宝鸡文理学院计算机学院
RFID原理与应用
课程设计报告
设计题目:    食品溯源系统     
班    级:    物联网工程1班       
姓    名:  李江（201296074040）
          喻晓（201296074036）
          王雨欣（201296074019）
          拓雪梅（201296074012）
指导教师:  张鹏程  任晓莉 卢少娜  
2014年 12月31日
目录
一、课程设计概述    1
1.1 课题背景    1
1.2 设计目的    1
1.3 设计原理    1
1.4 设计思想    2
二、案例实验实施分工    2
三、需求分析    2
3.1需要说明摘要    2
3.2项目背景介绍    3
3.3功能需求    3
网线原理四、硬件设计    3
4.1网关简介    3
4.2 UHF900M 读写器简介    4
4.3 900MHz 标签简介    5
五、环境搭建    7
5.1主机配置最低要求    7
5.2虚拟机安装    7
5.3交叉编译环境配置    8
六、数据库设计    9
6.1数据库设计    9
6.2 Web 数据库接口设计    10
6.2.1 product 模块调用说明    11
6.2.2 producer 模块调用说明    13
6.2.3 level 模块调用说明    14
6.2.4 storage 模块调用说明    15
6.2.5 market 模块调用说明    16
七、软件设计    17
7.1 功能结构图    17
7.2 系统流程图    17
7.3 基于 Web 服务器的数据库管理    19
7.4 挂钩（标签初始化）程序    25
7.5分级和仓储程序    27
7.6分销    31
7.7查询终端    35
八、功能测试及作品发布    41
九、结论与体会    44
参考文献    46


一、课程设计概述
1.1 课题背景
在现代食品工业生产当中，从生产到销售的最终环节，经历了加工、运输、存储，任何一个
环节有漏洞都有可能是食品处于不安全的状态，RFID食品溯源系统可以为终端消费者提供产品安全报告、经销商提供有效的供货资讯建议、为生产者提供经销商分析报告，由于RFID射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术，结合有效的数据库系统及网络系统可以实现全球范围内的视频跟踪与信息查询服务，由于RFID食品溯源技术无需人工干预，对应用环境要求低、数据可加密，存储信息可更改，因此可以为食品溯源行业带来本质的变化。
1.2 设计目的
在我国，要落实食品安全法的要求，对食品安全切实做到无缝隙、不间断监管，就必须健全完善安全可追溯体系。食品溯源的好处，事后反馈，出质量问题所在，追责、持续改进；监督预防，追溯体系可对每个关键环节进行监控与记录，一定程度上杜绝违法行为的发生。售后服务，百姓购买食品时可进行追溯查询，判断食品真假；快速召回，当食品出现质量问题时，可快速确定召回范围、影响大小，快速处理应对。这样才能保障人民众的身体健康和生命安全，才能保障我国食品行业的蓬勃发展，才能更好地推进经济发展方式的转变，更好地服务经济社会又好又快发展，促进社会稳定和谐。
1.3 设计原理
RFID又称为电子标签，作为一种非接触式的自动识别和数据采集技术，它是当前最先进的自动识别技术。相比于一些常用的技术，如：条形码、磁卡、IC卡，RFID卡信息载体较小、成本低、承载信息量大、可通过无线方式进行读写操作、保密性好、并且寿命较长，是实现物品管理信息化的理想数据采集媒介。
RFID是一个简单的无线系统，由电子标签、阅读器和天线三部分构成。标签部分是一个做识别用的部分。由供电方式可分为有源标签、无源标签和半有源标签三种。阅读器主要由控制模块和射频模块组成。天线是阅读器、标签信号和能量传递的中介，负责以一定的辐射范围和角度向外发送和接受电磁信号。阅读器和标签的所有操作都由软件系统来完成。
1.4 设计思想
本系统全面包含商品的生产、分级、仓储、销售过程的完整数据，让用户能够随时查看商品的信息，为商家提供完善的商品管理流程
本系统主要有以下五部分组成：
（1）基于 Web 服务器的数据库管理
（2）挂钩（标签初始化）程序
（3）分级和仓储程序
（4）分销
（5）查询终端
二、案例实验实施分工
姓名
职责
李江
对整个系统的总体设计，编写部分代码以及项目分工
拓雪梅
编写挂钩模块、查询终端模块、分销模块以及数据库的搭建
喻晓
编写文档、文档格式修改及QT相关工作和开发板的链接
王雨欣 
主要负责PPT的制作以及帮助组长完成硬件工作的实施
三、需求分析
3.1需要说明摘要
  1、食品溯源系统的主要作用
  2、齐全、准确地出本系统全部的功能、性能、限制
  3、出全部的输入流、输出流
4、出所有的加工
3.2项目背景介绍
RFID食品追溯管理系统将利用先进的RFID技术并依托网络技术及数据库技术，实现信息融合、查询、监控，为没一个生产阶段以及分销到最终消费领域的过程中提供对每件货品的安全性、食品成分来源及库存控制的合理决策，实现食品安全预警机制。食品从农场到餐桌通常都要经过饲养、生产、加工、流通等多个环节的传递，现在使用RFID技术将会确保在食品的生产、加工、流通等各环节高质量的食品信息及数据交流，促进食品质量的提高，增加食品的国际竞争力。
3.3功能需求
挂钩（标签初始化）程序:模拟商品生产的过程
分级和仓储程序:模拟商品生产之后被分级并入库存储的过程
分销程序:模拟商品出库进入市场分销的过程
查询终端程序:模拟最终市场内用户溯源查询过程
四、硬件设计
本项目采用凌阳公司生产的RFID实验箱，用UHF900M 读写器对标签进行读写，在PC机上安装Qt-creator软件，编写上位机软件，上位机通过串口发送读取指令给UHF900M阅读器，通过网线读取存放在网关上的数据库信息，返回给上位机。
4.1网关简介
Cortex-A8处理器是ARM的第一款超标量处理器，具有提高代码密度和性能的技术，用于多
媒体和信号处理的NEON™技术，以及用于高效地支持预编译和即时编译Java及其他字节码语言的Jazelle®运行时编译目标（RCT）技术。为加快各大公司和厂商基于Cortex-A8处理器的产品上市，安赛卓尔电子科技推出的Cortex-A8工业开发板经国内多家厂商的使用，已在工业控制、医疗电子、节能环保、智能交通、能源节能、电力系统、通讯系统、纺织行业、数控行业、汽车电子、工业触摸屏控制系统、机器人视觉、媒体处理无线应用、数字家电、车载设备、通信设备、网络终端等环境恶劣场合广泛应。实验箱硬件结构图如图1所示。
图 1 实验箱硬件结构图
4.2 UHF900M 读写器简介
UHF（Ultra High Frequency），指超高频。UHF900M 读写器指工作在902~928MHZ 频段的一类远距离读卡设备。本实验箱配置的900MHz 读写器读取距离为0-2 米，最大功耗5W，支持ISO-18000-6C（EPC G2）或ISO-18000-6B 协议，支持单卡读取和多卡读取，具备Wiegand26\34\42、RS232、RS485 数据接口。读写器如图2所示。
图2 读写器
// 选择900M读写器
    RFIDChannelMan::setChannel(RFIDChannelMan::ChannelUHF900M);
      rfid = new UHF900MLowLevelOperation(this);
    connect(rfid, SIGNAL(opTimeout()),
            this, SLOT(onOpTimeout()));
    connect(rfid, SIGNAL(cardDataReaded(bool,QByteArray)),
            this, SLOT(onCardDataReaded(bool,QByteArray)));
    connect(rfid, SIGNAL(cardDataWrited(bool)),
            this, SLOT(onCardDataWrited(bool)));
    connect(rfid, SIGNAL(settingReaded(bool)),
            this, SLOT(onSettingReaded(bool)));
    connect(rfid, SIGNAL(settingWritten(bool)),
            this, SLOT(onSettingWritten(bool)));