基于RFID技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品全程冷鏈物流應(yīng)用研究

楊陽

摘要：本文主要面向時(shí)下國(guó)內(nèi)普遍關(guān)注的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全難題，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，提出了利用RFID技術(shù)保證在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)送、發(fā)售四個(gè)環(huán)節(jié)的全程冷鏈物流，保障農(nóng)產(chǎn)品從產(chǎn)地到消費(fèi)者終端的食品安全需求。

關(guān)鍵詞：RFID技術(shù)；全程冷鏈；實(shí)時(shí)監(jiān)控

保證農(nóng)產(chǎn)品的全程冷鏈物流是實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的先決條件，為實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)產(chǎn)品質(zhì)量安全要求，需要在農(nóng)產(chǎn)品的各個(gè)環(huán)節(jié)引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)冗^程實(shí)現(xiàn)全程跟蹤與監(jiān)控，保證農(nóng)產(chǎn)品從田間到餐桌整條供應(yīng)鏈上的質(zhì)量安全。農(nóng)產(chǎn)品的全程冷鏈物流，應(yīng)該重點(diǎn)監(jiān)控生產(chǎn)環(huán)節(jié)、儲(chǔ)存環(huán)節(jié)、運(yùn)送環(huán)節(jié)和銷售環(huán)節(jié)四個(gè)環(huán)節(jié)。

一、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是冷鏈物流的起點(diǎn)，監(jiān)管者首先要了解的是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中要注意的問題。如：農(nóng)產(chǎn)品的采摘時(shí)機(jī)，農(nóng)產(chǎn)品的分類標(biāo)準(zhǔn)等。在了解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本知識(shí)以后，通過基于整個(gè)農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的信息采集系統(tǒng)，即RFID系統(tǒng)，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品單元進(jìn)行貼標(biāo)操作。通過對(duì)于該系統(tǒng)的實(shí)際操作，從整個(gè)供應(yīng)鏈的開端掌握冷鏈物流過程中的信息采集傳遞過程。

農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)核心業(yè)務(wù)流程包括采摘、檢疫檢驗(yàn)、貼標(biāo)、生產(chǎn)、入庫暫存，在該階段需要用到的冷鏈設(shè)施設(shè)備包括：

1、真空預(yù)冷機(jī)

該設(shè)備主要依托于真空遇冷技術(shù)，水達(dá)到沸點(diǎn)會(huì)蒸發(fā)，而蒸發(fā)會(huì)帶走大量的熱量，因此，真空遇冷的原理就是通過降低機(jī)器內(nèi)的氣壓，使得水的沸點(diǎn)降低。在常溫下農(nóng)產(chǎn)品表面的水分就已蒸發(fā)，伴隨著水分的蒸發(fā)，就達(dá)到了降低溫度的目的。

2、產(chǎn)地移動(dòng)快速預(yù)冷設(shè)備

目前國(guó)際上較先進(jìn)的是日本電裝（DENSO）產(chǎn)地快速移動(dòng)預(yù)冷設(shè)備，采用空氣預(yù)冷的方式使果蔬等快速去除田問熱將產(chǎn)品降到適宜溫度，與真空遇冷技術(shù)的原理不同，空氣預(yù)冷并不改變氣壓，而是直接通過冷空氣的低溫效應(yīng)，將常溫的空氣排出，使農(nóng)產(chǎn)品的環(huán)境溫度降低，從而維持一個(gè)低溫空間。優(yōu)點(diǎn)是可以通過調(diào)節(jié)輸入冷空氣的溫濕度影響儲(chǔ)存環(huán)境，操作簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是速度較慢。

3、移動(dòng)式工業(yè)冷風(fēng)機(jī)

低碳環(huán)保是社會(huì)對(duì)現(xiàn)代物流的一項(xiàng)新要求，傳統(tǒng)的遇冷設(shè)備的空氣污染嚴(yán)重，而工業(yè)冷風(fēng)機(jī)卻能適應(yīng)低碳環(huán)保的要求，沒有使用氟利昂等制冷劑，而是通過空氣蒸發(fā)散熱的原理，降低儲(chǔ)存設(shè)施中的溫度，且設(shè)備操作簡(jiǎn)單，普通員工都能正常使用。

二、農(nóng)產(chǎn)品冷鏈倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)

近年來，人們的收入水平不斷提高，對(duì)生活質(zhì)量特別是食品安全質(zhì)量要求也不斷重視，越來越多的消費(fèi)者認(rèn)識(shí)到農(nóng)產(chǎn)品冷凍、冷藏的必要性，使得冷鏈企業(yè)發(fā)展迅速。冷庫存儲(chǔ)作為基于物聯(lián)網(wǎng)的全程冷鏈物流的主體而存在，冷庫存儲(chǔ)主要包括速凍區(qū)、冷凍區(qū)、冷藏區(qū)與氣調(diào)區(qū)。主要功能是對(duì)生鮮食品的出入庫、移庫管理、RF手持?jǐn)?shù)據(jù)采集終端的應(yīng)用、條形碼的讀寫、電子標(biāo)簽輔助盤點(diǎn)操作、電子標(biāo)簽輔助補(bǔ)貨操作等環(huán)節(jié)。

冷鏈倉儲(chǔ)的核心業(yè)務(wù)流程包括兩大部分：入庫流程與出庫流程。入庫流程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)完成農(nóng)產(chǎn)品商品化處理后（必需貼標(biāo)），進(jìn)行入庫上架操作。出庫流程是由超市零售環(huán)節(jié)的《智能超市管理系統(tǒng)》向冷庫倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)下訂單，冷庫倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)進(jìn)行審核訂單等出庫流程。在該階段需要用到的冷鏈設(shè)施設(shè)備包括：

1、氣調(diào)保鮮庫

水果的正常生長(zhǎng)離不開呼吸作用，而空氣中氧氣和二氧化碳的濃度會(huì)影響水果呼吸作用的程度，因此，改變空氣中這兩種氣體的濃度，就可以在一定程度上減緩呼吸作用的效果，從而增加水果的儲(chǔ)存期限。氣調(diào)庫正是運(yùn)用了這項(xiàng)原理，通過向倉庫沖入氮?dú)獾姆椒ǎ瑏碚{(diào)節(jié)庫內(nèi)的空氣成本比例，延緩呼吸作用對(duì)水果生長(zhǎng)的影響，實(shí)現(xiàn)水果更長(zhǎng)時(shí)間的保鮮。

2、冷藏倉庫

常見的微生物生長(zhǎng)需要溫濕度的條件較高，可以通過降低溫度來抑制微生物的生長(zhǎng)，殺死有害的病菌，降低農(nóng)產(chǎn)品的腐爛率；另外與氣調(diào)庫的目的一樣，低溫還可以減緩呼吸作用的程度，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)場(chǎng)更長(zhǎng)時(shí)間的保鮮，但需注意冷藏溫度應(yīng)該控制在0℃～15℃范圍內(nèi)。

3、冷凍庫

冷凍庫通過壓縮機(jī)，使用制冷劑降低庫內(nèi)環(huán)境的溫度，同時(shí)冷凍庫的建設(shè)一般采用隔熱材料，阻擋外界過高的溫度，庫內(nèi)溫度控制在20qC到一10℃，存放的農(nóng)產(chǎn)品以肉類、禽類為主。

4、速凍庫

速凍庫與冷凍庫的原理相同，只不過其壓縮機(jī)功率更大，所以降低環(huán)-境的溫度速度也就越快。速凍庫的溫度一般為-15℃～-35℃，主要設(shè)備有雙級(jí)活塞風(fēng)冷壓縮機(jī)，膨脹閥，電磁閥，DT系列冷風(fēng)機(jī)，速凍庫主要用于水產(chǎn)，肉食、藥品、藥材、化工原料等物品在常溫狀態(tài)下降溫到冷藏庫中存儲(chǔ)，一般降至中心溫度-15℃。在配置中冷量配比比較大。

三、農(nóng)產(chǎn)品冷鏈運(yùn)輸環(huán)節(jié)

基于WEBGIS技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)企業(yè)運(yùn)輸管理工作的全程監(jiān)控軟件，可用于對(duì)企業(yè)訂單、車輛、駕駛員、車廂溫度的管理與監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)企業(yè)運(yùn)輸業(yè)務(wù)的系統(tǒng)化、規(guī)范化、電子化和實(shí)時(shí)化，還能利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、GIS技術(shù)對(duì)訂單內(nèi)各種信息進(jìn)行監(jiān)控管理，如審批、查詢、定位和監(jiān)控，包括系統(tǒng)管理員、審批員、派車員、駕駛員四個(gè)崗位。

系統(tǒng)管理員具有超級(jí)權(quán)限，管理員工、駕駛員、車輛，設(shè)置審批人員，應(yīng)熟悉企業(yè)崗位職責(zé)與工作流程；審批員負(fù)責(zé)在接到訂單申請(qǐng)之后，及時(shí)審核訂單，對(duì)通過審核的訂單給出意見，并且提交給派車員，派車員進(jìn)行下一步操作；派車員接到通過審核員審核的訂單之后，及時(shí)的派出車輛和駕駛員；駕駛員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行權(quán)限操作，主要進(jìn)行查看訂單、車載客戶端操作、還車等操作。該階段需要的冷鏈設(shè)施設(shè)備包括：

1、車載平板電腦

車載平板電腦是專門針對(duì)汽車特殊運(yùn)行環(huán)境及電器電路特點(diǎn)開發(fā)的具有電子導(dǎo)航功能并能與汽車電子電路相融合的專用汽車信息化產(chǎn)品，它擁有的觸摸屏允許用戶通過手指觸控進(jìn)行作業(yè)而不是傳統(tǒng)的鍵盤或鼠標(biāo)。

2、智能傳感器節(jié)點(diǎn)

冷鏈運(yùn)輸需要對(duì)車廂內(nèi)的溫度進(jìn)行全程實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證整個(gè)運(yùn)輸途中的低溫環(huán)境，需要能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量、數(shù)據(jù)采集、傳遞、處理、輸出等多種功能的設(shè)備元件，因此智能傳感器是冷鏈運(yùn)輸環(huán)節(jié)必不可少的電子元件，需要安裝在冷藏車的車廂內(nèi)，同時(shí)還應(yīng)具備報(bào)警功能，提醒司機(jī)在溫度超過限制時(shí)，采取必須的降溫措施，保證運(yùn)輸過程中農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量不受侵害。

四、農(nóng)產(chǎn)品智能冷鏈銷售環(huán)節(jié)

智能冷鏈農(nóng)產(chǎn)品超市作為基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的冷鏈終端銷售環(huán)節(jié)而存在，是保障農(nóng)產(chǎn)品安全到達(dá)消費(fèi)者餐桌的最后一道重要環(huán)節(jié)。智能冷鏈農(nóng)產(chǎn)品超市以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，以超高頻RFID技術(shù)、條碼技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐，結(jié)合傳統(tǒng)超市的建造設(shè)計(jì)思路，包括智能購物車、智能貨架、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)和冷藏設(shè)施構(gòu)成。運(yùn)作靈活、運(yùn)營(yíng)高效、功能完整的智能冷鏈農(nóng)產(chǎn)品超市，能夠?qū)诱w運(yùn)輸?shù)霓r(nóng)產(chǎn)品。主要設(shè)施設(shè)備包括：

1、智能購物車

智能購物車系統(tǒng)利用了RFID技術(shù)，同時(shí)借助WEB平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者自主導(dǎo)購，滿足了消費(fèi)者多樣化、自主化的購物需求，客戶進(jìn)入商場(chǎng)時(shí)，購物車上方智能識(shí)別終端通過識(shí)別顧客身份，登陸購物界面，進(jìn)而可以開始購物。智能購物車系統(tǒng)包括購物車主體和智能終端，智能終端具有購物商品查詢、商品添加、購物結(jié)算，購物地圖等功能，能夠?qū)崿F(xiàn)個(gè)性化的導(dǎo)購服務(wù)。

2、智能前臺(tái)貨架

普通的貨架僅能實(shí)現(xiàn)商品的陳列展示功能，消費(fèi)者所獲得的商品信息較少，且很難在眾多種類的商品中快速找到所需商品。利用RFID技術(shù)，在貨架上可以實(shí)現(xiàn)商品的監(jiān)控，安裝上顯示器和觸摸屏，消費(fèi)者就可以自主查看商品位置和信息。

3、智能追溯機(jī)

消費(fèi)者對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全，不僅關(guān)注的是在超市銷售環(huán)節(jié)，還包括在生產(chǎn)種植時(shí)噴灑的農(nóng)藥，儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中的溫度和濕度控制等指標(biāo)，而這些很難直觀的從農(nóng)產(chǎn)品表面查出。通過RFID電子芯片的特點(diǎn)，在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)就進(jìn)行貼標(biāo)作業(yè)，由監(jiān)管者將農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、采摘、儲(chǔ)存、運(yùn)輸全程監(jiān)控信息寫入RFID電子芯片，最后在超市的智能追溯機(jī)上，消費(fèi)者可通過掃描RFID電子芯片查看中間環(huán)節(jié)的信息，使得農(nóng)產(chǎn)品的流通全過程信息更加透明。

4、冷柜

在銷售過程中，對(duì)于當(dāng)天沒有賣出、甚至滯銷的產(chǎn)品，同樣需要低溫冷藏保鮮，使用冷藏柜或冰箱，將農(nóng)產(chǎn)品在超市中低溫展賣，可以延長(zhǎng)農(nóng)產(chǎn)品的保鮮時(shí)間，冷柜的選用應(yīng)選擇

制冷效果好、低碳無污染、使用期場(chǎng)，同時(shí)便于清潔更換的材料和制冷劑。

五、總結(jié)

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品各個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用，構(gòu)建了一個(gè)包括生產(chǎn)環(huán)節(jié)、倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)、銷售環(huán)節(jié)的農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的全程保障。