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目录
摘要 I
Abstract II
第1章绪论 1
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第2章RFID技术及溯源系统 5
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第3章系统的体系构造及UML建模 17
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第4章猪肉追溯系统软硬件实现 29
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、报表管理模块 43
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第5章总结 46
参照文献 47
摘要
随着社会的发展和生活水平的提高,人们对食品安全问题越来越关注,消费者迫切需要一种食品安全体系框架,进行有效的跟踪、追溯、回收问题产品。其实,随着无线射频辨认技术(RFID)逐渐应用于实际生产中,我们可以通过RFID追溯系统,解决上述提到的跟踪、追溯、回收等问题,有效的对食品进行信息动态跟踪。
RFID追溯系统是在互联网的基本上,依托无线射频辨认技术,提供一种以物品信息互换为中心、面向服务的功能平台。本文根据国内食品生产和销售的实际状况,以猪肉食品为例,将RFID(无线射频辨认)技术用于动物食品安全可溯源系统,有助于彻底实现“源头”食品追踪和食品安全科学化、透明化管理,用RFID技术对食品个体信息化数据进行自动辨认、自动采集,和自动输入计算机,为食品安全追溯系统对食品个体的“身份”的跟踪与辨认提供了信息传递的基本。
本文对猪肉屠宰、批发和零售信息追溯系统从整体上进行了分析和设计,采用面向对象技术的原则建模语言UML以对生猪追溯系统建模,从静态和动态两个方面来对该系统进行了建模开发。最后还对猪肉屠宰、批发和零售追溯系统在硬件和软件上的具体实现进行了进一步的分析和设计。
核心词:RFID;安全追溯系统;UML建模
Abstract
Withdevelopmentofthesocietyandimprovementofthelivingstandard,,,RadioFrequencyIdentifyTechnologycanbeusedintheseindustriesandwiththehelpofRFIDpublicservicesinfrastructure,theservicesincludingTrack&Trace&Callbackwillbeprovidedeasilytodynamictrackitem-levelproductsinformation.
RFIDPublicServicesInfrastructureisaservice-orientedplatformwhichprovidesfunctionstoexchangeproducts’,takingporkasexample,afoodsafetytraceabilitysystemsuitetoChina'ssituationwhichcantrace,tracktheinformationreflectedfoodqualityinthefoodsupplychainisanalyzedandstudyed,inordertoimprovesupplychainfoodqualitysafetyinformationmanagement,andpromotesafetyandassuredfoodproductionmarketingandbrand-:UsingRFID(radiofrequencyidentification)oninformationoffoodindividualfordataautomaticidentification,automaticacquisition,andautomaticallyinputintocomputer,whichprovideaninformationtransmissionbasisfortrackingandidentificationoffoodindividual“Identity”.
-,theparticularimplementationofthehardwareandsoftwareinporkproductionandprocessinginformationtraceabilitysystemisanalyzedanddesigned.
Keywords:RFID,TraceabilitySafetySystem,UMLModeling,
第一章绪论
随着RFID技术的不断发展,在物流领域中的应用也越来越多,它不仅仅只是作为辨认真实世界中物品的标签,还可以有效的用于解决海量数据的流动,解决物品在流通领域的溯源控制问题,协助公司提高技术层次,从而增进整个产业自身的发展,主线性的变化公司的信息化模式,产生更大的生产效率。
对于跟踪与追溯服务的研究,国际社会相称注重。她们在食品、药物等方面均有成功的有关应用案例:美国食品与药物管理局(FDA)通过RFID技术对在美国国内生产、加工、包装的药物,进行了安全跟踪与追溯[1]。
然而,目前国内还没有提出完整的应用架构,有关的RFID支撑技术、产业发展的基本设施、测试认证、政策环境都还没有建立起来[2]。有关溯源体系技术的研究处在摸索阶段,重要研究点也只是环绕在如何建立有中国特色的公共信息服务体系,如何解决编码的注册管理、转换及解析等技术上。可是,公司界对商品信息追踪检索服务、信息流共享等的需求却越来越迫切,她们需要一种良好的溯源体系的支持,以便将公司内基于RFID技术的应用有效的展开,获取更大的生产价值。
因此可以说,溯源体系是将来RFID大规模开环、跨系统应用的生命线。它将整合既有的公司信息资源,为公司及个人搭建出一种从信息采集到信息共享追踪的体系。公司级信息系统在运用RFID技术采集数据[3],成为信息源之后,我们就可以依托统一的RFID物品编码作为索引,迅速查找、追踪、共享物品等的有关信息,从而形成“物联信息网络”。也就是说,客户不仅可以得到有关商品的静态信息,如制造日期、阐明、生产厂商等信息,还可以得到商品在整个供应链中的动态信息,如发货/收货时间,物流运送信息等动态数据[4];根据这些信息,将实现对产品的追踪和追溯,影响将来公司信息化发展,将可靠、精确、实时的信息传回给既有的商业应用模式之中,从而引起出信息技术的革新。因此说,RFID溯源系统对于产品动态信息的跟踪与追溯具有十分重要的意义。
食品安全是国内乃至世界都极其关注的一种话题,未达标的食品对人体存在着极大地危害。从上个世纪90年代以来,随着一系列食品安全事件的发生,特别是人畜共患传染病的爆发带给人们极大地恐慌,世界各国对食品安全越来越关注,疯牛病、口蹄疫和禽流感等疫情的爆发给有关国家的畜牧养殖业导致了巨大的甚至是消灭性的打击,畜禽产品等食品出口受阻,市场销售下降。近年来,由于食品安全危机频繁发生,从疯牛病、口蹄疫到注水肉、“瘦肉精”、毒大米、问题奶粉、苏丹红1号、孔雀石绿等,严重威胁了人们的身体健康和生命安全,食品安全已成为全球共同关注的焦点,如何对食品进行有效跟踪和追溯是一种极为迫切的课题。在食品生产行业,某些不法食品生产者使用违禁添加剂时有发生,药物残留往往严重超标,其产品进入消费市场,严重影响消费者的身体健康[1]。因此食品生产需要一种安全体系框架,使其生产体系在合理的制度监督下进行,消费者迫切需要“安全透明”,使食品生产和流通过程变得可监督和稽查,是消费者买得放心、吃得放心。针对消费者对食品安全的信心丧失,世界各国纷纷制定有关法律和制定,约束和限制违规生产的发生,并试图从源头上控制和杜绝疫情的引入和传播,尽快查清食品的迁移历史及也许进入食物链的畜产品,通过可稽查的食品安全可追溯系统[2]来拟定食物的安全生产与销售。
该项目采用RFID等国际原则与技术,以猪肉溯源为例,开发一套适合中国国情的猪肉生产加工信息溯源系统,应用整套系统可以生产符合国际食品安全规范的猪肉,重建猪肉消费者信心,增进猪肉出口,带动养猪业发展。
生猪溯源可以分为养殖、屠宰、批发、零售和监管等几种环节。由于现阶段规模化养殖公司还不是太多,管理起来相对较难,通过反复论证,最后决定先从屠宰、批发和零售和监管几种环节做起。
有关RFID溯源系统,国外的研究重要集中在欧美、日本、韩国。主流的模型和参照应用有:EPCGlobal组织提出的物联网参照模型和日本推广的泛在网络(UbiquitousNetwork)。
EPCGlobal物联网模型。EPCglobal组织是受业界委托而成立的非赚钱组织,由国际物品编码协会(EAN)和美国统一代码委员会(UCC)共同投资,重要负责EPC网络的全球化原则,以便迅速、自动、精确地辨认供应链中流通的商品。该组织提出被称为下一代互联网的“物联网”(InternetofThings)概念,即通过电子标签让“物体都能进行互相交流和连通”[5][6][10].
美国食品与药物管理局(FDA)通过RFID技术对在美国国内生产、加工、包装的药物,进行了安全跟踪与追溯。
日本UbiquitousIDCenter(泛在中心)在政府支持下,将RFID技术与e-Japan筹划结合,提出构建无所不在的“泛在网络”,并提出相应的技术原则体系[7]。
从RFID专利和产业发展等方面获取的资料中,我们发现,过去十年间,共有超过6000项RFID技术的专利被申请,重要都在美、欧、日等发达国家[8]。它们目前正在通过原则制定、规模优势、以及商业化手段等途径,进一步巩固在RFID领域的技术优势。
国内的研究重要在学术界和政府部门的主导下。某些科研机构的有关研究重要依托国家863筹划“无线射频核心技术研究与开发”课题,如:中科院自动化所开发了RFID溯源系统基本架构软件,在血液管理上进行追踪溯源服务演示[9];在政府有关部门的支持下,我们在气瓶安全管理、药物监督等方面也做着某些实验工作,尝试进行数据的追踪与监管。但是,这些应用研究还只是在特定领域内的特性应用,属于闭环下的演示应用,并且只能进行简朴信息采集、过滤、追踪、反馈等功能,而不能在更高层次上的跨系统进行信息交互。因此,目前此类研究还没有形成原则的、开放式架构设计。
总的来说,国内有关溯源体系的研究还很单薄,有关研究重要还是参照国外的模型,处在起始阶段。虽然政府在国家“十一五”规划和863筹划中,对RFID技术应用提供了政策、项目和资金的支持,国内在RFID的应用发展上也很迅速,但与国际RFID技术的发展相比,在诸多方面仍存在较大的差距。
完善了RFID产品信息跟踪与追溯模型。在对信息跟踪与追溯模式进行分类的基本上,提出对象名解析与溯源服务相结合的分步追踪架构,解决了在多种异构数据源中,对单件的RFID物品的数据动态追踪问题,可以成功获取物品在供应链或其他流通环节的动态信息。
从身份辨认到货品运送甚至食品追踪,无线射频辨认标签(RFID)已经慢慢走进了平常百姓的生活,也发明出一种迅速成长的市场。
本文重要工作涉及如下几种方面:
(1)简介了射频辨认技术,特别是对无源进行了具体简介,对其优势及目前存在的技术难点进行了分析。
(2)以猪肉溯源,提出并设计了基于RFID的溯源系统的重要功能、体系构造,使用UML对系统进行建模。
(3)基于RFID的溯源系统的软硬件等进行实现。
本论文的共有五章,内容安排如下:
第一章,绪论。讲述研究背景,国内外发呈现状,以及本文的研究目的、意义和内容。
第二章是RFID溯源系统的有关技术、理论及某些已有的研究模型。论述有关研究现状及波及到的有关技术。
第三章是使用UML对猪肉溯源系统的建模技术。
第四章波及RFID猪肉溯源系统的实现。
第五章有关该课题的结论及展望。总结全文并提出某些尚需研究和解决的问题。