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RFID技术在农业物联网中的应用现状

时间:2012-04-01


河北农业科学,2011,15 ( 4) : 94 - 95 Journal of Hebei Agricultural Sciences

编辑

蔡海燕

RFID 技术在农业物联网中的应用现状
屈 赟,杨 捧
( 河北农业大学,河北 保定 071000)

摘要: 目前,物联网备受关注。介绍了农业物联网及其关键技术 RFID,结合 RFID 在农业物联网中的实际应 用,分析了目前存在的问题,并对其未来的发展进行了展望。 关键词: RFID 技术; 物联网; 农业 中图分类号: TN911 文献标识码: A 1631 ( 2011) 04009402 文章编号: 1008-

RFID Technology and Its Application in Agricultural Internet of Things QU Yun,YANG Peng ( Agricultural University of Hebei,Baoding 071000,China)

Abstract: Internet of Things ( IOT) attracts more and more attention due to its extensive propagation and application. The content of agricultural internet of things and its key technology RFID are introduced. The problems in the application of RFID in agricultural IOT are analyzed,and the future development are also prospected. Key words: RFID; Internet of Things; Agriculture 物联网 ( The Internet of things) 是近年来新兴的一 种信息技术,被认为是继计算机和互联网后又一次新的 信息技术革命。伴随着温家宝总理着重提出的 “物联 网” 概念,物联网已成为信息产业中的下一个战略高 点,我国已将 “物联网” 明确列入 《国家中长期科学 技术发展规划 ( 2006 - 2020 年) 》 和 2050 年国家产业 路线图。 所谓农业物联网,是指通过物联网技术实现农作物 生长、农产品生产流通等信息的获取,通过智能农业信 息技术实现农业生产的基本要素与农作物栽培管理、畜 禽饲养、灌溉、植保以及农民教育相结合,以提升农业 生产、管理、交易和物流等各环节的智能化程度,为推 进社会主义新农村建设提供新一代技术支撑平台
[1 ]

常见的 RFID 系统分类方法有多种。按照不同频率, 可分为低频系统、中频系统和高频系统; 根据读取电子 标签数据的技术手段,分为反射调制式、广播发射式和 倍频式; 依据标签内是否装有电池,分为无源系统和有 源系统; 按照标签内保存信息的注入方式,分为现场无 线改写式、现场有线改写式和集成电路固化式; 另外, 还可依据系统工作距离、标签的材质和阅读器的工作状 态等方面,对 RFID 系统进行分类
[4 ]



2 RFID 在农业物联网中的应用现状
2. 1 在现代养殖业中的应用 农业物联网中的 RFID 技术作为一种非接触的快速 识别技术,正越来越广泛地应用于现代养殖业中。熊本 海等
[5 ]



1 无线射频识别技术
1. 1 无线射频识别技术的概念 无线 射 频 识 别 技 术 ( Radio Frequency Identification Technology,RFID) ,是在 20 世纪 90 年代逐步新兴起来 的 1 项自动识别技术
[2 ]

在 “奶 牛 精 细 养 殖 技 术 平 台 ” 上, 通 过 应 用
[6 ]

RFID、PDA 和无线局域网等技术进行奶牛个体体况信 息采集,从而实现基于奶牛个体的精细饲养。施亮等 采用 B / S 模式结构体系,系统通过应用 RFID 技术,实 现了对每头肉牛养殖信息的自动采集,并针对每头肉牛 形成可在 Internet 网络上进行查询的质量追溯档案。耿 丽微等
[7 ]

。RFID 系统主要包括 RFID 标签

和阅读器。RFID 标签主要组成部分是芯片与天线,每 个标签对应唯一的电子编码。阅读器控制射频模块发射 读取信号,处理标签的识别信息 1. 2 无线射频识别工作原理 标签进入磁场后,接收解读器发出的射频信号,凭 借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信 息,或者主动发送某一频率的信号; 解读器读取信息并 解码后,送至中央信息系统进行有关数据处理。 1. 3 无线射频识别系统的分类
[3 ]

针对牛奶厂养殖规模较小、牛群血缘不清、管

理技术落后、饲料单一、单产水平低、动物产品安全问 题,建立了基于 FRID 的奶牛身份识别系统,实现了奶 牛养殖的数字化管理。 2. 2 在农作物智能种植领域中的应用 农业物联网在现代农作物智能种植领域中的应用主 要包括: 收集温度、湿度、风力、大气、降雨量等数据 信息,监视农作物灌溉情况,监测土壤和空气状况的变 更,根据用户需求,随时进行处理,为现代农业综合信 息监测、环境控制以及智能管理提供科学依据。美国加 州草莓培育商 Norcal Harvesting 安装了 1 套物联网系统, 对草莓进行实时追踪。系统根据土壤、空气状况,实现



02收稿日期: 2011- 28 作者简介: 屈 赟 ( 1981 - ) ,女,河北赵县人,硕士在读,助理实 mail: 20345920@ qq. com。 验师,主要从事信息化研究。E-

第4 期


[8 ]

赟等: RFID 技术在农业物联网中的应用现状

· 95·

自动浇水或调节温度

。邴志刚等[9] 运用 RFID 相关技

高。因此,这就涉及到信息的筛选问题。以兽药为例, 兽药是动物养殖过程中需要考察的安全指标,养殖过程 中能引起这个指标变化的因素有兽药品种、防治的疾病 类型、使用量、使用时间及休药期等因素,而电子标签 不可能将所有的信息都记录下来,因此在实际研究中要 通过对这些因素的检测监测、统计分析等确定出关键的 信息指标,录入电子标签中,以应对安全事故。

术 ( 包括标签、读写器、管理软件) 设计了智能支架, 从而便于传感器网络节点部署、网络拓扑动态调整和网 络管理,以适应不同作物和作物不同生长阶段。 2. 3 在农产品质量安全监测中的应用 食品安全已经成为当今社会的热点和焦点问题,如 何利用信息技术为食品安全生产服务是现在面临的一个 主要问题。在农业物联网中,RFID 技术简单实用、方 便操控,在食品安全生产和管理中应用得较为广泛。郭 曼等
[10 ]

4 结语
随着传感、测控、通信、网络、计算机等技术的不 断发展完善,农业物联网将农业生产要素动态信息与政 府、农业企业、协会专业合作社等职能部门广泛连接起 来,为政府决策、农业技术支持、农资生产与流通实现 农业信息共享,将为有效推动与提升现代农业发展、农 民增收和农村繁荣提供信息手段。 参考文献:
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分析了农产品质量全程追溯系统流程与可追溯

单元架构,提出了以数据网格与 RFID 相结合的方式构 建基于数据网格的 RFID 农产品质量跟踪与追溯系统。 卢功明等
[11 ]

提出了基于 RFID 的牛肉加工数据采集与传

输模型,能够有效提高牛肉加工环节质量安全可追溯系 统数据采集与传输的准确性,进而提高整体质量安全可 追溯系统求解的精度。赵金石等
[12 ]

采用工业级触控装

备技术、无线及有线网络信息传递技术、RFID 非接触 式标签读写技术、一维及二维条码信息存储技术等,建 成了肉牛屠宰场质量安全追溯管理系统。

3 RFID 技术在我国农业物联网应用中存在的问题
3. 1 标准化问题 农业物联网的出现把农业生产带入到便捷、安全的 信息时代,目前物联网存在的主要问题是技术标准。由 于各国的标准不同,这就需要加强国家之间的合作,解 决标准的异构集成问题。我国的 RFID 标准距离融入全 球一体化还有一段距离,数据编码标准频率标准以及防 碰撞标准,也直接影响到芯片研发的进展。 3. 2 信息安全问题 在农业物联网中,信息安全问题也是亟待解决的问 题。物体之间联系更加密切,大量的数据及用户隐私如 何得到保护成为当前研究的一个重点。通过 RFID 标签 加密可以防止未授权者取得或篡改电子标签相关信息, 目前只有少数 RFID 芯片可以实现加密工作。 3. 3 价格问题 目前,高昂的开发成本严重影响了我国农业物联网 技术的产业化和应用的良性循环。对于中小企业来讲, 进入的门槛太高,以至于这一技术无法大规模推广; 而 没有规模经济效应,导致这一技术只能停留在技术研发 阶段,不能给国家和企业带来根本利益。 3. 4 信息录入复杂 动物产品生产周期不长、消费时限短、品种繁杂、 生产单位众多等因素,决定了食品供应链中必然产生大 量的信息。而在电子标签中,不仅要储存包含保证供应 链连续的信息,还要包含供应链中各环节的关键安全指 标的信息以及能引起这些安全指标变化的关键因素的信 息,但一般而言,电子标签存储的容量越大,价格就越


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