[发明专利]用于动物养殖的可植入式无源超高频RFID温度传感标签及其感知方法

说明书

技术领域

本发明属于动物养殖领域，涉及一种传感标签，特别涉及一种用RFID温度传感标签及其感知方法。

背景技术

传统的动物养殖方式是基于人工饲养的，费时费力，生产速度慢，难以规模化，对于动物的健康状况较难准确评估，饲料的计量把握与药物的筛选也不科学。

为克服传统动物养殖的缺点，基于物联网射频识别（RFID）的智能养殖已被应用。该技术通过在动物身上安装电子标签并由阅读器发出的射频信号对其进行识别，可以随时对动物的相关属性进行跟踪，并进行相应的管理。

目前，用于动物养殖的常用电子标签存在一些缺点，包括：电子标签并没有集成传感器；耳标式电子标签掉标率高，常采用低频，识读距离短；注射式电子标签对生物兼容性的要求较高；大多数电子标签会受到含有金属和水的环境的影响；部分电子标签采用有源的方式，体积大，价格高，需要更换电池。

发明内容

为了克服已有用于动物养殖的电子标签的没有集成传感器、掉标率高、识读距离短、对生物兼容性的要求较高、体积大、价格高的不足，本发明提供了一种集成了传感器、掉标率低、识读距离长、对生物兼容性的要求较低、体积小、价格低廉的用于动物养殖的可植入式 无源超高频RFID温度传感标签及其感知方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于动物养殖的可植入式无源超高频RFID温度传感标签，包括金属共形天线外壳、高介电常数的介质材料和用以采集动物温度信息并以射频信号进行发送的RFID标签芯片；所述金属共形天线外壳的内部是高介电常数的介质材料，所述介质材料的底部嵌入RFID标签芯片，所述RFID标签芯片的运行频段为超高频段。

进一步，所述RFID标签芯片被封装在以塑料或玻璃为材料的胶囊外壳中。

一种用于动物养殖的可植入式无源超高频RFID温度传感标签的感知方法，所述感知方法包括如下步骤：

1）温度传感标签植入位置为动物耳根皮下组织；

2）感知内容为动物的体温变化，某一时刻的体温和整个生长过程的体温，以及环境温度的变化；

3）感知的数据通过无线通信方式或有线方式传送至物理网关，并传输至互联网云服务器和存储设备进行存储，通过计算机远程登录或移动终端进行访问；基于所述感知数据，养殖人员对动物进行良好监测、分析与管理。

进一步，所述感知方法还包括以下步骤：所述步骤2）中，感知温度传感标签的设备包括感知天线和阅读器，所述阅读器通过感知天线读取温度传感标签的数据。

所述感知天线为平面天线。

所述感知方法还包括以下步骤：所述感知方式为固定式，固定式 即为将感知设备固定在通道的某个区域，动物进入通道后便可以进行感知，分为①将感知设备装在某个通道的一侧；②将感知设备装在通道的顶端，即俯视的方式。

所述感知方法还包括以下步骤：所述感知方式为移动式，移动式为以设定速度在动物上方进行移动扫描，采用顺序式移动或跳跃式移动，移动速度、频度都可以设置。

本发明的有益效果主要表现在：1）该温度传感标签为植入式传感标签，通过RFID标签芯片提取动物温度信息，并传送至计算机上进行监测与分析。采集的数据精确度与时效性高，完整性强，便于养殖监督与管理。

2）感知方法灵活，获取数据全面，感知设备可自充电。

3）采集的数据在互联网云服务器和存储设备进行共享，通过计算机和移动设备的接入，可以在任何时间任何地点被访问。

4）基于采集的数据，可对动物的采食、休息、受孕、产仔等进行良好监测、分析与管理，对动物的健康状况进行准确评估与全程跟踪，以及对动物饲料计量与药物筛选进行准确把握，保证食品安全并节约成本。

5）通过植入传感标签，可实现从动物出生到屠宰、再到运输及上货架买卖的全过程食品安全溯源。

6）该温度传感标签不脱落，无需电池，从而没有维护成本，并且识读距离远。

7）完全数字化养殖，优化养殖过程，提高养殖产量，并最终大幅增加养殖效益。

附图说明

图1是用于动物养殖的可植入式无源超高频RFID温度传感标签的结构示意图。（a）RFID传感标签，图中：1金属共形天线外壳、2高介电常数的介质材料、3RFID标签芯片、4胶囊外壳；（b）RFID传感标签经过胶囊外壳封装。

图2是本发明所应用的养殖监测与管理系统的原理图。

图3是本发明所述的感知方法示意图。（a）固定式感知方式；（b）移动式感知方式。