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植入式生物芯片
口蹄疫、疯牛病、禽流感、非洲猪瘟的蔓延严重危及人类生命安全,引发了人们对动物性食品生产全过程安全追溯管理的重视。因此,有效地利用非接触式无线射频技术(RFID)对其进行控制成为有效的重要手段。
一、国际动物识别标准介绍
ISO 11784:动物的射频识别——代码结构。
ISO 11785:动物的射频识别——技术标准。
ISO 11784和11785分别规定了动物识别的代码结构和技术准则。标准中没有对应答器样式尺寸加以规定,因此可以设计成适合于所涉及动物的各种形式,如玻璃管状、耳标、项圈等。
二、 ISO 11784/85标准代码的结构
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ISO 11784/85标准代码结构
代码结构为64位,其中的27~64位可由各个国家自行定义,也可以分配用于区别不同的动物类型、品种、所在区域、饲养者等,这些在此标签内没有做出规定。技术准则规定了标签的数据传输方法和阅读器规范,工作频率为134.2 kHz,数据传输方式有全双工和半双工两种,阅读器数据以差分双相代码表示,标签采用FSK调制NRZ编码。
全双工/半双工电子标签通过活化场得到电源,并立即开始传输存储的数据。因为是不需要副载波的负载调制过程,同时数据表示成差分双相代码(DBP),把读写器频率除以32即可以得到位率。当频率为134.2 kHz时,传输速率(位率)为4 194bps。
全双工/半双工数据报文包括了11位的起始域(头标)、64位(8字节)有用数据、16位(2字节)CRC以及24位(3字节)终止域(尾标)。每传输8 位后,插入一个逻辑“1”电平的填充位,以便避免出现头标为“00000000001”的情况。在给定传输速率的情况下,传输128位大约需要30.5 ms。
三、ISO 11784/85代码的写入原则
根据ISO 11784/85标准,可以得到RFID电子标签数据发送的顺序,即从第1个字节的bitO发送到第16个字节的bit7。内容说明如下:
1、 DATAl~DATA64
①National ID:高位到低位=DATA27~DATA64=NID37~NIDO
举例:假设要写入的是19928339866(十进制)(最大为274877906943),对应于十六进制是04A3D2559A,对应于表中的NID就是从NID37~NID0。
②Country ID:高位到低位=DATAl7~DATA26=CID9~CIDO
举例:假设要写入的是999(十进制)(最大为1024),对应于十六进制是03E7,对应于表中的CID就是从CID9~CID0。
③DATA BLOCK:DATAl6。
④Resetved:DATA2~DATAl5。
⑤Animal FLAG:DATAl。
2、 CRC部分为8字节的校验
CRC计算例程如下:
bur[0]~buf[7]为8字节有效数据。crc_value为2字节CRC校验数据。
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ISO 11784/85代码的写入原则
四、ISO 11784/85全双工(FDX-B)号码的写入操作
本文以D-Think_303H读写器为例,对ISO 11784/85全双工(FDX-B)号码的写入作进一步的说明,D-Think_303H是广州东远智能科技有限公司生的产一款低频全协议读写器,支持对多种芯片以ISO 11784/85 FDX-B格式写码,如常见的ATA5567/ATA5577/ATA5575,HITAG S32/ HITAG S256/ HITAG S2048,EM4205/EM4305等。
1、 驱动安装
驱动支持WINXP-WIN10操作系统。
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驱动安装包
正确安装后,可以电脑设备管理器中查看,如下图:
![e0de81aed78a279335872477b4a151a6.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/e0de81aed78a279335872477b4a151a6.png)
驱动安装后,得到虚拟串口
2、 DEMO软件的操作
解压缩厂家提供的DEMO软件包,得到如下文件:
![726a3809a9e6dc9ffd2321fdb52e6277.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/726a3809a9e6dc9ffd2321fdb52e6277.png)
解压软件包,得到DEMO软件
解压软件包,得到DEMO软件,帮助文件有API的详细说明,支持用户做二次开发。
双击运行可执行文件,打开DEMO软件:
![e708eef193b815e6df9270256ec349d5.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/e708eef193b815e6df9270256ec349d5.png)
选择对应的串口号,点击连接,读写器滴一声之后,连接成功
在菜单中选择AnimalID Format进入FDX-B烧写页面:
![5c4f032755a900d08d6a075e3a0f2281.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/5c4f032755a900d08d6a075e3a0f2281.png)
进入烧写界面,分为十六进制与十进制两种数据格式
进入烧写界面,分为十六进制与十进制两种数据格式,用户只需要在十进制对应的框内输入数据即可,十六进制框内会把相对应的数据以十六进制的方式显示出来。
3、写入举例:
假设要写入的号码是555019928339866,前面已经阐述,一个完整的FDX-B格式数据由Country ID(国家代码)+ National ID(国内代码)组成,根据规则,我们知道 555是Country ID(国家代码),019928339866是National ID(国内代码),将数据填入到对应的数据框中,如图:
![47fee0c91fcdfbfef5b83619f229b640.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/47fee0c91fcdfbfef5b83619f229b640.png)
数据的写入
尾部数据如果无特别应用,输入0即可,点击写标签,即可完成数据的写入。软件提供了连续写、递增写、调入外部文件写三种功能,方便实用。
4、标签的放置位置见下图:
![35d6c9edb359b58b00bd7ed8b9e6ca5d.png](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/35d6c9edb359b58b00bd7ed8b9e6ca5d.png)
将要写入的标签放入感应区内完成数据的写入
对于尺寸较小的标签,读写的距离相对较近。
皮下植入芯片的牲畜各国都有应用,养殖场、珍稀保护动物、育种等通过皮下植入RFID芯片实现身份跟踪已成为有效手段之一。ISO11784/85标准下有FDX-A、FDX-B、HDX等格式,针对不同的动物有不同的格式,以印度尼西亚为例,其出口世界各国的红龙,所用的芯片就是FDX-A格式。在我们国家,以FDX-B居多,其他各式都有在小范围内应用。