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采用 RFID 追踪转基因稻米的培育


作者:RFID世界网 贺琳 来源:RFID世界网 2010-06-17 11:36:17

摘要:多年来,生物转基因工程已经是一项广为大家接受的技术,然而植物基因的改变可能会导致意想不到的后果,因此必须在一个可控制的环境下培育转基因植物。在 CropDesign,研究人员现在采用 RFID 技术来加快这个进程

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  人类从事农作物培育已有上千年历史,然而在过去 20 年,新兴的转基因生物技术帮助研究人员了解和改变农作物基因,从而提高了作物产量,采用更少的杀虫剂或化肥,取得更
大的利润。

  多年来,生物转基因工程已经是一项广为大家接受的技术,然而植物基因的改变可能会导致意想不到的后果,因此必须在一个可控制的环境下培育转基因植物。在 CropDesign,研究人员现在采用 RFID 技术来加快这个进程。

  为评估稻米转基因的影响 - 举个例子,测试基因改变能否提高它们的抗旱、抗热能力,或提高产量 - CropDesign 在为期四个月的培育过程中仔细追踪每一株稻米。扫描仪和摄像机自动拍照和测量每株植物的叶子尺寸、根系系统的生长,花和种子的生长。这套作物追踪系统 raitMill 是全球最大这类系统,公司称,自动化是成功的关键。



CropDesign 温室大约培育 40,000 株植物。一条机械传送带自动采用 RFID 获取各株植物,发送到一套成像系统进行分析

  没有 RFID 技术,这套系统无法实现自动化,CropDesign 技术开发人员 Frederik Leyns 称。在公司 2,400 平方米的温室里,每株植物至少每周一次通过一条传送带送到 5 个扫描站,那里一台机械从 6 个不同角度对植物进行上百次拍照和扫描。接着植物被送回温室原来的位置。为了实现整个过程的植物追踪, CropDesig 每个盆都采用一个 RFID 标签。“每周共有 35,000 株植物流经这套系统,这无法手工完成,植物流经温室的各站点都安装一台标签阅读器”。

  转基因稻米在自动化温室放置时间长达四个月。植物 RFID 标签的唯一 ID 码与研究中心计算机系统里的图像和其它相关数据相对应。这意味着研究人员可以快速获取基因转变对
植物的影响。



一张 RFID 标签被插入 CropDesign 温室的每株转基因植物盆里

  如果,CropDesign 工作人员希望近距离观察植物,RFID 系统可以定位植物在温室的特定位置。“当需要取样本或拍照时,我们可以确切了解在温室哪一部分查找植物”,Leyns 称。当植物成熟时,工作人员收获种子,贴上条码,进行分析和储存,植物的 RFID 标签 - 尺寸相当于信用卡 - 被移去,重新分配给新植物。

  开发 RFID 方案之前,公司考虑采用条码系统,但测试结果不尽人意。“我们认识到,条码无法实现全面的自动化” Leyns 称。“温室的湿脏特点会很快弄脏条码。如果采用条码,你可能面临着大量 ID 码丢失的风险”。目前,他称,条码仍作为 RFID 的一个后备系统。

  02 年起,CropDesign 采用低频无源 RFID 标签追踪植物,标签封装在环氧树脂里,可保护电路防受温室里高湿度的影响。温室温度冬天 28 摄氏度,夏天 38 摄氏度,相对湿度处于 70% - 100% 之间 - 这对稻米植物的培育是完美的,但对电子设备的正常工作有一定的压力。

  据 Leyns 称,非常见的恶劣环境往往会造成一些意想不到的后果。标签的读取距离每年减少 5 -10%,他称,可能因为树脂有头发丝大小裂缝同,导致得湿气的渗入。“当我们最初注意这个现象时,人们还不能相信这一点,很可能是湿气渗入标签里,产生氧化”。而且,他称,温室放了很多机械,经常会干扰到标签和阅读器的 LF 信号。

  为了提高标签性能,CropDesign 与一所技术学院合作,设计和安装一套符合 ISO 15693 标准的高频系统。新 13.56 MHz 无源标签将封装在 PET 塑料里,有望比树脂可持久。

  CropDesign 目前在推出高频 RFID 标签和阅读器,Leyns 称,这套系统预计于今年夏天上市。

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