[发明专利]基于RFID的水产品货架期智能预测装置的设计与实现

说明书

技术领域

基于RFID的水产品货架期智能预测装置通过依附在水产品表面，通过温度传感器DS18B20采集温度，微处理器MSP430F149处理数据，而后由射频收发器nRF905发送数据。因此，本装置属于环境监测技术、嵌入式技术以及无线射频收发技术的应用领域。

背景技术

当前，人们对水产品的货架期要求越来越高，并且希望直观快速地了解水产品流通过程中的温度、货架期变化过程及其流通渠道。在这样的需求下，水产品的货架期安全性和流通渠道可追溯性是人们关注的焦点。现今，食品货架期智能预测技术大致可以分为三类，第一类是通过指示器颜色的变化反应食品货架期，如：Lifelines公司的Fresh-Check TTI，3M公司研制的3M Monitor Mark TTI，瑞典的VITSAB TTI等。第二类是温度历程记录仪，只能记录食品在流通过程的温度变化过程，如：浙江大学的徐向东等发明的温度记录装置等。第三类是电子式货架期智能预测仪，如：上海理工大学谷雪莲等根据牛乳的3T曲线结合计算机技术研制出了一种电子式时间-温度指示卡，可以准确地全程记录温度并能有效预测货架期；CliniSense公司的LifeTrackTM Technology Demonstrator是一种能显示某食品剩余货架期的电子装置；以及上海海洋大学陈明等研制出的多品种水产品货架期智能预测仪，能水产品特殊的潮湿环境中正常工作，即：采集温度、预测货架期并存储信息，待用户需要分析处理数据时，可将储存的数据经由RS232传输至上位机。

射频识别技术(RFID，Radio Frequency Identification)，实际上是自动识别技术(AEI，Automatic Equipment Identification)在无线电技术方面的具体应用与发展，实现人们对各类物体或设备(人员、物品)在不同状态(移动、静止或恶劣环境)下的自动识别和管理，该技术被公认为21世纪十大重要技术之一。至今，射频识别技术的理论得到丰富和完善，已经成功应用到生产制造、物流管理、公共安全等各个领域，如：单芯片电子装置、多个电子装置识读、无线可读可写、无源电子装置的远距离识别、适应高速移动物体的射频识别技术与产品正在成为现实并走向应用。

目前，欧美等发达国家在芯片、终端设备、系统应用方面，尤其是在标准制定和技术开发方面处于领先水平。目前我国RFID主流发展的应用领域有：公路收费和智能交通、车辆的识别与管理、电子票证、动物信息跟踪和管理、资产追踪和管理等。此外，RFID还将在门禁管理、防伪识别、生产自动化以及过程控制、人员管理等领域得到应用和推广，之后随着技术的进一步成熟和成本的降低逐步应用到各行各业中。但当前在食品物流信息跟踪和管理方面，尤其是易腐的水产品冷链流通方面，尚未有RFID系统出现。

基于RFID的水产品货架期智能预测装置，正是基于多品种水产品货架期智能预测仪的实际运行的稳定性，以及RFID现阶段的研究成果，将两者集合研发的，更适宜于时时地全程监测水产品的流通过程。

发明内容

基于RFID的水产品货架期智能预测装置工作于高频段433MHz，以射频技术标准ISO15693作为其通信协议标准，与相应读写器的有效通信距离是0～15米。装置自动采集温度和预测货架期，和时间、邮编等信息处理后存储至微处理器自带RAM中，可接收、解析6种指令数据包并根据不同指令类型对装置信息做不同的处理。

为实现上述功能，就需要控制模块、RFID模拟前端模块、温度采集模块、用户界面模块、电源管理模块等五大模块协调工作。本系统的RFID装置可以分为硬件控制和驱动程序、应用程序两个层次，控制和驱动程序是系统软件和硬件相接口的部分，此层面的软件把上层应用软件的控制指令下发到硬件，同时接收硬件发送上来的数据，经处理后上传给需要数据的应用程序。应用程序主要负责处理来自用户的控制要求并下发，同时接收下层传回的数据并反馈给用户。RFID装置的功能，具体而言也可分为3个部分：

1.接收来自读写器的指令，完成相应的装置配置或信息反馈；

2.有源射频装置，数字部分持续工作，模拟部分常态处于接收模式；

3.定时采集温度，计算货架期，并存储信息；