[发明专利]一种基于RFID的农产品追溯批量标签信息获取方法

说明书

技术领域

本发明属于农产品追溯技术领域，具体涉及一种基于RFID的农产品追溯批量标签信息获取方法。

背景技术

近年来射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)由于其具有可以非接触读取、标签存储容量大、所存信息可写可读、信息传输安全可靠等优势，已经普遍应用在各种工商业领域当中。特别是作为物联网的关键技术，RFID在农产品追溯与跟踪中得到了广泛应用，可以满足农产品追溯与跟踪管理的需要。Wagne提出在农产品生产和物流运输全过程通过监测、抽样等方式校验食品标签的数据。相对于传统的条形码，将RFID技术引入农产品追溯系统，具有更加灵活、准确的优势，应用前景更加广阔。Bernard分析了将射频识别技术引入农产品跟踪链的可行性，认为RFID编码空间能够实现供应链全程的所有数据的采集和存储。

在农产品追溯系统中，尤其在运输和仓储过程中，需要对货运车辆入、出库时实现整车货品标签的批量识别。对频繁使用的叉车转运，也需要对整叉车货品批量识别，以实现搬运、装载、库位匹配等自动快速处理。标签批量识别是RFID最明显的优势，但是批量识别会产生标签信号互相干扰，形成标签碰撞，因此，标签防碰撞方法是农产品追溯系统中极为关键的技术。并且农产品包装盒大小不等，形状各异，所以批量识别的规模差异较大，从几十个到几千个不等，因此标签防碰撞方法需要适应大动态变化范围。当前技术无法满足大规模移动标签环境下追溯系统批量识别的实时性要求。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明给出一套基于RFID的农产品追溯系统，建立了追溯系统全程跟踪溯源模型和仓储模型，设计了基于EPCglobal C1Gen2标准的DFSA标签防碰撞方法，并给出一种新的帧长调整方法，利用第一帧成功时隙数、空时隙数和碰撞时隙数估计初始标签数，并在后续识别中自适应调整帧长度时隙全局吞吐量性能的最优。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一套基于RFID的农产品追溯系统，包括以下步骤：

1)农产品追踪系统模型建立，农产品追溯系统包括从种养殖侧到消费侧的跟踪，以及从消费侧到种养殖侧的追溯两个方面；跟踪是从供应链的上游至下游，跟随一个特定的单元或一批产品运行路径；追溯是从供应链下游至上游识别一个特定的单元或一批产品的来源，通过追溯码的方法回溯某个农产品种植、养殖、生产加工、运输以及分发等各个环节；

2)仓储环节，对于需要入库保存的农产品，在货运车辆入库时通过进门固定阅读器读取车内所有商品信息，其包装规格、包装重量等自动获取并传输至处理中心，由处理中心处理后根据仓库特点形成库存的信息，并输出入货位等信息，实现货品与库位的最优配置；

3)批量标签信息获取方法，通过基于首帧识别标签数估计初始标签的动态帧时隙Aloha算法，称为DENFF(DFSA Algorithm based on Estimation Number of Tags in First Frame)算法，在第一帧结束后估计一次初始标签数目，此后利用每帧待识别标签数减去本帧成功识别标签，结果作为下一帧的帧长度，实现最优识别，标签数估计方法采用文献提出的Vogt算法。

所述的农产品追踪系统模型建立环节，包括以下步骤：

1)农产品种植环节信息处理，农产品种植环节是农产品追溯系统的起点，利用RFID技术对每一地块的施药信息、施肥信息等农事信息，以及采摘信息等与地块信息进行绑定，并将农事人员信息、农事计划代码等强制植入RFID存储器，为下游进一步完善信息和信息查询提供原始数据。采摘时只需要利用阅读器对地块标签进行扫描即可获取本地块所有种植品种植环节的所有信息；

2)加工环节信息处理，在加工好的包装盒上粘贴RFID标签，将种植环节信息导入标签，在此基础上岗新增本环节信息，包括农药检测信息、加工信息、出入库批次信息等；

3)仓储环节信息处理，仓储环节利用加工环节所含信息进行批次管理、入出库时间及叉车转运管理，在加工环节采集信息基础上添加分装人员信息、分装流水线号等信息。该环节充分利用RFID技术批量识别优势实现运输车辆和转运叉车的整车批量信息获取，大幅提高仓储管理效率，提高仓库利用率；

4)运输环节信息处理，增加车辆信息和驾驶员信息，并利用GPS定位、远程传输信道实现货品批次的远程位置实时查询；

5)分法和派送环节信息处理，增加配送信息，提供自动分拣功能；