摘 要: 介紹了RFID技術(shù)在食品安全追溯平臺(tái)中的應(yīng)用,從食品生產(chǎn)加工到運(yùn)輸銷售過(guò)程,,采集各環(huán)節(jié)食品有關(guān)的信息,,能夠給消費(fèi)者或監(jiān)管部門(mén)一份真實(shí)的食品質(zhì)量報(bào)告及相關(guān)食品詳細(xì)信息,是一種理想的溯源技術(shù)手段,。
關(guān)鍵詞: RFID,;食品安全;信息采集,;來(lái)源追溯
0 引言
“民以食為天,,食以安為先”,食品安全是天大的事情,,是影響人類健康的關(guān)鍵因素,。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外頻頻發(fā)生食品安全事件,,老百姓對(duì)食品安全防不勝防,,對(duì)于食品質(zhì)量是否過(guò)關(guān)、能否達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)也經(jīng)常持懷疑態(tài)度,。從“農(nóng)田到餐桌”,食品行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)環(huán)節(jié)眾多,,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò),,都可能出現(xiàn)各種安全問(wèn)題,影響百姓生活和健康[1]。如何讓老百姓吃到放心的食品,,除了建立相應(yīng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),,加強(qiáng)監(jiān)控和檢測(cè),杜絕問(wèn)題食品進(jìn)入市場(chǎng),,還要采用先進(jìn)的物流技術(shù),,通過(guò)溯源系統(tǒng)建立問(wèn)責(zé)機(jī)制,在問(wèn)題食品進(jìn)入市場(chǎng)后還能夠進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)問(wèn)題食品的根源[2],。如何消除老百姓對(duì)食品質(zhì)量安全的顧慮,,關(guān)鍵在于能為消費(fèi)者提供食品真實(shí)的生產(chǎn)加工信息及可靠的質(zhì)量安全報(bào)告。
RFID(Radio Frequency Identification)無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù),,是20世紀(jì)90年代開(kāi)始興起的一項(xiàng)技術(shù),。RFID技術(shù)在當(dāng)今很多物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中起了關(guān)鍵性作用,它實(shí)現(xiàn)“物”與“網(wǎng)”的聯(lián)接,。本文研究RFID應(yīng)用于食品安全追溯平臺(tái),,通過(guò)RFID技術(shù)采集食品有關(guān)信息,輸入到食品安全管理系統(tǒng),,存儲(chǔ)到中心數(shù)據(jù)庫(kù)中,,實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)共享,消費(fèi)者及監(jiān)管部門(mén)能方便地查詢到食品的生產(chǎn),、加工,、運(yùn)輸?shù)刃畔ⅰ?/p>
1 RFID工作原理介紹
一個(gè)基礎(chǔ)的RFID系統(tǒng)有硬件和軟件兩部分組成,硬件主要由電子標(biāo)簽,、讀寫(xiě)器,、天線組成,其配置如圖1所示,。軟件則由讀寫(xiě)器軟件,、應(yīng)用系統(tǒng)軟件及中間件等軟件組成。
電子標(biāo)簽是內(nèi)存帶有天線的芯片,,芯片中存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)物的信息,。當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入讀寫(xiě)系統(tǒng)天線輻射的范圍內(nèi)時(shí),讀寫(xiě)器首先接收標(biāo)簽發(fā)出的無(wú)線電波讀取數(shù)據(jù),,然后再將數(shù)據(jù)傳送到后面操作系統(tǒng),,用戶可以通過(guò)操作系統(tǒng)處理有關(guān)數(shù)據(jù)從而進(jìn)行管理控制[3]。
2 RFID技術(shù)優(yōu)勢(shì)
RFID作為一項(xiàng)易于操控,、簡(jiǎn)單實(shí)用,、靈活的技術(shù),所具備的優(yōu)越性是條碼,、磁卡,、IC(Integrated Circuit,,IC)卡等其他識(shí)別技術(shù)無(wú)法比擬的[4]。與其他自動(dòng)識(shí)別技術(shù)相比,,RFID技術(shù)最明顯的優(yōu)點(diǎn)是非接觸識(shí)別,,不需要可視范圍內(nèi)操作;同時(shí)可以識(shí)讀多標(biāo)簽,,不用逐一掃描標(biāo)識(shí)碼,,大大提高工作效率;數(shù)據(jù)讀取距離遠(yuǎn)近可根據(jù)系統(tǒng)頻段高低選擇,,節(jié)約成本,;電子標(biāo)簽采用具存儲(chǔ)信息功能的芯片加封裝,可以防水防塵防油污,,受外界環(huán)境影響小[5],。
在日常生活中,常見(jiàn)到標(biāo)示于食品上的是條形碼,,那是一種可視化標(biāo)簽,,信息量小。引用RFID技術(shù),,電子標(biāo)簽作為目標(biāo)物的標(biāo)示,,附著在目標(biāo)物體上,是目標(biāo)物信息載體,。而與目前廣泛使用的物流條碼標(biāo)簽相比,,采用RFID電子標(biāo)簽具有很多優(yōu)勢(shì)[6]。比較明顯的特點(diǎn)有環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),、信息量大,、讀取距離長(zhǎng)、電子標(biāo)簽不需要處在識(shí)別器視線之內(nèi)等,,如表1所示[7-8],。
RFID技術(shù)的不斷推廣應(yīng)用,為人們的生活帶來(lái)很多方便,,尤其是在物品跟蹤方面,,很大程度地提高了信息準(zhǔn)確率和工作效率。在西方國(guó)家尤其是美國(guó),,不少零售商已經(jīng)要求其供應(yīng)商在物流方面采用RFID技術(shù)以降低物流成本及配送效率,,防止產(chǎn)品脫銷情況的出現(xiàn)。傳統(tǒng)的識(shí)別技術(shù)往往用于畜牧育種方面,,這種技術(shù)在一定程度上解決了在養(yǎng)殖場(chǎng)上的智能化管理及生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題,,但難以完成整個(gè)供應(yīng)鏈的信息化的需要。RFID技術(shù)的提出提供了一種新的技術(shù)支持,,它可以解決動(dòng)物身份認(rèn)證和追蹤問(wèn)題,,是一種較理想的溯源技術(shù)手段,。
3 RFID技術(shù)在食品安全追溯平臺(tái)的應(yīng)用
RFID技術(shù)在食品安全追溯平臺(tái)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在產(chǎn)品信息的采集。RFID技術(shù)主要是利用特定的電子標(biāo)簽與擬跟蹤的產(chǎn)品相對(duì)應(yīng),,以隨時(shí)對(duì)產(chǎn)品的相關(guān)屬性進(jìn)行信息跟蹤、追溯與管理[9],。
以肉豬供應(yīng)鏈為例,,從養(yǎng)殖到最終被消費(fèi),需要經(jīng)過(guò)一系列的生產(chǎn),、加工,、運(yùn)輸和儲(chǔ)存銷售等環(huán)節(jié)。肉豬一般經(jīng)養(yǎng)殖廠,、屠宰場(chǎng),、物流到市場(chǎng)銷售,肉豬的質(zhì)量安全程度也在這幾個(gè)環(huán)節(jié)中體現(xiàn),,所以當(dāng)中生產(chǎn)加工的信息透明化能夠有效地提高并監(jiān)督產(chǎn)品質(zhì)量安全,。根據(jù)這幾個(gè)環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)肉豬質(zhì)量信息管理系統(tǒng),,各功能模塊根據(jù)業(yè)務(wù)流程需要拓展(圖2所示),。
將RFID技術(shù)應(yīng)用到肉豬質(zhì)量安全信息追溯系統(tǒng)中,能夠輕松獲取各環(huán)節(jié)信息,。根據(jù)業(yè)務(wù)流程通過(guò)RFID技術(shù)可以記載從源頭生產(chǎn)到銷售的有關(guān)信息,,有效地對(duì)肉豬產(chǎn)品來(lái)源和加工運(yùn)輸過(guò)程等進(jìn)行跟蹤,同時(shí)使得肉豬產(chǎn)品生產(chǎn)流程更加透明化,、可監(jiān)督化,。將RFID技術(shù)應(yīng)用到追溯系統(tǒng)中,需對(duì)養(yǎng)殖環(huán)節(jié)肉豬活體,、屠宰加工環(huán)節(jié)肉胴體,、運(yùn)輸及銷售環(huán)節(jié)肉產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)簽標(biāo)識(shí),各環(huán)節(jié)RFID系統(tǒng)及電子標(biāo)簽配置要求如表2所示,。要實(shí)現(xiàn)肉豬產(chǎn)品生命周期的信息查詢,,除對(duì)電子標(biāo)簽的配置要求外,對(duì)標(biāo)簽的編碼寫(xiě)入必須遵循RFID的編碼方案,,才能對(duì)標(biāo)識(shí)物進(jìn)行唯一性標(biāo)識(shí),,只有唯一性的標(biāo)識(shí)才能對(duì)應(yīng)唯一真實(shí)可靠信息,同時(shí)方便追蹤溯源,。
例如在養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中,,可以將電子標(biāo)簽設(shè)計(jì)為耳標(biāo),每個(gè)耳標(biāo)對(duì)應(yīng)一個(gè)編碼,,即給每頭肉豬一個(gè)編碼標(biāo)識(shí),,讓其隨身攜帶“身份證”,。當(dāng)豬崽出生后,養(yǎng)殖廠飼養(yǎng)工作人員將為其佩戴帶有RFID標(biāo)簽的耳標(biāo),,同時(shí)建立一份肉豬基本信息檔案,,在養(yǎng)殖過(guò)程中的所有信息如自身成長(zhǎng)信息、飼料信息,、藥物疫苗信息,、隸屬養(yǎng)殖廠和操作人員信息、檢驗(yàn)檢疫是否合格等都記錄到該檔案中,,并通過(guò)計(jì)算機(jī)及時(shí)將信息上傳到管理中心的數(shù)據(jù)庫(kù),。耳標(biāo)和檔案將隨著肉豬的遷移而轉(zhuǎn)移,通過(guò)讀取RFID耳標(biāo),,能調(diào)用查詢到數(shù)據(jù)庫(kù)中肉豬的有關(guān)信息,。當(dāng)讀寫(xiě)器讀取到電子標(biāo)簽編碼時(shí),能將存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)編碼的數(shù)據(jù)調(diào)用出來(lái),,方便查詢,。
在肉豬質(zhì)量安全信息追溯系統(tǒng)中,RFID應(yīng)用程序主要包括射頻讀卡模塊和PC機(jī)應(yīng)用平臺(tái)及RFID讀寫(xiě)器與應(yīng)用平臺(tái)之間的通信協(xié)議,,其流程圖如圖3所示[10],。由PC機(jī)操作系統(tǒng)向讀寫(xiě)器讀卡模塊發(fā)送查詢命令,處理器讀寫(xiě)數(shù)據(jù)塊程序部分則主要依靠讀卡模塊發(fā)送讀寫(xiě)請(qǐng)求信號(hào)和響應(yīng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě),。
4 結(jié)束語(yǔ)
RFID技術(shù)使得食品來(lái)源追溯,、流向跟蹤、信息保存,、責(zé)任追查,、產(chǎn)品召回成為可能。通過(guò)RFID技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)技術(shù)的結(jié)合,,可實(shí)現(xiàn)食品從生產(chǎn)加工到物流配送到銷售整個(gè)供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集,,實(shí)現(xiàn)對(duì)食品的有效監(jiān)控、追蹤,。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊恒東.保障食品安全法律與責(zé)任并行[J].中國(guó)禽業(yè)導(dǎo)刊,,2009,26(14):2-14.
[2] 徐小英.我國(guó)食物(食品)質(zhì)量安全存在的主要問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施[J].首都師范大學(xué)學(xué)報(bào),,2013,,34(6):76-84.
[3] 周曉光.射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真與應(yīng)用[M].北京:人民郵電出版社,,2008.
[4] 羅清堯,,熊本海,楊亮,,等.基于超高頻RFID的生豬屠宰數(shù)據(jù)采集方案[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),,2011,,27(2):370-375.
[5] 趙士軍,張錦,,劉開(kāi)元.RFID技術(shù)在供應(yīng)鏈中的應(yīng)用[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào),,2007(1):147-151.
[6] FARLANE D M, LANE M. Auto ID based control systems-an overview[C]. 2002 IEEE SMC TA1R4,, Tunisia,,2002:6-15.
[7] 康東.射頻識(shí)別(RFID)核心技術(shù)與典型應(yīng)用開(kāi)發(fā)案例[M].北京:人民郵電出版社,2008.
[8] 李泉林,,郭龍巖.綜述RFID技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域[J].射頻世界,2006(1):51-62.
[9] 趙穎文,,李曉.基于RFID技術(shù)的生豬產(chǎn)業(yè)鏈信息采集研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),,2012,51(9):1886-1889.
[10] 王曉品.基于S3C2440A的HF頻段RFID讀卡器的設(shè)計(jì)[J].電腦知識(shí)與技術(shù),,2010,,6(11):2780-2781.