RFID肉类蔬菜流通追溯体系的应用DOCWord文档格式.docx
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8.3.1屠宰场电子标签轨道衡系统溯源系统专用设备20
8.4具体功能说明23
8.4.1经营者管理23
8.4.2采购管理23
8.4.3养殖管理23
8.4.4销售管理23
8.4.5信息同步24
9RFID在生猪屠宰加工中的应用24
RFID技术在肉类蔬菜流通追溯体系中的应用
银江（宁波）物联网技术有限公司张晔
摘要：
近年来，食品安全形势较为严峻，诸多的食品安全事件的频繁发生，严重威胁消费者的身体健康，引起了世界性的广泛关注，也影响了食品行业的健康、持续、稳定的发展，如何保证食品供应链的安全，已成为一个迫切需要解决的全球性课题，传统的对食品品质检验方法存在管理落后、效率低下和较高的出错率等问题，利用RFID技术建立食品供应链体系可以有效解决以上问题。
RDIF系统可提供食品供应链中食品与来源之间的可靠联系，确保到达超市货架及厨房的食品的来源是清晰的，并可追踪到生产企业甚至是动物、植物个体及具体的加工操作人员。
本文介绍了RFID技术的基本原理，应用领域以及食品生产、流通的各个环节进行监管所采取的一些列措施和手段。
关键词：
RFID技术；
追溯；
食品
1引言
肉类蔬菜流通追溯系统，是指利用数据库、网络、物联网等技术，实现信息的融合、查询、监控，提供监管信息来源，并争取实现市区范围农贸市场、超市100%全覆盖。
食品安全追溯系统提取了生产、加工、流通、消费等环节消费者关心的信息，一旦发现问题，能够根据溯源进行有效的控制和召回，从源头上保障消费者的合法权益。
因此，有计划有步骤地加快推进食品安全追溯体系已经成为全国食品安全工作的重要任务。
生猪在饲养过程中，如何得知它是否病了，或者使用过哪些药物？
运用物联网技术给生猪佩戴RFID无线射频识别的“智能耳标”实现生猪生产、疫病防控、出栏、屠宰、检疫以及分割、销售的全过程溯源。
这样不仅每头猪的健康状况一目了然，每片猪肉也都可追溯其“来龙去脉”。
除了猪肉之外，近年来蔬菜、大米、水产、乳制品等与老百姓生活息息相关的食品也陆续加入了追溯队伍。
2RFID技术基本原理
2.1RFID标签与条形码的区别
RFID（RadioFrequencyIdentification即射频识别技术）是将嵌有RFID晶片的标签贴在物品上，通过无线电扫描仪对晶片进行跟踪，并能在20米的范围内自动读取晶片上的所有信息。
RFID标签和条形码相似，每个RFID标签包含有一个识别码，可以由解读器读出并实现产品追踪，在零售业中，RFID标签的功能就像是商品外包装上的条形码。
嵌入微型芯片和天线的商品标签叫做电子产品码（EPC，electronicproductcode）,RFID阅读器发射信号激活RFID标签和提取EPC数据，当连接到管理软件时，每一个EPC都可以告诉我们商品的特征，如制造商、大小和色彩，它还包含供应链信息，如商品是何时发货的、起始地和目的地。
除此之后，RFIF标签还能克服条形码存在的局限性。
条形码扫描仪必须“看到”条形码才能读取它，这样，工作人员必须亲手扫描每件商品的条形码。
另外，如果条形码被撕裂、污损或丢失，扫描仪将无法扫描继而识别商品，相反，RFID能够用无线射频在一定距离内传输数据给解读器，如些，RFID技术可应用于巨大的食品供应链网络中，对食品尤其是生鲜食品和易腐食品提供可靠、详尽的信息，如食品或原材料的来源地、目的地、有效期及其他有效信息等。
2.2RFID技术的使用方式
（1）在食品或原材料源头由公司或加入RFID标签，写入食品或原材料在源头的基本信息，如产地、出产日期、储存方法及食用方法等。
（2）从原产地出来的商品达到食品加工厂，在这个阶段，加工厂再把加工好或馐后的信息写入，以备下一个加工者或消费者使用。
（3）检疫局检疫信息、仓储入库信息写入。
（4）出库分销到地方代理机构，直到超市、餐饮、快餐以及饭店，再将这一层信息写入实现跟踪链的最后环节，以上在各个环节将有关食品信息写入RFID标签，好比一个球球相扣的链条，最终形成关于该食品的完整信息，有利于实施食品的追溯。
（5）最后食品到达餐桌
3RFID技术的应用领域
目前，RFID应用领域广泛，包括以下几个方面：
3.1物流
物流仓储是RFID最有潜力的应用领域之一，UPS，DHL，Fedex等国际物流巨头都在积极试验RFID技术，以期在将来大规模应用提升其物流能力。
可应用的过程包括：
物流过程中的货物追踪，信息自动采集，仓储管理应用，港口应用，邮政包裹，快递等。
3.2零售
由沃尔玛、麦德隆等大超市一手推动的RFID应用，可以为零售业带来包括降低劳动力成本、商品的可视度提高，降低因商品断货造成的损失，减少商品偷窃现象等等好处。
商品的销售数据实时统计，补货，防盗等。
3.3制造业
应用于生产过程的生产数据实时监控，质量追踪，自动化生产，个性化生产等。
在贵重及精密的货品生产领域应用更为迫切。
3.4服装业
可以应用于服装的自动化生产，仓储管理，品牌管理，单品管理，渠道管理等过程，随着标签价格的降低，这一领域将有很大的应用潜力。
但是在应用时，必须得仔细考虑如何保护个人隐私的问题。
3.5医疗
可以应用于医院的医疗器械管理，病人身份识别，婴儿防盗等领域。
医疗行业对标签的成本比较不敏感，所以该行业将是RFID应用的先锋之一。
3.6身份识别
RFID技术由于天生的快速读取与难伪造性，而被广泛应用于个人的身份识别证件。
如现在世界各国现在开展的电子护照项目，我国的第二代身份证，学生证等其它各种电子证件。
3.7防伪
RFID技术具有很难伪造的特性，但是如何应用于防伪还需要政府和企业的积极推广。
可以应用的领域包括：
贵重物品（烟，酒，药品）的防伪，票证的防伪等
3.8资产管理
各类资产（贵重的或数量大相似性高的或危险品等），随着标签价格的降低，几乎可以涉及到所有的物品。
3.9交通
高速不停车，出租车管理，公交车枢纽管理，铁路机车识别等，已有不少较为成功的案例。
应用潜力大。
3.10食品
水果，蔬菜，生鲜，食品等保鲜度管理。
由于食品，水果，蔬菜，生鲜上含水份多，会影响正常的标签识别，所以该领域的应用将在标签的设计及应用模式上有所创新。
3.11动物识别
训养动物，畜牧牲口，宠物等识别管理，动物的疾病追踪，畜牧牲口的个性化养殖等。
在国际上已有不少较为成功的案例。
3.12图书馆
书店，图书馆，出版社等应用。
可以大大减少书籍的盘点，管理时间，可以实现自动租，借，还书等功能。
在美国，欧洲，新加坡等已有图书馆应用成功案例。
在国内有图书馆正在测试中。
3.13汽车
制造，防盗，定位，车钥匙。
可以应用于汽车的自动化，个性化生产，汽车的防盗，汽车的定位，可以做为安全性极高的汔车钥匙。
国际上有成功案例。
3.14航空
制造，旅客机票，行李包裹追踪。
可以应用于飞机的制造，飞机零部件的保养及质量追踪，旅客的机票，快速登机，旅客的包裹追踪。
3.15军事
弹药，枪支，物资，人员，卡车等识别与追踪。
美国在伊拉克战争中已有大量使用。
美国国防部已与其上万的供应商正在对军事物资进行电子标签标识与识别。
3.16其它
门禁，考勤，电子巡更，一卡通，消费，电子停车场等。
4RFID技术对食品安全质量追溯分析
目前，对食品供应链安全管理的手段还不是很多，传统的方法无法实现追溯管理，某些食品行业中用到了条形码技术以进行安全追溯。
但这种方法一般均采用人工方法近距离读取条码，无法做到实时快速地获得大批食品的质量信息，而且在流通环节上也无法提供食品所处环境信息的实时记录。
为了消除食品安全隐患，追查出现漏洞的加工、运输或储存环节，需要对这些过程进行追溯。
在具体应用中有两种实现食品安全管理的方法：
●从上往下进行追溯
这种方法主要用于查找造成质量问题的原因，确定产品的原产地和特征；
●从下往上进行追溯
消费者在POS销售点购买的食品发现了安全问题，可以向上层层，最终确定问题所在，这种方法主要用于问题产品的召回。
5食品安全质量追溯的业务流程
1）在食品生产的源头，不管是畜类饲养过程中的饲料信息，还是蔬菜种植过程中的肥料信息，均可通过电子标签记录到食品安全数据库中，作为将来质量追溯的原始数据。
2）食品加工环节的厂家、操作员、加工方式和时间等人息也会记录到数据库的相应字段中。
3）在食品的流通过程中，每个环节都布置了集成多种传感器的读写器设备，可以试试记录该批食品的环境信息。
4）在运输过程中，安装在车门后的读写器每隔一段时间就会读取车内食品货箱的电子标签信息，连同传感器信息一起发送至食品安全管理系统中记录，由于车厢内的环境信息基本一致，因此在读写器而不是在电子标签上集成传感器有助于大幅度降低系统成本。
5）食品在运输到物流仓库时，也将被读取信息和记录入库时间，并有系统自动分配存货区。
仓库中也布置有集成传感器的读写器，同样按照一定时间间隔读取标签信息和记录环境信息。
6）根据记录的环境信息，物流仓库的质量评估系统将发挥作用，自动对库存食品进行评估方法，而是根据环境信息综合判断，更有变质可能的食品应该先发货。
7）经过严格的流通过程，安全的食品将被运送到消费者手中，这样，不论是在餐桌旁还是在货架上，消费者不仅可以了解到自己所选购食品的原料产地、生产者、生产日期等信息，还可以根据食品安全面评估系统对该食品进行认证，“享受放心食品”。
8）食品一旦变质，评估系统也会实进改变评估结果，提示消费者不要食用，或者通知零售商尽快将其撤下货架。
9）一旦发生紧急情况，不仅可以根据食品安全追溯系统找到每件食品的最终销售者，还可以找到流通或生产加工过程出现问题的环节，形成有政府统一管理、协调、高效运作的架构。
这也是国际上食品安全追溯管理模式的发展趋势。
6蔬菜基地追溯子系统
在市级蔬菜基地建立蔬菜基地追溯子系统，对蔬菜从种子、化肥、农药等的采购，种殖，销售及出场等全过程进行监管。
6.1业务流程
6.2网络拓扑图
蔬菜基地内设一个数据服务器，处理蔬菜基地内的日常业务数据，再通过信息同步设备把本地数据同步到城市平台。
6.3功能说明
6.3.1经营者管理
经营者备案
进场单位蔬菜采购者（团体采购单位、超市）须凭有效证件身份证、营业执照，并提供对应复印件在蔬菜基地进行实名备案。
已在其他流通节点备案的单位采购者无须再备案。
进场个体蔬菜采购者（批发市场蔬菜经营户、菜市场蔬菜经营户、超市蔬菜经营户）须在所在经营场所（批发市场、菜市场、超市）进行主体备案。
经营者须持卡交易。
发放服务卡
对在本基地备案的进场单位蔬菜采购者发放肉类蔬菜流通服务卡。
补发服务卡
对于已备案的经营者，且流通服务卡损坏或丢失，由原备案节点补发服务卡。
经营者备案信息
经营者备案信息包含：
经营者编码、经营者名称、营业执照名称（企业名称或个人）、食品流通许可证号（食品卫生许可证号）、许可证起始时间、许可证终止时间、联系人、联系人电话、联系人手机号码、联系人身份证号码、联系人地址、法人代表、法人电话、法人手机号码、法人身份证号码、法人地址、信息更新时间、经营起始时间。
6.3.2采购管理
记录种子、化肥、农药采购的批次、供应商、品牌、采购量、采购时间、操作人等信息。
6.3.3种植管理
记录日常种植管理中各地块播种、施肥、打农药、收获等蔬菜种植全过程信息。
播种信息
地块名称、种子名称、种子品牌、种子数量（或重量）、播种时间、操作人
施肥信息
地块名称、化肥名称、化肥品牌、化肥数量（或重量）、施肥时间、操作人
打农药信息
地块名称、农药名称、农药品牌、农药数量（或重量）、打药时间、操作人
收获信息
地块名称、蔬菜品名、蔬菜品种、收获数量（或重量）、收获时间、操作人
6.3.4蔬菜检测信息
检测时间、蔬菜地块、蔬菜品名、蔬菜品种、样品编号、检测员、检测结果、检测结果说明。
6.3.5销售管理
录入销售单（电子台帐）
自提：
经营者持卡购买蔬菜后，将基地名称、蔬菜品名、蔬菜品种、数量（或重量）、采购方、运输车辆号、销售批次码、销售时间等交易信息写入采购方流通服务卡中，同时写入追溯子系统服务器中。
配送：
如果是蔬菜基地向经营者（本地批发市场蔬菜经营户、菜市场蔬菜经营户、超市或超市蔬菜经营户、团体采购单位）配送，则由追溯子系统产生销售数据，由配送人员使用流通服务卡手持机进行刷采购方流通服务卡操作进行销售确认，并将销售数据通过GPRS网络上传到蔬菜基地追溯子系统中。
批发凭证
每条销售信息产生一个产地销售批次码，该批次码采用条形码的形式通过专用打印机打印在批发凭证上。
可追溯到该蔬菜基地及销售批次。
出场验卡验票
经营者持卡批发蔬菜后出场时，出场处工作人员对其进行验卡验票操作。
6.3.6基础数据管理
用户管理
管理及配置子系统的用户及权限
系统配置
设置子系统运行环境相关信息
终端审核
子系统获取城市平台认证后，方可投入使用
地块管理
记录种植地块信息。
品牌管理
记录种子、化肥、农药的品牌信息。
供应商管理
记录种子、化肥、农药的供应商信息。
6.3.7信息同步
下载数据
通过信息同步软件每十分钟自动下载宁波市肉类蔬菜追溯系统相关基础数据及经营者备案数据。
上传数据
通过信息同步软件十分钟内自动将经营者备案信息、采购信息、种植信息、蔬菜检测信息、销售信息同步到宁波市城市追溯管理平台数据中心，并由宁波市城市追溯管理平台及时将交易信息及时、自动传送到相应下游环节。
7RFID在蔬菜供应中的应用
7.1蔬菜供应中各环节
蔬菜供应和大多数农产品供应一样，也包括生产、加工、仓储、运输和销售等几个球节，提交新鲜蔬菜供应效率的关键也是如果协调几个环节及如何提高每个环节的效率。
目前国内新鲜蔬菜供应量示意图如图：
从蔬菜供应整体可以看到，通过使用RFID技术，能够方便地把整个供应中各个环节的信息读入公共数据库，各个环节也可以方便地增加相应环节的数据，消费者和相关主管部门也可以通过通信网络和终端进行查询和追溯。
7.1.1生产环节
生产环节主要是指导较具规模和规范的蔬菜种植基地，此类生产基地一般实行规模化种植、集约化经营、具有采用RFID技术的条件。
7.1.2加工环节
由于电子标签可以方便地添加信息，因此在加工环节中，可以首先读得电子标签包含的信息，加工企业可以根据本身需要和相关主管部门的要求添加必要的信息，如加工单位、加工日期、加工过程使用的添加剂、包装重量等，经过加工企业的数据充实后，产地信息和加工环节信息都已经存储在该电子标签中，终端者在零售或批发市场通过查询终端查询该产品信息时，便可以对其相关信息一缆无余，对于事故后追溯也变得容易可行。
7.1.3仓储环节
蔬菜作为一种时令产品，其对仓库环境要求高，尤其是在仓库环境欠佳的情况下，更应该减少蔬菜在仓库的存放时间，对于需要入库保存的蔬菜，在入库前通过电子标签数据读取，其包装规格、包装重量均自动读入计算机，由计算机处理后根据仓库特点形成库存信息，并输出入库区位、货架、货位的指令。
盘点时，终端读取蔬菜包装上的电子标签，并实时记录盘点的数量，现场清点完毕后，盘点人员确认清点的数量并上传至后台数据库中，后台数据库根据实时上传的资料与系统中的资料进行比较，数量若有诧异，则系统将自动生成盘点清单差异表，然后将数据提交上级或指示终端重复盘点，出库时也无须过多的人工参与就可以对库存数据自动更改。
RFID技术的使用，在大大加快出入库及仓库盘点速度、降低错误率的同导，也为使用计算机进行库存管理、提高仓库管理的自动化程度提供了方便。
7.1.4运输环节
RFID技术在新鲜蔬菜运输环节中的应用主要体现为在途货物的监控、跟踪及口岸检查。
把RFID技术和GPS结合起来，可以为物流公司提供实时监控和跟踪服务，同时对业主而言也可以通过计算机网络方便地知道自己的货物到达了什么位置，在经过口岸接受检查时，检查单位无需拆开蔬菜包装，只要通过手持式阅读器就可以知道包装产品的具体内容，大大提高了口岸检查速度并缓解口岸拥挤压力。
7.1.5销售环节
RFID技术在零售环节中的应用体现为零售商店或超市内单位包装蔬菜防盗、蔬菜有效期监控和临时销售等。
RFID防窃技术就是将电子标签置入商品包装，由计算机系统通过现场的阅读器等配套设施实时监控商店中各种商品的标签。
这样，零售商就能放心地开架销售，RFID电子标签能够对某些具有时效性的商品的有效期进行监控，如对某食品进行跟踪，一旦超过了有效期，标签就会发出报警。
8生猪基地追溯子系统
在市级生猪基地建立生猪基地追溯子系统，对生猪从饲料、药品等的采购，仔猪的采购或出生，养殖，销售及出场等全过程进行监管。
8.1业务流程
8.2屠宰场电子标签轨道衡系统组成
屠宰场电子标签轨道衡系统由：
轨道衡、称重数模转换器、LED数码显示屏（选购）、进理货机、挂钩（含：
电子标签、卡座）、挂钩电子标签读写卡器、出货理货机组成。
在商务部“放心肉”服务体系建设试点工作中，解决了屠宰场、市场的肉类可追溯管理。
现场照片
根据上述屠宰场生猪屠宰的工艺流程，RFID轨道衡系统，则主要是以采集供应商信息及生猪进货验证、过磅出货与交易这三个环节进行工作。
具体的工作流程如下：
8.2.1生猪屠宰溯源信息采集
1、信息采集点一：
基础信息（也可以不用配电脑，与进货理货机共用同一台）
1）使用时系统，首先操作员通过电脑，用IC卡进行上岗工号登记，可以对
操作人员进行管理。
2）生猪供货商进场时须登记领取IC卡，在卡内输入供货商的身份或单位等
信息资料、生猪的检验检疫等证明和基本信息资料。
3）进货时，读取供货商户的IC卡，获取商户的基本信息，及其所供应的猪
是否具备完整的生猪进货检疫验证手续。
2、信息采集点二：
进货信息
生猪进货屠宰后，在屠宰过程中经过对猪内脏及酮体检验，通过进货理货机
读取该头猪所对应的挂钩号及并将这头猪的检验信息上传至交易中心的服务器，
同时记录在供货商户的IC卡中。
，相关的信息有：
1）屠宰场企业档案信息。
2）生猪来源产地信息。
3）生猪宰后检疫信息。
4）肉品品质检验病猪信息
5）生猪、肉品无害化处理信息
6）宰后检测信息。
7）肉品品质检验病猪信息
8）生猪、肉品无害化处理便信息
3、信息采集点三：
出货信息
出货（交易）时，出货理货机在称重时不必把白条肉卸下来过磅，只要挂着白条肉的挂钩过称重区域，无需停留，轨道衡就能自动获取挂钩上白条猪的重量，安装在轨道挂钩上的挂钩电子标签经过读卡器，自动读取挂钩电子标签中的挂钩号，出货理货机可以将对应的挂钩号、轨道衡的称重数据，自动上传至服务器进行处理。
买方持IC卡刷卡并写入所买该挂钩号的白条猪信息并打印出相关凭证，从而实现屠宰场和肉类批发市场对每一头猪的电子结算和质量可追溯。
8.3网络拓扑图
生猪养殖基地内设一个数据服务器，处理养殖基地内的日常业务数据，再通过信息同步设备把本地数据同步到城市平台。
屠宰场电子标签轨道衡系统溯源拓扑图：
8.3.1屠宰场电子标签轨道衡系统溯源系统专用设备
1、进货理货机
进货理货机需要完成进货信息录入和检疫信息录入的作用。
可以同时完成上述信息采集点1、2的工作。
进货理货机含：
工业级触摸屏专用电脑、IC卡读卡器、防水键盘、漏电断路器和悬挂式机箱、安装支架。
进货理货机功能：
1）具有防水、防触电、耐高温功能，适应低温工作环境（-20--+40）。
）
2）具有读取电子标签功能及读取单轨衡数据的功能，可提供给最终用户对端口溯源的基本数据。
3）具有手工输入商户基本信息的功能，对于新的商户或需补充信息的商户，可以通过进货理货机，录入相关信息，从而形成完整的商户信息。
4）具有联网功能，所有信息都通过网络，在数据中心获取或保存相关信息。
5）具有读取IC卡的功能，通过读卡，获取商户的基本信息；
通过刷卡，获取信息打印交易凭证。
2、单轨衡
屠宰轨道衡直接安装在屠宰车间的滑行轨道上，达到Ⅲ级秤的标准。
1）执行标准--------------GB/T7722-2005Ⅲ级秤标准
2）称重量程--------------150㎏-200㎏
3）分度值：
-------------3/10000
4）专用数码显示屏--------3英寸高亮度LED
5）去皮范围：
------------99999
6）传感器负载能力：
------可驱动700Ω
7）电源电压：
-----------12V（+10%～-15%）
8）储藏湿度：
------------≤70%RH无结露
9）工作湿度：
--------≤90%RH元结露
10）储藏环境温度：
-------10℃～+50℃
11）工作环境温度：
------0℃～+50℃
3、出货理货机
出货理货机功能：
1）具有联网功能，所有信息都通过网络，在数据中心获取或保存相关信息。
2）具有读取ID卡电子标签的功能，可以读取IC卡，通过读卡获取商户的基本信息；
3）具有打印凭证的功能，通过刷卡获取信息，打印交易凭证。
4）具有防水、防触电、防撞击、耐高温耐低温功能（-20--+40）。
根据用户需求，选配电脑型或嵌入式单片机型：
1）电脑型含：
工业级触摸屏专用电脑、IC卡读卡器、打印机、漏电断路器和悬挂式机箱、安装支架。
2）嵌入式单片机型含：
嵌入式电脑主控板、IC卡读写器、打印机、网络通讯模块、悬挂式机箱、安装支架。
4、屠宰挂钩电子标签
屠宰场的电子标签轨道衡系统，主要是在屠宰过程中，在套脚提升、刮毛修理提升、劈半（见屠宰场生猪屠宰的工艺流程图），这几个环节，挂钩随着轨道在提升的过程中，由于轨道倾斜，挂钩受到轨道夹角的挤压撞击，导致电子标签卡座破损。
为此，一要选用大功率电子标签，二要采用高抗冲工程塑料制作专用卡座将ID卡安装在挂钩之中，方能读取挂钩的ID卡号。
8.4具体功能说明
8.4.1经营者管理
进场单位肉类采购者如是经营主体，需在所在经营
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