无线动物识别和跟踪管理系统的设计

　　引言

　　疯牛病、口蹄疫、禽流感和人-猪链球菌等动物疾病在全世界范围内发生之后，人们越来越重视对动物疾病的控制、监督和预防。其中，动物监管的重要措施之一是对动物的饲养、运输、屠宰及其产品的加工和流通等环节实施全过程、全方位的有序管理和监控。

　　动物身份识别的实践表明，射频识别(RFID)在动物管理中起着越来越重要的作用。RFID利用射频通信实现的非接触式自动识别，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境，以跟随动物生长的整个过程。开发一个性能优异的RFID系统进行动物识别与跟踪具有十分重要的意义，本文提出了基于EM4469的设计方案，以满足人对动物的非接触管理、户外长时间和低功耗的动物识别和跟踪中的各种要求。

　　系统组成及工作原理

　　系统的组成

　　基于RFID技术的动物识别和跟踪管理系统主要由射频电子标签、便携式手持读写器以及计算机网络及数据库管理软件组成。系统组成如图1所示。

　　(1)射频电子标签。在本设计中，射频电子标签即为内嵌EM4469射频芯片的动物用耳标。用于记录动物的ID、基本生长信息、免疫、检疫信息以及其他管理信息。每个射频电子标签都有自己唯一的编码，在动物身体上进行标识。射频电子标签具有智能读写和加密通信的功能，通过无线电波与便携式手持读写器进行数据传输。EM4469是无源的射频芯片，工作所需要的全部能量来自于便携式手持读写器。

　　(2)便携式手持读写器。实现对射频标签EM4469的ID号识别、密码修改以及用户数据的读写操作。主要由天线、无线收发模块、控制模块以及接口电路组成。

　　(3)计算机网络及数据库管理软件。主要实现与便携式手持读写器的相互通信以及数据信息的交换，从而将获得的动物相关信息及各种记录、统计报表等内容保存在数据库中，实现数据的计算机管理。

　　系统工作原理

　　当便携式手持读写器准备读射频电子标签时，读写器会发射固定频率的电磁波，从而在读写器的天线周围产生高频的交变磁场。当带有RFID射频电子标签的动物进入便携式手持读写器发射的射频场范围内时，射频电子标签中的天线会产生感应电流，并经内部升压电路升压后作为射频芯片EM4469的电源，使其进入工作状态。EM4469的数据解压器不断探测来自天线端的信号，将带有信息的感应电流进行解码，并提取数字信号进入逻辑控制电路进行信息处理，最后发送给便携式手持读写器。读写器读取信息并解码后，将其送至信息系统进行相关的数据处理并保存。写标签时，读写器把处理后的信息重新写入EM4469芯片中。