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基于物联网的蔬菜可追溯系统的设计与实现 评分

基于物联网的蔬菜可追溯系统的设计与实现基于物联网的蔬菜可追溯系统的设计与实现基于物联网的蔬菜可追溯系统的设计与实现基于物联网的蔬菜可追溯系统的设计与实现
络研究中心开发的基于移动代理的无线传感器网络中间件 平台,深联科技开发的无线传感器网络开发套件。国内研究 机构在理论研究方面,如对无线传感器网络网络协议、算法 体系结构等方面,提岀了许多具有创新性的想法与理论。在 这方面,国内的南京邮电大学、清华大学、北京邮电大学等 都取得了一些相关的理论研究成果 在国外,美国很多大学在无线传感器网络方面开展了大 量工作。如加州大学洛杉矶分校的 CENS( Center for embedded ne tworked sens i-ng)实验室、 WINS( Wireless Integrated Netwok Sensors)实验室和 IRL (Internet Research Lab)f 本文参照一些蔬菜企业的实际生产流程,借鉴国内外可 追溯系统的相关研究,通过研究基于物联网的蔬菜可追溯系 统处理方案,对原有的基于Web蔬菜可追溯系统处理方案进 行了一定的改进,并在实际项目中应用,取得了良好的效果 2物联网及其工作原理 2.1物联网的定义 物联网( Thc Internet of Things)的定义是:通过射频 识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信 息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来, 进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监 控和管理的一种网络。 2.2物联网的工作流程 物联网的基本工作流程由4部分组成,即由信息采集系 统(RFID系统)、PM信息服务器、产品命名服务器(0NS)和 应用管理系统。物联网的系统结构如图1所示。 丁 waw. aoc O\S Services p\il serices IP Addr PML Information Intereet users 上PC Internet Cable Mole Firewall Kus Router wirele Paterner RF Information EPC Detector Detector Wireless switch Plectronic tag twodimension bareode wireless PDA Applications m(RFiD世界网 图1物联网系统结构 ww. Worldcom,tn 它们的功能分别如下: 1)信息采集系统信息采集系统包括RFID电子标签 (tag)、二维码、阅读器( Reader)以及数据交换和管理系统 软件,主要完成产品的识别和产品的 EPC( Electronic product code)码的采集和处理。 2)产品命名服务器(0NS)产品命名服务器 0NS(0 bject Name Service)主要实现的功能是在各个信息采 集点与PML信息服务器之间建立关联,实现从物品电子标签 EPC码到产品PM描述信息之间的映射 3)PM信息服务器PML( hys ical Markup language,实 体描述语言)信息服务器中的数据定义规则由用户创建开维 护,用户根据事先规定的规则对物品进行编码,并利用ⅪML 对物品信息进行详细描述。在物联网中,PML服务器主要用 于以通用的模式提供对物品原始信息的规则定义,以便于其 他服务器访问 4)业务管理系统业务管理系统通过获取信息采集软件得 到的EPC信息,并通过0NS找到物品的PML信息服务器,从 而可以以Web的形式向 Internet用户提供诸如信息查询、 跟踪等功能,用户也可以通过手机或无线PDA实时了解物品 的状态 3基于物联网的蔬莱可追溯系统设计 3.1系统架构设计 基于物联网的蔬菜可追溯系统采用了无线射频身份识别 和二维码技术,每棵蔬菜上都贴上二维码,不管蔬菜卖到哪 里,消费者都可以查到蔬菜的来源。基于物联网的蔬菜可追 溯系统的结构如图2所示。它主要由蔬菜识别、信息处理/ 控制/跟踪、PML服务器、本地数据库服务器、业务系统5 大模块组成 丁 Internet PM server torpedoe 07 dwlerfce 量断 Vrmsfablet Watte Pns Veteli plar FID世界网 图2蔬菜可追溯系统 wuhe.:/4n 它们的作用分别如下 1)蔬菜识别蔬菜识别系统的核心是蔬莱的编码和识别。 由于毎棵蔬菜的条形码都有唯一编码,不管蔬菜卖到哪儿, 只要输入旒菜的编号,就可以对蔬菜进行跟踪和监控。所以, 在基于RFID或二维码标签的蔬菜可追溯系统采用EPC码作 为蔬菜的唯一标识码,标签由芯片和天线( Antenna)组成, 每个标签具有唯一的产品电子码。EPC码 ( Electronic product code)是Auto-ID研究中心为每个物 理目标分配的唯一的可查询的标识码,其内含的一串数字可 代表蔬莱类别和蔬莱I、生产日期和生产地等信息。同时, 随着蔬菜的销售转移或变化,这些数据可以实时更新。通常, 巸PC码可存入硅芯片做成的电子标签内,并附在被标识蔬菜 上,以被信息处理软件识别、传递和查询 2)信息处理/蔬菜控制/跟踪信息处理/控制/跟踪模 块是系统的核心功能模块,它通过数据采集接口、信息处理 蔬菜跟踪和监控3个接口同其他功能模块进行交互,从而实 现蔬菜的自动处理。 3)PM服务器PML服务器主要由蔬莱生产厂家创建并维 护的服务器,它以标准的XML为基础,提供蔬菜的详细信息, 如旒菜类别和ID、登生产日期和产地等信息,并允许通过蔬 莱的EPC码对蔬菜信息进行查询 4)本地数据库服务器本地数据库服务器主要用于存储数 据采集和处理接口获得的蔬菜信息,以便在业务系统中查询 和维护。例如,用户可以通过手机或无线PDA或Web客户端 随时随地查询蔬菜的当前状态。 Pages) 3.2系统开发平台 该系统运用 Internet环境,采用B/S模式进行开发, 系统服务器端操作系统选用 Linux,主要技术为 Java ee和 使用Java语言编程,数据庠系统选用 Oraclellg。 4基于物联网的蔬菜可追溯系统实现 系统实现的关键技术 为了确保蔬菜处理的完整性,对毎棵蔬菜上的标签都进 行了唯一编码。编码由3位蔬莱类别码和10位蔬菜I码、 10位生产日期码、4位生产地码、4位生产厂家码、4位销 售地码、10位销售日期码、4位销售企业码及6位序列号组 成。在旒菜销售前,为每棵蔬菜上贴一个RFID标签。RFID 电子标签编码组成如图3所示 tuun YWYMEMDDHN. Xo TTTT VERmin Prete icr FID世界网 图3RFD电子标签编码组M WA.RIidnerdd cemw 4.2RFID中间件的设计 根据前面研究的标签ID表示方法以及 Savant中间件的 定义,RFID中间件的功能模块应该包含如下几个功能模块: Reader接口模埉、逻辑驱动器映射模块、RFI数据过滤模 块、业务规则过滤模块、设备管理与配置模块、上层服务接 口模块。其中, Reader接口用于中间件与RFID读写器的数 据通信,主要有获取RFID数据以及下达设备管理模块的读 写器指令。设备管理配置模块用于调整RFID读写设备的工 作状态,配置相应的 Reader接口参数等,逻辑读写器映射 模块用于将多个物理读写器或者读写器的多条天线映射成 为一个逻辑读写器。 143FD据采集方设计。COmD RFID采集的原始数据量非常大,在实际应用中,根据具 体的配置不同,每台读写器每秒可以上报数个至数十个不等 的电子标签数据,如重复多次扫描同一个电子标签,但其中 只有少部分是对用户有意义的、非重复性的数据,这样大量 的数据如果不经过去冗等处理而直接上传,将会给整个RFID 系统带来很大的负担。所以,对RFID采集的数据进行过滤 处理 RFID数据采集过滤方法设计主要可以分为如下几类: 1)建立数据采集事件列表类对每一个新到电子标签数据 进行实时检测,如果是新扫描的电子标签,则加入到相应列 表中,如果该标签在列表中已存在,则仅更新对应标签的时 间等状态数据,而不新建标签数据记录,以达到清除重复数 据的目的 2)数据采集事件编码类对电子标签状态的改变进行编 码,定义标签岀现的状态编码为θ,标签状态消失的编码为 1。然后加入计时器机制,对计时器有效时间内的同一标签 的状态跳变进行忽略,从而在状态定义和时间维度2个方面 对数据进行了去重化。 上述这些算法均能够很好地消除冗余数据,减少了上层 系统的负荷。但在实际应用中,除了RFID数据的去冗化以 外,对数据的过滤还有着其他的需求。比如,由于信号不稳 定或其他干扰因素,蔬菜上的RFID标签汘不能在每一个读 写器周期中被检测到。针对上述问题,设计了在不同应用场 景下的适应性和有效性的过滤算法,实验平台使用RS232接 口的单天线读写器,该读写器报告周期为1s,每次报告标 签数为5个。算法实现采用jaVa语言,通过Java串口来进 行串口通讯

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android_app 虽然还可以,不过不是解决我的问题,,,标题党
2014-10-15
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kuaile211 软件编程 一般没什么太大的用处 如果能有实现方法最好了
2014-08-05
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xiyanglvbb 感觉没什么价值的东西啊。。。
2013-06-20
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wants2001 一般,内容不多,没有多少自己想要的东西。
2013-05-25
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hljlpz 毫无价值可言,基本就是个科普文章
2013-03-01
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