RFID技術(shù)在冷鏈物流全過程的應(yīng)用

王小丹

摘 要：隨著冷鏈物流的逐步發(fā)展，RFID技術(shù)和冷鏈物流如何有效結(jié)合越來越受關(guān)注。冷藏冷凍類物品在生產(chǎn)、貯藏、運輸、銷售各個環(huán)節(jié)中要求始終處于規(guī)定的低溫環(huán)境下，以保證物品質(zhì)量和性能，所以往往需要在物流過程中進行嚴(yán)格的溫度管理。RFID技術(shù)的應(yīng)用可以掌握供應(yīng)鏈中冷凍冷藏產(chǎn)品的數(shù)量及位置，及時地提貨和補貨，為食品安全審查提供可溯源性信息支持。

關(guān)鍵詞：RFID技術(shù)；冷鏈物流；冷藏運輸

中圖分類號：F253.9 文獻標(biāo)識碼：A

Abstract： With the development of cold-chain logistics， how to combine RFID technology and cold-chain logistics is more and more concerned. Frozen items must be in low temperature environment from production to sales， to ensure the goods quality and performance， so employee need to control temperature during the process of logistics. The application of RFID technology can grasp the quantity and location， ensure timely pick up and replenishment， and provide traceability information support for food safety review.

Key words： RFID； cold-chain logistics； refrigerated transportation

1 冷鏈物流與RFID的含義

冷鏈物流是指冷藏/冷凍類食品在生產(chǎn)、運輸、儲存、銷售各個環(huán)節(jié)中始終處于規(guī)定的低溫環(huán)境下，以保證食品質(zhì)量，減少食品損耗的一項系統(tǒng)工程。冷藏冷凍貨物不同于一般貨物，冷藏冷凍貨物在生產(chǎn)加工、儲藏、運輸、銷售等各個環(huán)節(jié)都要使貨物持續(xù)處于低溫狀態(tài)[1]。冷鏈物流主要應(yīng)用領(lǐng)域為以下三個方面：（1）初級農(nóng)產(chǎn)品，如水果蔬菜、肉禽蛋、水產(chǎn)品和花卉產(chǎn)品；（2）加工食品，如速凍食品、冰激凌和奶制品；（3）特殊商品，如藥品、生物供體和血液。從冷鏈物流的定義可知，冷鏈物流包括四個環(huán)節(jié)，并且各個環(huán)節(jié)要實現(xiàn)無縫對接，否則冷鏈就會斷裂。

行業(yè)的應(yīng)用規(guī)模不斷擴大，促使RFID技術(shù)的理論得到了豐富和完善，特別是世界頭號零售商沃爾瑪宣布大范圍使用RFID和美國軍方宣布軍需物品均使用RFID來進行識別和跟蹤，極大地推動了RFID技術(shù)的研究與應(yīng)用[2]。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它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)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。短距離射頻產(chǎn)品不怕油饋、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可在這樣的環(huán)境中替代條形碼，識別率高于一般的電子條形碼。

射頻識別系統(tǒng)由三個基本部分組成，即電子標(biāo)簽、閱讀器和天線。電子標(biāo)簽是附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象，用來儲存貨物相關(guān)信息，電子標(biāo)簽具備防水防磁耐高溫、使用壽命長、讀取距離大的特點，而且標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密，存儲數(shù)據(jù)容量更大，存儲信息更改自如等優(yōu)點；閱讀器是讀取或?qū)懭霕?biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計為手持式或固定式，閱讀器與電子標(biāo)簽可按約定的通信協(xié)議互傳信息，通常的情況是由讀寫器向電子標(biāo)簽發(fā)送命令，電子標(biāo)簽根據(jù)收到的讀寫器的命令將內(nèi)存的標(biāo)識性數(shù)據(jù)回傳給讀寫器，閱讀器的閱讀距離從0～100m左右不等；天線是在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號的設(shè)備[3]。

2 RFID在冷鏈物流各環(huán)節(jié)的具體應(yīng)用

2.1 冷藏生產(chǎn)加工

RFID是未來幾年內(nèi)推動精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要力量。將農(nóng)作物和田間管理情況如土壤酸堿度、溫濕度、日照量、降雨量、農(nóng)藥使用情況等信息進行記錄，實現(xiàn)科學(xué)化、精準(zhǔn)化種植[4]。果蔬采摘之后裝車之前要預(yù)冷，將新鮮采收的產(chǎn)品在運輸、貯藏或加工以前迅速除去田間熱，將其溫度降低到適宜溫度的過程。預(yù)冷可以除去田間熱，迅速降低產(chǎn)品溫度，控制果蔬采后生理生化變化，降低呼吸作用，減小水分和營養(yǎng)成分的損失。為了最大限度地保持果蔬的生鮮品質(zhì)和延長貨架壽命，預(yù)冷最好在產(chǎn)地進行，而且越快越好，預(yù)冷不及時或不徹底，都會增加產(chǎn)品的采后損失。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)采用RFID系統(tǒng)時提交信息，完成生產(chǎn)階段的數(shù)據(jù)采集與信息跟蹤，以保證產(chǎn)品的可追溯性。

在養(yǎng)殖產(chǎn)品活體身上加裝RFID電子標(biāo)簽，把從開始養(yǎng)殖到結(jié)束所有信息進行記錄，包括來源、品種、喂料信息、用藥信息、疾病及治愈狀況等。養(yǎng)殖場不僅可以監(jiān)控養(yǎng)殖產(chǎn)品的健康狀況，追查養(yǎng)殖產(chǎn)品患病或死亡原因，還可以利用RFID實現(xiàn)養(yǎng)殖產(chǎn)品的選育、繁殖、喂養(yǎng)等過程的科學(xué)化管理。在屠宰環(huán)節(jié)，首先需要獲取動物耳標(biāo)（RFID電子標(biāo)簽）的基本信息，符合屠宰規(guī)定才屠宰，并將信息提供給追溯與安全監(jiān)管平臺以供追溯。消費者憑購物小票上打印的身份信息，便可查詢到這塊豬肉的“前世今生”。

2.2 冷藏運輸

運輸是物流最重要的職能，運輸活動費時長、能耗大、成本高，其他物流活動如裝卸搬運、信息管理、包裝、配送加工都是圍繞著運輸活動而展開的，在物流過程的各項業(yè)務(wù)活動中，運輸起著舉足輕重的作用。物流合理化在很大程度上取決于運輸合理化。以冷鮮肉的保存與運輸為例，整個冷鮮肉的生產(chǎn)銷售模式是“養(yǎng)殖場—屠宰場—物流服務(wù)商—銷售商”，屠宰場和銷售商均使用專業(yè)的冷藏設(shè)備進行肉類存儲，問題的隱患則容易出現(xiàn)在運輸過程中，因為運輸過程中冷藏環(huán)境的控制相對復(fù)雜，冷藏肉在運輸過程中如果發(fā)生環(huán)境溫度控制不當(dāng)或者是運輸周期過長的情況，都可能導(dǎo)致肉制品腐爛，最終造成經(jīng)濟損失和人身傷害[5]。endprint

目前，大部分冷藏貨物運輸監(jiān)控過程中，僅僅做到了記錄車輛的在途信息，溫度信息只有到達目的地后才能檢查，并不能實時采集冷藏貨物在途溫度信息，無法對車輛及貨物的信息進行有效反饋，RFID取代傳統(tǒng)條形碼，一方面可以實時地掌握在途的冷藏車內(nèi)溫度變化，保證貨物到達收貨點的時候是新鮮和安全的，另一方面，RFID標(biāo)簽儲存大量貨物相關(guān)信息，傳統(tǒng)條形碼只能告訴工作人員這是什么貨物，RFID標(biāo)簽則可以讓工作人員知道這批貨物什么時候在哪里生產(chǎn)、交付標(biāo)準(zhǔn)、注意事項、收貨人是誰，這樣可以大大提高工作效率。具體應(yīng)用如下：運送冷藏冷凍食品的貨車中往往會放一到兩個RFID標(biāo)簽，在標(biāo)簽的芯片中寫入該箱貨物的基本信息，如來源、種類、重量、用途等，運輸過程中電子標(biāo)簽內(nèi)的溫度傳感器能夠每時每刻收集到溫度信息，這些信息通過標(biāo)簽內(nèi)的天線實時傳送給管理人員，管理人員足不出戶就能夠在電腦前掌握車廂內(nèi)實時的溫度情況，一旦出現(xiàn)溫度異常的情況，系統(tǒng)就會自動報警，管理人員可以通過手機第一時間通知司機采取措施保障食品的安全性。

RFID與GIS技術(shù)配合使用可以對運輸車輛實現(xiàn)實時定位。雖然GPS所獲取的定位信息有更高的精度，但是系統(tǒng)需要昂貴的設(shè)備去存儲基礎(chǔ)GIS數(shù)據(jù)以及進行復(fù)雜的計算，而采用RFID技術(shù)只需要一個RFID標(biāo)簽再配合其他通訊設(shè)備及信息發(fā)布設(shè)備就可以進行粗略位置的定位，并且RFID定位系統(tǒng)不需要衛(wèi)星或者手機網(wǎng)絡(luò)的配合，其精確度在于RFID讀寫器的分布，而讀寫器的分布可以由用戶自身根據(jù)實際需要進行設(shè)置，成本低，安裝方便，車輛無需改造，很適合只需要在特定區(qū)域進行定位的用戶，具有極高實用價值。

2.3 冷藏/冷凍儲存

由于貨物的低溫要求和冷庫的特殊低溫環(huán)境，減少貨物在等待入庫時的溫度變化和貨損，避免工作人員在低溫環(huán)境下長時間工作是FRID應(yīng)用于冷藏/冷凍倉儲最明顯的優(yōu)勢。

（1）盤點。引入RFD技術(shù)后，將傳統(tǒng)的庫存盤點轉(zhuǎn)變成基于RFID技術(shù)的自動盤點，通過庫存管理人員手持式RFID讀寫器與分銷物流管理軟件進行實時數(shù)據(jù)傳輸，只要管理人員手持RFID讀寫器按規(guī)劃路線在倉庫內(nèi)走一遍，即可完成盤點工作，使盤點所需時間從以前的幾天縮短到幾十分鐘，效率大大提高，同時使盤點更準(zhǔn)確，也避免了翻動貨物，避免工作人員在低溫環(huán)境下長時間的盤點工作。

（2）入庫作業(yè)。首先制作標(biāo)簽，貨物按類分配管理，每個貨物區(qū)安裝一個標(biāo)識牌，用來標(biāo)識貨物信息，然后每個標(biāo)識牌上粘貼一個無源電子標(biāo)簽，對標(biāo)識牌進行編號，每個標(biāo)簽中存儲能夠唯一標(biāo)識此標(biāo)識牌的ID號碼，ID號碼對應(yīng)數(shù)據(jù)庫中該處存儲貨物的相關(guān)信息，并且給每個標(biāo)識牌編號，作業(yè)人員運送貨物到指定庫位，核對位置無誤后把貨物送入庫位，無線數(shù)據(jù)終端把入庫實況發(fā)送給現(xiàn)場計算機，及時更新庫存數(shù)據(jù)庫。引入RFID后只需要將要倉庫入口處的讀寫器，即可讀取所有貨物的信息，并自動生成入庫單，無需逐個掃描。

（3）出庫作業(yè)。登陸系統(tǒng)終端，搜索出庫貨物信息，系統(tǒng)計算機發(fā)送出庫指令，作業(yè)人員手持終端接收數(shù)據(jù)后，按照數(shù)據(jù)終端提示，到達指定標(biāo)識牌，從庫位上取出指定數(shù)量的貨物，完成出庫任務(wù)，改寫標(biāo)識標(biāo)簽內(nèi)容，向系統(tǒng)計算機發(fā)回完成出庫作業(yè)信息，更新中心數(shù)據(jù)庫。

（4）移動作業(yè)。根據(jù)需要，現(xiàn)場計算機編制移庫指令，并下載到數(shù)據(jù)終端，作業(yè)人員按數(shù)據(jù)終端提示，到達指定庫位，從庫位上取出指定數(shù)量的貨物，并改寫庫位標(biāo)簽內(nèi)容，把貨物運到目的庫位，貨物送入庫位，修改庫位標(biāo)簽內(nèi)容，向現(xiàn)場計算機發(fā)回移庫作業(yè)信息，更新中心數(shù)據(jù)庫。

2.4 冷藏銷售

麥德龍建立了一個“未來超市”，大膽暢想應(yīng)用RFID等技術(shù)之后的未來超市的運營模式：貨物配送到銷售點時，銷售系統(tǒng)馬上自動更新，每個貨柜上方安裝了一個RFID閱讀器，閱讀器可以讀取每件商品包裝上的RFID標(biāo)簽內(nèi)的信息，來自動識別新添的商品。如果有顧客拿走了一定數(shù)量的商品，閱讀器就能馬上向零售商的自動補貨系統(tǒng)發(fā)出信息。在最后的顧客付款環(huán)節(jié)RFID也可以大顯身手，有了RFID，顧客排隊等候付款的場景就不存在了，商品的外包裝上貼的都是RFID標(biāo)簽，所以顧客只需推著推車將要買的商品選好，然后通過一個裝有閱讀器的門，閱讀器可以一次性辨認(rèn)出推車中的商品種類、數(shù)量、金額等信息，電腦顯示屏?xí)@示該顧客消費總金額，然后顧客付款離開，此時銷售系統(tǒng)立即自動更新，將所銷售的商品信息以及銷售額全部記錄下來。

3 RFID在冷鏈物流應(yīng)用現(xiàn)狀

流通是生產(chǎn)與銷售的必然環(huán)節(jié)，食品在流通中變質(zhì)事件時常發(fā)生，有效保證食品質(zhì)量至關(guān)重要。顯然食品安全問題已經(jīng)深入人心，建立一套完善的食品信息監(jiān)控系統(tǒng)迫在眉睫，食品一旦出現(xiàn)質(zhì)量安全問題，可以及時追根溯源。但另一方面，我國冷鏈物流處在起步階段，以食品為例，瓜果蔬菜采用普通運輸車輛進行長途運輸，腐爛損耗大，冷凍食品往往是采用“金杯加棉被”的落后模式代替冷藏運輸，在車內(nèi)加碎冰或者棉被無法達到保溫效果，貨物溫度無法控制，到目的地重新凍上，這種斷裂的冷鏈并不少見，即使貨物外觀無明顯變化，但貨物質(zhì)量大打折扣，消費者食品安全無從談起。影響RFID技術(shù)在冷鏈物流中的原因主要是以下幾個方面：

（1）冷鏈物流普及率低。冷鏈物流被稱之為“貴族物流”，RFID讀卡器與標(biāo)簽本身的價格都比較高，以及相配套的冷庫及冷藏車輛的高成本，使冷鏈物流的成本遠(yuǎn)高于普通物流。醫(yī)藥附加值較高，醫(yī)藥冷鏈物流發(fā)展較快，但對冷鏈需求最大的食品行業(yè)，冷鏈物流普及難度較大。

（2）RFID本身存在的問題。例如讀卡器不能保證100%準(zhǔn)確讀取，其讀取精度受環(huán)境、貼標(biāo)物品的材質(zhì)、一次閱讀標(biāo)簽數(shù)量的影響。另一方面，不同的國家可能會把不同的無線電波段分配給不同的用途，目前缺乏全球性標(biāo)準(zhǔn)，因此無法整合整個RFID系統(tǒng)。

（3）公眾的擔(dān)憂。隱私權(quán)是無線設(shè)備被普遍關(guān)注的問題，很多人對他們的行動和購買習(xí)慣被自動跟蹤感到不安。因此需要事先告訴公眾這個系統(tǒng)搜集了哪些信息，信息的保密措施如何，另一方面，RFID磁條屬于高頻范圍，有專家擔(dān)心企業(yè)員工和消費者會受到高射頻射線影響，出于對隱私權(quán)與安全性的顧慮阻礙了對RFID的應(yīng)用。

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