基于RFID技術(shù)的小型企業(yè)豬肉安全生產(chǎn)可追溯系統(tǒng)設(shè)計(jì)

曹洪武

（塔里木大學(xué) 信息工程學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300）

0 引言

隨著全球肉類食品的質(zhì)量安全問題不斷出現(xiàn)，食源性疾病危害日益嚴(yán)重，在歐美國家，馬肉問題、瘋牛病等動(dòng)物制品安全問題時(shí)有發(fā)生，在國內(nèi)，蘇丹紅鴨蛋、三聚氰胺奶粉等食品質(zhì)量安全事件，也引發(fā)了人們對(duì)食品質(zhì)量安全問題的廣泛關(guān)注[1-2]。因此，如何有效實(shí)施對(duì)肉禽等農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)信息的跟蹤與溯源是當(dāng)前急需要解決的問題。一些研究文獻(xiàn)提出將RFID技術(shù)應(yīng)用到動(dòng)物的追溯以及質(zhì)量控制系統(tǒng)[3-4]。本文闡述了如何利用RFID技術(shù)構(gòu)建一套面向小型企業(yè)的具有較高可靠性和低成本的豬肉質(zhì)量安全生產(chǎn)可追溯系統(tǒng)。

1 RFID技術(shù)概述

無線射頻識(shí)別RFID(Radio Frequency Identification)是指一種非接觸自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它先由射頻電子設(shè)備發(fā)射信號(hào)，再通過空間耦合來自動(dòng)識(shí)別待識(shí)別物體攜帶的信息，實(shí)現(xiàn)信息的可擦寫，RFID裝置可自動(dòng)工作于各種惡劣環(huán)境，并可對(duì)多個(gè)目標(biāo)的進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別[5]。RFID系統(tǒng)由閱讀器、電子標(biāo)簽和天線等主要部件組成，可將相關(guān)信息傳遞到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)識(shí)別物體和收集物體信息的功能[6]?；赗FID技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)可以方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和通信，具備了較好的數(shù)據(jù)采集效率，便于對(duì)標(biāo)示過的分散物體的信息進(jìn)行采集，進(jìn)而達(dá)到溯源的要求。

2 可追溯系統(tǒng)需求分析

影響我國中小城市供應(yīng)的豬肉質(zhì)量安全包括的因素主要有幾個(gè)方面，首先是供應(yīng)體系復(fù)雜，處于農(nóng)戶小規(guī)模散養(yǎng)的實(shí)際情況導(dǎo)致信息的標(biāo)準(zhǔn)化管理和記錄無法實(shí)時(shí)進(jìn)行跟蹤；其次是各類獸藥殘留、飼料添加劑問題、水質(zhì)和空氣等環(huán)境污染因素等影響。因此，建立起一套切實(shí)可行的，滿足小型生豬養(yǎng)殖企業(yè)要求的豬肉質(zhì)量安全生產(chǎn)可追溯系統(tǒng)就顯得尤為重要，本文設(shè)計(jì)的豬肉質(zhì)量安全生產(chǎn)可追溯系統(tǒng)注重產(chǎn)品標(biāo)識(shí)的唯一性和生產(chǎn)全過程的信息追蹤，要求按國家有關(guān)生產(chǎn)規(guī)范對(duì)供應(yīng)鏈上每個(gè)環(huán)節(jié)的信息進(jìn)行跟蹤與追溯。建立豬肉生產(chǎn)質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)，首先應(yīng)當(dāng)使用RFID技術(shù)為每頭生豬的建立完備的身份標(biāo)識(shí)，作為今后采集其狀態(tài)信息的載體，其次，建立管理信息平臺(tái)及完善的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，記錄生豬生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)的信息，最后，建立簡單易用的基于Web的用戶查詢平臺(tái)，為消費(fèi)者提供查詢服務(wù)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了豬肉生產(chǎn)加工者和消費(fèi)者的無縫鏈接，做到肉豬生產(chǎn)過程的透明化，有效增加消費(fèi)者的購買信心。

3 可追溯系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)從生產(chǎn)者到消費(fèi)者的整個(gè)鏈條上進(jìn)行考慮，從小型生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際需求出發(fā)設(shè)計(jì)了包含養(yǎng)殖管理、運(yùn)輸屠宰管理、系統(tǒng)后臺(tái)管理和用戶查詢等模塊，并根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)庫。如圖1所示。

3.1 養(yǎng)殖管理模塊

主要功能包括RFID信息追蹤與采集模塊、進(jìn)場管理、個(gè)體識(shí)別、免疫消毒、飼料管理、疫病防治、飼料管理、藥物使用管理等功能模塊。分別對(duì)養(yǎng)殖過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)字化管理。

3.2 運(yùn)輸屠宰模塊

主要功能包括用于實(shí)時(shí)記錄生豬出欄、屠宰、運(yùn)輸?shù)雀鳝h(huán)節(jié)的基本信息，通過與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的對(duì)比，實(shí)現(xiàn)記錄各類跟蹤信息并上傳相應(yīng)信息至數(shù)據(jù)庫。

3.3 后臺(tái)管理模塊

主要功能包括員工管理，針對(duì)不同類別人員授予不同的權(quán)限，確保系統(tǒng)信息的安全性。以及生產(chǎn)場地管理、生豬檔案管理、飼料采購管理、藥品采購管理、訂單管理、檢疫信息管理、生豬存欄管理、生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析等功能。

3.4 用戶查詢模塊

主要功能是使消費(fèi)者可通過訪問Web站點(diǎn)、電話或短信的方式查詢相關(guān)生產(chǎn)加工信息。

3.5 開發(fā)平臺(tái)及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)使用RFID技術(shù)，基于J2EE架構(gòu)和Server 2005數(shù)據(jù)庫技術(shù)開發(fā)，采用C/S體系結(jié)構(gòu)來開發(fā)該系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)管理、流通中間環(huán)節(jié)管理、生豬檢疫信息管理、豬肉產(chǎn)品的識(shí)別及信息查詢等功能模塊，同時(shí)，消費(fèi)者可以通過瀏覽器訪問信息查詢站點(diǎn)，查詢相關(guān)信息使得該系統(tǒng)易于維護(hù)，具有較高效率。

圖1 豬肉安全生產(chǎn)可追溯系統(tǒng)主要功能模塊

4 部分關(guān)鍵技術(shù)

4.1 可追溯數(shù)據(jù)的寫入機(jī)制

首先應(yīng)該確定生豬養(yǎng)殖各環(huán)節(jié)涉及到的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如存欄信息、用藥信息、飼料投喂信息、屠宰信息等，其次應(yīng)該確定如何合理地記錄上述數(shù)據(jù)，并為這些數(shù)據(jù)設(shè)置合理的審核機(jī)制。

4.2 認(rèn)證訪問機(jī)制

介于目前國內(nèi)還沒有針對(duì)RFID技術(shù)實(shí)施的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，信息安全問題需要給予重視，因此，在使用過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)所使用的讀寫設(shè)備進(jìn)行認(rèn)證，建立認(rèn)證檔案，設(shè)置認(rèn)證協(xié)議，并建立設(shè)備領(lǐng)用制度，只有通過認(rèn)證的設(shè)備才能讀寫數(shù)據(jù)，防止非法用戶讀取或篡改相關(guān)數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)的安全性。

5 結(jié)論

針對(duì)小型生豬生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)的豬肉質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)可以讓消費(fèi)者從公開渠道獲得相關(guān)生產(chǎn)加工信息,通過這種使得從生產(chǎn)加工到流通各環(huán)節(jié)的透明化過程，能有效增強(qiáng)消費(fèi)者的購買信心。當(dāng)然，目前RFID技術(shù)主要運(yùn)用在附加值較高的農(nóng)產(chǎn)品上，離該技術(shù)的廣泛應(yīng)用還存在許多技術(shù)和成本瓶頸，如國內(nèi)各項(xiàng)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、標(biāo)簽的虛假信息無法完全避免、信息丟失后解決措施需要進(jìn)一步完善等，但相信隨著RFID電子標(biāo)簽的生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，其使用成本將進(jìn)一步的降低，國內(nèi)相關(guān)編碼規(guī)則也將逐步和國際接軌，為電子標(biāo)簽在豬肉產(chǎn)品生產(chǎn)的進(jìn)一步普及應(yīng)用，上述問題將得到合理解決，建立符合中國國情的農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)將指日可待。

［1］劉伊婷,羅秋科,楊毅,錢恒.建立可追溯體系保障肉類食品安全[J].肉品衛(wèi)生,2005：7.

［2］袁曉菩,肖海峰.我國豬肉質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀、問題及完善對(duì)策[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究,2010(9)：557-560.

［3］文漢元,金升藻.基于RFID技術(shù)的動(dòng)物識(shí)別與跟蹤管理統(tǒng)研究[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù),2006（3）.

［4］申光磊,咎林森,段軍彪,等.牛肉質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化管理的實(shí)現(xiàn)田[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2007，23(7)：170-173.

［5］陳琴剛.基于RFID農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)研究進(jìn)展[J].農(nóng)機(jī)化研究,2013(8).

［6］祝勝林,吳小紅,黃顯會(huì),等.基于RFID的生豬飼養(yǎng)安全可追溯系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(7)：142.