基于物联网的RFID技术在赛鸽活动中的应用
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课程作业
课程名称物联网无限传输技术与应用
专业年级测控技术与仪器测控1111班
学号2011118521xxx
学生姓名李卫青
指导教师刘峰
2014 年 4 月30 日
目录
RFID技术在赛鸽活动中的应用 (3)
RFID技术简介： (3)
RFID技术的工作原理 (4)
RFID在我国的应用领域以及各领域所占的比例 (5)
REID在赛鸽活动中的应用 (6)
1、信铺竟赛运动项目 (6)
2、最简单的RFID系统由三部分组成： (6)
3 、电子扫描计时设备的使用 (7)
RFID技术之电子环 (8)
RFID技术电子足环的基本特性 (9)
总结 (9)
RFID技术在赛鸽活动中的应用
RFID技术简介：
射频识别，（Radio Frequency IDentification，简称RFID）技术，是一种无线通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电池；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波（调成无线电频率的电磁场）。标签包含了电子存储的信息，数米之内都可以识别。与条形码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。
RFID技术的工作原理
RFID技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者由标签主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签），解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
一套完整的RFID系统，是由阅读器（Reader）与电子标签（TAG）也就是所谓的应答器（Transponder）及应用软件系统三个部份所组成，其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder，用以驱动Transponder电路将内部的数据送出，此时Reader 便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。
RFID在我国的应用领域以及各领域所占的比例
REID在赛鸽活动中的应用
由于牵涉到为数庞大的奖金，加上博奕游戏的特性，赛鸽一直都是具有神秘色彩的活动，如今，透过RFID辅助鸽群的管理与身份认证，让赛鸽与社会大众熟悉的科技接轨，变得更有趣味、更具公平性、也更新潮。
1、信铺竟赛运动项目
信鸽竞赛在1996年就被列为群众体育赛事，是99项群众体育赛事之一。中国信鸽协会在国家体育局院内，全国有近千家信鸽协会，每个省、地区都有信鸽协会及信鸽爱好者自己注册成立的信鸽协会或信鸽竞赛俱乐部。全国有30万左右的信鸽爱好者即注册的信鸽协会会员，北京拥有25000多名注册的信鸽协会会员。每年五月份左右有“国家赛”，各个协会经常组织不同距离的赛事或冠名赛事。一般信鸽竞赛方式有二种形式，一种称为“公棚赛”，就是参赛者将出生30--40天的小鸽子交到公棚处，并在鸽子的脚上套上一个电子脚环以做识别，电子脚环中记录了信鸽的一个加密的电子编码，公棚就是将交来准备参赛的信鸽集体驯养的地方，公棚负责参赛鸽子的喂养、防疫、训练等，比赛时相同的回归地点，就看谁最先从放飞地点回到公棚了，回到公棚的次序就是竞赛结果的名次。鸽子回到公棚进口时有一个电子踏板，当鸽子走进进口时，电子踏板就识别出其鸽主人、回归的时间、分速、鸽子的特征、名次等。另外一种称为“协会赛”或称为“家庭赛”，就是自己家中驯养信鸽，比赛时将参赛信鸽交到协会一起运到放飞地，每个参赛信鸽主人的地址是不同，根据所在地点的GPs 坐标和放飞地点的GPS坐标得出实际飞行距离，通过飞行的时间算出飞行的分速，从而找出飞行速度快的得出名次。其电子计时系统相似于公棚赛。只是踏板安装在每个参赛信鸽驯养地的家中。2 RFID识别技术与信鸽竟赛电子扫描系统的构成
ID(RadioFrequenceIdentification)，意为无线射频识别，俗称电子标签。无线射频识别是一种通信技术，通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，无需识别系统与特定目标建立机械或光学的接触。公交车卡就是一种非接触式的Ic卡，其原理就是Ⅲ1D射频识别技术的应用。
2、最简单的RFID系统由三部分组成：
1)标签(Tag)，由耦合元件及芯片构成的集成电路，每个标签具有唯一的电子编码，附着在要标识的物体或动物体中，在信鸽比赛电子扫描设备中称为“电子脚环”，是要套在参赛信鸽的脚上的，并且是可以读和写的，在参赛时通过电子脚环的电子编码及加密码来进行识别和防止比赛作弊。电子脚环为活动(活扣)式，重量小于1．8克，外壳以工程塑料制成，总高度<14ITlln，内径<8mm，卡扣严谨，具有两道卡锁机构，电子环佩带在赛鸽腿上以后锁紧两道卡锁机构后，在不使用工具的情况下，人为不易开启，以避免轻易脱落。
2)阅读器(Reader)，在信鸽比赛电子扫描设备中称为“电子踏板”，这个电子踏板是要安装在鸽子回到自己棚内必经的进门大口，一旦鸽子踏着这个电子踏板就记录了回归信鸽的归巢时间和鸽子的电子编码和密码，这是计算这只归巢参赛信鸽成绩的最原始、最真实的数据和
依据。
3)天线(Antenna)，在标签和读取器之间传递射频信号。RFID识别技术是一种自动、非接触式识别系统，可以应用在高速运转、风雨天气、冰天雪地的环境中，所以可以适应在信鸽竞赛运动中。当信鸽在放飞中可以遇到各种气象条件，那么套在鸽子脚上的脚环就要能够承受各种气象条件，以便保证参赛信鸽回到目的地时是完好无损的，通过踏板时将报道信息输出。无论是公棚赛用还是协会赛用电子扫描计时系统所配套使用的感应踏板尺寸长度应在10--80cm~间，宽度应在10--40cm~间。感应板能够单独或多个与主机连结使用。单块感应板每分钟识别从其上面经过的赛鸽数不少于180羽，漏扫率为零。电子感应踏板识别与其配套使用的电子脚环之间的距离或是高度应不低于5cm。这样才能保证参赛信鸽的所佩
带的电子脚环信息有效被读取。
3 、电子扫描计时设备的使用
lO年前，国内信鸽比赛用电子扫描设备都是由德国、比利时等国家的3_4种产品所占有，价格昂贵且软件操作界面不适合国内使用，有的甚至没有中文。随着RnD技术的发展，国内有20家左右生产信鸽比赛用的电子扫描设备，使用比较多的是北京、江苏、天津、南京等几个生产厂家，为方便用户，几家的软件数据是相互兼容并能合并计算成绩。现在首先让我们看看公棚赛所使用的电子扫描设备，国外品牌的全套设备一般比国内设备价格要贵上一或二倍，外观工艺较为精细，工作状态稳定性较好，但是操作界面比较麻烦，不是很能适应国人的比赛习惯。而国产品牌价格很低廉，特别是有的厂家为推销自己的产品在能购买一定数量即50oO只电子脚环的情况下可以免费赠送一定数量的电子踏板和控制系统，其主要是想通过今后用户购买电子脚环这个消耗品来获得利润。可以说功能和可靠性基本上是没有大的区别。主要是拼价格和服务。家庭协会赛用电子计时鸽钟系统，电子足环与公棚赛相似，电子踏板带有LCD液晶显示屏和存储器，有的产品踏板和显示屏、存储器是分体的，归巢报到信息方式有几种方式：
1)当归巢信鸽踩到电子踏板时，踏板识别该归巢信鸽的脚环电子编号和密码，并记录归巢时间，核验该信鸽的生物特征和鸽主，进而通过系统内部的手机卡将归巢信息发送到比赛用服务器上进行分速排名，得出比赛名次。若遇线路堵塞也没关系，因为归巢时间已存储在计时器中了，随时可以上传。
2)不用手机卡也可以用电话线通过电话信息台上传参赛信鸽的归巢信息。组织者、参赛者都可以通过服务器获得比赛结果的信息，通过互联网可以获得有关赛事的方方面面的情况，避免了过去比赛时一到参赛信鸽归巢报到时，鸽主们要争分夺秒地拿着鸽钟赶往信鸽协会将归巢信息输入到信息处理的计算机中，简化了比赛程序，同时又提高了比赛的公正，进一步避免比赛成绩作弊的可能性。电子扫描计时系统或鸽钟硬件具备独立计时、记录参赛信息、储存信息、无限次数输出功能，当作为信息处理平台的计算机因故停机或出现故障时，电子扫描计时系统仍可独立工作，计时、记录资料及储存资料，并可根据需要随时将相关数据信息输出。信鸽竞赛运动拥有一定的群众基础，电子扫描计时设备是保证比赛公正、科学、顺利进行的物质条件，随着集成电路微电子学、信息技术的发展比赛设备也在不断的发展，RFID 射频技术的应用使得信鸽竞赛运动更加公正、科学的进步。
RFID技术之电子环
信鸽专用电子足环是整个电子扫描鸽钟系统的核心部件，它由耦合元件及芯片组成，含有内置天线，用于和射频天线间进行通信。在芯片内存储有信鸽足环编号和与比赛有关的电子信息，当受无线电射频信号照射时，能反射回足环芯片内携带有数字字母编码信息的无线电射频信号，供读写器和扫描板识别处理。
电子足环是射频卡的一种，按载波频率分为低频、中频和高频。频段越高读写距离越远，读写速度更快。电子足环按芯片分为只读卡、读写卡和CPU卡。在信鸽比赛时，为了预防芯片固定密码被复制，中鸽协特提出了信鸽比赛必须采用可读写电子足环的要求，即在比赛集鸽时，还须再往电子芯片内写入一组新的密码，即本场赛事的特别密码，因此，只读足环是严禁在信鸽比赛中应用的。
RFID技术电子足环的基本特性
一、物理特性：
1、卡类型：逻辑加密卡。
2、工作频率：主频125kHz+/-6kHz。
3、存储容量：存储容量为32字节，用户存储空间不小于128位。
4、读写距离：读写距离5cm。同时具有穿透木料、塑板、鸽粪、污泥、
油脂、非金属物及防潮的特性。
5、工作温度：电子足环可用温度范围(-20℃)－50℃。
7、读写时间：与读写接口设备（读写感应器）之间完成一次读写交易时间
小于0.1秒。
7、防冲突功能：电子足环具备32位的全球唯一码。
8、物理特性：除符合相关国际与国家标准外，同时满足在紫外线、X射
线、静电、静磁场、自然环境温度、动态弯曲、动态扭曲等方面的要求。
9、脚环读写次数与数据存储时间：读写次数在5,0000次以上，数据可安
全存储时间最短为5年左右。
10、能够对电子足环的所有数据区进行读写操作,并且能够对数据进行写
保护(OTP功能) 。
11、存储空间为128位。
二、安全性：
1、入库管理：每一枚电子脚环内都有全球唯一编码，当一枚电子脚环在鸽
会登记，并发放到每一个会员手上时，该编码会记录在鸽会数据库中。
2、集鸽对比管理：每一只来比赛集鸽的鸽子，都会经过协会专用读写器，
读写器会把每一枚电子脚环的全球唯一码读出，与鸽会登记入库的全球唯一码对比，如果比对不正确，则该足环不允许入笼。
3、密码管理：当集鸽电子脚环的全球唯一码与协会登记入库的全球唯一码一
致时，鸽会专用读写器会将一组赛事密码写入电子脚环内，并将密码在协会数据库中储存。
4、归巢成绩对比：赛鸽归巢后电子鸽舍电子感应踏板会把电子脚环的赛事
密码读出，一并上传到当地电信局或其它信息台，鸽会数据库内赛事密码会与上传电子足环的赛事密码进行比对。如果一致，则为有效成绩，否则为作弊数据。
总结
戴有电子环的鸽子进入磁场（电子扫描仪）后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的鸽子的信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者由标签主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签），解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。这样，工作人员就采集到了赛鸽的归巢信息，就可以根据归巢时间排出成千上万只赛鸽的名次了。