一种嵌入式Web Service的智能RFID水产品货架期预测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一套可以实时预测水产品温度、剩余货架期信息的嵌入式WebService的智能RFID货架期预测装置，所述的装置主要用于为水产品温度、剩余货架期信息提供实时预测。嵌入式WebService的智能RFID货架期预测装置由前置节点和读写器端组成，所述读写器端由8051内核为核心的主控电路，以及RFID通信模块、控制器模块、充放电管理模块、电源模块、传感器模块、时钟模块、液晶模块、按键模块组成，所述的控制器模块控制各个模块的正常运行。所述的嵌入式WebService的智能RFID货架期预测装置通过完成其节点网络协议栈的构建实现节点网络和Internet互联，使得节点组成基于IP的节点网络，从而实现装置的采集数据独立、预测迅捷、管理完善。

【技术实现步骤摘要】
一种嵌入式WebService的智能RFID水产品货架期预测装置
本专利技术涉及一种嵌入式WebService的智能RFID水产品货架期预测装置具体地说，是涉及水产品安全监控领域，主要应用在水产品流通过程中，作为水产品的监控装置，对水产品的安全进行全程实时动态监测、安全状态评估与预测。
技术介绍
现有的冷链食品安全监测领域的大多数产品多使用的是无源RFID标签，虽然其成本低，但是识别距离有限、数据存储空间小，识读率低，一般只起到标识信息的作用；缺少主动预警，动态监控等功能。文献TaoukisPS,LabuzaTP.ApplicabilityofTime-temperatureIndicatorsasShelfLifeMonitorofFoodProducts中提出将有源RFID技术应用到嵌入式设备中，在信息的记录和追踪基础上实现食品安全风险实时监测、评估与预测，但其智能化程度有限，仅包括对食品个体及相关设施的标识技术，通信方式是点对点的通信模式，在同时读写大量标签数据时，容易发生信号冲突问题，致使有些数据无法及时读取和传输。中国专利公开号CN101714224A，公开日2010年5月26日，专利技术创造名称电子式南美白对虾货架期预测专家系统，该申请公开了有源标签采用多传感器采集水产品相关信息，并通过相应的水产品货架期预测算法计算出水产品的剩余货架期，然后由液晶屏显示当前温度、货架期、以及由日历时钟模块提供的时间，并将这些数据存储到扩展存储模块，当需要这些数据时，便可按RS232串口将数据传输至上位机。但是未能提出在IPv6技术基础之上构建嵌入式WebService技术，通过将节点的功能以Web服务的方式向用户提供，方便用户快捷地获取实时信息。现有的食品安全管理设备通信方式是点对点的通信模式，在同时读写大量标签数据时，容易发生信号冲突问题，致使有些数据无法及时读取和传输。信息的获取依赖于读写器的读取，不利于信息管理自动化与效率的提高。基于读取器、标签及后端网络之间的私有专用协议，冷链食品安全监管系统呈现多平台共存，互不兼容，数据不能有效共享、管理和维护困难，食品涉及流转时，多套系统数据很难实现统一的标准和接口，从而很难统一开放标准地实现食品跟踪和追溯。现有的节点没有构建嵌入式的UDP/IP协议，使得数据独立、预测迅捷、管理完善，同时，嵌入式的IP网络没有应用于水产品流通的各个环节，并且没有给Internet网络设备提供WebService，使得信息的获取不是很便捷，同时，也不利于水产品的历史信息查询，对水产品的溯源管理带来局限。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中的不足，提供一种嵌入式WebService的智能RFID水产品货架期预测装置，通过RFID智能水产品预测装置在冷链各环节完整记录食品安全质量的相关信息，读写器接收该类信息进行必要的信息处理，提供开放式的统一接口，通过调用此类接口，便于特定功能的第三方应用程序的应用。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：设计一种嵌入式WebService的智能RFID货架期预测装置，涉及接入Internet网络的上位机，该预测装置包括读写器端和前置节点，所述前置节点中嵌入了UDP/IPv6协议栈，组成IP网络，创建前置节点网络，所述前置节点与读写器端通过构建网络协议栈实现节点网络和Internet互联，使得节点组成基于IP的节点网络，从而实现装置的采集数据独立、预测迅捷、管理完善的特点。所述嵌入式WebService的智能RFID货架期预测装置的节点网络协议栈，能够实现智能RFID节点网络与Internet之间的数据交互，从而为用户提供web服务来完成食品安全物联网的监控管理。本专利技术优点在于：1、本专利技术提出了一种基于冷链食品安全实时监测物联网装置，它能按需服务于冷链食品的加工、运输、冷藏、销售等环节的，全面感知和记录过程中水产品的状态信息，实现对生产过程各环节的自动化、智能化的安全监控；且由本专利技术的基于webservice的冷链水产品的物联网云服务方法，可通过各种物联网终端实时全面感知或者采集冷链过程中水产品的质量信息，web服务为其它的分布式的节点网络提供数据服务，数据集成等功能，智能节点产生的实时监测数据通过WEB请求的方式提交给网络。第三方的应用程序直接通过读写器获取各节点的数据。一个典型的第三方应用程序是食品安全溯源系统，当发生食品质量安全事故时，通过食品信息编号请求web服务，获取该食品从生产到最终消费产生的所有有关数据，通过分析返回结果中的异常数据确定事故发生的源头。基于开放WebService的服务接口有助于来自不同厂家、地区食品安全智能设备间的交互，有助于摆脱因信息技术给物流与分销所带来的束缚。由于WebService接口的标准化及更好的开放性、可扩展与可管理性，便于新型标签或读取器的开发、研制及软件升级；同时，鉴于IP与WebService协议的成熟性，使其使用、开发的费用也会大大降低。2、本专利技术有效克服传统食品溯源系统信息单一及缺乏智能性等问题,属于物联网在食品安全领域应用的新探索，研究成果不仅有利于促进食品安全监测技术的进步、对安全实时监测、状态评估与预测研究提供有力支持，同时也将对其它领域的物联网技术研究有重要的借鉴意义。附图说明附图1是本专利技术的组成和结构框图。附图2是本专利技术的节点网络协议栈构建框图。附图3节点网络与读写器建立IPv6网络链接的流程图。附图4是本专利技术的整体Web服务框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术提供的具体实施方式作详细说明。图1为嵌入式WebService的智能RFID水产品货架期预测装置的组成和结构框图。如图所示，本装置主要由节点网络和读写器端组成，要想实现智能货架期预测网络需要设计专属的RFID智能节点以及在节点上嵌入UDP/IP协议栈，组成IP网络，创建前置节点网络。为了能够让智能节点接入Internet，智能节点需要实现UDP/IP网络协议栈。为了构建支持WebService访问的产品安全监测物联网智能RFID节点，需要将UDP/IP协议栈简化到智能RFID节点，通过RFID提供UDP/IP网络服务。在此基础上研究针对已经运行UDP/IP协议栈的智能RFID节点构建定制的WebService服务，实现智能RFID节点与读写器端的组网，从而完成对WebService的访问。此过程完成两个关键点：A.利用contiki系统下拥有的6LoWPAN协议，节点内置了IP协议栈以及UDP的传输协议，从而实现了节点的UDP/IP协议栈的架构，组成前置的节点网络；B.在IPv6基础之上，智能节点中运行CoAP服务器，其它设备的应用层协议仅需要实现CoAPClient功能即可访问智能节点，例如通过Windows操作系统InternetExplorer应用程序即可。或者采用其它开发语言提供的WEBClient开发包即可轻松实现对智能节点的访问。读写器端发送CoAP协议命令，可以以Web服务的方式获取前置节点网络任意节点的信息。如图1所示，读写器端的组成和结构主要由读写器通信模块、控制器模块、充放电管理模块、电源模块和用户操作界面模块组成。控制器模块控制其他各个的模块正常工作。读写器通信模块主要芯片选用的是CC253本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌入式Web Service的智能RFID货架期预测装置，涉及接入Internet网络的上位机，该预测装置包括读写器端和前置节点，所述前置节点中嵌入了UDP/IPv6协议栈，组成IP网络，创建前置节点网络，其特征在于：所述前置节点与读写器端通过网络协议栈实现网络连接。

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式WebService的智能RFID货架期预测装置，涉及接入Internet网络的上位机，该预测装置包括读写器端和前置节点，所述前置节点中嵌入了UDP/IPv6协议栈，组成IP网络，创建前置节点网络，其特征在于：所述读写器端包括读写器通信模块、控制器模块、充放电管理模块、电源模块和用户操作界面模块；所述读写器通信模块，用于通过对节点嵌入IPv6协议栈以及根据节点利用RPL路由协议发送广播命令，以实现所述前置节点与读写器端通过网络协议栈实现网络连接；所述读写器通信模块包括内部集成MCU和RF的CC2530芯片、RFID/IPv6转换机制、构建IPv6协议栈、读写器与节点网络连接机制、读写器与节点网络链接应用；构建所述IPv6协议栈具体包括确定6LoWPAN功能和对IPv6协议裁剪；确定6LoWPAN功能具体包括：对6LoWPAN适配层进行头部压缩，用于压缩UDP和ICMP；对6LoWPAN适配层进行分片与重组，用于对IPv6数据包进行透明的链路层分片和重组；构建6LoWPAN适配层的组播支持，用于利用广播的范洪机制实现IP组播功能；对IPv6协议裁剪具体包括：将非关...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明，蔡新玮，冯国富，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：发明
国别省市：上海;31