疫病早期 发现，发起预警。
乳房炎：
安装在挤乳器上的体 温、电导率、流量等 多功能传感器
颈圈式电子标签
能够非常容易地从一头动物身上换到另外一头动物身 上，主要应用在厩栏中的自动饲料配给、测定牛奶产 量、测定牲畜发情状况等。 使用协议：ISO18000 6B/6C 远距离批量读写。
脚环式电子标签
固定在牲畜的脚踝处，进行计步及活动情况监控，或 用于屠宰环节的全程信息管理，包括进场、屠宰、加 工、检测、检疫、无害化处理等环节。 使用协议： ISO18000 6B/6C 远距离批量读写。