RFID技术养犬管理系统应用解决方案.docx
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RFID技术养犬管理系统应用解决方案
基于RFID技术XX市养犬管理系统应用解决方案
一、项目实施的背景
近几年城市宠物犬越来越多，养犬给犬主人的生活增添了许多乐趣的同时，也让许多居民感到非常烦恼。
城市养犬扰民问题被列入城市管理“五大顽症”之首。
宠物犬在小区绿地、道路上随地便溺，乱爬乱抓；早晚吠叫不停，影响左邻右舍睡眠；身带跳蚤、细菌，使人畜共患病越来越多……诸多问题都指向了人类的好朋友——“可爱的小狗”，一时间市民“治理狗患”的呼声高涨，“城市狗患问题”也提上了政府的议事日程。
更严重的还是“狗咬人”事件的频繁发生，导致死于狂犬病的人数激增，引起了城市居民的恐慌。
“国家卫生部通报：
去年1—8月全国共21个省份有狂犬病发病报告，共报告病例1874例，其中1735例已死亡，发病数比前年增加了29．2％。
狂犬病的死亡人数排在所有传染病之首。
”
同时，由于少数养犬人的素质较低，遗弃狗的现象时有发生，街上流浪狗的数量不断增加，这些都给城市居民的正常生活带来了严重影响，一些地方的有关部门已经采取措施或正在研究采取措施对城市养犬进行有效管理，从根本上解决狗患问题。
二、系统建设目标
本系统的建立是通过采用RFID技术实现对城市养犬规范化管理，利用高技术解决过去城市犬类管理中存在的漏洞。
1） 解决身份识别问题：
品种和体型接近的够无法准确识别，由于人眼在识别动物时存在非常大的误差，导致无法快速准确识别动物的身份。
通过RFID提供的唯一识别码，可以对被注射动物逐一准确快速识别。
2） 完善校验手段：
由于身份识别的难度，导致原有的单一相片户口很难准确的对该动物进行校验，此外现有的宠物户口仿制成本极低，检查人员很难及时对户口的真假进行识别；一旦检查人员误解了被检查人（动物），容易造成市民与政府行政部门的矛盾；然而一旦放过，又极难再次追踪该犬的下落。
通过RFID提供的唯一识别码，配合专用读写设备可以对被注射动物身份进行实时校验，确保持证人与宠物一一对应。
3） 解决流浪宠物的管理问题：
城市内流浪动物分两类，一类是走失的宠物，一类是天生的流浪动物。
对于走失宠物身份的确认几乎不可能，因此也很难主动联系到宠物的主人；采用被系统可以通过动物体内的标签追溯到宠物主人通知其履行应尽的义务和承担相应责任。
而天生的城市流浪动物，可以收容后公布情况，再由爱心人士领养，避免动物疫情的风险，如果放任流浪任期无限制繁殖下去不仅容易爆发动物疫情而且有损城市形象，全部捕杀又过于霸道残忍，极有可能受到社会爱心人士指责，也会有损国际大都市的形象。
通过管理系统提供的庞大数据库可以对已注射芯片动物进行准确的识别管理，随时知道宠物的数量以及去向，纳入有序的管理。
4） 解决统计难的问题：
对越来越多的宠物，目前还没有非常有效的统计管理手段。
原来的户口本+相片的模式效率太低，维护成本太高。
通过管理系统提供的各类统计功能对城市动物提供高效、准确的数据统计，为城市管理部门更有效的管理城市动物提供依据。
5） 解决管理难的问题：
依照传统的模式，很难建立疫情预警系统，一旦疫情发生，无法及时反应。
这一问题可以通过管理系统提供的预警功能有效地解决。
6） 确定处罚对象：
由于大多数的犬只并没有登记在册，一旦与遇到由于犬只造成的环境问题，即使现场抓到，主人可以抵赖，无法取证，确定监护人身份，也无法对饲养人进行有效的处罚，只能对犬只采用没收、毁灭等极端手段。
通过管理系统数据库中的信息很容易锁定宠物主人，不仅解决了落实处罚对象的问题，同时起到了威慑的作用，可以让宠物主人更好地管理自己的宠物。
三、芯片注射与管理的功能实现
a） 芯片读写设备分两类，一类是长距离不可移动设备，通过电脑直接和网络数据库连接，可以及时读取、查询、以及修改网络数据库。
一类是便携式设备，可以读写芯片内部信息，并收集带回等待与电脑连接时进行数据库的查询以及修改。
b） 宠物芯片中可以记录犬只的详细资料，如：
宠物身份号码、年检记录以及其它附加信息等等。
该信息以加密形式记录在芯片内部，政府部门可以通过专门的便携式读写设备即时识别该宠物、校验年检资料；并在有需要时对该宠物填写注意附加信息，方便相关部门随时查验及更改宠物的信息。
c） 城市内宠物管理数据库系统是一套网络数据库系统，城管部门可以随时查询已注册宠物（犬）的详细信息，并针对数据库中的信息制定管理手段。
d） 公共网页查询，政府可以在该网站发布各类新的政策，进行市民调查，市民可以根据网络账号查询自己宠物的年检信息，还可以延伸到建立宠物病历。
e） 宠物芯片是一种装在与动物组织共容的生化玻璃管中，注写有辨识号码的计算机化芯片。
该芯片可由专用注射器植入皮下，并迅速与周围的软组织结合。
宠物芯片的使用寿命为终身，正常情况下宠物芯片不会失效。
四、系统搭建原理
a） 为宠物管理建立信息化平台
b） 满足当今和今后较长时间内，关于城市动物管理的需求
c） 数据集中、安全畅通、信息共享、监控到位
d） 统一规划、分段实施、分区执行
e） 安全、可靠、保密，使用方便，具有良好的可维护性和可扩充性
五、养犬管理的技术介绍
1技术规范
一、电子标签：
我们使用的标签是符合国际ISO11784标准的注射器及电子标签，其具体的数字指标列表如下
1. 标准工作频率134.2KHz
2. 信号传输符合ISO11785标准
3. 动物识别码格式符合ISO11784/FDX-B标准
4. 存在附加的四字节全球唯一序列号,不可复制,确保标签的唯一性
5. 存在附加的64bit可读写空间,存放相关政府认证信息；
6. 数据可重复擦写1000,000次以上
7. 外型尺寸:
直径<2.2mm,长度<12mm。
8. 材料：
由生物涂层覆盖
9. 能有效的防止静电击穿,耐压5000v以上
10. 工作温度:
0℃~50℃
11. 工作年限:
数据保存20年以上
二、注射器套装标准
1. 消毒标准：
参照中华人民共和国人体医用注射器标准
2. 专用的一次性注射器套装，单件透明纸塑复合密封包装。
包括:
1）专用注射器一套（符合人体工程学设计，针筒两侧有指托设计，便于抓握。
针筒及推杆采用无毒工程塑料，针头为不锈钢材料）
2） 玻璃管封装的电子标签1个（已经过数据内容初始化）
3）与电子标签初始化数据相对应的条形码标签5-6张（上面至少印有该电子标签内存的ISO11784识别码，和相对应的条形码）
3. 该注射器套件必须在中国国家药物与食品监督局批准许可的生产环境中生产，产品标准参照执行国家卫生部人用一次性注射器生产的质量标准，最终采用EO气体消毒，未开封状态下，无毒无菌标准，保用5年。
4. 外包装表面必须印有生产日期和有效期信息，以及一次性使用标记。
三、免疫证IC卡：
我们使用的标签是符合国际ISO11784标准的IC卡，其具体的数字指标列表如下
1. 标准工作频率14.56MHz
2. 信号传输符合ISO11785标准
3. 动物识别码格式符合ISO11784/FDX-B标准
4. 存在附加的四字节全球唯一序列号,不可复制,确保标签的唯一性
5. 存在附加的64bit可读写空间,存放相关政府认证信息；
6. 数据可重复擦写1000,000次以上
7. 外型尺寸:
。
8. 材料：
9. 能有效的防止静电击穿,耐压5000v以上
10. 工作温度:
0℃~50℃
11. 工作年限:
数据保存10年以上
四、桌面读写设备标准
1. 标准工作频率134.2读写距离不低于50mm
2. 能够读取符合ISO11784FDX-B标准的电子标签
3. 能够将电子标签个人化为ISO11784FDX-B标准格式
4. 能够读取电子标签的全球唯一序列号
5. 能够读取电子标签的64bit附加信息
6. 能够改写电子标签的64bit附加信息
7. 能通过RS232/USB或其它方式与电脑连接,通讯波特率不低于115200
8. 工作电流不超过200mA
五、手持机读写设备标准
1. 标准工作频率134.2KHz或14.56MHz
2. 读写距离不低于50mm
3. 能够读取符合ISO11784/FDX-B标准的电子标签
4. 能够读取电子标签的全球唯一序列号
5. 能够读取电子标签的64bit附加信息
6. 中文LCD显示,能完整显示所有必要信息
7. 手持机连续读卡次数不小于50,000次，待机时间不小于72小时
8. 能保存3000条以上的读卡数据
9. 能通过串口RS232或其它方式与电脑连接,通讯波特率不低于115200
10. 读卡后有蜂鸣器或声音提示。
11. 手持机符合工业标准,可在恶劣坏境下使用。
重要提示：
芯片注记与登记信息，宜由市主管机关统一管理，并与所有登记处所及之收容所分享数据。
建议必须全市使用统一芯片系统，采用同一型式读码机可以扫读的产品，以免辨识困难，徒增执行困扰。
要避免因芯片编码系统并未统一，造成宠物辨识系统失效。
2芯片介绍
《xx市养犬管理系统》采用最新的植入型电子身份证RFID技术实现了对城市内宠物（犬）的自动化管理。
宠物电子芯片是一种集多种高新科技于一身的高科技产品，它不同于国外的同类产品。
微芯片是圆筒型的，最小的尺寸是11毫米长度和2.1毫米直径。
内部结构只有3个部分。
第一部分是一个计算机微芯片（高度集成化电路）。
该微芯片包含了被分配给发射机应答器的唯一ID号码和当它接收到扫读器无线电信号时向扫读器发送号码时所需的所有电子电路。
发射机应答器的第二部分是一个绕在金属核心上的铜丝构成的线圈。
这部分的功能是作为一个小的无线天线来接收扫读器发来的信号并且把微芯片的编码ID号码发送回扫读器。
第三部分是一个用来调谐的电容。
发射机应答器内部结构如下图所示：
每一个发送器的唯一身份号码是在生产流程中编入的。
在组装微芯片并将它们装入玻璃管之前用激光将这些号码蚀刻在微芯片表面。
一旦号码被编定了，它们不可能被仿制。
编码号码本身使用35比特字节，允许提供340亿个身份号码。
它主要由动物识别专用的RFID芯片，生物玻璃外壳和高科技生物涂层等部分组成。
宠物芯片电子标签具有以下的技术特点：
1）符合ISO国际动物识别标准，拥有一个相当于15位数字的动物识别号，能够被符合国际动物标准的全球任何一个读写器识读。
也就是说可以做到一次注射，全球通行。
2）独特的加密方式和内存空间，拥有全球唯一的芯片ID，完全不可伪造。
拥有一定的可以反复读写的内存，可以写入主人信息和管理信息。
如主人的姓名，联系方式、疫苗注射信息和年检信息等，方便随时查询。
3）生物玻璃外壳密封，内有树脂固化保护，保证芯片工作稳定，不会受到任何外界环境因素的影响而失效，如温度变化和震动等因素。
同时生化玻璃对动物体完全没有任何影响，能够长时间存于生物体内环境。
4）表面有高科技生物涂层，能够在与动物体细胞接触以后，促进体细胞的紧密生长排列，在1周之内将玻璃管芯片完全固定在注射部位，防止芯片在动物体表组织下游走，发生用扫描器识读不到芯片的情况。
同时生物涂层中还含有可以有效减少宠物在注射时的痛苦的有效成分。
5）有效使用时间长达10年，一次注射，终生使用。
六、系统设计
1养犬管理设计框架
系统框架搭建是以政府部门法令法规为搭建的法律指导基准，采用先进的网络技术和数据采集手段，同时采用系统信息安全措施进行全程网络安全保证，尽可能地减少安全隐患。
同时采用数据交换和系统框架，同步处理养犬信息业务，并且在软件支持的外部提供WEB网络支持，使用户能够及时了解相关信息，也使政府和犬办能够及时地发布信息和通告，基于以上种种技术支持，现规划系统结构框架示意图如下：
2系统结构设计框架
养犬管理系统把信息采集分为2个来源：
一是派出所方面的信息来源；二是指定的宠物医院方面的信息来源。
然后经过校对、核查后整合成一个完整的数据由养犬部门的专管人员存储在主数据库内。
与此同时，我们也提供了WEB系统，用户可以在网络上查询到相关信息，管理部门也可以在上面实时发布通告和新闻。
现将系统结构示意如下：
3、 系统物理位置设计框架
物理结构示意图是模拟真实系统的覆盖范围，结构上和以上描述相似，其基本内容描述（信息采集分为2个来源：
一是派出所方面的信息来源；二是指定的宠物医院方面的信息来源。
然后经过校对、核查后整合成一个完整的数据由养犬部门的专管人员存储在主数据库内。
与此同时，我们也提供了WEB系统，用户可以在网络上查询到相关信息，管理部门也可以在上面实时发布通告和新闻。
）下面是物理分布结构示意：
4、 系统业务流程
系统工作流程主要分四个部分，考虑到xx养犬条例的现实情况和当地养犬的实际情况我们拟定了《xx市养犬管理系统工作流程方案》，下面是整个系统的流程方案，可以说这种设计不仅能够满足xx市养犬管理的实际情况也有利于将来的技术扩展，为现在和将来都做了最安全和保守的设计，下面简单介绍一下：
方案大体分为以下四个步骤：
根据xx地区养犬管理的具体情况，我们把xx养犬工作流程分成了四个部分（包括五个环节），具体的解决情况我们考虑情况分为两种一是登记+年检情况也是后面将要提到的第一年年检信息情况，二是其他年的只年检免疫不注册新用户的情况，这两种情况下还包含了安全和保密的具体实施。
（1） 个人养犬信息注册和年检信息注册流程
这个部分工作流程我们根据实际情况分为了两种工作模式。
第一， 个人养犬的第一年登记情况；
第二， 个人养犬的除第一年以外其他年的免疫情况。
（2）派出所养犬信息登记和年检信息收费流程
根据用户登记或年检的情况的不同，派出所方面的方案计划也随之分为两种不同的样式。
用户第一年的登记注册，并进行第一年年度免疫检查；
用户除第一年以外的其他年进行的年度免疫检查。
（3）宠物医院养犬信息芯片号提交和年检信息提交流程
宠物医院负责宠物的标签注册和宠物的年度免疫检查工作，并且将注射信息和年检免疫信息及时地上传给xx市养犬办公室。
具体情况分为：
第一年芯片信息提交，
1）给犬注射电子芯片，芯片注射成功进行检验。
2）填写芯片信息给养犬办临时数据库。
3）给犬进行年检免疫，并把年检数据上传。
第二年年检信息提交，
1）对犬进行年检免疫
2）直接上传数据
虽然宠物医院方面的工作非常小，但是要求安全性、保密性和及时性要非常高。
对于安全我们主要处于下面几点考虑：
1）尽量减少宠物医院对数据处理环节
2）数据上传有软件内的安全检查核对过程
3）手持机使用要求记名且有密码设置
（4）养犬办信息汇总和巡检人员数据上传流程
xx市养犬管理办公室（简称“养犬办”），在宠物管理过程中的角色至关重要，负责管理数据，并且分派工作人员权限。
宠物管理过程中，养犬办也是根据年份情况的不同分为两个方案来实现宠物管理的，它主要是依据派出所方面提交上来的数据和宠物医院方面上传过来的数据，对两方面的数据进行整合、校验。
然后分批录入到数据库，并且提供很多福利性服务，例如在WEB网站上提供的宣传、查询和遗失登记的服务。
其主要工作分为：
第二， 第一年的登记注册，依据派出所和宠物医院提供的资料对注册用户的信息核实录入到数据库；
第三， 第一年以外的其他年的免疫检查管理，根据派出所提交的发票和宠物医院方面上传的数据，进行对犬的年度检查管理。
第四， 提供公开网站，发表政府通告和提供用户查询功能。
及时有效地传达政府意见；
第五， 此外还分派巡查人员，对宠物进行不定期、实时的检查，并对无证、无年检的犬进行管理，对犬主进行处理。
根据具体的情况，下面是养犬管理办公室的工作流程图：
（5） 巡检人员工作流程图（隶属xx市养犬办公室工作流程范畴）
巡检过程应该隶属于养犬办工作流程，但是巡检机动灵活，又有自己的专门工作方式和数据交换方式.
七、软件功能实现与演示
xx养犬管理系统由四个部分组成：
犬中心管理系统、直属点管理系统和犬网站系统，宠物医院管理系统。
1. 犬中心管理系统
犬管理中心负责犬的证卡和注射器的发放。
管理中心还负责同互联网网站的数据同步。
管理中心同时还具备比网站更完善的信息登记和检索功能。
另外公安专管员的系统也被集成在中心管理系统中，专管员的巡查信息通过直属管理点上传至管理中心。
实际上犬管理中心应该能够完成与系统相关的所有操作。
犬证件卡制作及登记系统
犬信息登记和管理系统
犬年检及缴费管理
犬信息的统计和查询,可以通过该功能统计某个区域的犬数量情况或某个时段的犬增长等情况
报表系统
系统管理及日常维护
与WEB服务器数据同步系统
2.犬管理系统直属点系统
直属管理点直接存取中心数据库,专管员的巡查信息就是通过该系统上传到管理中心。
如果必要的话，可以将中心系统的一部分工作分散到各直属点来完成。
犬信息的查询
公安专管员巡检信息登记
其他
3.宠物医院管理系统
宠物医院管理系统建立在互联网的基础之上,其大部分功能实际上可以在犬网站系统中实现，但从安全性和易用性的角度来考虑，建立一个单独的管理系统可能更为合适。
宠物医院的登记和注册
犬信息的查询
犬注射信息及免疫信息的上传
年检信息的同步，宠物医院一个重要的工作是将年检信息同步到犬的电子标签。
宠物医院的工作计费核算
4.犬网站系统
犬饲养者登记管理
犬年检信息登记及发布
犬店登记管理
宠物交易的登记和管理
宠物管理中心信息发布
宠物信息预警功能,对已经登记在册，但没有年审和注射疫苗的宠物自动预警。
宠物论坛等
第六， 软件功能和WEB页面演示
一）网站登录页面，如下图：
养犬办公室及公安部门可以在WEB网页上发布任何信息包括：
国家法规以及养犬、防病的相关知识或者通告。
养犬者可以通过网页查询犬的年检信息，并且能下载一些相关表格及文件。
二）软件功能介绍：
软件我们大体上分三个部分，四个权限。
三大部分分别为：
宠物医院医检人员部分，养犬办工作人员部分，养犬主要负责人部分
五个权限则相应为：
超级管理员权限，医检人员权限，管理人员，制卡人员和巡检人员权限，而其详细的职权范围如下：
（1）、权限最高的为“超级管理员”，负责分配其他（包括自己的权限），和对已有权限的工作人员管理的能力，并且还具有对工作人员实施监督、考核的能力，其操作范围针对工作人员；
（2）、管理人员，管理人员权限是对宠物（犬）和犬主人信息的管理，负责数据的整理、核对、录入和修改，其操作范围针对（犬主人和犬的）数据；
（3）、医检人员，其工作职能只是对犬进行芯片注射和年度免疫，并且更改犬芯片中的年审记录（改为本年年审），其操作范围针对犬和芯片；
（4）、制卡人员，根据已有的注册登记数据，对已满足制卡、发卡用户进行手持卡制作和发放工作，其操作范围针对用户手持卡。
（5）、巡检人员，随时随地对犬只检查，看其是否已年检免疫。
其操作范围针对犬只。
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