基于RFID及条码的食品溯源码读写器设计与实践

摘要

食品溯源系统是对食品生产、流通信息进行记录、传输、存储和查询的系统。从整体架构划分,可分为后台支撑软件系统和终端系统两大部分。后台支撑软件主要提供溯源信息的接收、存储并为最终客户提供查询服务。而溯源信息的记录、传递、上传都要通过终端设备来实现。
　　本论文主要研究内容为基于RFID及条码技术的食品溯源码读写器设备相关技术。其整体工作过程为:在食品原始生产环节,使用该终端将食品原始溯源码写入RFID或条码标签,该标签与食品包装一起进入流通环节,同时,溯源码信息通过无线或有线通讯网络,传入后台支撑系统。在后续批发分销环节,使用该设备将上环节溯源码信息读出,加上本环节必要信息,产生新的溯源码,并通过RFID标签或条码标签传递给下一环节,同时将溯源信息传递给后台支撑系统,以此类推,一直到最终消费环节。用户可以通过最终产品上的溯源码,通过公共信息查询系统查询到食品从生产到流通所有环节的信息。
　　论文分析了目前国内外食品溯源现状和需求要点,总结了溯源码读写器终端的功能要求,给出了溯源信息查询路线图。在综合考虑溯源信息记录完备性和实现成本可接受度的基础上,提出了溯源码读写器的总体解决方案。
　　在设计实现上,论文首先利用近年来国内相关厂家在RFID读写设备、条码打印设备及无线通讯等技术方面的进展,选择了适用的国产关键功能部件和集成控制方案,设计了中心集成控制板,通过中心集成控制板与各功能模块进行通讯交互,实现溯源信息传递。在读写器软件控制方面,应用了近年国产优秀的嵌入式实时操作系统RT-Thread搭建其控制框架,并在此矿架下建立了控制流程,实现产品功能设计。
　　为了便于实际应用时的部署和管理,论文实现了产品配置和在线升级机制,该机制即可满足读写器正常升级需要,又能确保升级失败时读写器的自我修复。
　　考虑到国内溯源应用的概念和模式尚在形成中,论文为读写器硬件和软件设计都留下扩展的机制,使读写器的适应能力得到提高。整体设计在功能、性能指标、经济性、可维护性及可扩展性等方面具有较高的实用价值。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本课题的主要研究内容

第2章 溯源码读写器整体架构设计

2.1 引言

2.2 溯源码读写器应用需求分析

2.3 溯源码读写器整体设计

2.4 本章小结

第3章 溯源信息编码格式设计

3.1 引言

3.2 现有物品编码规则体系分析

3.3 食品溯源码与现有物品编码的比较

3.4 溯源码编码规则设计策略

3.5溯源标签数据编码规则设计

3.6 后台数据库溯源信息结构

3.7 本章小结

第4章 功能模块选型及控制方法

4.1 引言

4.2 RFID读写模块选型及控制

4.3 条码标签打印机选型及控制

4.4 无线通讯模块选型及控制

4.5 本章小结

第5章 中心集成控制设计

5.1 引言

5.2 系统功能设计

5.3 中心集成控制板设计框架图

5.4 中心集成控制板硬件设计

5.5 中心集成控制板控制流程设计

5.6 在线配置及升级

5.7 本章小结

第6章 整机实现与测试

6.1 整机形态实现

6.2 主要功能模拟测试

6.3 本章总结

结论

参考文献

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