基于RFID技術的寵物管理系統設計與實現

寵物已經成為現代人生活中不可或缺的一部分,但是隨著養寵物的人越來越多,寵物數量也是越來越多,寵物問題也越來越突出。 RFID寵物管理系統通過給寵物植入電子芯片,給寵物辦理電子身份證,把寵物信息記錄入庫,集中化管理。從根本上解決寵物信息收集難、管理難的問題。RFID寵物管理系統使用自行設計的手持機讀寫器,采用基于Web的B/S模式結合WebSevice、SSL、動態緩存、負載均衡、集群和ActiveX控件技術,使得系統擴展性好、安全性能高;用戶使用方便、操作靈活,可大大提高寵物管理的工作效率。
0 引言
隨著我國人民生活水平的不斷提高,養寵物已經成為現代都市人的一種時尚,寵物市場不斷壯大,寵物成為人們生活中不可缺少的一部分,為人們的生活增添了無限樂趣。但是隨著寵物數量的快速上升,寵物監管和安全問題也日益突出,寵物狗走失和遺棄的現象大量增加,流浪狗疾病傳播等問題出現,嚴重影響居民安全、城市衛生、交通等。那么如何有效加強寵物管理,確保寵物管理、防疫檢疫等措施的到位,保障公共衛生的安全,促進寵物產業和諧發展,就成為社會各界尤其是寵物管理部門關注的熱點和焦點問題。
采用RFID
技術和計算機網絡技術,從根本上解決了寵物丟失和監管的難題。通過給寵物注射帶有全球惟一識別碼的寵物電子芯片,作為寵物的電子身份證隨其一生。寵物芯片中儲存了寵物的基本信息,通過閱讀器將數據傳輸給計算機應用軟件,從而實現對寵物系譜、身份、主人及其一生繁殖、健康、防疫等信息進行自動識別分析,實現了寵物管理的信息化。動物用注射型電子標簽是一種特殊的采用了RFID技術的電子標簽,它的體積微小,內部構造非常精密,由微電子芯片和芯片電容器、電子標簽線圈等組成。外部采用生物玻璃封裝,形似米粒。在其玻璃封裝的內部采用生物硅膠填充成實心體,玻璃表面涂有特殊的涂層和專門設計的凹凸,用以防止其在動物體內的游移。電子標簽中的芯片用以存儲信息及供內置的微處理器處理信息的程序,這些信息通過專門的閱讀器讀出。將這種生物玻璃封裝的電子標簽植于動物皮下,動物也就有了可被自動識別的電子身份證,人們可以方便地通過各種類型的專用閱讀器對每一個動物個體進行自動識別。這樣,就使得諸如個體甄別、數據統計、行蹤控制、自動飼養、行為管理等等許多的動物科研、飼養、管理、調查等工作有了實現自動化、信息化的技術手段。
目前的動物用注射型電子標簽的ID嚴格按國際標準化組織(ISO)的編碼標準編制,做到全球惟一。將它注射到動物身上,就等于給了每個動物一個惟一的身份號碼,從某種意義上來說,注射于動物體內的電子標識就是動物永不消逝的電子身份證。這種注射型電子標識是無源的(即不需要電源支持),該標簽一旦植入動物體內將是永久性的,它的安全使用壽命超過了50年,所記錄的信息不會丟失且不能人為篡改。由于這些特點,近年來,在國外特別是在歐美國家已得到了廣泛的應用。在國內,該電子標簽已經被用于城市寵物的管理與飼養上。
1 RFID技術
RFID(Radio Frequency Identification)技術是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸式信息傳遞并通過所傳遞的信息達到自動識別的技術。20世紀90年代以來,RFID技術迅速發展,因其具有數據存儲量大、穿透力強、讀寫距離遠、讀取速率快、使用壽命長、環境適應性好等特點,已被廣泛應用于身份識別、物流管理、物品追蹤、防偽、交通、動物管理等諸多領域。
一個完整的RFID系統主要由限量的后臺計算機、若干讀寫器、閱讀器及電子標簽組成。其中電子標簽是物品識別的載體,每個標簽具有惟一的電子編碼,其內部存放著物品的相關信息;讀寫器和閱讀器是系統的中間設備,它們通過射頻信息同電子標簽進行近距離通信,從而識別標簽指代的物品信息,通過接口把信息匯總給后臺計算機。讀寫器和閱讀器的區別在于,讀寫器可以對標簽進行讀寫操作,而閱讀器只能讀取標簽內部存放的信息;后臺計算機分析從中間設備傳來的信息,負責管理整個標簽系統的正常工作。
RFID系統的硬件組成包括電子標簽和電子標簽讀寫器2部分。讀寫器通過射頻信息同電子標簽進行通信,系統通過讀寫器給電子標簽發送指令,并通過讀寫器分析電子標簽返回的有關信息;電子標簽是應答器,用來響應讀寫器的指令,并報告處理結果。
電子標簽由標簽天線和標簽芯片組成,標簽天線是讀寫器和標簽芯片之間進行信號和能量傳遞的終結。標簽芯片則根據讀寫器的指令,做出相應的操作和響應。
2 系統結構及簡介
2.1 系統結構
整個系統由軟件和硬件兩部分組成,硬件部分主要包括:RFID射頻識別寵物芯片,手持式閱讀器XC-2201系列,該系列讀寫器是針對我國養犬管理現狀及需求,特別
設計開發的綜合手持終端。使用方便,具有執法人員需要的各種功能。信息實時上傳,做到實時監控。信息傳輸加密,有效保護市民隱私。軟件部分又分為寵物管理系統和移動寵物管理系統,寵物管理系統集成了管理、寵物信息注冊、寵物辦證、寵物信息查詢等模塊,移動寵物管理系統主要是為方便外出執法人員而特別開發的一款運行于移動設備、PDA等上系統管理軟件,寵物移動管理軟件主要模塊有寵物信息查詢、寵物數據同步等功能。

通過寵物信息的注冊或者寵物辦證流程就把寵物信息錄入數據庫,其中除了寵物基本信息外,還包括寵物飼主信息、寵物免疫信息、寵物年檢費繳納信息等一并錄入數據庫。當外出執法人員外出執法是就可以通過裝有移動寵物系統的移動終端,實時的查詢寵物信息,移動寵物系統的數據直接來源于寵物管理系統,數據的同步過程也是非常的方便,移動終端通過自帶的數據線連接任何一臺可以接入Internet的電腦,同Web頁面操作即可輕松實現數據的同步,當然根據不同的情況也可實現Wi-Fi等無線訪問的功能。

2.2 數據庫設計
系統管理模塊有主要是用于給系統自定義擁有各個級別權限的用戶,通過對用戶權限的管理可以實現不同用戶對應系統不同的操作權限,使整個執法部分各單位各人員各司其職,而整個系統的數據始終保持一致。該模塊對應有用戶表、角色表、權限表及用戶角色對應表。


系統管理模塊同時也提供數據同步和數據備份、還原功能。系統備份、還原是用戶通過Web操作輕松實現數據的備份和還原,除去了復雜的數據庫操作。數據同步用來保證寵物移動管理系統數據和寵物管理移動數據的一致性,寵物移動管理系統采用C#語言開發,運行于Windows CE系統上,目前大多數的移動設備都采用了windows CE系統,這就使得寵物移動管理系統能適用于目前大多數的移動設備。通過對Active-Sync同步軟件的二次開發,封裝成ActiveX控件的的形式嵌入Web網頁,而使得數據同步更人性化,更易于操作,使用人員只需在頁面輕松的點擊按鈕即可實現數據的同步。目前這套寵物移動管理系統的使用還需配合手持式讀寫設備,兩者之間通過藍牙建立數據傳輸通道,當手持式讀寫器讀到寵物芯片數據后,移動寵物管理系統通過藍牙得到的數據而實現寵物信息的查詢,當然根據需要是可以實現移動寵物管理系統和手持式讀寫器整合,把兩者的功能集中到一起。

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