专利名称：基于云计算与rfid的牛乳质量监测系统及其监测方法
技术领域：
本发明涉及RFID技术、ZigBee无线通信技术和云计算技术领域。尤其涉及一种基于超高频的RFID技术和ZigBee无线传感网络技术的牛乳质量监测系统及其监测方法。
背景技术：
牛乳，俗称牛奶，是最古老的天然饮料之一。当前，我国大型的奶牛牧场大多在偏远地区，交通、通信并不十分便利。食品安全部门对奶牛牧场进行监管的成本较高，且执行难度大，这也在较大程度上导致了对牛奶源头的监管困难。不法奶农为了提高产奶率和保持奶牛的健康，以极低的违法成本向奶牛饲料中添加激素、抗生素。牧场对牛奶质量检测的内容主要有(1)牛奶体细胞数量；(2)牛奶抗生素水平； 牛奶黄曲霉素Ml水平。若食用这三个参数不合格的牛奶产品，会对人体造成伤害，甚至有极高的致癌风险。但是，由于国内牧场缺乏资金和技术手段，这些质量参数往往仅作定性检测，无法执行定量检测，检测报告进行人为造假也非常容易。从而导致牛奶奶源的不安全因素，这将直接影响到最终牛奶产品的质量安全。因此，亟需一种牛乳质量监测系统或方法。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统。本发明用于实现对奶牛产出的未加工牛奶的质量精细化定量监测和检测数据的统一监管，通过利用超高频的 RFID (Radio Frequency Identification,射频识别)技术和 ZigBee (ZigBee译为“紫蜂”，是一种近距离无线通信技术)等技术，将监测的奶源质量信息实时发送至监测服务云平台，并由专门人员对奶源质量进行远程跟踪，从而保障奶源质量处于完全可控的状态。为实现上述目的，本发明采用下述的技术方案
一种基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，包括多个检测终端、多个牛奶检测设备；所述牛奶检测设备包括多个牛奶抗生素检测仪、多个牛奶体细胞计数仪、多个牛奶黄曲霉素Ml检测仪；进一步包括一通信基站和一监测服务云平台；所述检测终端、牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素Ml检测仪均设置在奶牛牧场的每一个牛奶采集点，所述检测终端通过总线接口分别与牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素Ml检测仪通信，用于读取所述牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素Ml检测仪检测牛奶质量时所获取的检测数据，并将检测数据通过ZigBee无线传感网络传送至通信基站；所述通信基站设置在奶牛牧场内，用于将所述检测数据通过移动通信方式传送至监测服务云平台；所述监测服务云平台在接收到所述通信基站所发出的检测数据之后，将检测数据进行存储以供用户进一步管理和使用。进一步，所述检测终端包括第一控制模块、RFID模块和第一通信模块；所述第一控制模块包括一 AM3359控制芯片，用于读取所述RFID模块、所述牛奶抗生素检测仪、所述牛奶体细胞计数仪和所述牛奶黄曲霉素Ml检测仪的检测数据，并将所述检测数据通过所述第一通信模块进行发送；所述第一控制模块通过UART接口与所述RFID模块连接；所述RFID模块包括RFID读写器和RFID标签，所述RFID标签固定设置在奶牛的耳朵上，所述RFID标签用于识别奶牛的身份；所述第一通信模块包括ZigBee无线发射终端，通过UART接口与所述第一控制模块连接，所述第一通信模块用于将所述检测数据通过ZigBee无线传感网络传送至通信基站。进一步，所述RFID读写器采用无源RFID读写器。进一步，所述RFID读写器的工作频率范围为860 960MHZ。进一步，所述检测终端还包括端口转换模块；所述端口转换模块分别与所述牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素Ml检测仪和第一控制模块连接，用于将所述牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素Ml检测仪的检测数据转换为所述第一控制模块能够读取的通信协议形式。 进一步，所述检测终端还包括第一键盘模块；所述第一键盘模块通过总线接口与所述第一控制模块连接，用于输入牛奶采集点的信息；所述第一键盘模块包括一确认键，用于确认用户的操作。进一步，所述检测终端还包括第一液晶显示屏；所述第一液晶显示屏通过总线接口与所述第一控制模块连接，用于显示所述检测终端读取所述第一键盘模块、所述RFID模块、所述牛奶抗生素检测仪、所述牛奶体细胞计数仪和所述牛奶黄曲霉素Ml检测仪的检测数据。进一步，所述通信基站包括第二控制模块、第二通信模块和移动通信模块；所述第二通信模块用于接收牛奶采集点的所述检测终端所发送的检测数据；所述第二控制模块，分别与所述第二通信模块和移动通信模块连接，用于将接收到的检测数据通过移动通信模块传送至监测服务云平台。进一步，所述通信基站还包括第二键盘模块，第二键盘模块与所述第二控制模块连接，所述第二键盘模块用于输入奶牛牧场的信息；所述第二键盘模块包括一确认键，用于确认用户的操作。进一步，所述通信基站还包括第二液晶显示屏，所述第二液晶显示屏用于显示奶牛牧场中所有所述检测终端所采集的检测数据。进一步，所述第二通信模块与第一通信模块相互之间呈星型网络，所述第二通信模块设置为星型网络的中心节点，所述第一通信模块设置为星型网络的子节点。进一步，所述监测服务云平台包括数据存储模块和监测服务模块；所述数据存储模块为一分布式存储系统，用于存储所述监测服务云平台所述接收到的检测数据，并能够支持动态扩展存储节点；所述监测服务模块与所述数据存储模块连接，用于对所存储的检测数据进一步分析和处理。进一步，所述监测服务模块包括数据存储服务单元、实时数据分析单元、历史数据分析单元和数据报表生成单元；所述数据存储服务单元用于接收所述通信基站所发送的检测数据，并将检测数据存储于所述数据存储模块中；所述实时数据分析单元用于读取牛奶采集点的检测数据，并与标准牛奶质量的参考数据进行比较分析，从而判断当前牛奶采集点所检测的牛奶质量是否符合标准；所述历史数据分析单元用于通过所述数据存储模块中设有的查询参数读取历史的检测数据，并根据历史的检测数据与标准牛奶质量的参考数据的比较，将分析结果返回给监管人员；所述数据报表生成单元用于根据查询参数从所述数据存储模块中读取指定的检测数据，将指定的检测数据以图表报告的形式返回给监管人员。本发明的另一个目的是提供一种基于云计算与RFID的牛乳质量监测方法。为实现该目的，本发明采用下述的技术方案
一种基于云计算与RFID的牛奶质量监测方法，采用所述的基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，其中所述检测终端包括第一控制模块、RFID模块、第一通信模块、端口转换模块、第一液晶显示屏和第一键盘模块，所述通信基站包括第二控制模块、第二通信模块、移动通信模块、第二液晶显示屏和第二键盘模块；所述牛奶质量监测方法包括以下步骤 (1)通过检测终端的RFID模块读取牛奶采集点中所有设置在奶牛身上的RFID标签；
(2)通过牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素Ml检测仪分别采集牛奶抗生素、体细胞数量以及黄曲霉素Ml质量参数；
(3)将检测到的牛奶的质量参数输入至检测终端；
(4)检测终端根据标准牛奶质量参数判断被检测的牛奶是否符合标准质量，若符合，则执行步骤(6)，否则，执行步骤(5)；
(5)通过第一液晶显示屏提示工作人员牛奶质量不合格信息，以便于工作人员做出相应处置措施；
(6)检测终端自动加入牛奶采集点的信息，并启动第一通信模块,通过ZigBee无线传感网络发送检测数据至通信基站；
(7)所述通信基站在接收到牛奶采集点的检测数据后，在第二液晶显示屏上实时动态显示检测数据；
(8)所述通信基站自动加入奶牛牧场的信息，通过移动通信模块以移动通信方式发送检测数据至监测服务云平台。本发明基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统及其监测方法的优点在于
(I)采用所述第一通信模块与所述第二通信模块的自由组网和ZigBee无线通信，保障数据传输的准确性高、可靠性强。通过ZigBee无线传感网络将牛奶采集点的检测数据发送至奶牛牧场的所述通信基站，便于奶牛牧场管理人员对奶牛牧场中所有牛奶采集点的牛奶质量情况进行及时监测。(2)采用所述RFID模块及所述RFID标签，记录牛奶采集点的检测数据所对应的奶牛个体；若发现检测数据有异常，可以精确追溯到问题奶牛。(3)采用所述监测服务云平台存储奶牛牧场的检测数据，并向监管人员提供各种查询服务，使得奶源质量管理实时化，细化监管粒度，从而达到奶源质量完全处于可控状态之中的目的。(4)通过监测服务云平台，不仅可以对采集牛奶质量所获得的检测数据更好地保存，而且使得所述数据存储模块具有更强的扩展性、不受具体地理位置的限制，可跨多种平台的不同应用，从而使得用户对所监测到的数据更高效地加以管理和使用。
图I为基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统的结构示意 图2为所述检测终端的具体结构框图及其同牛奶检测设备的连接方式的示意 图3为所述通信基站的具体结构框 图4为所述监测服务云平台的结构框 图5为基于云计算与RFID的牛奶质量监测方法的步骤流程示意 图中标号说明
101、检测终端；102、通信基站；103、监测服务云平台；104、RFID标签；
201、第一液晶显示屏；202、第一键盘模块；203、RFID模块；204、第一控制模块； 205、端口转换模块；206、第一通信模块；207、牛奶黄曲霉素Ml检测仪；
208、牛奶体细胞计数仪；209、牛奶抗生素检测仪；210、牛奶检测设备；
301、第二液晶显示屏；302、第二键盘模块；303、第二控制模块；304、移动通信模块； 305、第二通信模块；401、数据存储模块；402监测服务模块；
411、数据存储服务单元；412、实时数据分析单元；413、历史数据分析单元；414、数据报表生成单兀。
具体实施例方式下面结合附图详细说明本发明基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统及其监测方法的具体实施方式
，但本发明的实施不限于以下实施方式。本发明是利用RFID技术和ZigBee无线通信技术将检测终端以及牛奶检测设备所监测到的牛奶质量的检测数据传送至监测服务云平台，以实现了对牧场奶牛的产奶质量进行精细化定量监测和监测数据的统一监管，从而保障奶源质量的安全可靠。参见图I和图2所示，一种基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，包括多个检测终端101、多个牛奶检测设备210 ;所述牛奶检测设备210包括多个牛奶抗生素检测仪209、多个牛奶体细胞计数仪208、多个牛奶黄曲霉素Ml检测仪207 ;所述基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统进一步包括一通信基站102和一监测服务云平台103。所述检测终端101、牛奶抗生素检测仪209、牛奶体细胞计数仪208、牛奶黄曲霉素Ml检测仪207均设置在奶牛牧场的每一个牛奶采集点。所述检测终端101通过总线接口分别与牛奶抗生素检测仪209、牛奶体细胞计数仪208、牛奶黄曲霉素Ml检测仪207通信，用于读取所述牛奶抗生素检测仪209、牛奶体细胞计数仪208、牛奶黄曲霉素Ml检测仪207检测牛奶质量时所获取的检测数据，并将检测数据通过ZigBee无线传感网络传送至通信基站102。所述通信基站102设置在奶牛牧场内，较佳地设置在奶牛牧场的中心位置，用于将所述检测数据通过移动通信方式传送至监测服务云平台103。所述监测服务云平台103在接收到所述通信基站102所发出的检测数据之后，将检测数据进行存储以供用户进一步管理和使用。在本发明具体实施例中，大型奶牛牧场通常会设置多个牛奶采集点，在每一个牛奶采集点设置检测终端101以及牛奶检测设备210。所述牛奶检测设备210包括牛奶抗生素检测仪209、牛奶体细胞计数仪208、牛奶黄曲霉素Ml检测仪207。牛奶采集点的检测终端101与奶牛牧场的通信基站102之间采用ZigBee网络进行自动组网和ZigBee无线通信。所述通信基站米用CDMA (Code Division Multiple Access,码分多址)网络接入Internet网络向监测服务云平台103发送数据。所述CDMA网络可以提供高速的数据传输，具有稳定强，可靠性高，辐射较小，成本较低的特点。在本发明的其他实施例中，所述通信基站也可以采用GPRS网络，WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access，宽频码分多址)网络，TD-CDMA(Time Division Synchronous Code Division Multiple Access,时分同步码分多址)网络以及HSDPA (High Speed Downlink Package Access,高速下行链路分组接入)网络等其他移动通信方式向监测服务云平台103发送数据。如图2所示，所述检测终端101包括第一液晶显示屏201、第一键盘模块202、第一控制模块204、RFID模块203和第一通信模块206。所述第一控制模块204包括一 AM3359芯片，该AM3359芯片为所述检测终端101的主控芯片，用于读取所述RFID模块203、所述牛奶抗生素检测仪209、所述牛奶体细胞计数仪208和所述牛奶黄曲霉素Ml检测仪207的检测数据，并将所述检测数据通过所述第一通信模块206进行发送。在本发明具体实施例中，所述第一控制模块 204 通过 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发器)接口与所述RFID模块203连接。所述RFID模块203包括RFID读写器(图中未示)和RFID标签104，所述RFID标签104固定设置在奶牛的耳朵上，所述RFID标签104 用于识别奶牛的身份。所述第一通信模块206包括ZigBee无线发射终端，通过UART接口与所述第一控制模块204连接，所述第一通信模块206用于将所述检测数据通过ZigBee无线传感网络传送至通信基站102。在本发明较佳实施例中，所述RFID读写器采用无源RFID读写器，从而可以有效减少检测终端101的电能消耗，也能够使检测终端101维持长时间的正常工作。在本发明其他实施例中，所述RFID读写器也可以采用有源RFID读写器。所述RFID读写器的工作频率范围为860 960MHZ。本发明由于采用超高频的RFID读写器，其具有识别距离远、读写速度快、存储容量大、可同时读写多个RFID标签，以及不受天气影响的特点，因此，特别适合本发明所述的大型奶牛牧场的多个牛奶采集点。在本发明具体实施例中，由于所述牛奶检测设备210 (例如，牛奶抗生素检测仪209、牛奶体细胞计数仪208、牛奶黄曲霉素Ml检测仪207)通过RS485总线接口与所述第一控制模块204连接，因此，所述检测终端101还包括端口转换模块205 ;所述端口转换模块205包括一 MAX485芯片，所述端口转换模块205分别与所述牛奶抗生素检测仪209、牛奶体细胞计数仪208、牛奶黄曲霉素Ml检测仪207和第一控制模块204连接，用于将所述牛奶抗生素检测仪209、牛奶体细胞计数仪208、牛奶黄曲霉素Ml检测仪207的检测数据转换为所述第一控制模块204能够读取的通信协议形式。即MAX485芯片将牛奶抗生素检测仪
209、牛奶体细胞计数仪208、牛奶黄曲霉素Ml检测仪207的输出RS485协议数据转换为TTL(Transistor Transistor Logic,逻辑门电路)电平形式的AM3359芯片能够读取的UART通信协议形式。所述牛奶抗生素检测仪209、牛奶体细胞计数仪208、牛奶黄曲霉素Ml检测仪207分别用于检测牛奶中的抗生素指标、牛奶体细胞参数以及牛奶中的黄曲霉素Ml指标。在本发明具体实施例中，所述第一键盘模块202包括0-9数字键、*和#号，用于输入牛奶采集点的信息。所述第一键盘模块202还包括一确认键，用于确认用户的操作。所述第一键盘模块202通过I2C总线接口与所述第一控制模块204连接，将数据输入AM3359
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心/T O在本发明具体实施例中，所述第一液晶显示屏201用于显示所述检测终端101读取所述第一键盘模块202、所述RFID模块203、所述牛奶抗生素检测仪209、所述牛奶体细胞计数仪208和所述牛奶黄曲霉素Ml检测仪207的检测数据。所述AM3359芯片通过IXD(Liquid Crystal Display,液晶显示屏)总线驱动第一液晶显示屏201。如图3所示，所述通信基站102包括第二液晶显示屏301、第二键盘模块302、第二控制模块303、第二通信模块305和移动通信模块304。所述第二通信模块305用于接收牛奶采集点的所述检测终端101所发送的检测数据。所述第二控制模块303分别与所述第二通信模块303和移动通信模块304连接，用于将接收到的检测数据通过移动通信模块304传送至监测服务云平台103。在本发明具体实施例中，所述第二控制模块303包括一 AM3874芯片，该AM3874芯片为奶牛牧场的通信基站102的主控芯片，用于接收牛奶采集点的检测终端101通过ZigBee无线传感网络发送的检测数据以及第二键盘模块302的输入信息，将接收到的牛奶采集点的检测数据在第二液晶显示屏301上显示，并通过移动通信模块304发送奶牛牧场的所有牛奶采集点的检测数据。在本发明具体实施例中，第二键盘模块302包含0-9数字键、*和#号，用于输入奶牛牧场的信息。同时，第二键盘模块302还包括一确认键，用于确认用户的操作。第二键盘模块302采用I2C总线将数据输入AM3874芯片。所述第二液晶显示屏301用于显示奶牛牧场中所有所述检测终端101所采集的检测数据。所述AM3874芯片通过IXD总线驱动第二液晶显示屏301。所述移动通信模块304为CDMA模块，用于通过CDMA网络及Internet网络将奶牛牧场的所有牛奶采集点的检测数据发送至监测服务云平台103。所述移动通信模块304与第二控制模块303的AM3874芯片之间采用UART通信方式连接。在本发明较佳实施例中，所述第二通信模块305与第一通信模块206相互之间呈星型网络，所述第二通信模块305设置为星型网络的中心节点，所述第一通信模块206设置为星型网络的子节点。即奶牛牧场的通信基站102的第二通信模块305为中心节点，而 检测终端101的第一通信模块206为子节点。除了本发明较佳实施例中所述第二通信模块305与第一通信模块206相互之间呈星型网络之外，所述第二通信模块305与第一通信模块206相互之间在其他实施例中还可以采用其他网络结构，例如MESH网状结构或簇状结构。其中，所述第二通信模块305与第一通信模块206采用CC2530芯片，射频功放芯片采用CC2591芯片。当第二通信模块305中心节点启动后，自动创建ZigBee无线传感网络。第一通信模块206子节点启动后，会自动搜索附近的中心节点，并加入中心节点的网络之中。第一通信模块206与第一控制模块204的AM3359芯片之间采用UART通信方式连接。第二通信模块305与第二控制模块303的AM3874芯片之间也采用UART通信方式连接。如图4所示，所述监测服务云平台103包括数据存储模块401和监测服务模块402。所述数据存储模块401采用HBase数据存储模块，该HBase数据存储模块是一种高可靠性、高性能、面向列、可伸缩的分布式存储系统，用于存储所述监测服务云平台103所接收到的检测数据，即采用HBase数据存储模块存储奶牛牧场的牛奶采集点的检测数据。利用HBase搭建起的大规模结构化的存储集群能够支持动态扩展存储节点。这样，使得所述数据存储模块401具有更强的扩展性、不受具体地理位置的限制，可跨多种平台的不同应用，从而使得用户对所监测到的数据能够更加高效地管理和使用。所述监测服务模块402与所述数据存储模块401连接，用于对所存储的检测数据进一步分析和处理。所述监测服务模块402包括数据存储服务单元411、实时数据分析单元412、历史数据分析单元413和数据报表生成单元414。数据存储服务单元411用于接收从奶牛牧场的通信基站102所发送的检测数据，并将检测数据存储于HBase数据存储模块中。实时数据分析单元412用于读取奶牛牧场的所有牛奶采集点的检测数据，并与标准牛奶质量的参考数据进行比较分析，从而判断当前牛奶采集点所检测的牛奶质量是否符合标准。历史数据分析单元413用于通过HBase数据存储模块中根据监管人员所指定的奶牛牧场、检测数据的日期、检测数据的类型等查询参数读取历史的检测数据，并根据历史的检测数据与标准牛奶质量的参考数据的比较，将分析结果返回给监管人员。数据报表生成单元414根据监管人员指定的奶牛牧场、检测数据的日期、检测数据的类型等查询参数从HBase数据存储模块中读取指定的检测数据，将指定的检测数据以图表报告的形式返回给监管人员。本发明还提供一种基于云计算与RFID的牛乳质量的监测方法，采用所述基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统。参见图5所示，所述牛乳质量的监测方法的具体实施方式
的实施步骤如下
步骤S501 :通过检测终端的RFID模块读取牛奶采集点中所有设置在奶牛身上的RFID 标签。步骤S502 :工作人员通过牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素Ml检测仪分别检测牛奶抗生素、体细胞数量以及黄曲霉素Ml质量参数。步骤S503 :将检测到的牛奶质量参数输入至检测终端。步骤S504 :检测终端根据标准牛奶质量参数判断被检测的牛奶是否符合标准质量，若符合，则执行步骤S506，否则，执行步骤S505。步骤S505 :通过第一液晶显示屏提示工作人员牛奶质量不合格信息，以便于工作人员做出相应处置措施。步骤S506 :检测终端自动加入牛奶采集点的信息，并启动第一通信模块，通过ZigBee无线传感网络发送检测数据至通信基站。步骤S507 :所述通信基站在接收到牛奶采集点的检测数据后，在第二液晶显示屏上实时动态显示检测数据，以便于值班人员监测牛奶质量。步骤S508 :所述通信基站自动加入奶牛牧场的信息，通过移动通信模块以移动通信方式发送检测数据至监测服务云平台。其中，所述移动通信模块为CDMA模块。以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，包括多个检测终端、多个牛奶检测设备；所述牛奶检测设备包括多个牛奶抗生素检测仪、多个牛奶体细胞计数仪、多个牛奶黄曲霉素Ml检测仪，其特征在于，进一步包括一通信基站和一监测服务云平台；所述检测终端、牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素Ml检测仪均设置在奶牛牧场的每一个牛奶采集点，所述检测终端通过总线接口分别与牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素Ml检测仪通信，用于读取所述牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素Ml检测仪检测牛奶质量时所获取的检测数据，并将检测数据通过ZigBee无线传感网络传送至通信基站；所述通信基站设置在奶牛牧场内，用于将所述检测数据通过移动通信方式传送至监测服务云平台；所述监测服务云平台在接收到所述通信基站所发出的检测数据之后，将检测数据进行存储以供用户进一步管理和使用。
2.根据权利要求I所述的基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，其特征在于，所述检测终端包括第一控制模块、RFID模块和第一通信模块；所述第一控制模块包括一 AM3359控制芯片，用于读取所述RFID模块、所述牛奶抗生素检测仪、所述牛奶体细胞计数仪和所述牛奶黄曲霉素Ml检测仪的检测数据，并将所述检测数据通过所述第一通信模块进行发送；所述第一控制模块通过UART接口与所述RFID模块连接；所述RFID模块包括RFID读写器和RFID标签，所述RFID标签固定设置在奶牛的耳朵上，所述RFID标签用于识别奶牛的身份；所述第一通信模块包括ZigBee无线发射终端，通过UART接口与所述第一控制模块连接，所述第一通信模块用于将所述检测数据通过ZigBee无线传感网络传送至通信基站。
3.根据权利要求2所述的基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，其特征在于，所述RFID读写器采用无源RFID读写器。
4.根据权利要求2或3所述的基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，其特征在于，所述RFID读写器的工作频率范围为860 960MHZ。
5.根据权利要求2所述的基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，其特征在于，所述检测终端还包括端口转换模块；所述端口转换模块分别与所述牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素Ml检测仪和第一控制模块连接，用于将所述牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素Ml检测仪的检测数据转换为所述第一控制模块能够读取的通信协议形式。
6.根据权利要求2所述的基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，其特征在于，所述检测终端还包括第一键盘模块；所述第一键盘模块通过总线接口与所述第一控制模块连接，用于输入牛奶采集点的信息；所述第一键盘模块包括一确认键，用于确认用户的操作。
7.根据权利要求2或6所述的基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，其特征在于，所述检测终端还包括第一液晶显示屏；所述第一液晶显示屏通过总线接口与所述第一控制模块连接，用于显示所述检测终端读取所述第一键盘模块、所述RFID模块、所述牛奶抗生素检测仪、所述牛奶体细胞计数仪和所述牛奶黄曲霉素Ml检测仪的检测数据。
8.根据权利要求2所述的基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，其特征在于，所述通信基站包括第二控制模块、第二通信模块和移动通信模块；所述第二通信模块用于接收牛奶采集点的所述检测终端所发送的检测数据；所述第二控制模块，分别与所述第二通信模块和移动通信模块连接，用于将接收到的检测数据通过移动通信模块传送至监测服务云T D O
9.根据权利要求8所述的基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，其特征在于，所述通信基站还包括第二键盘模块，第二键盘模块与所述第二控制模块连接，所述第二键盘模块用于输入奶牛牧场的信息；所述第二键盘模块包括一确认键，用于确认用户的操作。
10.根据权利要求8所述的基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，其特征在于，所述通信基站还包括第二液晶显示屏，所述第二液晶显示屏用于显示奶牛牧场中所有所述检测终端所采集的检测数据。
11.根据权利要求8所述的基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，其特征在于，所述第二通信模块与第一通信模块相互之间呈星型网络，所述第二通信模块设置为星型网络的中心节点，所述第一通信模块设置为星型网络的子节点。
12.根据权利要求I所述的基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，其特征在于，所述监测服务云平台包括数据存储模块和监测服务模块；所述数据存储模块为一分布式存储系统，用于存储所述监测服务云平台所述接收到的检测数据，并能够支持动态扩展存储节点；所述监测服务模块与所述数据存储模块连接，用于对所存储的检测数据进一步分析和处理。
13.根据权利要求12所述的基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，其特征在于，所述监测服务模块包括数据存储服务单元、实时数据分析单元、历史数据分析单元和数据报表生成单元；所述数据存储服务单元用于接收所述通信基站所发送的检测数据，并将检测数据存储于所述数据存储模块中；所述实时数据分析单元用于读取牛奶采集点的检测数据，并与标准牛奶质量的参考数据进行比较分析，从而判断当前牛奶采集点所检测的牛奶质量是否符合标准；所述历史数据分析单元用于通过所述数据存储模块中设有的查询参数读取历史的检测数据，并根据历史的检测数据与标准牛奶质量的参考数据的比较，将分析结果返回给监管人员；所述数据报表生成单元用于根据查询参数从所述数据存储模块中读取指定的检测数据，将指定的检测数据以图表报告的形式返回给监管人员。
14.一种基于云计算与RFID的牛乳质量监测方法，采用权利要求I所述的基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，所述检测终端包括第一控制模块、RFID模块、第一通信模块、端口转换模块、第一液晶显示屏和第一键盘模块，所述通信基站包括第二控制模块、第二通信模块、移动通信模块、第二液晶显示屏和第二键盘模块，其特征在于，包括以下步骤 (1)通过检测终端的RFID模块读取牛奶采集点中所有设置在奶牛身上的RFID标签； (2)通过牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素Ml检测仪分别采集牛奶抗生素、体细胞数量以及黄曲霉素Ml质量参数； (3)将检测到的牛奶的质量参数输入至检测终端； (4)检测终端根据标准牛奶质量参数判断被检测的牛奶是否符合标准质量，若符合，则执行步骤(6)，否则，执行步骤(5)； (5)通过第一液晶显示屏提示工作人员牛奶质量不合格信息，以便于工作人员做出相应处置措施； (6)检测终端自动加入牛奶采集点的信息，并启动第一通信模块，通过ZigBee无线传感网络发送检测数据至通信基站； (7)所述通信基站在接收到牛奶采集点的检测数据后，在第二液晶显示屏上实时动态显示检测数据；(8)所述通信基站自 动加入奶牛牧场的信息，通过移动通信模块以移动通信方式发送检测数据至监测服务云平台。
全文摘要
本发明基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，包括检测终端、牛奶检测设备、通信基站和监测服务云平台；所述牛奶检测设备包括牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素M1检测仪；所述检测终端和牛奶检测设备均设置在奶牛牧场的每一个牛奶采集点；检测终端通过总线接口与牛奶检测设备通信，用于读取牛奶检测设备在检测牛奶质量时所获取的检测数据，并将检测数据通过ZigBee无线传感网络传送至通信基站；通信基站设置在奶牛牧场内，用于将检测数据通过移动通信方式传送至监测服务云平台；监测服务云平台在接收到通信基站所发出的检测数据后，将检测数据进行存储以供用户进一步管理和使用。
文档编号C12M1/34GK102917024SQ20121035118
公开日2013年2月6日 申请日期2012年9月20日 优先权日2012年9月20日
发明者易建军, 姜辉, 罗飞, 王玉军, 田晏嘉, 黄宗英, 张云, 丘文桂 申请人:华东理工大学, 宝德科技集团股份有限公司