CN102737322A

CN102737322A - 一种产品安全信息追溯系统及方法

Info

Publication number: CN102737322A
Application number: CN2011102024492A
Authority: CN
Inventors: 王林林
Original assignee: SHENZHEN HUIYUANBAO TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN HUIYUANBAO TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2011-07-19
Publication date: 2012-10-17

Abstract

本发明的目的是提供一种产品安全信息追溯系统，从产品的安全生产、运输和销售的每一个环节进行跟踪查询。本发明的技术方案为一种产品安全信息追溯系统，包括工厂信息系统，配送中心信息系统，商店信息系统，传输系统，Internet服务器。本发明的有益效果为本发明利用了mesh LAN网络技术与电子标签即射频识别RFID技术的结合，产品所有者可以对产品的生产、运输和销售的每一个环节进行跟踪查询，进行产品进出库管理，产品统计，补货，防盗，定位等。消费者也只要在有相应电子标签查询终端的地方，都可以进行跟踪、追溯和防伪查询服务。

Description

一种产品安全信息追溯系统及方法

技术领域

本发明涉及一种产品安全信息追溯系统，尤其涉及一种针对产品品牌、类型、生产时间、储存温度、保质期、生产厂家信息进行跟踪、追溯和防伪查询的系统。

背景技术

电子标签即射频识别RFID(Radio Frequency IDentification)技术，无线射频识别，是一种通信技术，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。射频识别技术(Radio Frequency Identification，缩写RFID)，是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。

它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。

从信息传递的基本原理来说，射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递)，在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型(雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。

标签进入磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号，就能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(即PassiveTag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(即ActiveTag，有源标签或主动标签)，阅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。

Mesh网络即“无线网格网络”，它是一个无线多跳网络，是由adhoc网络发展而来，是解决“最后一公里”问题的关键技术之一。在像下一代网络演进的过程中，无线是一个不可或缺的技术。无线mesh可以与其它网络协同通信。是一个动态的可以不断扩展的网络架构，任意的两个设备均可以保持无线互联。

Mesh WLAN网络要比单跳网络更加稳定，这是因为在数据通信中，网络性能的发挥并不是仅依靠某个节点.在传统的单跳无线网络中，如果固定的AP发生故障，那么该网络中所有的无线设备都不能进行通信.而在Mesh网络中，如果某个节点的AP发生故障，它可以重新再选择一个AP进行通信，数据仍然可以高速地到达目的地.从物理角度而言，无线通信意味着通信距离越短，通信的效果会越好.因为随着通信距离的增长，无线信号不但会衰弱而且会相互干扰，从而降低数据通信的效率.而在Mesh网络中，是以一条条较短的无线网络连接代替以往长距离的连接，从而保证数据可以以高速率在节点之间快速传递.Mesh技术可以使WLAN的安装部署，网络扩容更加方便.许多厂家都推出了功能丰富的Mesh产品，从而使部署大规模运营级无线城域网成为可能.(具体的Mesh技术表示可以参考相关厂家的技术文档.)比如：Strix开发了DMA协议(StrixDynamic Mesh Architecture，动态mesh架构)，使无线访问点具有自动配置网络，并使网络效率最优化的特性.提供自我组织，自我修复，更新动态网络连接，确保网络安全等等功能。

与传统的WLAN相比，无线Mesh网络具有几个无可比拟的优势：

1.快速部署和易于安装。

2.非视距传输(NLOS)。

利用无线Mesh技术可以很容易实现NLOS配置，因此在室外和公共场所有着广泛的应用前景。与发射台有直接视距的用户先接收无线信号，然后再将接收到的信号转发给非直接视距的用户。按照这种方式，信号能够自动选择最佳路径不断从一个用户跳转到另一个用户，并最终到达无直接视距的目标用户。这样，具有直接视距的用户实际上为没有直接视距的邻近用户提供了无线宽带访问功能。无线Mesh网络能够非视距传输的特性大大扩展了无线宽带的应用领域和覆盖范围。

3.健壮性。

实现网络健壮性通常的方法是使用多路由器来传输数据。如果某个路由器发生故障，信息由其他路由器通过备用路径传送。E-mail就是这样一个例子，邮件信息被分成若干数据包，然后经多个路由器通过Internet发送，最后再组装成到达用户收件箱里的信息。Mesh网络比单跳网络更加健壮，因为它不依赖于某一个单一节点的性能。在单跳网络中，如果某一个节点出现故障，整个网络也就随之瘫痪。而在Mesh网络结构中，由于每个节点都有一条或几条传送数据的路径。如果最近的节点出现故障或者受到干扰，数据包将自动路由到备用路径继续进行传输，整个网络的运行不会受到影响。

4.结构灵活。

在单跳网络中，设备必须共享AP。如果几个设备要同时访问网络，就可能产生通信拥塞并导致系统的运行速度降低。而在多跳网络中，设备可以通过不同的节点同时连接到网络，因此不会导致系统性能的降低。

5.高带宽。

无线通信的物理特性决定了通信传输的距离越短就越容易获得高带宽，因为随着无线传输距离的增加，各种干扰和其他导致数据丢失的因素随之增加。因此选择经多个短跳来传输数据将是获得更高网络带宽的一种有效方法，而这正是Mesh网络的优势所在。

在Mesh网络中，一个节点不仅能传送和接收信息，还能充当路由器对其附近节点转发信息，随着更多节点的相互连接和可能的路径数量的增加，总的带宽也大大增加。

此外，因为每个短跳的传输距离短，传输数据所需要的功率也较小。既然多跳网络通常使用较低功率将数据传输到邻近的节点，节点之间的无线信号干扰也较小，网络的信道质量和信道利用效率大大提高，因而能够实现更高的网络容量。比如在高密度的城市网络环境中，Mesh网络能够减少使用无线网络的相邻用户的相互干扰，大大提高信道的利用效率。

无线网状网(WMN)技术是面向基于IP接入的新型无线移动通信技术，适合于区域环境覆盖和宽带高速无线接入。无线Mesh网络基于呈网状分布的众多无线接入点间的相互合作和协同，具有宽带高速和高频谱效率的优势，具有动态自组织、自配置、自维护等突出特点，因此，无线Mesh技术和网络的研究开发与实际应用，成为当前无线移动通信的热门课题之一，特别在未来移动通信系统长期演进(LTE)中，无线Mesh技术和网络成为瞩目焦点。

由于产品销售到消费者手中之前，要经历生产、制造、加工、流通、调理、销售等众多的环节，过程复杂，涉及产品安全影响因素多，现有的文献或产品中涉及的产品安全信息追溯系统，仅仅处于产品加工生产环节的管理，仅适用于特定的产品生产或检验环节仅作为独立的应用系统，不能与其他产品安全信息追溯系统联网，进行全系统网络化运营，应用受到局限。

发明内容

本发明的目的是提供一种产品安全信息追溯系统，从产品的安全生产、运输和销售的每一个环节进行跟踪查询。

本发明的技术方案为提供一种产品安全信息追溯系统，包括工厂信息系统，配送中心信息系统，商店信息系统，传输系统，Internet服务器，

所述工厂信息系统，配送中心信息系统，商店信息系统，传输系统分别与Internet服务器互相有线或无线连接，所述Internet服务器包括产品数据库，

所述工厂信息系统包括电子标签，电子标签识别装置、本地LAN服务器，所述电子标签与每种产品一一对应，所述电子标签记载对应产品的对应信息，所述工厂信息系统在产品生产出来后采集所述产品对应电子标签的产品信息，并通过本地LAN服务器上传信息在所述Internet服务器的产品数据库中录入对应产品信息，所述电子标签识别装置和本地LAN服务器无线或有线连接，

所述配送中心信息系统包括电子标签识别装置、本地LAN服务器，所述配送中心信息系统在产品配送途中利用电子标签识别装置采集产品信息上传至本地LAN服务器，本地LAN服务器通过传输系统上传产品信息至Internet服务器并更新产品数据库中对应产品信息，进行产品统计，补货，防盗，定位，所述电子标签识别装置和本地LAN服务器无线或有线连接，

所述商店信息系统包括电子标签识别装置、本地LAN服务器，所述商店信息系统通过电子标签识别装置采集产品信息并上传至产品数据库进行查询比对，所述电子标签识别装置和本地LAN服务器无线或有线连接，

所述传输系统包括无线MESH中间件设备、Mesh网络和互联网，所述无线MESH中间件设备、Mesh网络和互联网互相无线或有线连接，

作为本发明的进一步改进，所述电子标签设置于产品的外包装上。

作为本发明的进一步改进，所述电子标签识别装置包括RFID采集器、计算机，所述RFID读卡器和计算机连接。

作为本发明的进一步改进，所述电子标签为只读标签或可读可写标签。

作为本发明的进一步改进，所述电子标签写入了产品品牌、类型、生产时间、储存温度、保质期或生产厂家信息。

作为本发明的进一步改进，所述传输系统还包括移动通信网络、局域网或蓝牙。

作为本发明的进一步改进，所述Mesh网络采用802.11a/b/g/n标准。

为了达到目的，本发明所采用的另一个技术方案是提供一种产品安全信息追溯方法，所述方法包括：

a、产品生产阶段：电子标签写入与其对应产品的对应信息，将电子标签设置于产品的包装上，产品下生产线时，所述工厂信息系统采集所述产品对应电子标签上的产品信息上传至本地LAN服务器，本地LAN服务器编辑所述产品信息并通过传输系统上传产品信息到Internet服务器的产品数据库中，产品数据库对产品信息进行分类存储以备提供查询等相应的数据处理服务；

b、产品配送阶段：产品在配送运输过程中，配送中心信息系统在产品配送途中利用电子标签识别装置采集产品信息上传至本地LAN服务器，本地LAN服务器通过传输系统上传产品信息至Internet服务器并更新产品数据库中对应产品信息，进行产品统计，补货，防盗，定位；

c、产品销售阶段：商店信息系统通过电子标签识别装置采集产品上设置的电子标签上产品信息，然后传至本地LAN服务器，本地LAN服务器通过传输系统上传产品信息至Internet服务器，利用产品数据库进行查询比对，进行产品的防伪查询，如果有该电子标签的相应产品信息，则确认该产品为正品，并可查询该产品的产品信息，无该电子标签的相应产品信息，则该产品为假冒产品。

作为本发明的进一步改进，所述传输系统包括无线MESH中间件设备、Mesh网络和互联网，所述无线MESH中间件设备、Mesh网络和互联网互相无线或有线连接。

本发明的有益效果为本发明利用了mesh LAN网络技术与电子标签即射频识别RFID技术的结合，产品所有者可以对产品的生产、运输和销售的每一个环节进行跟踪查询，进行产品进出库管理，产品统计，补货，防盗，定位等。消费者也只要有相应电子标签查询终端的地方，都可以进行跟踪、追溯和防伪查询服务。本发明便于产品企业本身的对产品的管理，追溯产品在生产、运输和存储过程中的信息，消费者也可方便的进行真假商品的识别，保证消费者能都消费到安全的产品。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：

图1是本发明流程示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

实施例1

请参阅图1，本发明的一种产品安全信息追溯系统，包括工厂信息系统，配送中心信息系统，商店信息系统，传输系统，Internet服务器，

所述工厂信息系统，配送中心信息系统，商店信息系统，传输系统和Internet服务器互相有线或无线连接，所述Internet服务器包括产品数据库，

所述电子标签设置于产品的外包装上。

该套系统就是利用RFID技术，对产品进行包装，然后再通过mesh传输的节点定位功能与RFID技术想结合，从产品的安全生产、运输和销售的每一个环节，只要有相应电子标签识别终端的地方，都可以进行跟踪、追溯和防伪查询服务。请参阅图1，产品的信息在工厂信息系统采集，发送信息至Internet服务器更新，查询，配送中心信息系统采集，发送信息至传输系统再到Internet服务器更新，查询，商店信息系统采集，发送信息至传输系统再到Internet服务器更新，查询。

1.RFID读卡器

RFID读卡器与RFID标签之间的空中接口通信协议按不同频段有不同的协议。ISO/IEC制定五种频段的空中接口协议，主要由于不同频段的RFID标签在识读速度、识读距离、适用环境等方面存在较大差异，单一频段的标准不能满足各种应用的需求。

RFID读卡器将采集的标签通过外部接口向上层提交。与外部的接口通常都包含RS232串口接口，该接口与外部系统都有着各自的一套不同数据通信协议，包括命令组织和功能的实现细节都是不同的。

2.MESH中间件设备

MESH中间件设备通过RS232串口接口与多种不同的RFID读卡器相连接，进行控制和数据采集，每个MESH中间件设备都有一个定位ID编码，通过这个ID编码可以定义相应的定位地址信息，以满足在MESH网络实现云处理的功能。虽然RFID读卡器与MESH中间件之间的通信协议是不相同的，但是数据经过MESH中间件的处理，每个MESH中间件与后台服务器之间的通信协议却能保持一致。

1)数据处理：

MESH中间件接收来自读写器的海量EPC数据，这些数据存在大量的冗余信息，并且也存在一些错读的信息。MESH中间件将采集的数据进行处理，处理包括提取、解密、过滤、格式转换等处理，经过这些处理可以清除其不完整和错误的数据，将漏读和错读的可能性降至最低，

2)数据传递：

MESH中间件在对采集的数据处理后，将处理后的数据与MESH中间件自身的定位ID编码进行封装，最后在传输层以TCP/IP协议封装，通过MESH网络最终发送到后台服务器上。

3)MESH网络

MESH网络具备维护数据的传输路径，数据路由和数据分发规则，同时在数据传输中对数据的安全性与一致性进行管理，保证发送方与接收方数据的安全性与一致性。

3.LAN服务器与产品数据服务器

后台服务器拥有一套信息管理系统，同时能与多个MESH中间件设备上连接，接收到由大量MESH中间件设备上传的数据包，将数据包解析后可获得RFID标签的EPC、感应时刻、定位ID，感应强度等信息，根据不同的管理应用需求来对这些数据处理，最终可以将这些有用的信息提交到因特网上的产品数据服务器中的数据库内。

各个系统组成：分为前端采集、中间传输、后台处理三大部分

1、前端采集：电子标签+阅读器

RFID(电子标签)

Radio Frequency Identification的缩写，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术。这项技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术，射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。它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。

RFID工作原理

当我们将电子标签与产品相结合，并“赋予”物质特性(如：产品名称、类型、生产日期、保质期、生产厂家等)的时候，对应的电子标签就成为这一产品的全权“形象代表”，我们只需通过对电子标签的识别就可以获得该产品的基本内容。

2、中间件传输：mesh LAN+internet

(1)Mesh网络特点

①自组织。网络节点和授权最终用户可即时加入网络，扩展网络覆盖范围，并可连接至所有其他节点。

②自愈。如果网络中的某台设备发生故障或从其拓扑位置上拆卸，网络会自动适应这种改变。既使发端与对端之间的连接涉及多台中继设备，网络也会找到从发端到对端的新的路由。

③多跳式。每个网络节点和用户端设备(无线通信单元)均能转发和路由发送至另一个对端的数据包，能选择并确定一个从发端到对端的最佳路由。

④高带宽。无线Mesh采用802.11a/b/g/n标准，不仅兼容WIFI，而且在802.11N的标准和模式下，可以获得高速率和高带宽。

⑤移动性。无线Mesh在高带宽的保障下还继承了AD hoc网络的高速移动性。

(2)云mesh节点定位

每个节点的mesh设备都有一个固定的ID编码，通过这个固定的编码可以定义不同的地址信息，后台的局域网服务器就会自动个采集这些对应的数据信息，储存并上传至Internet的服务器或服务器群上，服务器(含局域网)针对于本地或远程终端设备的查询信息作出相应的处理并解析

3、传输过程

由前端的RFID采集器对产品的包装标签(RFID标签)进行数据采集，然后连接到LAN mesh设备，数据在局域网中(全mesh局域网或是多种设备共同组成的LAN网络)上传到本地管理后台的数据库。本地后台的数据库同时会将数据信息上传至该产品Internet服务器(群)上进行存储，并提供查询等相应的数据处理服务。

3、后台处理

(1)本地(LAN)服务器

对本地采集数据进行归类、存储并上传至Internet服务器。

对本地查询(本地用户查询或终端设备查询)进行处理和中继代理处理。

(2)Internet服务器

对个LAN服务器的上传数据进行归类存储和备份。

对所有需要Internet前端查询要求进行处理和解。

(3)查询终端

PC机：后台管理软件(与服务器管理软件相对应的)。

移动手持机：后台管理软件和网络服务功能。

实施例2

(1)产品厂商生产-产品经销商

产品厂商在产品生产封装前，要将电子标签进行相对应的产品进行“物性编码”，并且本地LAN服务器对产品信息进行归类、存储通过无线MESH中间件设备经过Mesh网络上传至Internet服务器，并将数据上传至后台数据库。然后，将电子标签和对应的产品封装，成品后即可送往全国各地的经销商，经销商在接货入库时即可通过识别装置读取电子标签信息，并上传相关的信息至Internet服务器以备再次查询。

(2)防伪查询

防伪查询是指客户购买到产品后，可以通过经厂商(含经销销商)指定的查询终端(RFID读卡器)进行查询，通过读取产品封装时的电子标签信息对该产品进行真伪查询。一般情况分为有标签信息和无信息，就可迅速的判断该产品是否非正规厂家生产的产品。

以矿泉水信息追溯系统举例：

首先，我们要对电子标签进行“物性编码”，赋予标签这瓶矿泉水的产品内容(品牌、类型、生产时间、储存温度、保质期、生产厂家信息)，在生产包装的时候就可以利用封装技术封装到矿泉水的瓶体上(如瓶盖)，在矿泉水从生产线下来后，通过RFID阅读器就可以对所有的矿泉水信息进行数据上传，并保存至RFID后台处理服务器上。当运输到不同点销售时，销售商通过RFID阅读器对该批矿泉水进行入库扫描时，就可以通过网络设备(meshLAN+internet)将该批矿泉水(含每一瓶矿泉水信息)的信息上传至服务器，服务器就可以对该批进行跟踪定位；当个人或团体购买矿泉水时，可以通过自己的RFID手持终端或是销售商提供的RFID识别设备对购买的矿泉水进行防伪查询。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种产品安全信息追溯系统，其特征在于，包括工厂信息系统，配送中心信息系统，商店信息系统，传输系统，Internet服务器，

所述配送中心信息系统包括电子标签识别装置、本地LAN服务器，所述配送中心信息系统在产品配送途中利用电子标签识别装置采集产品信息上传至本地LAN服务器，本地LAN服务器通过传输系统上传产品信息至Internet服务器并更新产品数据库中对应产品信息，所述电子标签识别装置和本地LAN服务器无线或有线连接，

所述传输系统包括无线MESH中间件设备、Mesh网络和互联网，所述无线MESH中间件设备、Mesh网络和互联网互相无线或有线连接。

2.按权利要求1所述的产品安全信息追溯系统，其特征在于，所述电子标签设置于产品的外包装上。

3.按权利要求1所述的产品安全信息追溯系统，其特征在于，所述电子标签识别装置包括RFID采集器、计算机，所述RFID读卡器和计算机连接。

4.按权利要求1所述的产品安全信息追溯系统，其特征在于，所述电子标签为只读标签或可读可写标签。

5.按权利要求1所述的产品安全信息追溯系统，其特征在于，所述电子标签写入了产品品牌、类型、生产时间、储存温度、保质期或生产厂家信息。

6.按权利要求1所述的产品安全信息追溯系统，其特征在于，所述传输系统还包括移动通信网络、局域网或蓝牙中的一种或几种。

7.按权利要求1所述的产品安全信息追溯系统，其特征在于，所述Mesh网络采用802.11a/b/g/n标准。

8.一种产品安全信息追溯方法，其特征在于，所述方法包括：

9.按权利要求8所述的产品安全信息追溯方法，其特征在于，所述电子标签为只读标签或可读可写标签。

10.按权利要求8所述的产品安全信息追溯方法，其特征在于，所述传输系统包括无线MESH中间件设备、Mesh网络和互联网，所述无线MESH中间件设备、Mesh网络和互联网互相无线或有线连接。