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RFID 技術(shù)在糧食收購中的應用
作者：王紅民，張元，萬果果，余章明
來源：RFID世界網(wǎng)
日期：2011-10-25 10:52:48
摘要：簡要介紹了運用RFID 技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)開發(fā)的糧食收購系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件由服務器、交換機、硬度檢測儀、水分檢測儀、黏度檢測儀組成，軟件由采集模塊、傳輸模塊、讀寫模塊和數(shù)據(jù)模塊等組成，不僅能解決收購糧食過于集中出現(xiàn)的問題，而且對提高儲糧品質(zhì)，減少水分超標等問題也有重要意義。
在糧食收購檢測中，經(jīng)常會遇到許多問題：如糧食有機雜質(zhì)增大，硬質(zhì)率判定難度增大，樣品的代表性差等。如果這些問題不能很好地解決，從宏觀上來說，影響糧食的產(chǎn)需平衡和食用安全，從微觀方面看，對以后的糧食存儲帶來很大的安全隱患。
1 射頻識別（RFID ）技術(shù)
RFID 射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。
一套完整的RFID 系統(tǒng), 是由閱讀器(Reader)、電子標簽(TAG)和應用軟件系統(tǒng)三個部分組成。閱讀器(Reader)是重要的數(shù)據(jù)讀取工具，它能發(fā)射一定頻率的無線電波給電子標簽, 用以驅(qū)動電子標簽將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時閱讀器(Reader) 便依序接收解讀數(shù)據(jù), 送給應用軟件系統(tǒng)作相應的處理。工作原理圖如圖1。
2.1 系統(tǒng)工作原理
為了更好地解決糧食收購過程中問題， 應用RFID 技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)設計了一套完整的糧食收購系統(tǒng)是十分必要的， 工作原理如圖2 所示。
2.2 系統(tǒng)硬件
2.2.1 倉庫服務器
采用聯(lián)想揚天A8000R 品牌電腦。
2.2.2 發(fā)卡服務器
采用聯(lián)想揚天T4900 商用機，讀寫器采用深圳市富凌電子有限公司的FR-550 系列RFID 讀寫器。
2.2.3 交換機
采用華為Quidway S2403H-EI， 兩層交換，25個10M/100M 電口，全雙工/半雙工自適應。
2.2.4 各種檢測工具
（1）容重檢測儀采用浙江托普儀器有限公司的HGT-1000A。這種儀器適用于大、小顆粒糧食的檢驗測定，用直徑為40 mm 的斗門孔徑的谷物筒可檢測豆類、玉米類糧食；用直徑為30 mm 斗門孔徑的谷物簡可檢測小麥類等。
?。?）硬度檢測儀采用東莞市祥興儀器有限公司的HVS-1000 型數(shù)顯顯微硬度計。其特點：精確度高，測量范圍大，配置大液屏，并設置選擇菜單，使操作更方便、更具人性化，儀器有記憶功能等。
?。?）水分測試儀采用北京戴美克科技有限公司的WILE65。其特點：液晶顯示屏，中文菜單，自動記憶并計算多次測量的平均值，可測量的16 種不同品種糧食等。
?。?）糧食黏度檢測儀采用杭州麥哲儀器有限公司的LN 系列黏度檢測儀，LN 型糧食黏度測定儀是依據(jù)毛細管運動黏度測定法（GB 5516-85）設計的，是測量糧食黏度的專用儀器，用來判斷貯糧和生產(chǎn)原糧的陳化程度，適用于糧食貯藏。
2.3 系統(tǒng)軟件設計
為了使系統(tǒng)更好地發(fā)揮作用， 需要設計與之配套的軟件系統(tǒng)，軟件使用JAVA 語言設計，采用C/S架構(gòu)，數(shù)據(jù)庫采用SQL SERVER。系統(tǒng)軟件包括7 個模塊。
①采集模塊主要進行各種數(shù)據(jù)（硬度，水分，黏度，容重等）的采集；
②傳輸模塊負責把采集到的數(shù)據(jù)通過計算機網(wǎng)絡傳輸?shù)絺}庫服務器的SQL數(shù)據(jù)庫中；
③讀寫模塊負責電子標簽中信息的讀出和寫入；
?、軘?shù)據(jù)庫模塊主要保存采集的數(shù)據(jù)，以便和電子標簽中的信息進行比較， 判斷信息是否正確；
?、莨芾砟K主要負責對用戶的管理，對用戶的添加，刪除等操作；
?、薮蛴∧K負責數(shù)據(jù)的打印輸出；
?、咛砑樱瑒h除模塊負責對數(shù)據(jù)的添加，刪除等操作。
系統(tǒng)軟件設計的結(jié)構(gòu)如圖3， 其流程如圖4 所示。
2009 年，9505 倉庫在糧食收購中采用了這一系統(tǒng)，系統(tǒng)設置了5 個檢測站，如圖5。糧農(nóng)在交糧之前，先到發(fā)卡管理中心領(lǐng)取電子標簽，然后到檢測站進行容重、水分、硬度、黏度、重量等檢測，把相應的數(shù)據(jù)、以及糧農(nóng)的身份信息等都讀入到電子標簽中， 同時把這些信息通過客戶機傳送到倉庫服務器中的SQI SERVER 數(shù)據(jù)庫中； 當糧農(nóng)到了倉庫后，通過讀卡器讀取電子標簽中的信息與傳送的數(shù)據(jù)進行比較， 如果相同并同時進行復檢無誤， 則可以入倉，否則不準入倉。
系統(tǒng)經(jīng)過實際應用之后，效果非常突出，不僅解決了以前收糧過程中的擁擠現(xiàn)象， 而且也大大提高了糧食收購的質(zhì)量，為糧食存儲提供了安全保障。
1 射頻識別（RFID ）技術(shù)
RFID 射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。
一套完整的RFID 系統(tǒng), 是由閱讀器(Reader)、電子標簽(TAG)和應用軟件系統(tǒng)三個部分組成。閱讀器(Reader)是重要的數(shù)據(jù)讀取工具，它能發(fā)射一定頻率的無線電波給電子標簽, 用以驅(qū)動電子標簽將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時閱讀器(Reader) 便依序接收解讀數(shù)據(jù), 送給應用軟件系統(tǒng)作相應的處理。工作原理圖如圖1。
圖1 RFID 系統(tǒng)工作原理示意圖
2.1 系統(tǒng)工作原理
為了更好地解決糧食收購過程中問題， 應用RFID 技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)設計了一套完整的糧食收購系統(tǒng)是十分必要的， 工作原理如圖2 所示。
圖2 工作原理圖
2.2 系統(tǒng)硬件
2.2.1 倉庫服務器
采用聯(lián)想揚天A8000R 品牌電腦。
2.2.2 發(fā)卡服務器
采用聯(lián)想揚天T4900 商用機，讀寫器采用深圳市富凌電子有限公司的FR-550 系列RFID 讀寫器。
2.2.3 交換機
采用華為Quidway S2403H-EI， 兩層交換，25個10M/100M 電口，全雙工/半雙工自適應。
2.2.4 各種檢測工具
（1）容重檢測儀采用浙江托普儀器有限公司的HGT-1000A。這種儀器適用于大、小顆粒糧食的檢驗測定，用直徑為40 mm 的斗門孔徑的谷物筒可檢測豆類、玉米類糧食；用直徑為30 mm 斗門孔徑的谷物簡可檢測小麥類等。
?。?）硬度檢測儀采用東莞市祥興儀器有限公司的HVS-1000 型數(shù)顯顯微硬度計。其特點：精確度高，測量范圍大，配置大液屏，并設置選擇菜單，使操作更方便、更具人性化，儀器有記憶功能等。
?。?）水分測試儀采用北京戴美克科技有限公司的WILE65。其特點：液晶顯示屏，中文菜單，自動記憶并計算多次測量的平均值，可測量的16 種不同品種糧食等。
?。?）糧食黏度檢測儀采用杭州麥哲儀器有限公司的LN 系列黏度檢測儀，LN 型糧食黏度測定儀是依據(jù)毛細管運動黏度測定法（GB 5516-85）設計的，是測量糧食黏度的專用儀器，用來判斷貯糧和生產(chǎn)原糧的陳化程度，適用于糧食貯藏。
2.3 系統(tǒng)軟件設計
為了使系統(tǒng)更好地發(fā)揮作用， 需要設計與之配套的軟件系統(tǒng)，軟件使用JAVA 語言設計，采用C/S架構(gòu)，數(shù)據(jù)庫采用SQL SERVER。系統(tǒng)軟件包括7 個模塊。
①采集模塊主要進行各種數(shù)據(jù)（硬度，水分，黏度，容重等）的采集；
②傳輸模塊負責把采集到的數(shù)據(jù)通過計算機網(wǎng)絡傳輸?shù)絺}庫服務器的SQL數(shù)據(jù)庫中；
③讀寫模塊負責電子標簽中信息的讀出和寫入；
?、軘?shù)據(jù)庫模塊主要保存采集的數(shù)據(jù)，以便和電子標簽中的信息進行比較， 判斷信息是否正確；
?、莨芾砟K主要負責對用戶的管理，對用戶的添加，刪除等操作；
?、薮蛴∧K負責數(shù)據(jù)的打印輸出；
?、咛砑樱瑒h除模塊負責對數(shù)據(jù)的添加，刪除等操作。
系統(tǒng)軟件設計的結(jié)構(gòu)如圖3， 其流程如圖4 所示。
2009 年，9505 倉庫在糧食收購中采用了這一系統(tǒng)，系統(tǒng)設置了5 個檢測站，如圖5。糧農(nóng)在交糧之前，先到發(fā)卡管理中心領(lǐng)取電子標簽，然后到檢測站進行容重、水分、硬度、黏度、重量等檢測，把相應的數(shù)據(jù)、以及糧農(nóng)的身份信息等都讀入到電子標簽中， 同時把這些信息通過客戶機傳送到倉庫服務器中的SQI SERVER 數(shù)據(jù)庫中； 當糧農(nóng)到了倉庫后，通過讀卡器讀取電子標簽中的信息與傳送的數(shù)據(jù)進行比較， 如果相同并同時進行復檢無誤， 則可以入倉，否則不準入倉。
系統(tǒng)經(jīng)過實際應用之后，效果非常突出，不僅解決了以前收糧過程中的擁擠現(xiàn)象， 而且也大大提高了糧食收購的質(zhì)量，為糧食存儲提供了安全保障。
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