ＲＦＩＤ在食品流通環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

[摘要] 食品流通安全是關(guān)系“民生”的一個重大問題。本文首先介紹RFID技術(shù)的基本工作原理，分析RFID技術(shù)在食品流通環(huán)節(jié)應(yīng)用的必要性，然后剖析了RFID技術(shù)在食品流通環(huán)節(jié)應(yīng)用所面臨的問題，最后展望了RFID在食品流通環(huán)節(jié)應(yīng)用的前景。

[關(guān)鍵詞] RFID 食品流通安全 追溯 追蹤

近年來，食品安全危機(jī)頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響了人們的身體健康，引起了全世界的廣泛關(guān)注。食品從原材料采購到加工再到運輸經(jīng)過多道環(huán)節(jié)，有些食品在出廠的時候是合格的，但在運輸倉儲過程中，卻出現(xiàn)了變質(zhì)、損壞，很多問題就出現(xiàn)在流通環(huán)節(jié)上，流通中的物理環(huán)境與運作方式是影響食品安全的重要因素之一。

所謂食品流通是指以食品的質(zhì)量安全為核心，以消費者的需求為目標(biāo)，圍繞食品購銷、倉儲、包裝、運輸、配送等過程環(huán)節(jié)而進(jìn)行的管理和控制活動。食品（特別是生鮮食品）在流通中對環(huán)境條件（如溫度和濕度）要求極為嚴(yán)格，需要在盡可能短的時間內(nèi)迅速配送到目的地，否則其營養(yǎng)、安全狀況將大打折扣，甚至嚴(yán)重影響消費者的健康。如何解決食品流通安全性問題，保護(hù)人民身體健康，已成為我國政府當(dāng)前的一項迫切任務(wù)和重要戰(zhàn)略舉措。將RFID技術(shù)應(yīng)用于食品流通環(huán)節(jié)，可以消除食品在流通過程中因物理環(huán)境和運作方式而造成的食品污染，提高食品流通的安全性。

一、RFID的基本工作原理

射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術(shù)，是一種利用射頻通信實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術(shù)（以下通稱RFID技術(shù)），它是基于無線電通訊技術(shù)，并且綜合了計算機(jī)、智能識別、大規(guī)模集成電路和網(wǎng)絡(luò)等高新技術(shù)，順應(yīng)了物流管理和供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域?qū)π畔⒆R別技術(shù)的要求發(fā)展起來的。

一般完整的RFID系統(tǒng)包含三個部分：天線、讀寫器、RFID標(biāo)簽（射頻卡）。通常的做法是把天線集成在讀寫器中，天線發(fā)射電磁波激活射頻卡上的感應(yīng)標(biāo)簽，RFID標(biāo)簽上有存儲器可以讀寫數(shù)據(jù)。RFID標(biāo)簽具有體積小、容量大、壽命長、可重復(fù)使用等特點，可支持快速讀寫、非可視識別、移動識別、多目標(biāo)識別、定位及長期跟蹤管理。RFID標(biāo)簽可以分為有源和無源兩種。有源標(biāo)簽內(nèi)嵌一個電池，它的數(shù)據(jù)可以被重寫和修改，存儲量可以達(dá)到1M字節(jié)，使用壽命可以達(dá)到10年。無源標(biāo)簽沒有獨立的外部電源，它通過接收天線發(fā)出的電磁波獲取能量，但是其體積比有源標(biāo)簽小，成本更加低廉，使用時間幾乎沒有限制。RFID系統(tǒng)可以采用很寬的頻率范圍，低頻波段（30KHz到500KHz）要求較近的感應(yīng)距離，但成本較低；高頻波段（850MHz 到 950MHz 以及2.4 GHz到2.5 GHz）通?？梢赃m用于更大的感應(yīng)范圍（最大可以達(dá)到27米）。RFID技術(shù)目前使用較多的是IEEE802.11B標(biāo)準(zhǔn)。2.4GHz的高頻道使服務(wù)器與終端之間的通道速度可達(dá)12Mbps，而且該頻段在很多國家都不受無線管制。

二、RFID在食品流通環(huán)節(jié)應(yīng)用的必要性

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高和消費觀念的轉(zhuǎn)變，全球消費者、制造商、供應(yīng)商和銷售商等都對食品安全提出了更高的要求，保證食品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、縮短交貨周期、準(zhǔn)確獲取食品安全信息等要求使得RFID技術(shù)在食品安全管理中有了發(fā)揮的空間。RFID技術(shù)在計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、光電技術(shù)和信息技術(shù)的支持下，以迅速、準(zhǔn)確地獲取、傳輸和反饋信息的主要特點，在食品安全管理的流通環(huán)節(jié)顯示出它的獨特作用。

1.RFID可以對食品流通過程進(jìn)行全程監(jiān)控

蓄、禽、肉、水產(chǎn)等初級農(nóng)產(chǎn)品，乳制品、熟食制品、豆制品、盒飯等加工食品，對食品流通環(huán)節(jié)的環(huán)境條件和存放時間要求比較高。流通過程不適當(dāng)?shù)臏囟取穸?、時間，是造成這類食品品質(zhì)劣化的主要原因。所以對食品在流通過程的溫度、時間、濕度、光照等的控制是保障食品安全的關(guān)鍵控制點，是提高食品安全所采取的主要技術(shù)控制手段。如現(xiàn)在的法規(guī)規(guī)定，盒飯存放在65度以上不得超過3小時，鮮乳一般在4度以下運輸?shù)鹊取Ｓ行┦称妨魍ㄆ髽I(yè)明知食品流通過程中的環(huán)境條件對食品流通安全的重要性，但為了節(jié)約成本，冷藏、冷凍車不開冷藏、冷凍功能，導(dǎo)致食品安全受到嚴(yán)重威脅。目前，幾乎所有食品在流通過程中都沒有建立起溫度追蹤和記錄機(jī)制，使得流通過程中由環(huán)境條件和時間導(dǎo)致變質(zhì)的食品能輕而易舉進(jìn)入市民餐桌上。目前在食品安全的保障體系中，流通領(lǐng)域是個薄弱的環(huán)節(jié)，倉儲、儲運、貨柜達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，致使許多出廠合格的產(chǎn)品，在流通環(huán)節(jié)變成不合格的，甚至成為腐爛變質(zhì)的食品。同時，由于管理不善，一些假冒偽劣產(chǎn)品進(jìn)入商店出售。RFID標(biāo)簽貼在食品包裝盒內(nèi)，可以記錄食品流通過程中所經(jīng)歷的溫度、濕度等，恰好可以保障食品流通環(huán)節(jié)的安全性。

2.食品安全“源頭”追溯和食品供應(yīng)鏈透明化管理

從理論上說，使用RFID標(biāo)簽后，每件食品都將擁有一個獨一無二的“身份證”。RFID技術(shù)通過對食品的惟一有效標(biāo)識，可以從源頭上控制食品安全。

RFID憑借其無線傳輸特性與物品標(biāo)識的惟一性和安全性，能建立準(zhǔn)確、完整的食品供應(yīng)鏈信息。標(biāo)簽上能覆蓋食品供應(yīng)鏈全過程的所有信息數(shù)據(jù)，完成了追溯食品來源的解決方案。RFID食品標(biāo)簽有兩種方法實現(xiàn)整個食品供應(yīng)鏈上的信息跟蹤：一種是自下游往上游方向回朔的叫做追溯（Tracing或Trace Back），就是消費者從銷售環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)購買的食品出現(xiàn)了安全問題，可以層層向上進(jìn)行追溯，最終確定問題所在，這種回朔方法主要用于問題產(chǎn)品的召回。另一種是自上游往下游方向追蹤的叫做追蹤（Tracking或Trace Forward），從農(nóng)場種植（養(yǎng)殖環(huán)節(jié)）、加工環(huán)節(jié)、運輸環(huán)節(jié)到銷售環(huán)節(jié)，這種方法主要用于查找造成質(zhì)量問題的原因，確定產(chǎn)品的原產(chǎn)地和特征。RFID對每一件食品提供高效、詳盡的控制，在從農(nóng)場到消費者餐桌的整個食品供應(yīng)鏈中，創(chuàng)建一系列可靠的食品信息。至此，RFID技術(shù)的應(yīng)用可以完成兩大食品安全管理目標(biāo)：食品安全“源頭”追溯和食品供應(yīng)鏈透明化管理。

3.RFID可以提高食品流通效率

RFID識別工作無須人工干預(yù)，可以自動進(jìn)行，還可工作于各種惡劣環(huán)境，具有可識別高速運動物體、同時識別多個標(biāo)簽、閱讀距離遠(yuǎn)、穿透能力強(qiáng)、智能化強(qiáng)、標(biāo)簽壽命長、信息處理量大且準(zhǔn)確等優(yōu)點，因此可以大大提高食品流通效率，縮短驗貨時間，提高食品流通安全。

三、RFID在國內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來，一系列觸目驚心的食品危機(jī)事件讓中國的消費者膽戰(zhàn)心驚，如 “蘇丹紅”事件、“多寶魚”、阜陽“大頭娃娃”劣質(zhì)奶粉、四川“豬鏈球菌”中毒等等。食品安全危機(jī)威脅著人們的健康和生命同時也給建造和諧社會造成了危害。我國政府已經(jīng)意識到：食品安全是影響民生的重大問題之一。政府為了解決食品流通安全在食品流通安全方面投入了大量的資金，并取得了豐碩的成果。

如在國家農(nóng)業(yè)部948項目“畜產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系”課題中，RFID技術(shù)應(yīng)用于畜牧業(yè)食品生產(chǎn)的全過程，包括飼養(yǎng)、防疫滅菌、產(chǎn)品加工、食品流通等各個環(huán)節(jié)，全面引入標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)規(guī)程和質(zhì)量監(jiān)管措施，建立“從農(nóng)場到餐桌”的食品供應(yīng)鏈跟蹤與可追溯體系，從而達(dá)到科學(xué)的全程化飼養(yǎng)監(jiān)控、安全化生產(chǎn)監(jiān)控、市場化可追溯的高質(zhì)量、高水平、高效益的目標(biāo)。2007年2月我國又完成了肉牛生產(chǎn)全程質(zhì)量安全可追溯體系的建立。目前我國已經(jīng)完成了基于RFID的生豬與肉牛全程質(zhì)量安全追溯的應(yīng)用，并且在全國各大城市如上海、廣東、安徽、四川、北京等地加速示范推廣進(jìn)程，這標(biāo)志著我國肉類食品的全程質(zhì)量和安全追溯管理達(dá)到了國際先進(jìn)水平 。

隨著RFID技術(shù)在食品安全管理應(yīng)用的成功與推廣，為了迎接2008年奧運會，北京將利用RFID技術(shù)實施奧運食品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)，通過建立奧運食品安全追溯體系，服務(wù)于“安全奧運”，同時將應(yīng)用成果推廣到整個農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)行業(yè)中。

但是要把RFID在整個食品流通行業(yè)中推廣還存在一定的困難還需要較長的時間。目前我國在整個食品流通過程中應(yīng)用自動追溯系統(tǒng)的實例寥寥無幾，國內(nèi)食品行業(yè)的全程可跟蹤供應(yīng)鏈尚未形成。

四、RFID 技術(shù)應(yīng)用于食品流通存在的問題

1.成本問題

RFID技術(shù)屬于比較復(fù)雜的新技術(shù)，成本較高，再加上其安裝配置也需要經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的專業(yè)人員，這成為其快速普及的一個主要障礙。此外食品的價值普遍較低，這就使得RFID標(biāo)簽應(yīng)用于單件食品存在難度。目前，每個RFID的標(biāo)簽的成本需要幾十美分，如果RFID的標(biāo)簽成本可以控制在幾美分的情況下，中國的一些最終用戶，包括零售企業(yè)、制造企業(yè)或者是物流公司都會開始采用RFID技術(shù)。

2.信息安全問題

目前針對RFID系統(tǒng)的攻擊主要集中于標(biāo)簽信息的截獲和對這些信息的破解。在獲得了標(biāo)簽中的信息之后，攻擊者可以通過偽造等方式對RFID系統(tǒng)進(jìn)行非授權(quán)使用。有研究結(jié)果表明，在不接觸RFID設(shè)備的情況下，盜取其中信息也是可能的。另外，RFID 的加密并非絕對安全，如果一個RFID芯片設(shè)計不良或沒有受到保護(hù)，有很多手段可以獲取芯片的結(jié)構(gòu)和其中的數(shù)據(jù)。

單純依賴RFID本身的技術(shù)特性也無法滿足RFID系統(tǒng)安全要求，因此在這項技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用之前有必要提前解決預(yù)計出現(xiàn)的安全隱私問題，這也是為什么RFID行業(yè)呼吁建立安全機(jī)構(gòu)的原因。無論如何，企業(yè)在實施和部署 RFID 應(yīng)用系統(tǒng)之前，必須進(jìn)行充分的業(yè)務(wù)安全評估和風(fēng)險分析，考慮綜合的解決方案、考慮成本和收益之間的關(guān)系，這樣才能為企業(yè)使用 RFID 帶來實效。

3.建立統(tǒng)一編碼標(biāo)準(zhǔn)，食品供應(yīng)鏈上環(huán)環(huán)相扣

將RFID 設(shè)備、供應(yīng)鏈軟件和倉庫管理系統(tǒng)等進(jìn)行有效集成，形成適應(yīng)不同的企業(yè)要求的完整解決方案是 RFID 技術(shù)應(yīng)用的一大難點。目前標(biāo)簽種類頗多，具體供應(yīng)鏈的各個過程應(yīng)用哪一種標(biāo)簽及讀寫器，例如是使用高頻還是低頻、有源還是無源、耳釘還是項圈的標(biāo)簽等，具體錄入哪些信息，需要制定相應(yīng)的應(yīng)用規(guī)范。

當(dāng)食品供應(yīng)鏈上各環(huán)節(jié)企業(yè)錄入產(chǎn)品信息的編碼體系或使用的頻段不統(tǒng)一就會造成最終消費者讀取信息的失敗或不完整，同時也增加了下游企業(yè)對不同頻段不同編碼體系的RFID標(biāo)簽閱讀器的需求，使得食品安全管理項目不經(jīng)濟(jì)，信息的錄入和讀取不便利，最終導(dǎo)致RFID技術(shù)應(yīng)用的失敗。因此由政府牽頭，組織行業(yè)協(xié)會配合國家有關(guān)部委盡快制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，建立統(tǒng)一的食品安全管理編碼體系。另外行業(yè)協(xié)會的成立應(yīng)有助于加強(qiáng)食品供應(yīng)鏈中各個環(huán)節(jié)之間的相互聯(lián)系，從而保證錄入信息的完整統(tǒng)一。

五、RFID在食品流通行業(yè)的應(yīng)用前景

雖然RFID目前在流通行業(yè)中的運用存在很多困難，如成本過高，缺乏統(tǒng)一的編碼標(biāo)準(zhǔn)，信息安全等問題。但是隨著消費者食品安全意識的提高，消費者將會愿意為食品流通安全埋單。更何況隨著RFID技術(shù)成熟和推廣，成本將會不斷的下降，而且會進(jìn)一步解決RFID的信息安全問題。

RFID技術(shù)作為一種快速、適時、準(zhǔn)確處理信息的高新技術(shù)，被列為21世紀(jì)十大重要技術(shù)之一。隨著全球基于供應(yīng)鏈競爭的加劇，新技術(shù)的應(yīng)用必然是企業(yè)獲取競爭優(yōu)勢的重要籌碼。各國政府和實力雄厚的公司也在建立RFID研發(fā)、應(yīng)用指導(dǎo)中心，積極開展制定有關(guān)RFID應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。我國可以抓住這個機(jī)會建立新的經(jīng)濟(jì)增長點，使相關(guān)企業(yè)可以擁有自己的核心技術(shù)，使供應(yīng)鏈管理跨上新臺階。可以肯定的是，未來RFID技術(shù)將在未來的中國食品流通行業(yè)普及。

參考文獻(xiàn):

[1]Multi-Temp Solutions Improve Food Safety，John Karolefski，F(xiàn)ood Logistics; Jun 2007; 96; ABI/INFORM Trade Industry.14

[2]王云爭王明磊:自動識別技術(shù)在食品安全中的集成與應(yīng)用綜述[J]．中國自動識別技術(shù)．2006(2):45～48

[3]科技部:中國射頻識別(RFID)技術(shù)政策白皮書[R]．中華人民共和國科學(xué)技術(shù)部等十五部委，2006，16

[4]潘開靈程奇:基于RFID技術(shù)的供應(yīng)鏈管理研究[J]．物流科技，第28卷總第124期28～31