The Applications of RFID for The Pig Farm Management System Presenter: Yen-Po Chen Advisor: Dr. Pei-Jarn Chen Date: 2013.12.4

Outline Introduction Purpose Material and Methods Preliminary Results Conclusions References Outline 大綱 Introduction 介紹 Purposes 目的 Material and Methods 材料和方法 Preliminary Results 初步結果 Conclusions 結論 REFERENCES 參考

RFID（Radio Frequency Identification） Introduction RFID（Radio Frequency Identification） non-contact automatic identification technology radio signals automatically identifies the target simultaneous identification more tags RFID（Radio Frequency Identification） 非接觸式的自動識別技術 無線電信號自動識別目標 同時識別多個標籤

The type of RFID [1] Inductive coupling type Transformer model Law of electromagnetic induction Work frequencies: 125kHz, 225kHz and 13.56MHz Identification distance is less than 1m Suitable for medium and low-frequency RFID system RFID的類型[1] 電感耦合式 變壓器模型 電磁感應定律 適合於中、低頻工作的射頻識別系統。 工作頻率有：125kHz、225kHz和13．56MHz。 識別距離小於1m

The type of RFID [2] Backscattered electromagnetic coupling Radar principle model Space propagation of electromagnetic waves Operating frequency: 433MHz, 915MHz, 2.45GHz, 5.8GHz Recognition distance more than 1m Suitable for high frequency, microwave RFID systems RFID的類型[2] 電磁反向散射耦合 雷達原理模型 電磁波的空間傳播規律 適合於高頻、微波工作的射頻識別系統。 工作頻率：433MHz，915MHz，2．45GHz，5．8GHz。 識別作用距離大於1m

The basic structure of the RFID system electronic label (Tag) IC + antenna read-only type , read and overwrite type Active type , passive type Reader Application System RFID系統的基本結構 – 電子標籤(Tag) • IC+天線 • 唯讀式、讀寫式 • 主動式、被動式 – 讀取(寫)器 – 應用系統

Passive Tag Active Tag Energy Source Induction or RF Battery Reading Distance < 3 meters 5~100 meters Memory 64b~8k 64k~228K Life Time Up to 10 years 2~7 years Technology Maturity Medium Low Weight 0.5~5 g 50~200 g Cost $0.5~ $10 $20~$70 主動式vs. 被動式標籤 -- -------------被動式標籤-----------主動式標籤 能源----------------感應式或RF----------電池 讀取距離----------------<3公尺-----------------5-100公尺 記憶-----------------------64b~8k ----------64k~228k 壽命--------------------- 長達10年----------2-7年 技術成熟度-----------------中----------------低 重量----------0.5〜5克-----------50〜200克 成本----------$0.5〜$ 10 ----------$ 20〜$70美元

The function of RFID system RFID function non-directional Read data Identification distance is long Read and overwrite used in harsh environment High safety RFID SYSTE的功能 RFID系統具有(1)無方向性讀取資料；(2)辨識距離長；(3)讀取與覆寫；(4)惡劣環境下可使用 ；(5)安全性高

Characteristics of RFID Advantages Misinterpretation low Fast used in harsh environments Reduce labor costs Disadvantages No unity communication standard Low compatibility Open communication bandwidth High cost RFID 的特性 優點 缺點 – 誤讀率低 無統一通訊標準 – 速度快 低的相容性 – 惡劣環境下可使用 開放式通信頻寬 降低人工成本 高成本 –

Frequency used on RFID Microwave (2.4 GHz) UHF UHF (approximately 850-950 MHz) HF high frequency (about 13.56 MHz) LF low frequency (approximately 125 KHz) RFID的使用頻率 – 微波(2.4 GHz) – UHF超高頻(約850-900 MHz) – HF高頻(約13.56 MHz) – LF低頻(約125 KHz)

The business model of pig farms on Taiwan Breeding Breeding and variety improvement Specialized sell "breed" Piggy breeding farms Specialized breeding Piggy to Pork pig farm Pork pig farm Buy piggy rearing to grow into pig 台灣養豬場主要經營的模式 (一)種豬場 種豬場的經營主要是豬隻的育種極品種改良。 培育出優良品種再交由其他養殖場繼續畜養，是一種專門販賣「品種」的生產方式。 (二)小豬繁殖場 專門繁殖小豬，並將豬仔飼養到斷奶後，再售出至肉豬場繼續飼養。 (三)肉豬場 專營從購買小豬來飼養到長成毛豬階段的飼養場。 養成後的成豬送至毛豬市場處理後，便流入市場中販賣。

Taiwan hog flowchart 台灣豬隻養殖流程圖 公母豬交配 觀察柵欄 受孕柵欄 待產 生產/哺乳 第一保育農舍 第二保育農舍 肉豬舍 毛豬市場

Handwritten record card[1-2]

Handwritten record card[2-2]

Traditional pig ear tag[1-2]

Traditional pig ear tag[2-2]

Purpose Domestic pig farmers still use handwritten notes cards to manage farm Each new batch of pigs must fill out a new record card, and a booklet way to record Reduction labor burden and data loss Design a system to improve the efficiency of farm management farmers. 目前國內種豬養殖者仍然使用手寫記錄卡來管理豬場 每次新進一批豬隻都必須填寫新的紀錄卡，並以收集成冊的方式來紀錄 減少人力負擔及資料遺失 設計一套系統提高養殖者管理豬場的效率。

Material and Methods UHF animal ear tag Size: 4.5x2.1 Read distance: MT-RF800BT 1 ~ 50CM (effective distance)                            1 ~ 30CM (steady distance) 標籤 UHF動物耳標尺寸：4.5x2.1 讀取距離： MT-RF800BT1〜50CM（有效距離） 1〜30CM（穩定距離）

Reader [MT - RF800 - BT]

Specification of reader 體積 / 重量 / 電源供應 / 工作溫度 / 儲存溫度 / 相對溼度 / 頻率範圍 / 輸出功率 / 標準 / 頻段 3.7V1900MAH鋰離子充電電池 0°到50°C -20°到+70°C 5％至90％ 922-928兆赫頻帶 0.5 W 的EPC Class1 Gen 2的，ISO 18000-6C，EPC稠密 超高頻

Bluetooth principle of operation Mutual transfer between devices through chip, without going through a cable transmission. Bluetooth is Work on a 2.45GHz frequency band One to One Or One to many to connect Bluetooth transmission range of 10 meters (0dB) to 100 meters (20dB) 1600 times per second using frequency hopping spread spectrum technology. 藍芽運作原理 裝置間透過晶片互相溝通傳輸，不必再透過纜線傳輸。 藍芽的工作頻率在2.45GHz的頻帶上 可以一對一或一對多來連接， 藍芽的傳輸範圍在10公尺（0dBm）到100公尺（20dBm）左右 採用每秒1600次跳頻展頻技術。 跳頻展頻技術 為了避免在一特定頻段受其他雜訊干擾，收發兩端傳送資料經過一段極短的時間後，便同時切換到另一個頻段，由於不斷的切換頻段，因此較能減少在一個特定頻道受到的干擾，也不容易被竊聽或盜取。

System architecture 系統架構 本機資料庫 筆記型電腦 建立連結 編碼回傳 Comport 讀取器 電子標籤

System console Results 結果 系統控制台

Read function 讀取功能

Burn function 燒錄功能

New function 新增功能

Inquiry function 查詢功能

Pre-production function 預產功能

Vaccination function 施打疫苗功能

Location function 位置功能

Conclusions Farm industry, everyone has their own exclusive Farming theory Several commonly used functions on the basic design of a universal system based Improve pig breeding farm for a traditional paper record card data caused easily lost The farm owner can be more efficient farms pigs grasp the actual situation Conclusions 結論 養殖產業中,每個人都有一套自己專有的養殖理論, 就基本常用的幾項功能為主設計一套通用系統 改善傳統豬隻養殖業場對於紙本記錄卡所造成的資料容易遺失 場主能更有效率掌握豬隻在養殖場中的實際情況 本研究改善了現今國內傳統豬隻養殖業場對於紙本記錄卡所造成的資料容易遺失以及使場主能更加容易掌握對於豬隻在養殖場中的實際情況 由於現今養殖產業中,每個人都有一套自己專有的養殖理論,因此在設計上就基本常用的幾項功能為主設計一套大部份都能使用的通用版本

References RFID介紹/胡智熊博士/國立虎尾科技大學工業管理系/工業工程與管理研究所 中華民國養豬協會取自http://www.swineroc.com.tw/Industrial/Industrial.aspx 行政院農業委員會取自http://www.coa.gov.tw/show_index.php 藍芽運作原理與應用/蔡協安。國立岡山農工。電子一甲+孫銘宏老師 (2013)取自 www.shs.edu.tw/works/essay/2009/11/2009111500244012.pdf‎ 金鈍(2003)。藍芽技術。台北：五南出版社。 財團法人資訊工業策進會。於：2009/11/03，取自http://www.iii.org.tw/index.asp。 C. Lin, Y. Lai, J. Tygar, C. Yang, and C. Chiang, “Coexistence proof using chain of timestamps for multiple RFID tags,” Advances in Web and Network Technologies, and Information Management, pp.634–643, 2007. V. Potdar, P. Hayati, and E. Chang, “Improving RFID read rate reliability by a systematic error detection approach,” in Proc. 1st Annu. RFID Eurasia, 2007, pp. 1–5. Want, R. Intel Res., Santa Clara, CA, USA /An introduction to RFID technology/Date of Current Version :13 二月 2006, Issue Date :Jan.-March 2006 REFERENCES 參考[文獻]