RFID在農(nóng)產(chǎn)品追溯中的應(yīng)用

　　“民以食為天”，食品莊人們的生活中占有很重要的地位．而近年來國內(nèi)外食品安全問題頻頻發(fā)生，影響到人們的身體健康，引起廣泛的天注。而農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈包括了生產(chǎn)、包裝、加工 、配送、銷售等多個環(huán)節(jié)，是一條長且復(fù)雜的供應(yīng)鏈。在流通過程中出現(xiàn)的問題往往很難進行監(jiān)控，無法準(zhǔn)確、快速地找出根源所住，及時采取有效措施。因此為了保障農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全．對農(nóng)產(chǎn)品實施跟蹤與追溯，進行全程的監(jiān)控就有著重要的意義。 

　　1 跟蹤與追溯 

　　國際食品法典委員會(CAC)與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)把可追溯性定義為“通過記錄的標(biāo)識，對某個實體的歷史、用途或位置予以追蹤的能力”， 也就是利用已記錄的標(biāo)識(這種標(biāo)識應(yīng)該是唯一的，與被追溯對象一一對應(yīng))追溯產(chǎn)品的歷史、應(yīng)用情況、所在位置或類似產(chǎn)品、活動的能力可追溯包括跟蹤(Tracking)和追溯( Fracing)兩個方面，如圖l所示。跟蹤是指從供應(yīng)鏈的上游至下游，跟隨一個特定的單元或一批產(chǎn)品運行路徑的能力：而追溯是指從供廊鏈下游至上游識別的一個特定的單元或一批產(chǎn)品來源的能力，即通過記錄標(biāo)識的方法回溯某個實體的來歷、用途和位置的能力。 

　　要實施農(nóng)產(chǎn)品的跟蹤與追溯，需要任農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的各個環(huán)節(jié)上對農(nóng)產(chǎn)品信息進行標(biāo)識、采集、傳遞和關(guān)聯(lián)管理。其實質(zhì)就是要形成一條完整的信息鏈，使農(nóng)產(chǎn)品的信息流 物流聯(lián)系起來，根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品的信息追查農(nóng)產(chǎn)的實體它主要包括： (1)對農(nóng)產(chǎn)品進行有效的信息標(biāo)識 (2)建立信息系統(tǒng)，對信息進行收集和處理。 (3)有效的信息傳遞、交換與集成。然而農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)較多，管理困難，依靠人工控制農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的每一過程不切實際，必須借助信息技術(shù)進行數(shù)據(jù)的收集、分析和處理。RFID技術(shù)正是這一問題的有效解決方案，將電子標(biāo)簽作為農(nóng)產(chǎn)品的信息載體，能夠有效地實施跟蹤與追溯，提高農(nóng)產(chǎn)品安全和監(jiān)控的水平。 

圖1 農(nóng)產(chǎn)品的跟蹤與追溯 

　　2 RFID技術(shù)原理及特點 

　　RFID (Radio Frequency Identification， 即射頻識別技術(shù))是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。一個基本的RFID系統(tǒng)由3部分組成：電子標(biāo)簽、閱讀器和天線。電子標(biāo)簽是由耦合元件及芯片組成的，每個標(biāo)簽都具有唯一的電子編碼，用來標(biāo)識目標(biāo)對象。標(biāo)簽具有數(shù)據(jù)存儲模塊，可以保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)。閱讀器是用于讀取(或?qū)懭?標(biāo)簽信息的設(shè)備。天線則是標(biāo)簽與閱讀器之間傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)射、接收裝置。 

　　當(dāng)裝有 RFID 標(biāo)簽的物體接近閱讀器時，閱讀器受控發(fā)出微波查詢信號，標(biāo)簽收到閱讀器的查詢信號后，將此信號與標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)信息合成并反射回閱讀器。反射回的微波合成信號，已攜帶有標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)信息。閱讀器接收到標(biāo)簽反射回的信號后，經(jīng)內(nèi)部微處理器處理后即可將標(biāo)簽存儲的識別代碼等信息分離讀取出來，再傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)進行相關(guān)的處理。 

　　與傳統(tǒng)的條形碼等識別技術(shù)相比，RFID 有著很多優(yōu)勢，其最大的特點就是非接觸式，因此 RFID 讀寫速度快、范圍大，能同時識別多個標(biāo)簽，且閱讀器可以直接與后臺的信息系統(tǒng)連接，能夠滿足自動化管理的需要；RFID 標(biāo)簽的存儲容量比條形碼大的多，且可擦寫，除了可以用來標(biāo)識農(nóng)產(chǎn)品，還能儲存更多有關(guān)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的信息，便于對農(nóng)產(chǎn)品安全實施監(jiān)控；RFID 標(biāo)簽不受油漬、灰塵、藥物等環(huán)境的影響，尺寸大小與形狀多樣化，用于農(nóng)產(chǎn)品的標(biāo)識，解決了條形碼易破損，受環(huán)境限制大的缺點。 

　　3 RFID在農(nóng)產(chǎn)品追溯中的應(yīng)用 

　　在農(nóng)產(chǎn)品追溯體系中，對農(nóng)產(chǎn)品以及供應(yīng)鏈上各參與方的信息進行有效的標(biāo)識和收集是基礎(chǔ)，也是難點所在。因為實現(xiàn)跟蹤與追溯需要在供應(yīng)鏈上的各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)無縫鏈接，斷鏈的信息是無法滿足跟蹤與追溯的要求。使用 RFID 技術(shù)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)、信息系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的采集和通信，其目的在于提高信息的采集、傳遞的效率，對農(nóng)產(chǎn)品有效地進行標(biāo)識，把分散的信息集成起來，從而達(dá)到追溯的要求。下面將以商品豬肉供應(yīng)鏈為例，具體說明 RFID 技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品追溯中的應(yīng)用為了實現(xiàn)全程的跟蹤和監(jiān)控，追溯體系需要在商品豬肉供應(yīng)鏈的各關(guān)鍵節(jié)點— — 生豬養(yǎng)殖場、市境道口、屠宰場、批發(fā)市場— — 設(shè)置控制點，使用 RFID 標(biāo)簽記錄追溯所需的信息，如圖2所示。 

圖2 商品豬追溯體系

　　3．1 生產(chǎn)環(huán)節(jié)。生豬生產(chǎn)環(huán)節(jié)是商品豬監(jiān)控的起點，使用生產(chǎn)管理系統(tǒng)記錄生豬從出生到出欄的所有信息。對商品豬的追溯有著重要的意義。由于生豬是活動的生命體，是運動的，對它的監(jiān)控不能影響它的正常活動，而生豬生活的環(huán)豬只耳標(biāo)境又比較容易受到污染，因此數(shù)據(jù)的采集較為困難，而 RFID 技術(shù)卻可以很好地填補這一空缺。 

　　使用 RFID 的一般方法是為每一頭生豬佩戴具有唯一標(biāo)識碼的 RFID 耳標(biāo)。作為生豬與信息系統(tǒng)信息平臺之間信息交換的媒介，這樣就能夠快速、準(zhǔn)確地識別豬只，并在養(yǎng)殖場的生產(chǎn)信息系統(tǒng)中一一對應(yīng)地建立生豬的生產(chǎn)檔案，記錄豬只生長過程中的各種信息，如飼料、藥物使用情況，免疫、疾病情況，以及各階段生命體征的測量結(jié)果等．這些信息覆蓋了生豬的整個生命周期，從而實現(xiàn)了生豬的信息化、自動化管理。當(dāng)生豬出欄時，將生豬出欄信息(包括出欄批號，數(shù)目，去向，檢疫證號，消毒證號等)記錄到運輸車輛的射頻卡(即 RFID卡)，并同時上傳至中心數(shù)據(jù)庫，就可以作為監(jiān)控和追溯的依據(jù)。RFID 在生豬養(yǎng)殖場的應(yīng)用，大大提高了生產(chǎn)管理的效率和科學(xué)性，也為商品豬的追溯提供重要的源頭信息。 

　　3.2 道口監(jiān)控環(huán)節(jié)。由于生豬養(yǎng)殖場大多開設(shè)在郊區(qū)，因此在進出市境的各道口檢疫站，實施基于 RFID 的道口監(jiān)控系統(tǒng)，可以對生豬和豬肉產(chǎn)品的質(zhì)量、來源及去向進行核查與記錄。通過道口設(shè)置的閱讀器讀取運輸車輛攜帶的射頻卡，獲取豬肉產(chǎn)品的基本生產(chǎn)信息(批號、數(shù)量、產(chǎn)地、檢疫證號、消毒證號等)、車輛運輸信息(車輛編號、所屬單位、違章歷史等)，自動記錄到道口端的信息系統(tǒng)。系統(tǒng)與監(jiān)控平臺的中心數(shù)據(jù)庫相連，通過中心數(shù)據(jù)庫查詢車輛違章記錄庫、疫區(qū)庫、使用“瘦肉精”的單位名錄庫、準(zhǔn)予人滬的產(chǎn)地單位名錄庫、目的地單位名錄庫等記錄，檢查運輸車輛是否具有入境資格、是否有違章情況，豬肉產(chǎn)品是否符合防疫標(biāo)準(zhǔn)、信息是否一致(如數(shù)量)，若不符合要求則不予過站．并記錄在系統(tǒng)巾。 

　　當(dāng)信息登記、驗證并確認(rèn)符合進境防疫條件后，記錄下檢疫結(jié)果(如運輸過程中病、死的豬只信息)，并將新的信息(如車輛的車輛信息、目的屠宰場、進人道口的時間等)寫入射頻卡，使信息能夠傳遞到供應(yīng)鏈的下一環(huán)節(jié)。這樣就能夠?qū)\輸過程中的商品豬進行記錄和監(jiān)控，保證了信息的連續(xù)性，實現(xiàn)了商品豬肉的跟蹤功能 

　　3.3 屠宰加工環(huán)節(jié)。同樣，屠宰場端也設(shè)置閱讀器和有 RFID 接口的信息系統(tǒng)，并與道口檢疫站的系統(tǒng)實現(xiàn)信息共享 當(dāng)運輸生豬的車輛到達(dá)屠宰場后， 閱讀器讀取射頻卡中的信息，存儲到屠宰場的信息系統(tǒng)中，并上傳至中心數(shù)據(jù)庫，與來自道口的信息進行核對。RFID 在道口檢疫和屠宰環(huán)節(jié)的使用，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)地和去向的“點對點”的監(jiān)管方式．使商品豬的追溯更為透明化。 

　　而生豬進入屠宰流水線后，將采集并記錄胴體重量、瘦肉率、獸醫(yī)檢查情況等信息。屠宰完畢的豬只胴體， 將會貼上新的 RFID 標(biāo)簽。記錄流水線上采集的數(shù)據(jù)以及屠宰場編號、屠宰批號等用于標(biāo)識的信息。屠宰批號是與養(yǎng)殖場提供的生豬出欄批號相對應(yīng)的。從而建立起豬肉和生豬的關(guān)聯(lián)，完成屠宰加工環(huán)節(jié)的信息追蹤與溯源。這樣就可以根據(jù)屠宰批號追查出生豬何時入場，何時進行屠宰， 由哪個養(yǎng)殖場提供，能夠很快找到質(zhì)量問題發(fā)生的源頭， 明確由誰負(fù)責(zé)。 

　　3.4 批發(fā)環(huán)節(jié)。在商品豬肉批發(fā)市場，使用 RFID 標(biāo)簽作為豬肉批發(fā)信息的數(shù)據(jù)載體。運輸豬肉的車輛憑 RFID 卡刷卡入場，RFID 卡中的信息將被讀人系統(tǒng)。批發(fā)商通過加貼在商品豬肉上的 RFID 標(biāo)簽以及手持式的閱讀器讀寫商品豬的信息，進行交易結(jié)算。批發(fā)市場出售的豬肉在到達(dá)收貨點時，收貨點的閱讀器讀取商品豬肉上的 RFID 標(biāo)簽， 將標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)記錄到后臺系統(tǒng)中， 并發(fā)送信息給批發(fā)市場管理系統(tǒng)進行確認(rèn)。這樣， 就可以明確“ 每片豬肉是否到達(dá)了正確的目的地”，從而對商品豬肉的去向進行跟蹤。 

　　由于 RFID 速度快、讀寫范嗣大，使用手持式讀寫器進行豬肉的交易結(jié)算，大大加快了豬肉的交易速度。另外，傳統(tǒng)使用的條碼，往往由于油污、潮濕等原因造成條碼標(biāo)簽不能識別和讀取，而 RFID 很好地解決這一問題， 降低了標(biāo)簽的讀取錯誤率，延長了標(biāo)簽的使用壽命。 

　　3.5 消費者環(huán)節(jié)。在超市、商場等 POS 銷售點，設(shè)置終端查詢機，消費者只要通過電子標(biāo)簽的識別碼進行查詢，就可以了解所購買的豬肉的質(zhì)量信息，包括生產(chǎn)企業(yè)的名稱、品牌、認(rèn)證信息，產(chǎn)品的生產(chǎn)地、加工地情況、檢疫檢測情況等，在保障消費者知情權(quán)的同時也對商品豬生產(chǎn)和加工廠家起到監(jiān)督的作用。由于各環(huán)節(jié)的信息都被上傳到中心數(shù)據(jù)庫相互關(guān)聯(lián)，這樣就形成了完整的商品豬信息鏈，通過商品豬的標(biāo)識信息， 就可以對商品豬的流動情況進行追蹤。一旦發(fā)生豬肉安全問題，能夠馬上追查問題的源頭。明確責(zé)任應(yīng)由哪個環(huán)節(jié)負(fù)責(zé)并采取相應(yīng)的措施。 

　　在這個追溯體系中， 供應(yīng)鏈上各個環(huán)節(jié)除了要對各自的產(chǎn)品進行標(biāo)識，還要采集已有的標(biāo)識信息，將這些信息與自身環(huán)節(jié)的信息一起標(biāo)識在產(chǎn)品上， 保持信息流與物流的同步。由于 RFID 是可讀寫的，因此做到這點并不困難。使用 RFID 對農(nóng)產(chǎn)品進行標(biāo)識后，供應(yīng)鏈上各個節(jié)點單位與企業(yè)就需要建立統(tǒng)一的編碼規(guī)范，這樣信息就可以在上下游企業(yè)之間暢通的流通， 形成一條完整的信息鏈。 

　　在農(nóng)產(chǎn)品的跟蹤方面，每個環(huán)節(jié)都會從伴隨物流而來的 RFID 標(biāo)簽中獲取供應(yīng)鏈上游的信息，并寫入新的信息，一旦某環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，造成了信息的缺失或錯誤，就會馬上被下游的環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)；而在追溯方面，通過 RFID 標(biāo)簽，供應(yīng)鏈上各個節(jié)點的信息都是環(huán)環(huán)相扣的， 那么只要憑著 RFID 標(biāo)簽上的唯一標(biāo)識，就可以逐級向上進行追溯，直至找到追溯的目標(biāo)。RFID 技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈上的應(yīng)用增強了對移動性的農(nóng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理， 實現(xiàn)了實時的數(shù)據(jù)采集和交換，在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈上構(gòu)建了完整的信息鏈， 從而滿足安全追溯的需要。 

　　4 RFID追溯體系中待解決的問題 

　　(1) RFID標(biāo)簽的成本問題。RFID 技術(shù)作為一項新技術(shù)，它的造價比較昂貴，在供應(yīng)鏈上普遍使用的傳統(tǒng)條形碼標(biāo)簽僅為0.25美分，而一個 RFID 標(biāo)簽的價格是它的數(shù)十倍， 生產(chǎn)100萬個電子標(biāo)簽的成本約為14美分／個。除此外還有實施 RFID 所需的基礎(chǔ)設(shè)施的成本，如閱讀器的購置等，而農(nóng)產(chǎn)品的本身價值并不大，使用 RFID 所增加的成本相比之下顯得過高。目前而言只適用于一些高價值的農(nóng)產(chǎn)品。RFID 要做到像現(xiàn)在條形碼這樣普及以及大規(guī)模的應(yīng)用，業(yè)界普遍認(rèn)為標(biāo)簽的成本需要下降到5美分／個，這可能還需要幾年的時間。 

　　(2) 農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的參與者眾多， 可能牽涉多方的權(quán)責(zé)，協(xié)調(diào)和協(xié)作時往往比較困難，既增加了交易成本， 叉降低了管理效率。在涉及部門職責(zé)時， 難免會相互推卸責(zé)任，而當(dāng)考慮部門利益時， 又會爭權(quán)奪利。舉例來說，上游從生豬的飼養(yǎng)直至屠宰的階段主要是由農(nóng)委負(fù)責(zé)的， 而從屠宰場到下游進人批發(fā)零售環(huán)節(jié)則是由經(jīng)委來管理的。兩個部門都有各自的信息系統(tǒng)， 生豬的信息由農(nóng)委的系統(tǒng)管理，而商品豬肉的信息則記錄在經(jīng)委的系統(tǒng)中。而雙方的系統(tǒng)并沒有實現(xiàn)對接， 數(shù)據(jù)和信息分散在各自的系統(tǒng)中， 就形成了各自為政， 而非共同監(jiān)管的局面。如何協(xié)調(diào)好各個參與者， 確保信息的安全、可靠和準(zhǔn)確，是一個亟待解決的問題，需要建立起多方合作的管理體制。因為追溯體系是一條環(huán)環(huán)相扣的鏈， 如果某個環(huán)節(jié)斷了，就無法繼續(xù)進行追溯了。 

　　5 小結(jié) 

　　RFID 技術(shù)被列為21世紀(jì)十大重要技術(shù)項目之一， 被認(rèn)為是影響未來全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)， 廣受各方注目。RFID的優(yōu)良特性，使其在農(nóng)產(chǎn)品的物流和安全追溯上有著很好的應(yīng)用前景，建立基于RFID的農(nóng)產(chǎn)品追溯體系可使農(nóng)產(chǎn)品的追蹤更加實時、準(zhǔn)確， 使農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量更加安全、有保障，將對農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷價值鏈產(chǎn)生巨大的影響。