基于RFlD技術(shù)的動(dòng)物標(biāo)識(shí)及疫病可追溯體系

常麗，沈楠

(1.秦皇島市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心，河北秦皇島066000；2.河北科技師范學(xué)院 研究生處，河北秦皇島066004)

一、引言

近年來(lái)，高致病性禽流感、口蹄疫等人畜共患病在全球范圍內(nèi)反復(fù)發(fā)生和流行，結(jié)核病、瘋牛病等惡性食源性公共衛(wèi)生危機(jī)也頻繁發(fā)生，對(duì)人類健康和社會(huì)的發(fā)展造成了嚴(yán)重威脅。為規(guī)范畜禽養(yǎng)殖行為，有效地控制和預(yù)防重大動(dòng)物疫病，采用基于RFID技術(shù)的動(dòng)物標(biāo)識(shí)及疫病可追溯體系作為保障動(dòng)物產(chǎn)品質(zhì)量安全的重要措施之一。

二、RFID技術(shù)

RFID技術(shù)即無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)，是一種非接觸式的簡(jiǎn)單的無(wú)線自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)用于檢測(cè)、控制和跟蹤目標(biāo)對(duì)象，進(jìn)而獲得有用數(shù)據(jù)。RFID技術(shù)無(wú)須人工干預(yù)，適于惡劣環(huán)境下的工作；RFID技術(shù)可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，而且對(duì)高速運(yùn)動(dòng)物體也可識(shí)別，操作快捷方便。

（一）RFID技術(shù)的基本原理RFID 無(wú)線系統(tǒng)由一個(gè)詢問(wèn)器（或閱讀器）和很多應(yīng)答器（或標(biāo)簽）兩個(gè)基本器件組成。RFID技術(shù)利用無(wú)線射頻方式進(jìn)行閱讀器和射頻卡之間的非接觸式的雙向數(shù)據(jù)傳輸，從而達(dá)到識(shí)別目標(biāo)和交換數(shù)據(jù)的目的。最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成。

1.標(biāo)簽（Tag，即射頻卡）：由耦合元件及芯片組成，標(biāo)簽含有內(nèi)置天線，用于和射頻天線間進(jìn)行通信。

2.閱讀器：讀取（在讀寫卡中還可以寫入）標(biāo)簽信息的設(shè)備。

3.天線：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。

有的RFID系統(tǒng)還通過(guò)閱讀器的RS485或者RS232串口與外部計(jì)算機(jī)連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

（二）RFID技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀隨著微型集成電路、電子傳輸、信息安全等技術(shù)的發(fā)展， RFID技術(shù)在近兩年已經(jīng)成為了市場(chǎng)的熱點(diǎn)?；诙嗄繕?biāo)識(shí)別、高速移動(dòng)物體識(shí)別和非接觸式識(shí)別的特點(diǎn)，RFID技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前途的信息技術(shù)，有巨大的發(fā)展?jié)摿透鼜V泛的應(yīng)用空間。

RFID技術(shù)涉及信息、材料、制造等高技術(shù)領(lǐng)域，涵蓋無(wú)線通信、天線設(shè)計(jì)與制造、芯片設(shè)計(jì)與制造、信息安全、系統(tǒng)集成、標(biāo)簽封裝等技術(shù)。一些國(guó)家和公司都在加速RFID技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。

（三）RFID技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用前景RFID技術(shù)通過(guò)自動(dòng)的方式，簡(jiǎn)單快速準(zhǔn)確的獲取目標(biāo)對(duì)象的相關(guān)信息。不用接觸或看到目標(biāo)對(duì)象，即使物品被包裹或處于惡劣的環(huán)境，它的識(shí)別功能也不會(huì)受到影響。此外，RFID技術(shù)能夠讀寫數(shù)據(jù)。它不僅僅是代碼，還能在處理系統(tǒng)中儲(chǔ)存資料，并可以將其連接到計(jì)算機(jī)或者上傳到網(wǎng)絡(luò)上。RFID技術(shù)不僅能夠提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，加強(qiáng)物資管理，而且資料數(shù)據(jù)還可持久保存。RFID技術(shù)的運(yùn)作不需要人工介入，采用無(wú)線工作，具有讀寫功能。

RFID電子標(biāo)簽技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，目前典型的應(yīng)用：畜牧業(yè)、動(dòng)物晶片、汽車晶片防盜器、停車場(chǎng)管制、門禁控制、文檔追蹤管理、包裹追蹤識(shí)別、移動(dòng)商務(wù)、產(chǎn)品防偽、票證管理、生產(chǎn)線自動(dòng)化、后勤管理、物資管理等。

三、RFID技術(shù)在動(dòng)物標(biāo)識(shí)及疫病可追溯體系的應(yīng)用構(gòu)想

動(dòng)物標(biāo)識(shí)及疫病可追溯體系是對(duì)動(dòng)物個(gè)體或群體進(jìn)行標(biāo)識(shí)，以動(dòng)物標(biāo)識(shí)編號(hào)為數(shù)據(jù)軸心，將牲畜從出生到屠宰歷經(jīng)的防疫、檢疫、監(jiān)督工作貫穿起來(lái)，利用現(xiàn)代技術(shù)手段把生產(chǎn)管理和防疫監(jiān)督數(shù)據(jù)匯總到數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)牲畜從出生到屠宰全過(guò)程的數(shù)據(jù)網(wǎng)上記錄。通過(guò)移動(dòng)智能識(shí)讀器查核動(dòng)物來(lái)源，實(shí)現(xiàn)對(duì)患病動(dòng)物的快速、準(zhǔn)確溯源，為行政決策和快速處理疫情提供高效的信息平臺(tái)。RFID技術(shù)在動(dòng)物標(biāo)識(shí)及疫病可追溯體系中可主要使用在動(dòng)物的飼養(yǎng)和屠宰等方面的識(shí)別。

（一）RFID技術(shù)在動(dòng)物的飼養(yǎng)中的應(yīng)用基于RFID技術(shù)的標(biāo)簽被制作成耳標(biāo)佩戴在牲畜的耳朵上,除RFID號(hào)以外還用于記錄動(dòng)物的基本情況、飼料使用情況、疾病和免疫進(jìn)度等。

1.動(dòng)物的基本情況。動(dòng)物的基本情況主要包括牲畜的品種、性別、免疫編號(hào)和出生日期等信息。每添加一條新的基本信息,該條記錄中的品種、性別、免疫代碼、養(yǎng)殖場(chǎng)編號(hào)、批次、出生日期、出場(chǎng)日期和出場(chǎng)去向等信息將被復(fù)制并寫入有源RFID標(biāo)簽中。如果基本信息被修改,則會(huì)檢查與寫入標(biāo)簽中的信息是否一致,如果不一致則將最新修改的內(nèi)容再次寫入RFID標(biāo)簽中, RFID標(biāo)簽中保存的總是牲畜最新的基本情況。

2.飼料使用情況。當(dāng)牲畜使用的飼料發(fā)生變化時(shí),將原有的飼料使用信息替換掉，在RFID標(biāo)簽中一一記錄更改后的飼料名稱、飼料的開始使用日期以及飼料中含有的藥物添加劑名稱等，并將牲畜的增重等情況進(jìn)行添加和編輯,同時(shí)產(chǎn)生一條新的飼養(yǎng)信息上傳至數(shù)據(jù)中心。一旦數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)管理中心,則養(yǎng)殖場(chǎng)管理人員不能再修改該條數(shù)據(jù),確保了溯源信息的真實(shí)性和可靠性。

3.疾病信息管理。疾病信息管理就是對(duì)牲畜的疾病信息和治療信息進(jìn)行添加和編輯的相關(guān)操作。當(dāng)每次新增動(dòng)物疾病信息時(shí),把新增的疾病名稱、發(fā)病日期以及治療用藥等情況添加到對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽中,同時(shí)信息也被上傳至數(shù)據(jù)中心,同樣的,該條數(shù)據(jù)也不會(huì)被管理人員修改,確保了信息的真實(shí)性和可靠性。

4.免疫信息。免疫信息包括牲畜每次免疫的疾病名稱、藥品名稱、免疫時(shí)間、免疫反應(yīng)和抗應(yīng)激用藥等情況。

基于RFID技術(shù)的耳標(biāo)數(shù)據(jù)還可以通過(guò)識(shí)讀器和串口打印機(jī)將動(dòng)物個(gè)體的基本信息、飼養(yǎng)信息、疾病信息和免疫信息等綜合信息打印出來(lái)。該識(shí)讀器可以將動(dòng)物個(gè)體養(yǎng)殖期間所有記載在RFID標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)上傳到豬肉安全溯源系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理中心,供消費(fèi)者查詢。而且基于此系統(tǒng)數(shù)據(jù)，國(guó)家質(zhì)監(jiān)部門能夠有效地做到對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行全面實(shí)時(shí)監(jiān)控。

（二）RFID技術(shù)在動(dòng)物的屠宰中的應(yīng)用基于RFID技術(shù)的屠宰溯源信息設(shè)計(jì)首先需要記錄動(dòng)物的收購(gòu)信息，并用識(shí)讀器識(shí)別并順序記錄進(jìn)入流水線的動(dòng)物的二維耳標(biāo)編碼；其次通過(guò)RFID閱讀器將超高頻RFID標(biāo)簽寫入胴體編碼，并用數(shù)據(jù)庫(kù)表進(jìn)行管理；然后將胴體編碼與動(dòng)物的耳標(biāo)編碼實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)后的數(shù)據(jù)包括屠宰過(guò)程中宰前和宰后檢疫等的定量、定性檢驗(yàn)結(jié)果；最后，根據(jù)屠宰環(huán)節(jié)中自動(dòng)記錄和人工錄入的相關(guān)數(shù)據(jù)，建立屠宰溯源信息數(shù)據(jù)中心。依據(jù)該中心的數(shù)據(jù)可以完成某批次的屠宰溯源數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程提交。一般而言，提交的數(shù)據(jù)須經(jīng)駐廠官方獸醫(yī)認(rèn)可后才能提交，確保質(zhì)量安全。

在屠宰場(chǎng)溯源信息中應(yīng)用RFID技術(shù)，有利于保障在屠宰過(guò)程中溯源信息采集的自動(dòng)化、可靠性與有效性，解決了屠宰較惡劣環(huán)境下的信息采集的技術(shù)難題，達(dá)到了低頻和高頻RFID技術(shù)系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)效果。雖然超高頻RFID技術(shù)在畜產(chǎn)品的屠宰環(huán)節(jié)上具有廣闊的應(yīng)用前景，但目前仍有一些問(wèn)題如物品編碼的統(tǒng)一及頻段等都需要注意和解決。

四、結(jié)束語(yǔ)

由于RFID技術(shù)是一個(gè)集高頻技術(shù)、電磁兼容技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)和通信技術(shù)于一體的高新技術(shù)，其在動(dòng)物標(biāo)識(shí)及疫病可追溯體系中的技術(shù)應(yīng)用還處于起步階段，要實(shí)現(xiàn)RFID技術(shù)在動(dòng)物標(biāo)識(shí)及疫病可追溯體系的全面推廣和應(yīng)用，還需要解決好標(biāo)準(zhǔn)、成本、信息安全等多個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。盡管RFID技術(shù)的推廣應(yīng)用還面臨一些問(wèn)題，但其在動(dòng)物標(biāo)識(shí)及疫病可追溯體系中的應(yīng)用將極大地提高了溯源管理的效率，節(jié)省了人工成本。從而實(shí)現(xiàn)在發(fā)生疫情或出現(xiàn)質(zhì)量安全事件時(shí)，對(duì)動(dòng)物飼養(yǎng)及動(dòng)物產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、銷售等不同環(huán)節(jié)可能存在的問(wèn)題進(jìn)行有效追蹤和溯源，及時(shí)加以解決，為行政決策和快速處理疫情提供了高效的信息平臺(tái)。

（略）