基于RFID技術的農(nóng)產(chǎn)品物流信息管理系統(tǒng)研究

陳昶行

摘 ? 要：農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全越來越受重視，RFID技術也隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展逐步被大眾熟知，如何利用RFID技術構(gòu)建更好的農(nóng)產(chǎn)品物流信息管理系統(tǒng)以提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全成為當下熱點。本文簡單介紹了目前我國農(nóng)產(chǎn)品物流的現(xiàn)狀和信息管理的不足，分析了基于RFID技術的農(nóng)產(chǎn)品物流信息管理系統(tǒng)應用的實際意義，并提出了基于RFID技術的農(nóng)產(chǎn)品物流信息管理系統(tǒng)的具體設計思路和實現(xiàn)流程，目的為進一步提高我國農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全，降低物流成本。

關鍵詞：RFID技術;農(nóng)產(chǎn)品;物流信息管理;質(zhì)量安全

一、RFID技術介紹

RFID技術是一種利用無線電的信息識別技術，簡稱無線射頻技術。通常一個RFID系統(tǒng)會由以下三部分組成：電子標簽，識讀器和天線。識讀器可通過發(fā)射無線電波在幾厘米到幾米的距離內(nèi)將電子標簽內(nèi)存儲的信息讀取出來，從而做到對產(chǎn)品的非接觸式自動識別。其工作原理如下：讀寫器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號形成其特有的射頻場，電子標簽內(nèi)的內(nèi)置天線在其進入該射頻場時將會獲得感應電流。該感應電流經(jīng)升壓后可以為電子標簽提供能量。此時，電子標簽會利用該感應電流將其攜帶的信息通過射頻前端電路送入邏輯控制電路進行后續(xù)信息處理，信息處理完成后將通過其內(nèi)置發(fā)送天線被發(fā)送出去，此時天線將接收其發(fā)送過來的載波信號，該信號經(jīng)調(diào)節(jié)器被傳送到讀寫器后被執(zhí)行解調(diào)和解碼操作后送入后臺主系統(tǒng)進行處理。

將RFID 技術應用于農(nóng)產(chǎn)品物流信息管理系統(tǒng)具有良好的適應性。首先，由于農(nóng)產(chǎn)品易腐易變質(zhì)因此農(nóng)產(chǎn)品物流最首要的因素便是保證時間最短效率最高。而RFID技術最大的優(yōu)點之一便是可以快速掃描，其識讀器可同時識讀多個電子標簽，大大提高了信息采集效率，因而節(jié)省了物流時間。其次，農(nóng)產(chǎn)品由于新鮮采摘通常比較潮濕有時還帶有泥土，如果采用傳統(tǒng)紙質(zhì)標簽對其進行標記有時標簽會在運輸途中掉落或被破壞，而電子標簽和傳統(tǒng)條形碼相比具有更高的抗污染能力和防水性，并且由于其通過芯片儲存數(shù)據(jù)因此可以被做成各種各樣的形狀從而在抗損耐久易讀易攜帶這一方面具有很強的優(yōu)勢。此外，電子標簽的可重復使用以及其可被穿透無屏障閱讀的特性都是大大利于農(nóng)產(chǎn)品物流發(fā)展的重要因素。將RFID技術應用于農(nóng)產(chǎn)品物流信息管理系統(tǒng)可實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡技術和GIS、GPS 技術的集成，有利于推動農(nóng)產(chǎn)品物流信息管理的現(xiàn)代化進程，利于農(nóng)產(chǎn)品市場的發(fā)展進步。

二、RFID技術應用于農(nóng)產(chǎn)品物流信息管理系統(tǒng)的背景與意義

1.當前我國農(nóng)產(chǎn)品物流發(fā)展現(xiàn)狀

農(nóng)產(chǎn)品市場規(guī)模比較小且體系不完善。中小城市以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)仍以小型農(nóng)貿(mào)市場為主，輻射面廣的大型農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場十分有限，農(nóng)產(chǎn)品市場配套設施不完備，管理水平、信息手段相對落后，交易規(guī)范化程度不高。大部分農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)營仍停留在小商小販層面，目前農(nóng)產(chǎn)品并不能做到在全省乃至全國范圍內(nèi)流通。

農(nóng)產(chǎn)品供應源的生產(chǎn)環(huán)節(jié)落后，集約化程度低，且物流供應鏈環(huán)節(jié)多導致農(nóng)產(chǎn)品物流成本較高。

農(nóng)產(chǎn)品物流的信息管理水平低，大多數(shù)地方政府在建立農(nóng)產(chǎn)品物流體系時往往看重短期回報而忽略長遠利益因此較少投資農(nóng)產(chǎn)品物流的信息系統(tǒng)管理建設。因此導致物流信息資源匱乏，不能被有效發(fā)送和接收，農(nóng)產(chǎn)品物流實體的流向和流程并不能準確的被掌握，由此造成農(nóng)產(chǎn)品物流市場發(fā)展過程中的種種問題，比如市場規(guī)模小、集散功能弱、產(chǎn)業(yè)帶動差、質(zhì)量安全水平低等。

2.應用RFID技術的實際意義

（1）可實現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品追蹤和追溯管理

近幾年，食品安全成為公眾普遍關注的重點。例如糧食、蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品作為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡氖澄?，尤為受到重視。我國國務院?003年起已經(jīng)開始在全國實施“食品藥品放心工程”，農(nóng)產(chǎn)品便是其中重點整治對象。保證農(nóng)產(chǎn)品安全必須確保其在產(chǎn)、流通、消費各個環(huán)節(jié)都安全。如何加強對農(nóng)產(chǎn)品安全的監(jiān)管便涉及到對農(nóng)產(chǎn)品物流過程中追蹤和追溯的問題?；赗FID技術的農(nóng)產(chǎn)品物流信息管理系統(tǒng)可實現(xiàn)這種追蹤和追溯。利用RFID 技術可實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)商到餐桌的全程信息交互。農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)商可對其產(chǎn)品的后續(xù)加工進行跟蹤，監(jiān)管部門可對物流全程進行監(jiān)控，消費者可隨時查詢農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)信息和加工信息，一旦出現(xiàn)食品安全問題，通過追溯即可查出問題環(huán)節(jié)所在。此系統(tǒng)可大大提高食品的安全性。在2008 年北京奧運會期間，奧運食品便被貼上了RFID標簽，其物流全程被實時跟蹤監(jiān)控以保證食品安全。

（2）可降低農(nóng)產(chǎn)品運輸損耗節(jié)省成本

我國農(nóng)產(chǎn)品物流目前發(fā)展并不完善。每年由于運輸不當使水果、蔬菜、乳制品等食品腐爛變質(zhì)造成的經(jīng)濟損失達1000 億元以上， 人均損失近百元。我國的水果蔬菜在物流環(huán)節(jié)上的損失率高達25% ～30% ， 而發(fā)達國家一般只有5%左右。利用RFID 技術可實現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品物流全程的溫濕度監(jiān)測以便實時調(diào)節(jié)減少變質(zhì)損失。同時，只有建立基于RFID 技術的農(nóng)產(chǎn)品物流信息管理體系替代傳統(tǒng)模式將上下游的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈整合，提高農(nóng)產(chǎn)品信息在產(chǎn)地——批發(fā)市場——零售市場的采集速度和信息共享程度， 才可以使農(nóng)產(chǎn)品物流效率有效提高。此外，利用RFID和WSN、GPS 技術的結(jié)合可在運輸途中對運輸路線進行優(yōu)化并可實現(xiàn)運輸全程監(jiān)控，進一步提高物流效率，減少農(nóng)產(chǎn)品運輸過程中的損耗。

（3）可維護正品打擊假冒偽劣產(chǎn)品

RFID 技術由于具備對數(shù)據(jù)信息進行加密保護的功能因而不易被偽造，也因此可為農(nóng)產(chǎn)品提供更高的可靠安全的保障性。在國外RFID 技術已被廣泛應用于農(nóng)產(chǎn)品的防偽和貴重產(chǎn)品的防盜。 目前我國也已取得農(nóng)產(chǎn)品RFID 防偽方面的一定成就。2006 年浙江省水產(chǎn)局和國家環(huán)?？偩钟袡C食品發(fā)展中心在國內(nèi)水產(chǎn)業(yè)推出了魚類產(chǎn)品智能防偽卡——千島湖“淳牌”有機魚身份證便是一個很好的農(nóng)產(chǎn)品RFID防偽技術的應用實例。此外利用RFID技術可防止銷售商篡改農(nóng)產(chǎn)品信息，從而保護了消費者的權(quán)益。比如商家售賣螃蟹時也許會宣傳其產(chǎn)地是某著名產(chǎn)地，消費者在購買后可根據(jù)其電子標簽查得其真實產(chǎn)地及捕撈時間等原始信息判斷商家是否欺騙消費者。

（4）可提高我國農(nóng)產(chǎn)品的國際競爭力

我國農(nóng)產(chǎn)品若想在國際農(nóng)產(chǎn)品市場上占有一席之地，必須嚴格把關農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全和品質(zhì)好壞。利用RFID技術可實現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品進行跟蹤，管理和追溯的同時，存儲大量農(nóng)產(chǎn)品的相關數(shù)據(jù)， 從而幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者和銷售商依據(jù)這些數(shù)據(jù)進行分析與研究， 做到對市場需求的準確把握和合理預測，從而制定更優(yōu)的下一季生產(chǎn)銷售計劃，以便更好地提升國際競爭力。

三、系統(tǒng)設計與具體實現(xiàn)

1.系統(tǒng)設計框架

本系統(tǒng)可對從農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地源頭至農(nóng)產(chǎn)品銷售從對農(nóng)產(chǎn)品貼電子標簽并初始化標簽開始的全過程進行信息跟蹤管理。系統(tǒng)的設計框架如下圖所示：

農(nóng)產(chǎn)品物流信息管理系統(tǒng)示意圖

2.數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集是一個物流信息管理系統(tǒng)的重中之重，信息系統(tǒng)是否有效在很大程度上取決于數(shù)據(jù)采集是否準確，全面。因此在數(shù)據(jù)采集階段必須保證數(shù)據(jù)的真實性、準確性以及時效性。在此系統(tǒng)中，需要在農(nóng)產(chǎn)品流通的全程各個環(huán)節(jié)安裝數(shù)據(jù)采集裝置。從供應鏈源頭開始，在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)地必須進行原始數(shù)據(jù)采集，對農(nóng)產(chǎn)品進行相應的電子標簽制作記錄其原始生產(chǎn)信息。例如農(nóng)作物的全部生產(chǎn)信息，包括育苗、除草、用藥、施肥、澆水、整枝、采收、脫粒、晾曬、整理、包裝、堆放等信息，例如動物的飼養(yǎng)信息，包括飼料種類，生長年限，是否生病等信息。其次是運輸環(huán)節(jié)，對運輸車輛以及轉(zhuǎn)運地點例如收費站、貨場、倉庫、港口、碼頭等地需安裝RFID讀寫設備，通過對經(jīng)過這些地點的電子標簽的識讀，監(jiān)管人員可采集相關農(nóng)產(chǎn)品運輸車輛的信息及物流周轉(zhuǎn)信息并將其存儲到數(shù)據(jù)庫以實現(xiàn)跟蹤。接著是對農(nóng)產(chǎn)品加工環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集，農(nóng)產(chǎn)品加工是指以人工生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)物料和野生動植物資源為原料進行工業(yè)生產(chǎn)活動的總和。利用RFID技術可將農(nóng)產(chǎn)品加工過程中的原料情況和產(chǎn)成品情況進行相關信息的快速采集并錄入數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)信息化。所有以上的數(shù)據(jù)采集都必須基于RFID技術，只有電子標簽才擁有巨大的信息存儲量，才可以儲存?zhèn)鹘y(tǒng)標簽無法儲存的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、運輸、加工全過程的信息。

信息采集是農(nóng)產(chǎn)品物流信息管理系統(tǒng)的核心，是數(shù)據(jù)管理以及數(shù)據(jù)交換的基礎。農(nóng)產(chǎn)品信息采集的越準確，保存記錄的越完整，越方便之后對各環(huán)節(jié)節(jié)點及時查詢，越方便實現(xiàn)更快更準確的農(nóng)產(chǎn)品的追蹤和溯源。

3.物流信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)流程

利用RFID 技術進行農(nóng)產(chǎn)品物流信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建和應用可對農(nóng)產(chǎn)品的商品生命全周期信息進行信息化的實時掌控和追蹤，可大大降低人工費用和加工成本。具體的信息管理實現(xiàn)流程如下：首先需建立各地聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫以記錄農(nóng)產(chǎn)品的原始采集數(shù)據(jù)和后期經(jīng)過處理的信息數(shù)據(jù)，然后是在各個環(huán)節(jié)對數(shù)據(jù)進行調(diào)用和查詢。此時需要RFID識讀器對農(nóng)產(chǎn)品的電子標簽進行識讀，將其上所存儲相關信息或電子編碼進行讀取，讀取完成后識讀器將會把該信息交由RFID中間件系統(tǒng)進行信息處理。中間件系統(tǒng)將以讀取出的信息作為信息源，進入數(shù)據(jù)庫中查詢該農(nóng)產(chǎn)品的詳細信息，此查詢過程優(yōu)先選擇本地管理系統(tǒng)，如未查詢到相關信息，則利用網(wǎng)絡連接更大更高級的數(shù)據(jù)庫進行查詢，最終將查詢到的信息和電子標簽所儲存的編號信息一起存入信息系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)庫中供查詢者查閱。以下將按物流進程三大模塊對該系統(tǒng)的實現(xiàn)流程進行具體分析：

加工過程信息管理實現(xiàn)流程：在農(nóng)產(chǎn)品原材料和半成品或成品上粘貼電子標簽，生產(chǎn)負責人員通過信息管理系統(tǒng)在相應的電子標簽內(nèi)寫入相應農(nóng)產(chǎn)品的用料情況、完成工位、成品時間、規(guī)格型號、檢驗結(jié)果、防偽信息、保質(zhì)期或有效期等加工過程信息。同時將一定數(shù)量的RFID識讀器安裝在關鍵工位以便將相關加工信息讀取并傳輸?shù)胶笈_主系統(tǒng)實現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品加工全過程的實時跟蹤和監(jiān)控，這樣可大大提高農(nóng)產(chǎn)品加工過程的信息化管理，降低人力成本，減少人工失誤。

運輸過程信息管理實現(xiàn)流程：通過讀寫器對加工成品上的電子標簽進行信息補充，將運輸信息進行再錄入，錄入完成后監(jiān)管人員可通過RFID技術和GIS、GPS系統(tǒng)的結(jié)合對運輸全過程進行監(jiān)控，這樣的實時監(jiān)控有利于克服物流途中調(diào)換貨及繞道運輸?shù)炔涣夹袨椤４送夤毯徒?jīng)銷商都可通過查詢相關電子標簽的信息隨時獲取農(nóng)產(chǎn)品的物流信息和所處的運輸狀態(tài)。

銷售、庫存、售后跟蹤信息管理實現(xiàn)流程：農(nóng)產(chǎn)品到達經(jīng)銷商后， 利用RFID 與GIS、GPS 的集成環(huán)境可將其原始生產(chǎn)信息和加工信息進行讀取， 并寫入采購人、采購地點、單價、商品分類、入倉和出倉人、貨架名稱等銷售信息。如此顧客只需查詢一下電子標簽的內(nèi)容即可對該農(nóng)產(chǎn)品的所有信息了如指掌，購買后一旦有問題也可準確的找到問題所在。因此可提高銷售效率，降低銷售成本， 也便于實施售后服務的跟蹤管理

4.信息處理

農(nóng)產(chǎn)品由于其自身特點造成了其信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的信息量龐大。因此如何實時處理龐大的數(shù)據(jù)并進行實時反饋就成了首要解決的問題。一般PC機遠不能滿足該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力要求。因此構(gòu)建此信息管理系統(tǒng)還需構(gòu)建云計算平臺，利用云計算的計算資源將所有信息數(shù)據(jù)資源匯聚在“云端”進行處理。同時云端平臺的引入還可使消費者能夠非常便利地通過電腦、手機等上網(wǎng)工具實時查詢農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的相關信息。

四、結(jié)語

通過利用RFID技術的農(nóng)產(chǎn)品物流信息管理系統(tǒng)使農(nóng)產(chǎn)品追溯成為可能，有利于提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全，此外該系統(tǒng)也為農(nóng)產(chǎn)品物流提供了更現(xiàn)代的信息化管理手段，更好的促進了農(nóng)產(chǎn)品市場的發(fā)展。

參考文獻：

[1]譚裴.基于RFID技術的倉儲管理系統(tǒng)方案設計[J].軟件導刊，2012（7）.

[2]孟曉明. 基于RFID 的物流信息管理系統(tǒng)模型研究[J].微計算機信息，2006.

[3]王曉思，孫靜，林峰等. 基于云計算和RFID 技術的農(nóng)產(chǎn)品物流信息系統(tǒng)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學. 2013（7）.

[4]劉成華，賀盛瑜.基于RFID 技術的農(nóng)產(chǎn)品物流體系研究[J].農(nóng)村經(jīng)濟，2012（10）.

[5]胡藝峰，張友華，李紹穩(wěn)等. 基于RFID技術的農(nóng)產(chǎn)品流通信息系統(tǒng)研究[J].數(shù)字技術與應用，2011（5）.