基于RFID食品安全及物流管理系統(tǒng)

張文博?黃倩茵

摘 要：近年來，食品質(zhì)量安全日益受到重視，肥料、農(nóng)藥、獸藥、飼料、飼料添加劑、動植物激素等的廣泛推廣和應(yīng)用，帶來了食品質(zhì)量安全的隱患。加之工業(yè)“三廢”和城市生活垃圾對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的污染，農(nóng)藥殘留、獸藥殘留和其他有毒有害物質(zhì)超標(biāo)導(dǎo)致的食品污染和中毒事件時有發(fā)生，嚴(yán)重威脅了消費者的身體健康和生命安全，已成為社會廣泛關(guān)注的焦點和熱點問題。近些年來全國有關(guān)部門也提出了多種對策，農(nóng)業(yè)系統(tǒng)也已經(jīng)從以對數(shù)量的追求向數(shù)量與質(zhì)量并重的方向發(fā)展，建立了從無到有的食品安全監(jiān)督檢驗隊伍，各種法規(guī)的逐步完善，食品安全工作也進入了法制化管理階段。

關(guān)鍵詞：RFID，食品安全

為了解決上述食品安全問題，可以采用物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)RFID（Radio Frequency Identification，射頻識別）技術(shù)，開發(fā)超高頻RFID食品安全及物流管理系統(tǒng)。系統(tǒng)以提高我國食品質(zhì)量水平，保障人民身體健康，提高我國農(nóng)業(yè)和食品工業(yè)的市場競爭力為目標(biāo)，重點解決我國食品安全中的關(guān)鍵控制和全程可追溯技術(shù)，建立符合我國國情的食品安全科技支撐創(chuàng)新體系。

系統(tǒng)目標(biāo)和內(nèi)容

系統(tǒng)目標(biāo)：

系統(tǒng)將建立基于食品安全質(zhì)量體系，具有高系統(tǒng)安全性、以RFID溯源標(biāo)簽為生產(chǎn)、倉儲、物流信息載體的基于超高頻RFID的食品安全監(jiān)控及物流管理系統(tǒng)。

系統(tǒng)主要針對食品在生產(chǎn)、加工、流通、消費等消費者關(guān)心的公共追溯要素建立食品安全信息數(shù)據(jù)庫，一旦發(fā)生食品安全問題，可以有效地追蹤到食品生產(chǎn)的源頭，及時下架不合格產(chǎn)品，從源頭上保障消費者的合法權(quán)益。實現(xiàn)食品安全問題的快速溯源，既滿足了消費者知情權(quán)，又強化了產(chǎn)業(yè)鏈上各企業(yè)的責(zé)任，確?！皬霓r(nóng)場到餐桌”的食品來源清晰，并可追溯到具體的動植物個體、農(nóng)場、生產(chǎn)企業(yè)、操作人員，以及流通消費的任何環(huán)節(jié)。

系統(tǒng)內(nèi)容：

基于超高頻RFID的食品安全監(jiān)控及物流管理系統(tǒng)可實現(xiàn)食品安全的追溯與控制，貫穿了從種植養(yǎng)殖、生產(chǎn)、加工、運輸、儲存、銷售中的各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)企業(yè)對產(chǎn)品的全程可控制和可追溯。為了確保RFID編碼的唯一性和可靠性，建立一個管理中心，由其來負(fù)責(zé)RFID號碼分發(fā)，每種食品分配一個食品安全監(jiān)測碼，在分發(fā)標(biāo)簽的時候，該碼統(tǒng)一的規(guī)定在芯片的某存儲區(qū)域，各個物流、銷售等節(jié)點都可以與其通訊，將本節(jié)點產(chǎn)生的信息傳送到信息中心，管理部門、企業(yè)、消費者等可以從該中心獲取信息。

食品原料信息追溯子系統(tǒng) 通過建立從農(nóng)產(chǎn)品種植到收割的全程信息管理，實現(xiàn)對食品原料種植環(huán)節(jié)的信息追溯管理。以溯源標(biāo)簽為信息傳遞載體、標(biāo)簽單同行，來源信息對接流向信息?？梢詾槊恳粋€地塊或一個品種設(shè)定一個標(biāo)簽，對該塊地或食品原料從種植到打包上市的整個過程中的必要信息讀入或輸入設(shè)備進行及時初始信息的錄入，如食品原料的品種、生長時間、所噴施農(nóng)藥的名稱及次數(shù)，所使用的化肥、收割時間等，甚至包括該品種的特點描述。根據(jù)食品原料編碼標(biāo)準(zhǔn)，對每一類蔬菜設(shè)置一個編號作為其身份的標(biāo)識。這樣在該食品完成供應(yīng)鏈的第一環(huán)節(jié)時，該溯源標(biāo)簽已經(jīng)存儲了其所具有的基本信息。當(dāng)收購企業(yè)對任何一個地塊的食品收購時，通過采用數(shù)據(jù)采集器對農(nóng)戶以及食品進行信息采集，不僅加快了收購速度，降低了出錯率，而且供應(yīng)鏈下一環(huán)節(jié)提供了POS系統(tǒng)、EDI、電子商務(wù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為產(chǎn)品追溯提供源頭數(shù)據(jù)。

倉儲環(huán)節(jié)監(jiān)控管理系統(tǒng) 系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與流程面向全面企業(yè)信息化設(shè)計，能方便實現(xiàn)與企業(yè)將來增加的信息系統(tǒng)的友好聯(lián)結(jié)和數(shù)據(jù)共享。融入先進的管理理念和前瞻性考慮。系統(tǒng)采用先進的國際標(biāo)準(zhǔn)，支持和兼容多種RFID 協(xié)議，并且具有升級為最有可能成為大物流系統(tǒng)中為所有用戶所接受的EPC Class1 Gen2 標(biāo)準(zhǔn)的功能，系統(tǒng)能夠隨著物流的信息共享鏈長度的增加而平滑地由封閉系統(tǒng)向開放系統(tǒng)過渡。對于需要入庫保存的食品及，在入庫前通過對溯源標(biāo)簽讀取，其包裝規(guī)格、包裝重量等自動讀入計算機，有計算機處理后根據(jù)倉庫特點形成庫存的信息，并輸出入庫區(qū)位、貨架、貨位的指令。盤點時，終端讀取食品包裝上的溯源標(biāo)簽，并實時記錄盤點的數(shù)量?，F(xiàn)場清點完畢后，盤點人員確認(rèn)清點的數(shù)量并上傳至后臺數(shù)據(jù)庫，出庫時也無須過多的人工參與就可以對庫存數(shù)據(jù)自動更改。

運輸環(huán)節(jié)監(jiān)控管理系統(tǒng) 物流公司將配送車輛相關(guān)注冊信息發(fā)送給管理中心，管理中心對其進行資格審查和管理，以便于運送過程中對車輛進行核對。每個車輛配備一個RFID車載溯源標(biāo)簽，這個標(biāo)簽作為車輛的身份標(biāo)志，記錄有本車身份信息和本車裝運商品的溯源標(biāo)簽的信息，以便車輛和所載商品信息關(guān)聯(lián)起來。在車輛運輸過程中，可以通過監(jiān)測點的對食品及進行監(jiān)測。監(jiān)測點可以是執(zhí)法人員通過人工手段進行監(jiān)測，也可以通過安裝固定設(shè)備進行自動監(jiān)測，監(jiān)測手段可以是手持式終端，也可以是固定RFID設(shè)備，監(jiān)測點采集的信息可以通過GPRS無線方式，或者通過TCP/IP安全管理中心通信。

檢疫監(jiān)控系統(tǒng) 在每個畜牧場建立一個檢疫子站，檢疫子站可以根據(jù)畜牧場的大小建立不同的子站計算機中心，子站能夠完成農(nóng)作物溯源標(biāo)簽的分配、數(shù)據(jù)的錄入，檢疫數(shù)據(jù)的錄入，疾病的上報等功能；同時擁有和手持設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊能力。

銷售環(huán)節(jié)監(jiān)控系統(tǒng)

在消費環(huán)節(jié)，對于RFID的應(yīng)用主要集中在消費點配備的RFID讀寫機具對于倉庫運送過來的食品進行信息驗證，對于驗證合格的食品信息，消費點可以進行銷售，如果信息不吻合，就要向管理中心報告貨物異常，同時拒絕這些貨物進入消費點。在消費點售賣食品時，用RFID讀卡器對每一件售賣食品信息進行記錄，同時打印溯源碼單據(jù)。所以在這個環(huán)節(jié)，RFID的應(yīng)用主要就是信息的確認(rèn)。食品防偽是指消費者通過索票的方式在購買食品的同時得到一張印有食品溯源碼的單據(jù)，通過手機或現(xiàn)場服務(wù)器可通過溯源碼查詢到食品的上一級直至源頭信息，防止食品防偽以及是否在有效期內(nèi)的具體信息。

數(shù)據(jù)處理中心

綜合各子系統(tǒng)上傳的信息并把食品安全監(jiān)控基本情況等通過Internet向公眾發(fā)布，把與食品安全預(yù)警信息及時在網(wǎng)上發(fā)布，用戶可通過系統(tǒng)了解有關(guān)的避防措施等。

系統(tǒng)實施后，能讓食品行業(yè)實現(xiàn)兩個最重要的目標(biāo)，第一，徹底實施“源頭”食品追蹤解決方案。第二，在食品供應(yīng)鏈中提供完全透明度的能力。對于酒、調(diào)料、小食品等眾多有相對固定包裝的食品，可利用其現(xiàn)有包裝，在大包裝上利用超高頻溯源標(biāo)簽記錄商品信息，在小包裝上另貼一條碼，通過軟件建立此條碼與大包裝上溯源標(biāo)簽的對應(yīng)關(guān)系。

主要的創(chuàng)新點：

建立全方位覆蓋政府監(jiān)管部門、企業(yè)、消費者等終端用戶應(yīng)用的服務(wù)平臺。

該信息管理平臺利用信息和通信技術(shù)將農(nóng)戶、食品生產(chǎn)企業(yè)、倉儲物流企業(yè)、批發(fā)商、零售商和政府監(jiān)管機構(gòu)聯(lián)系在一起，建立統(tǒng)一的食品標(biāo)準(zhǔn)化體系。

供應(yīng)鏈上下游的全程可追溯與控制

系統(tǒng)可實現(xiàn)食品安全的追溯，覆蓋整個食品供應(yīng)鏈的應(yīng)用，貫穿了從種植養(yǎng)殖、生產(chǎn)、加工、運輸、儲存、銷售中的各個環(huán)節(jié)。

可離線查詢及控制

溯源標(biāo)簽的加密、防偽造、信息載體功能使離線溯源成為可能，從而可大大減輕數(shù)據(jù)處理中心的壓力，使系統(tǒng)的實用性第一次在技術(shù)上成為可能。

商業(yè)智能分析

由海量數(shù)據(jù)挖掘，BI商業(yè)智能分析，由數(shù)據(jù)倉庫（或數(shù)據(jù)集市）、查詢報表、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)等部分組成的、以幫助決策者為目的的技術(shù)及其應(yīng)用。將企業(yè)中現(xiàn)有的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為知識，幫助企業(yè)和國家相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)者做出及時、正確決策的有效工具。

作者簡介

張文博（1984-），男，山東省菏澤市，工程師，大學(xué)本科，研究方向：電子、弱電工程。