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一、方案概述

系統(tǒng)構(gòu)建在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu)上，由RFID電子耳標、移動智能識讀器、移動互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)中心組成。母豬防疫電子耳標構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)感知層，由4G/5G網(wǎng)絡(luò)組成網(wǎng)絡(luò)層，移動智能識讀器和后臺數(shù)據(jù)中心是系統(tǒng)應(yīng)用層。

二、方案架構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

三、方案主要內(nèi)容

主要設(shè)計方法包括：

1、天線設(shè)計

天線的選型是天線設(shè)計的步。天線的輻射方向性是由天線的整體結(jié)構(gòu)解決的，天線的選型決定后，方向圖就大體確定了。

超高頻RFID系統(tǒng)是遠場通信的，標識天線的增益直接決定了天線的輻射效率和電子標識的讀寫距離，只有達到足夠大的增益，才能夠?qū)崿F(xiàn)良好的遠場通信。因此，調(diào)整天線增益是設(shè)計的很重要的一步。

電子標識的體積限制了它的應(yīng)用范圍，而標識天線的體積直接決定了它的體積，所以標簽天線必須實現(xiàn)小型化。

電子標識天線的阻抗是否與標識芯片的阻抗相匹配，決定了電子標識的供電效率和天線的靈敏度，也決定了標識的讀寫距離和識別成功率。因此，天線阻抗匹配時電子標識天線設(shè)計的重要目標。

2、基材選擇

多種薄膜材料能夠適應(yīng)RFID前提基材的生產(chǎn)要求，其中包括聚氨酯、聚酰脂、聚氯乙烯或者聚碳酸酯。質(zhì)量、性能和可靠性是決定電子標識基材的關(guān)鍵因素。

3、封裝工藝

根據(jù)應(yīng)用的不同特點和使用環(huán)境，電子標識往往采用不同的封裝形式。根據(jù)不同畜禽品種和用途，動物電子標識可封裝成注射植入式、耳掛式、留胃式和環(huán)扣式等多種形式。耳掛式電子標識是體外電子標識，收發(fā)器嵌入傳統(tǒng)耳標的母標內(nèi)使用，可以掛在豬、牛、羊、兔等動物的耳朵上。本項目主要研究適用于生豬的耳掛式小尺寸電子標識，充分考慮生豬飼養(yǎng)環(huán)境和生活習性，確定耐撕咬、耐臟污、耐腐蝕的封裝形式和封裝工藝。

4、電子耳標模內(nèi)注塑工藝

針對畜牧耳標長時間在室外工作的特點，選用注塑工藝封裝。選用PE作為耳標的基本材料，保證耳標在惡劣環(huán)境下的抗拉及抗微生物腐蝕的能力和良好的可識讀性能。針對能繁母豬輔標內(nèi)含芯片的特性，采取二次注塑的方式對芯片進行封裝，可以有效的提高耳標產(chǎn)品的成品率，PE材料的韌性及抗老化能力使最終的成品使用壽命不小于3年。為保證模具在長期使用中的耐久性，選用 NAK80模具鋼作為模具的模芯材料，進行深加工，使耳標產(chǎn)品在外形尺寸的偏差小于0.3% 。

5、模內(nèi)封裝注塑工藝流程

注塑參數(shù)的設(shè)定→調(diào)配原料（輔料的加入）并倒入料筒→合?！贤策M行預(yù)熱（達到PE要求 溫度）→注塑機螺桿轉(zhuǎn)動下料并開始儲料→注塑機進入半自動溶膠狀態(tài)→當溶膠達到設(shè)定值時膠體從噴嘴射出進入模穴→注塑機根據(jù)設(shè)定的保壓時間和冷卻時間進行處理→開模

6、注塑過程中的主要參數(shù)類型

a) 注塑參數(shù)

注射量、計量行程、余料量、防誕量、螺桿轉(zhuǎn)速、塑化量、預(yù)塑背壓、注射壓力和保壓壓力、注射速度

b) 合模參數(shù)

合模力、合模速度、合模行程、開模力、開模速度、開模行程、頂出壓力、頂出速度

c) 溫控參數(shù)

烘料溫度、料管與噴嘴溫度、模具溫度、油溫

d) 成型周期

循環(huán)周期、冷卻時間、注射時間、保壓時間、塑化時間、頂出及停留時間、低壓保護時間

7、電子耳標防偽

為了提高能繁母豬電子耳標的綜合防偽性能，本方案提供了一種通過在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、耳標生產(chǎn)廠和RFID識讀設(shè)備終端應(yīng)用基于3DES加密技術(shù)和數(shù)字簽名技術(shù)的信息安全方法，從而能夠防范來自本系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)外部的攻擊。主要技術(shù)方法是：

a) 數(shù)據(jù)庫建立RFID耳標編碼的集中控制系統(tǒng)。RFID耳標編碼與二維碼編碼系統(tǒng)獨立運行，統(tǒng)一管理。所有RFID耳標生產(chǎn)廠商的編碼許可由數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一發(fā)放。RFID耳標信息由數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一生產(chǎn)、傳輸和控制寫入。RFID識讀終端設(shè)備的解碼由數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一發(fā)放。

b) 耳標生產(chǎn)商建立在線生產(chǎn)和檢測系統(tǒng)。耳標生產(chǎn)線、耳標生產(chǎn)服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫之間建立在線加密網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。RFID耳標生產(chǎn)檢測設(shè)備使用專用IC芯片，實現(xiàn)FRID耳標的寫入、數(shù)據(jù)加密以及數(shù)據(jù)簽名的產(chǎn)生。

c) RFID識讀設(shè)備終端中嵌入專用IC芯片。實現(xiàn)對RFID耳標芯片內(nèi)簽名認證和數(shù)據(jù)解碼。

d) 選用帶讀寫保護功能的RFID芯片產(chǎn)品。RFID耳標芯片讀保護功能可以防止非法用戶獲取FRID耳標上的數(shù)據(jù)信息并進行非法復(fù)制；通過對RFID耳標芯片內(nèi)的存儲數(shù)據(jù)做簽名，防止非法用戶篡改里面的數(shù)據(jù)信息，還可以對耳標真實性做驗證，避免仿造RFID耳標進入行業(yè)內(nèi)流通。

8、集成配場試驗

項目通過在養(yǎng)殖場進行的生產(chǎn)性試驗，檢驗種豬防疫電子耳標及軟件系統(tǒng)平臺的是否達到應(yīng)用需求指標。試驗重點一是電子耳標功能和性能指標的符合程度，二是測試軟件功能和流程與保險業(yè)務(wù)規(guī)范的符合程度。

現(xiàn)場試驗的主要內(nèi)容包括：

a) 空氣介質(zhì)識讀距離。測試其在空氣介質(zhì)中有效識讀距離和最小有效識讀距離。

b) 含水介質(zhì)識讀距離。測試耳標在被水沾淋后識讀器與耳標之間的有效識讀距離。

c) 讀寫角度試驗。固定讀取距離為50cm，測試其有效讀取角范圍（0～180度）。

d) 戴標試驗。使用耳標鉗在其一側(cè)耳標佩戴電子標識。記錄每次佩戴操作時間、破損率等數(shù)據(jù)。

e) 戴標后識讀測試。耳標佩戴到能繁母豬耳部后，記錄每次成功讀取所需嘗試次數(shù)、有效識讀距離。

f) 耐水性、耐臟污性試驗

g) 測試臟污耳標每次成功讀取所需嘗試次數(shù)、有效識讀距離。

h) 多耳標識讀沖突試驗。測試母豬個體與群體之間不受干擾的安全識讀距離。

四、廠商信息

東遠科技提供無線射頻識別技術(shù)產(chǎn)品的設(shè)計、研發(fā)與銷售；計算機軟硬件設(shè)計、研發(fā)、集成與銷售。

五、東遠科技畜禽養(yǎng)殖管理系統(tǒng)的重要組成部分

1、畜禽養(yǎng)殖智能監(jiān)測系統(tǒng)

通過傳感器、音頻、視頻和遠程傳輸技術(shù)在線采集養(yǎng)殖場環(huán)境信息（二氧化碳、氨氣、硫化氫、空氣溫濕度、噪聲、粉塵等）和畜禽的生長行為（進食、引水、排泄等），實時監(jiān)測設(shè)施內(nèi)的養(yǎng)殖環(huán)境信息，及時預(yù)警異常情況，減少損失。

2、畜禽養(yǎng)殖視頻監(jiān)控系統(tǒng)

在養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)設(shè)置可移動監(jiān)控設(shè)備，可實現(xiàn)：

1）現(xiàn)場環(huán)境實時查看；

2）遠程實時監(jiān)控；

3）視頻信息可回看、傳輸和存儲，及時發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖過程中碰到的問題，查找分析原因，確保安全生產(chǎn)。

3、畜禽養(yǎng)殖智能控制系統(tǒng)

實現(xiàn)畜禽舍內(nèi)光照、溫濕度、飼料添加等功能的智能化控制，根據(jù)畜禽的生長需要，分階段智能調(diào)整環(huán)境條件，智能投放不同類別的飼料，實現(xiàn)精細化管理，減少病害發(fā)生，減少損失。

4、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

基于物資管理，便于盤點飼料、精液、獸藥等的輸入與輸出量，避免庫存空缺或積壓。基于銷售管理，可以實時錄入客戶資源信息與銷售信息。

5、信息管理平臺

各監(jiān)督部門可通過該平臺查看各畜禽生產(chǎn)、檢疫、免疫、銷售等情況，計劃良種引進、培育與推廣，維持良好的市場秩序。

六、應(yīng)用范圍：

、動物衛(wèi)生、動物疫病防控中心等政府監(jiān)管部門；

畜牧技術(shù)服務(wù)(推廣)中心；

農(nóng)業(yè)科技示范區(qū)、農(nóng)場等大型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)加工企業(yè)。