一种基于RFID的谷物溯源识别方法和识别系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于RFID的谷物溯源识别方法和识别系统，本发明专利技术是将RFID电子标签与谷物籽粒的混合物倒入导入机构后，经过下料斗、滚刷、挡板和抚平器的处理将混合物均匀地平铺在传送带上，所述RFID电子标签为颗粒状，记载了谷物的标识信息；传送带不断的周而复始的传送转动；混合物在传送带的传送过程中经过RFID感应线圈；在RFID感应线圈的感应区内，阅读器同时读取多个RFID电子标签信息以获得谷物的标识信息，并将信息传回上位机。本发明专利技术实现了对粮食中混有的多个RFID电子标签同时识别，并在服务器端查询数据库中的信息进行详细的显示，实现快速、低成本、精确地追溯粮食原产地信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及粮食食品安全、RFID无线射频技术、自动控制
，具体是一种基 于RFID的谷物溯源识别方法和识别系统。
技术介绍
我国是一个粮食生产大国，也是一个粮食消费大国。粮食作为人们日常生活中最 基本、最重要的食品及食品加工的基础原料，其质量安全是食品安全的基础和前提，关系到 广大人民群众的身体健康，关系到社会的稳定与发展。因此保证粮食安全生产是食品安全 的的重点。 粮食食品从田间到餐桌，涉及生产、流通和消费等多个环节，各环节相互联系、相 互影响，粮食食品安全监管工作呈现出监管链条长、监控对象多、难度大等特点；在粮食生 产中运输、储藏等环节，按照不同等级或用于将来自多个农产或农户的粮食产品进行混合 分销、运输、储藏而难以追溯到源头。因此，解决粮食追溯中难以追溯到产地源头的问题，对 保障我国粮食食品安全生产，稳定国民经济和社会秩序有重要意义。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中存在的问题，采取以下技术方案： -种基于RFID的谷物溯源识别方法，该方法是将RFID电子标签与谷物籽粒的混 合物倒入导入机构后，经过下料斗、滚刷、挡板和抚平器的处理将混合物均匀地平铺在传送 带上，所述RFID电子标签为颗粒状，记载了谷物的标识信息，包括谷物的生产地，谷物类 型、品种；传送带不断的周而复始的传送转动；混合物在传送带的传送过程中经过RFID感 应线圈；在RFID感应线圈的感应区内，阅读器同时读取多个RFID电子标签信息以获得谷物 的标识信息，并将信息传回上位机。 所述阅读器将多个RFID电子标签信息同时读取，具体是RFID电子标签与RFID感 应线圈形成互感电流，经过电信号的转换，RFID电子标签以脉冲信号发送给阅读器一个应 答信息，阅读器将感应电流转换为字符串数据，通过串口与上位机建立通信信道并进行数 据交换，将字符串信息传送给上位机，所述上位机通过每个RFID电子标签的唯一标识码调 用核心数据库系统，将谷物的生产地，物流过程，仓储信息，质检结果，交易信息显示出来， 实现对谷物的精确溯源。 优选的，阅读器通过防冲突机制对多个RFID电子标签进行信息读取，所述防冲突 机制为ALOHA防冲撞算法。 优选的，所述传送带将谷物传送至筛选分离器，在筛选分离器中完成RFID电子标 签与谷物的分离。 本专利技术还公开了一种基于RFID的谷物溯源识别系统，该系统包括RFID电子标签、 导入机构、传送带、阅读器和上位机，所述RFID电子标签为颗粒状，记载了谷物的标识信 息，包括谷物的生产地，谷物类型、品种；所述导入机构设置在传送带的入端上方，所述导入 机构包括下料斗、滚刷和抚平器、挡板，滚刷和抚平器设置在下料斗的出口端和传送带的入 口端之间，挡板设置在传送带入口端的两侧，在挡板、滚刷和抚平器的共同作用下混合物被 均匀地平铺在传送带上；所述传送带不断的周而复始的传送转动；所述阅读器的感应线圈 设置在与传送带运动平行和垂直两个方向上；所述上位机与阅读器连接通信。 优选的，所述RFID电子标签的内部电路结构分为发送部分、接收部分和射频接口 部分， 所述发送部分包括ASK反向调制电路和功率放大电路，ASK反向调制电路将微处 理器发出的数字编码信号进行ASK幅度调制，再通过功率放大电路放大后送到RFID天线端 发给读写器； 所述接收部分包括包络产生电路和检波电路，包络产生电路从RFID天线端接收 发送部分发出的信号，通过检波电路发送至微处理器进行编解码处理； 所述射频接口部分通过电源产生电路、稳压电路及时钟发生电路将所述发送部分 及接收部分关联在一起，协同工作（RFID电子标签的频率为918M赫兹，RFID电子标签的天 线采用全极化设计，协议标准为国际标准ISO/IEC18000-6,RFID电子标签的制成材料选 用注塑材料）。 优选的，RFID电子标签针对不同的谷物设置不同的形状： 水稻：RFID电子标签形状为边缘有棱角的椭圆形，两端长8. 0~8. 2mm，宽3. 1~ 3. 3mm，厚 2. 1 ~2. 3mm; 小麦：RFID电子标签形状为边缘有棱角的椭圆形，两端长6. 5~7. 1mm，两侧宽 2. 9 ~3. 4mm； 黄豆：RFID电子标签形状为边缘有棱角的球形或卵圆形，直径5~6mm; 玉米： 玉米用作粮食时：RFID电子标签形状为边缘为弧状的方形； 玉米用作制作淀粉、酒精时：RFID电子标签形状为长方形，顶端至尾部长度 11. 6~1. 3mm，两侧之间宽度7. 8~8. 2mm。 更具体的RFID电子标签针对不同的谷物设置不同的形状： 水稻：RFID电子标签形状为边缘有棱角的椭圆形，两端长8. 1mm，宽3. 2mm，厚 2. 2mm； 小麦：RFID电子标签形状为边缘有棱角的椭圆形，两端长6. 8mm，两侧宽2. 2mm; 黄豆：RFID电子标签形状为边缘有棱角的球形或卵圆形，直径5. 5mm;玉米： 玉米用作粮食时：RFID电子标签形状为边缘为弧状的方形； 玉米用作制作淀粉、酒精时：RFID电子标签形状为长方形，顶端至尾部长度12mm， 两侧之间宽度8mm〇 优选的，该系统还包括筛选分离器，所述筛选分离器设置在传送带的出端下方，所 述筛选分离器自上而下包括筛分网、分类导管和收集容器，所述筛分网可以振动，所述筛分 网的筛孔允许谷物下落而不允许RFID电子标签下落，谷物自所述分类导管落入收集容器。 优选的，所述筛分网的筛孔孔径小于等于RFID标签的直径，大于溯源谷物的直 径。 本专利技术的有益效果 基于RFID技术的粮食产地识别、分离装置的导入机构将粮食籽粒和颗粒型RFID 的电子标签混合物传输到传送带上，经过RFID环形感应天线，电子标签接收到工作场范围 内的脉冲信号，电子标签内的芯片中的相关电路对此信号进行调制、编码、解密等操作，然 后对命令请求、密码验证、权限级别等进行判断，将电子标签中唯一表示粮食产地的标识信 息发回读写器，读写器再通过串口与上位机通信。阅读器天线检测出来的多个电子标识传 回上位机软件，调用本地数据库系统，检索出电子标签标识对应的数据库里面的相关信息 (谷物名称，产地，等级，收获时间，生产环境信息，物流信息等）。通过上位机便可查询粮食 精确产地信息、存储信息、运输信息。在传送机构的下端设计了一个筛选分离装置，用于在 粮食加工前将颗粒型RFID电子标签与粮食籽粒分离，以免在加工阶段造成粮食污染。此 外，一种基于RFID的谷物溯源识别系统的设计还具有一下优点： (1)借用现有功能设计如图2,更高的集成了RFID电子标签的内部电路和调制解 调模块，大大的减小了RFID电子标签的体积，根据特定的要求将RFID电子芯片封装成特定 的形状（比如针对水稻和小麦粮食籽粒可以封装成椭球形，不同种类可以选择封装成不同 颜色），可以跟谷物混合的更好，方便物流的跟踪，谷物信息的溯源。 (2)RFID当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于RFID的谷物溯源识别方法，其特征在于该方法是将RFID电子标签与谷物籽粒的混合物倒入导入机构后，经过下料斗、滚刷、挡板和抚平器的处理将混合物均匀地平铺在传送带上，所述RFID电子标签为颗粒状，记载了谷物的标识信息，包括谷物的生产地，谷物类型、品种；传送带不断的周而复始的传送转动；混合物在传送带的传送过程中经过RFID感应线圈；在RFID感应线圈的感应区内，阅读器同时读取多个RFID电子标签信息以获得谷物的标识信息，并将信息传回上位机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁琨，沈明霞，刘晋，林盛业，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32