rfid中间件技术应用于肉牛养殖溯源系统

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1、RFID中间件技术应用于肉牛养殖溯源系统　　引言　　随着人们生活水平不断提高，牛肉食品安全问题备受广大消费者的关注。尤其近年来，伴随着禽流感、疯牛病、口蹄疫等重大疫病的不断爆发和食品安全事件的屡屡发生，引发了全世界范围的食品安全恐慌，同时也对世界各国经济与社会发展造成了重大影响。因此，加强对牛肉食品的安全监督管理，找出并解决安全中存在的问题已经成为了当前社会最为迫切的任务之一。溯源系统作为食品安全监管的一种手段，在肉牛安全生产中占有重要地位。养殖环节是整个生产过程的起始环节，是整个生产链的源头，因此肉牛养殖环节的溯源更具重要的现实意义。

2、　　目前，多数企业采用的溯源系统，从前端的数据采集到后端业务的获取和连接，多为定制软件的开发方式，缺点是一旦前端的标签、读写器的种类发生变化，或者后端业务系统有所改变，都要重新编写调试程序。这样的开发模式不仅大大降低了开发效率，而且也增加了维护成本。养殖场使用的标签、读写器类型不尽相同，而且所提供的数据结构也存在很大差异。RFID中间件可以实现不同RFID硬件配置的兼容，前端采集数据的平滑与过滤，有效地将可靠性的数据传送到后端应用系统中。本文针对肉牛养殖环节溯源系统进行研究并设计了RFID中间件。RFID中间件将前端读写器采集到的大量数

3、据进行平滑、重复过滤、聚集、分组，将安全、有效的数据发送到后端应用系统中，保证了溯源源头信息的可靠、实时传输与共享，减少了数据计算量，也降低了系统维护成本。　　1RFID中间件　　RFID中间件是RFID读写器与应用程序之间沟通的纽带，应用程序端通过RFID中间件提供的一组应用程序接口(API)连接RFID读写器，从而读取RFID标签数据信息，实现了设备间的兼容性。简而言之，一旦标签、读写器种类发生变化以及操作系统、数据库等改由其他软件取代，都不需要对后端应用程序进行修改，解决了多对多连接的维护复杂性问题;同时，也为上层业务处理提供了统

4、一的提取数据的接口。RFID中间件是一种面向消息的中间件软件，所提供的功能不仅仅是对消息的传送，更重要的是对读写器采集的与标签有关的数据进行平滑处理、重复过滤、聚集和分组;还包括一些数据保护、错误恢复、路由选择等功能。其可减少读写器送往应用程序的大量原始数据，增加抽象出的有意义的信息。　　目前，国外各大厂商都已发布了自己的RFID中间件软件，比如Oracle、IBM、Sun、Sybase等。在国内，我国政府对RFID应用提供了政策、项目、资金的支持，并且RFID在国内迅速发展起来，但与国际技术水平相比还有一定的差距。本研究基于肉牛养殖环

5、节数据采集信息量大、数据重复率高的特点，采用RFID中间件技术，确保了追溯链上不同模块实时有效的信息共享，提高了系统的可追溯性。　　　　2RFID中间件业务流程分析　　　　当牛只进入养殖场时，首先需要检查此牛的身体健康状况，经检疫合格后，为此牛佩戴RFID电子标签，在其标签内存储该牛的基本信息，如品种、、出生日期及进场日期等。此后，饲养员通过读写器设备记录肉牛成长过程中的信息，如免疫情况、疾病情况、转群情况、饲料食用情况等，并将肉牛的溯源档案上传至信息平台，以供消费者和有关部门进行查询1子标签，查询此牛的生长状况，确认身体健康后才能出栏

6、。肉牛养殖溯源的业务流程如图1所示。在读写器客户端发送命令给读写器时，读写器首先将读取到的数据交至RFID中间件，然后RFID中间件将处理过的数据发送至数据库。此溯源过程实现了从上到下(监管部门查询肉牛的质量问题)和从下到上(有问题的肉牛食品溯源追究其责任人)的追溯跟踪。【图1】　　　　3系统中间件结构设计　　通过对肉牛养殖环节溯源流程的分析，一个完整的RFID中间件应具有如下功能:①不同读写设备的协议标准不一致，系统需兼容不同的读写设备;②读写设备读取频率高，系统需对标签数据进行采集及过滤;③系统根据用户需求与应用系统进行交互，完成1

7、用传递时的安全。　　通过对RFID中间件的功能分析，本系统RFID中间件为3个层次，自底向上依次为边缘层、数据层和应用层。　　3．1边缘层　　3．1．1数据校验与格式转换　　边缘层将采集到的数据进行简单的数据处理(包括数据校验和格式转换)后再转入数据层，这样可以减少流入数据层的数据量，减轻数据处理的负担。在采集到的数据中有可能出现格式错误的数据，这类错误可以通过数据校验的技术进行处理，本系统采用CRC校验方式对数据进行校验。不同厂商的读写设备所采集到的数据格式可能存在不一致的情况，在数据处理之前，通过系统预处理功能，将这些数据转换成系统

8、所需的格式，统一存入到缓存数据库中。　　3．1．2读写设备的管理与监控　　在大型养殖场中，读写设备千差万别，通信协议多种多样，为了屏蔽硬件差异，RFID中间件必须要兼容各种读写设备。该问题可以通过适配器来解