基于RFID技術(shù)的寵物管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要：寵物已經(jīng)成為現(xiàn)代人生活中不可或缺的一部分，但是隨著養(yǎng)寵物的人越來越多，寵物數(shù)量也是越來越多，寵物問題也越來越突出。 RFID寵物管理系統(tǒng)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(tǒng)使用自行設(shè)計(jì)的手持機(jī)讀寫器，采用基于Web的B／S模式結(jié)合WebSevice、SSL、動態(tài)緩存、負(fù)載均衡、集群和ActiveX控件技術(shù)，使得系統(tǒng)擴(kuò)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。
關(guān)鍵詞：寵物管理；RFID技術(shù)；電子身份證；管理系統(tǒng)

0 引言
隨著我國人民生活水平的不斷提高，養(yǎng)寵物已經(jīng)成為現(xiàn)代都市人的一種時(shí)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(shù)量的快速上升，寵物監(jiān)管和安全問題也日益突出，寵物狗走失和遺棄的現(xiàn)象大量增加，流浪狗疾病傳播等問題出現(xiàn)，嚴(yán)重影響居民安全、城市衛(wèi)生、交通等。那么如何有效加強(qiáng)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(wèi)生的安全，促進(jìn)寵物產(chǎn)業(yè)和諧發(fā)展，就成為社會各界尤其是寵物管理部門關(guān)注的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)問題。
采用RFID技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從根本上解決了寵物丟失和監(jiān)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(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件，從而實(shí)現(xiàn)對寵物系譜、身份、主人及其一生繁殖、健康、防疫等信息進(jìn)行自動識別分析，實(shí)現(xiàn)了寵物管理的信息化。動物用注射型電子標(biāo)簽是一種特殊的采用了RFID技術(shù)的電子標(biāo)簽，它的體積微小，內(nèi)部構(gòu)造非常精密，由微電子芯片和芯片電容器、電子標(biāo)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(nèi)部采用生物硅膠填充成實(shí)心體，玻璃表面涂有特殊的涂層和專門設(shè)計(jì)的凹凸，用以防止其在動物體內(nèi)的游移。電子標(biāo)簽中的芯片用以存儲信息及供內(nèi)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(biāo)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(gè)動物個(gè)體進(jìn)行自動識別。這樣，就使得諸如個(gè)體甄別、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、行蹤控制、自動飼養(yǎng)、行為管理等等許多的動物科研、飼養(yǎng)、管理、調(diào)查等工作有了實(shí)現(xiàn)自動化、信息化的技術(shù)手段。
目前的動物用注射型電子標(biāo)簽的ID嚴(yán)格按國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的編碼標(biāo)準(zhǔn)編制，做到全球惟一。將它注射到動物身上，就等于給了每個(gè)動物一個(gè)惟一的身份號碼，從某種意義上來說，注射于動物體內(nèi)的電子標(biāo)識就是動物永不消逝的電子身份證。這種注射型電子標(biāo)識是無源的(即不需要電源支持)，該標(biāo)簽一旦植入動物體內(nèi)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(diǎn)，近年來，在國外特別是在歐美國家已得到了廣泛的應(yīng)用。在國內(nèi)，該電子標(biāo)簽已經(jīng)被用于城市寵物的管理與飼養(yǎng)上。

1 RFID技術(shù)
RFID(Radio Frequency Identification)技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實(shí)現(xiàn)無接觸式信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到自動識別的技術(shù)。20世紀(jì)90年代以來，RFID技術(shù)迅速發(fā)展，因其具有數(shù)據(jù)存儲量大、穿透力強(qiáng)、讀寫距離遠(yuǎn)、讀取速率快、使用壽命長、環(huán)境適應(yīng)性好等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)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(lǐng)域。
一個(gè)完整的RFID系統(tǒng)主要由限量的后臺計(jì)算機(jī)、若干讀寫器、閱讀器及電子標(biāo)簽組成。其中電子標(biāo)簽是物品識別的載體，每個(gè)標(biāo)簽具有惟一的電子編碼，其內(nèi)部存放著物品的相關(guān)信息；讀寫器和閱讀器是系統(tǒng)的中間設(shè)備，它們通過射頻信息同電子標(biāo)簽進(jìn)行近距離通信，從而識別標(biāo)簽指代的物品信息，通過接口把信息匯總給后臺計(jì)算機(jī)。讀寫器和閱讀器的區(qū)別在于，讀寫器可以對標(biāo)簽進(jìn)行讀寫操作，而閱讀器只能讀取標(biāo)簽內(nèi)部存放的信息；后臺計(jì)算機(jī)分析從中間設(shè)備傳來的信息，負(fù)責(zé)管理整個(gè)標(biāo)簽系統(tǒng)的正常工作。
RFID系統(tǒng)的硬件組成包括電子標(biāo)簽和電子標(biāo)簽讀寫器2部分。讀寫器通過射頻信息同電子標(biāo)簽進(jìn)行通信，系統(tǒng)通過讀寫器給電子標(biāo)簽發(fā)送指令，并通過讀寫器分析電子標(biāo)簽返回的有關(guān)信息；電子標(biāo)簽是應(yīng)答器，用來響應(yīng)讀寫器的指令，并報(bào)告處理結(jié)果。
電子標(biāo)簽由標(biāo)簽天線和標(biāo)簽芯片組成，標(biāo)簽天線是讀寫器和標(biāo)簽芯片之間進(jìn)行信號和能量傳遞的終結(jié)。標(biāo)簽芯片則根據(jù)讀寫器的指令，做出相應(yīng)的操作和響應(yīng)。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及簡介
2．1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
整個(gè)系統(tǒng)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(yǎng)犬管理現(xiàn)狀及需求，特別設(shè)計(jì)開發(fā)的綜合手持終端。使用方便，具有執(zhí)法人員需要的各種功能。信息實(shí)時(shí)上傳，做到實(shí)時(shí)監(jiān)控。信息傳輸加密，有效保護(hù)市民隱私。軟件部分又分為寵物管理系統(tǒng)和移動寵物管理系統(tǒng)，寵物管理系統(tǒng)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(tǒng)主要是為方便外出執(zhí)法人員而特別開發(fā)的一款運(yùn)行于移動設(shè)備、PDA等上系統(tǒng)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(shù)據(jù)同步等功能。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

從圖1中可以看出，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(shù)據(jù)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(fèi)繳納信息等一并錄入數(shù)據(jù)庫。當(dāng)外出執(zhí)法人員外出執(zhí)法是就可以通過裝有移動寵物系統(tǒng)的移動終端，實(shí)時(shí)的查詢寵物信息，移動寵物系統(tǒng)的數(shù)據(jù)直接來源于寵物管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的同步過程也是非常的方便，移動終端通過自帶的數(shù)據(jù)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步，當(dāng)然根據(jù)不同的情況也可實(shí)現(xiàn)Wi-Fi等無線訪問的功能。