基于RFID畜牧业物联网监控系统设计.docxVIP

基于RFID的畜牧业物联网监控系统的设计摘 要针对目前畜牧业物联网系统，尤其是养羊产业，提出了一种基于RFID的畜牧业监控系统的设计方法。在某种条件下，RFID会自动识别和获取羊群的数据信息并传送给监控中心。同时结合GPRS技术对羊群进行远程监控。实践表明，该系统不仅可以监控羊群的信息，还可以对羊群起到防盗预警的作用，更能满足牧主的需求。关键词：RFID、GPRS、监控、防盗预警The design of monitoring system for the animal husbandry Io T based on RFIDAbstractA design of the monitoring system was proposed for the animal husbandry based on RFID regarding to animal husbandry IoTsystems，especially sheep breeding industry． Under certain conditions，the RFID will automatically identify and obtain information about sheep transmitted to the monitoring center．At the same time ，GPRS technology can monitor the thesheep remotely. Practice shows that the system can not only monitor the sheep but also play the role of antitheft warning，better meeting the needs of herd owners．Key words:GPRS; Monitoring; Anti-theft warning据调查，现在大多数牧民采用RFID技术加强对羊群的饲养，定期检查羊群的健康，从而保障羊肉的安全。但是并没有加强对羊群安全的管理，本文所设计的RFID畜牧业监控系统不仅能很好的管理羊群还能保护羊群的安全。尤其针对牧民因疏于防范监控羊群而使盗贼有机可趁并利用交通工具把羊运送出去的情况。结合内蒙古羊场的实际情况，该系统的设计还采用了GPRS技术，使得该监控系统更可靠，更完善。无线射频识别RFID是一种非接触式自动识别技术，无需人工干预，可快速地进行物品识别和数据交换。通用分组无线服务GPRS是一种基于全球移动通信系统 GSM 的无线分组交换技术，用户不受地理位置的约束，可以进行无线传输数据，能起到远程监控羊群的作用。1 系统总体设计如图1所示为系统的总体构架图，其中黑色圆点代表检测站点。检测站点是指羊场出入公路关卡处，监控中心主要作用是利用计算机软件对传来的羊群信息进行记录、统计，查询，报警等功能。在羊场出入口安装RFID阅读器、远距离读卡天线、GPRS模块、主控MCU模块、声光报警模块。在监控中心安装管理软件。系统硬件结构框架图如图2所示。羊耳上打上RFID无源电子标签(羊耳标)，该电子标签让每只羊具有唯一的ID号。当羊群通过羊场出入时，RFID阅读器自动对羊标签号进行读取，主控MCU将存储该羊标签信息并将数据通过GPRS模块传到监控中心的计算机进行羊只数的统计，确保羊的安全放牧。如果放牧的羊只数不正确则视为羊处于不安全状态，则发出报警声音，引起管理员的注意。如果羊有被卖和屠宰的情况，系统自动对羊耳标进行注销登记。同样对公路重点关卡处布置该监控系统声光报警模块除外。正常情况下，羊在草原上进行活动，如果公路关卡处的系统检测到有羊的标签号，系统会通过GPRS模块，把路口号和羊标签号发送到监控中心，让管理员随时掌握丢失羊的动向并监控盗贼所走的路线。这样不仅提高了管理员的工作效率而且减少了警方的调查时间，减少了警力的投入，更好的保护羊群。2 系统硬件设计监控系统硬件主要有MCU模块、RFID模块、GPRS模块和声光报警模块组MCU模块选用的是STM32单片机，它是意法拉半导体ST公司推出的基于ARM-Cortex-M3系列最高配置芯片STM32F103ZET6为核心组成的，具有功能强，功耗低，通信串口多，对外围设备可进行扩展等优点，因此在此基础上加入了GPRS模块，报警模块等外围设备。2.1 RFID模块最基本的RFID系统由电子标签，阅读器和天线组成。考虑到羊群羊只数多，RFID阅读器读取距离等问题，羊耳标选用无源电子标签。RFID模块选用基于奥地利微电子公司AS3992芯片的超高频RFID系统。它的无源电子标签稳定读取距离可达5m，且具有防冲突，能同时读取多张电子标签的功能。RFID系统结构图如图3所示