基于UHF RFID的肉制品安全信息链溯源系统关键技术研究

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目前,经济的快速发展带动了生活水平的提高,人们对肉制品的需求量日益增多。在政府的推动下,我国肉制品行业得到了迅速发展,肉类产品的品种和产量增加,极大地满足了人们的需求,但随之而来的质量安全问题也与日俱增。长期经验表明,建立有效的食品质量安全追溯体系可以减少此类问题的发生。因此,搭建专业化、正规化、系统化的肉制品溯源体系,对肉类产品质量安全将起到极为重要的作用。
  通过研究国内外溯源体系的发展及研究现状,针对我国肉制品监管溯源体系不够完善、整体监管难度较大、各环节信息流通不便利等情况,本文拟开展实施肉制品安全信息链的跟踪追溯研究。对其中涉及到的UHF RFID技术、无线通信技术、数据库存取技术等关键技术进行学习研究,立足消费者、企业和政府监管部门等几方用户,旨在搭建智能化、科学化、可视化的溯源平台,实现肉制品供应链的可追溯、可查询。
  在确定系统整体方案基础上,本文设计开发了UHF RFID读写器系统与溯源系统平台。在读写器系统方面,通过分析其核心功能及性能指标需求,确定读写器系统软硬件的总体设计方案与框架结构,主控电路以STM32F103RET6单片机为核心;射频收发电路以MagicRF M100为核心,包括滤波器、功率放大器、定向耦合器等部分;同时设计包括LoRa、RJ45等多种通讯电路,以便于实现与溯源平台的通讯。软件方面,通过对EPC Class-1Generation-2协议标准的研究分析,采用多标签防碰撞算法—Q算法,该算法具有识别效率高、单位时间内成功识别的标签数量多的优点。
  利用LabVIEW开发工具搭建溯源系统平台,包括读写器硬件配置部分、养殖管理部分、屠宰管理部分、物流管理部分、销售管理部分、追溯查询部分共6个子系统。在平台数据存取方面,基于MySQL数据库设计不同环节、不同类型的数据库表,将数据准确的上传并存储在各企业数据服务器中。同时,本文在研究相关政府编码条例基础上,对肉制品质量安全溯源编码规则进行设计,实现肉制品在生产与流通环节的有效匹配。
  在实验室搭建模拟环境,对本文设计的肉制品安全信息链溯源系统进行功能测试和整体调试。结果表明:系统功能完善,操作方便,运行稳定,能够有效读写标签信息,完成不同环节溯源信息的跟踪记录,方便用户溯源查询,具有很好的实用价值。
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