基于物聯(lián)網(wǎng)的蔬菜可追溯系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

4．2 RFID中間件的設計
根據(jù)前面研究的標簽ID表示方法以及Savant中間件的定義，RFID中間件的功能模塊應該包含如下幾個功能模塊：Reader接口模塊、邏輯驅動器映射模塊、RFID數(shù)據(jù)過濾模塊、業(yè)務規(guī)則過濾模塊、設備管理與配置模塊、上層服務接口模塊。其中，Reader接口用于中間件與RFID讀寫器的數(shù)據(jù)通信，主要有獲取RFID數(shù)據(jù)以及下達設備管理模塊的讀寫器指令。設備管理配置模塊用于調整RFID讀寫設備的工作狀態(tài)，配置相應的Reader接口參數(shù)等，邏輯讀寫器映射模塊用于將多個物理讀寫器或者讀寫器的多條天線映射成為一個邏輯讀寫器。
4．3 RFID數(shù)據(jù)采集過濾方法設計
RFID采集的原始數(shù)據(jù)量非常大，在實際應用中，根據(jù)具體的配置不同，每臺讀寫器每秒可以上報數(shù)個至數(shù)十個不等的電子標簽數(shù)據(jù)，如重復多次掃描同一個電子標簽，但其中只有少部分是對用戶有意義的、非重復性的數(shù)據(jù)，這樣大量的數(shù)據(jù)如果不經(jīng)過去冗等處理而直接上傳，將會給整個RFID系統(tǒng)帶來很大的負擔。所以，對RFID采集的數(shù)據(jù)進行過濾處理。
RFID數(shù)據(jù)采集過濾方法設計主要可以分為如下幾類：
1)建立數(shù)據(jù)采集事件列表類 對每一個新到電子標簽數(shù)據(jù)進行實時檢測，如果是新掃描的電子標簽，則加入到相應列表中，如果該標簽在列表中已存在，則僅更新對應標簽的時間等狀態(tài)數(shù)據(jù)，而不新建標簽數(shù)據(jù)記錄，以達到清除重復數(shù)據(jù)的目的。
2)數(shù)據(jù)采集事件編碼類 對電子標簽狀態(tài)的改變進行編碼，定義標簽出現(xiàn)的狀態(tài)編碼為0，標簽狀態(tài)消失的編碼為1。然后加入計時器機制，對計時器有效時間內的同一標簽的狀態(tài)跳變進行忽略，從而在狀態(tài)定義和時間維度2個方面對數(shù)據(jù)進行了去重化。
上述這些算法均能夠很好地消除冗余數(shù)據(jù)，減少了上層系統(tǒng)的負荷。但在實際應用中，除了RFID數(shù)據(jù)的去冗化以外，對數(shù)據(jù)的過濾還有著其他的需求。比如，由于信號不穩(wěn)定或其他干擾因素，蔬菜上的RFID標簽并不能在每一個讀寫器周期中被檢測到。針對上述問題，設計了在不同應用場景下的適應性和有效性的過濾算法，實驗平臺使用RS232接口的單天線讀寫器，該讀寫器報告周期為1 s，每次報告標簽數(shù)為5個。算法實現(xiàn)采用java語言，通過Java串口來進行串口通訊。
4．4 業(yè)務系統(tǒng)的實現(xiàn)
依據(jù)上述的基本原理，本文基于Java EE平臺下設計并實現(xiàn)了一個基于蔬菜可追溯系統(tǒng)，該原型系統(tǒng)實現(xiàn)了蔬菜識別、信息處理／控制／跟蹤、PML服務器的維護、本地數(shù)據(jù)庫的維護等，基于物睽網(wǎng)的蔬菜可追溯系統(tǒng)主要通過RFID電子標簽實現(xiàn)蔬菜的自動識別和發(fā)運，利用物聯(lián)網(wǎng)獲取蔬菜的生產(chǎn)日期等相關信息。其中，業(yè)務管理系統(tǒng)通過獲取信息采集軟件得到的EPC信息，并通過ONS找到物品的PML信息服務器，以Web的形式向Internet用戶提供諸如信息查詢、跟蹤等功能的管理的界面如圖4所示，用戶通過手機或無線PDA實時了解蔬菜的狀態(tài)的界面如圖5所示。

5 結論
本文在物聯(lián)網(wǎng)逐步興起的研究背景下，探求物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用，對于蔬菜可追溯碼標簽，國外現(xiàn)有的系統(tǒng)大部分采用一維碼制作可追溯標簽。但是考慮到蔬菜包裝一般都比較小，因此可追溯碼的標簽不能設計過大，而且蔬菜在運輸?shù)冗^程中容易受到污損，而一維碼信息集成度不高，并且一旦有磨損就會造成識別困難，同時也容易仿制，因此本文所設計的系統(tǒng)所選用信息集成度以及抗污損和畸變能力高的二維碼。蔬菜可追溯系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了蔬菜從種子到包裝出庫這一過程的可追溯鏈，還可追溯還應涉及批發(fā)商、零售商以及最終消費者，可追溯的范圍更大，不同層次的個體問信息的對接和協(xié)調會增加可追溯的難度。
本文所提出的基于物聯(lián)網(wǎng)的蔬菜可追溯系統(tǒng)，它具有高度自動化的特點。目前基于該方案開發(fā)的蔬菜可追溯系統(tǒng)已經(jīng)在國內某蔬菜企業(yè)安裝使用，今后將根據(jù)用戶的反饋不斷改進完善。