基于RFID技術(shù)的豬肉安全溯源系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用

王紅艷

（陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 咸陽 712000）

一、豬肉安全溯源系統(tǒng)構(gòu)建的背景

隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷發(fā)展，食品安全問題已受到全球關(guān)注，成為當(dāng)今最值得討論的民生話題。現(xiàn)在人們越來越提倡綠色食品，推崇健康飲食，但多方媒體卻爆出各類食品安全引發(fā)的問題，食品存在各種安全隱患，人們對食品安全問題極為擔(dān)憂，討論度也逐漸升溫。食品安全涉及的范圍是多方面的，但人們更為重視動(dòng)物性食品安全問題，這是由動(dòng)物食品鏈的特殊性決定的。要解決動(dòng)物食品安全問題，就應(yīng)該從動(dòng)物食品產(chǎn)業(yè)鏈的源頭出發(fā)，加強(qiáng)動(dòng)物養(yǎng)殖過程的監(jiān)管并有效地對動(dòng)物進(jìn)行識別和跟蹤，便成為解決動(dòng)物食品安全的重中之重。

中國作為最大的豬肉生產(chǎn)國和消費(fèi)國，近年來因?yàn)閯?dòng)物疫病、獸藥殘留、飼料有毒有害物超標(biāo)等問題，已經(jīng)非常嚴(yán)重地影響到消費(fèi)者健康與安全。豬肉的整個(gè)生產(chǎn)過程較長，從養(yǎng)殖、屠宰、物流到銷售等階段耗時(shí)較長，而消費(fèi)者在購買豬肉時(shí)很難獲得其在整個(gè)生產(chǎn)過程中的相關(guān)信息，不能準(zhǔn)確判斷豬肉的安全問題，導(dǎo)致豬肉安全問題時(shí)有發(fā)生。因此，進(jìn)行豬肉安全溯源系統(tǒng)的開發(fā)非常必要。

隨著RFID技術(shù)與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)相結(jié)合，基于RFID技術(shù)的豬肉安全溯源系統(tǒng)將成為一種必然趨勢。該系統(tǒng)通過RFID傳感和標(biāo)簽識別技術(shù)可以對豬肉的生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，可達(dá)到豬肉安全精確溯源的目標(biāo)國。通過該溯源系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)對物品、資產(chǎn)的跟蹤、追溯和管理，而且還能實(shí)現(xiàn)對人的跟蹤與追溯，最終提高對目標(biāo)的高效管理，推動(dòng)政府部門加強(qiáng)豬肉管理，增強(qiáng)政府管理能力，推進(jìn)豬肉市場又快又好發(fā)展。

二、RFID技術(shù)的特點(diǎn)及工作原理

1.RFID的特點(diǎn)。RFID是射頻識別的簡稱，是一種無線通信技術(shù)，它無須識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸，可以通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID最重要的優(yōu)點(diǎn)是非接觸識別，它能穿透條形碼無法使用的惡劣環(huán)境，如雪、霧、冰、涂料、塵垢等閱讀標(biāo)簽，并且閱讀速度極快，大多數(shù)情況下不到100毫秒?；赗FID的優(yōu)點(diǎn)，目前許多領(lǐng)域都在實(shí)際中運(yùn)用到該項(xiàng)技術(shù)，如航空航天、物流運(yùn)輸、郵政投遞、票務(wù)服務(wù)、醫(yī)療衛(wèi)生等。RFID在國外許多國家和地區(qū)的食品安全領(lǐng)域得到了成功應(yīng)用。如：歐盟要求所有進(jìn)口的肉類產(chǎn)品必須具有可追溯性，能夠查詢到其生產(chǎn)信息，并建立了畜產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)，主要應(yīng)用于牛肉的生產(chǎn)和流通領(lǐng)域，從而保證監(jiān)管的透明性和產(chǎn)品信息的完整性；澳大利為順利出口其牛肉產(chǎn)品到歐盟，提供了相應(yīng)的保障措施，建立和實(shí)施了國家牲畜標(biāo)識計(jì)劃。我國雖然起步晚，但是發(fā)展比較快，將RFID應(yīng)用于豬肉產(chǎn)品的整個(gè)供產(chǎn)銷過程，實(shí)施有效跟蹤和追溯，對于保證豬肉產(chǎn)品質(zhì)量安全，提高效率，具有重要意義。

2.RFID組成及工作原理。RFID系統(tǒng)由三部分組成：標(biāo)簽（Tag），由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象；閱讀器（(Reader），讀?。ㄓ袝r(shí)還可以寫入）標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式；天線（Antenna），在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號。

系統(tǒng)主要以RFID電子標(biāo)簽作為豬肉產(chǎn)品相關(guān)信息的基本載體，利用RFID作為自動(dòng)識別的技術(shù)手段，對豬肉產(chǎn)品的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)識別、自動(dòng)采集和自動(dòng)輸入，為系統(tǒng)對豬肉身份跟蹤與識別提供信息傳遞的基礎(chǔ)，從而建立準(zhǔn)確和完整的豬肉供應(yīng)鏈信息。

三、基于RFID技術(shù)的豬肉安全檢測、監(jiān)測、溯源系統(tǒng)開發(fā)

基于RFID技術(shù)的豬肉安全檢測、監(jiān)測、溯源系統(tǒng)包括三個(gè)版塊，一是RFID信息追蹤與采集版塊；二是數(shù)據(jù)庫信息管理版塊；三是云平臺(tái)查詢版塊，這三個(gè)版塊的有機(jī)結(jié)合能實(shí)現(xiàn)豬肉質(zhì)量追溯目的。

1.基于RFID技術(shù)安全檢測、監(jiān)測、溯源系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框架。豬肉安全檢測、監(jiān)測、溯源系統(tǒng)就是指對生豬個(gè)體及群體進(jìn)行標(biāo)識，對有關(guān)養(yǎng)殖、運(yùn)輸、屠宰、加工、儲(chǔ)存等場所環(huán)節(jié)相關(guān)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，從而實(shí)現(xiàn)在發(fā)生突發(fā)性問題如疫情或者質(zhì)量安全事件時(shí)，能對生豬飼養(yǎng)及豬肉產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、銷售等不同環(huán)節(jié)可能存在的問題進(jìn)行有效追蹤和溯源并及時(shí)加以解決。該系統(tǒng)首先從豬幼崽養(yǎng)殖、成豬屠宰加工、運(yùn)輸、銷售四個(gè)環(huán)節(jié)入手，分析豬肉產(chǎn)業(yè)鏈信息管理需求，分析豬肉產(chǎn)業(yè)鏈上各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)流程，構(gòu)建豬肉安全檢測、監(jiān)測、溯源系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)的功能需求，設(shè)計(jì)安全檢測、監(jiān)測、溯源系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框架。

2.RFID信息追蹤與采集。RFID是一種自動(dòng)識別系統(tǒng)：第一步，把帶有RFID的芯片電子耳標(biāo)嵌入剛剛出生的小豬耳朵，每頭小豬擁有唯一的識別號碼；第二步，RFID與數(shù)據(jù)庫結(jié)合進(jìn)行信息傳遞；第三步，進(jìn)行信息管理；第四步，利用二維碼進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換，通過手機(jī)掃碼，便可查詢產(chǎn)品相關(guān)溯源信息。

3.數(shù)據(jù)庫信息管理。數(shù)據(jù)庫的信息由四個(gè)部分組成，分別為養(yǎng)殖信息、屠宰信息、物流倉儲(chǔ)信息、銷售信息。（1）養(yǎng)殖網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。養(yǎng)殖網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)主要有養(yǎng)殖戶信息、豬幼崽信息、豬生長信息、飼養(yǎng)信息、轉(zhuǎn)群信息以及育肥豬出欄信息等。這組信息主要利用RFID標(biāo)簽對幼崽豬進(jìn)行唯一標(biāo)識，并通過RFID閱讀器采集豬養(yǎng)殖過程的飼料、防疫、使用獸藥、屠宰等過程的基本信息，實(shí)現(xiàn)對豬養(yǎng)殖過程的管理與監(jiān)控信息的采集，并將采集的信息上傳至豬肉檢測、監(jiān)測、溯源數(shù)據(jù)中心之后，由信息系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的管理。（2）屠宰網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。屠宰網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息主要有官方檢疫員信息、屠宰企業(yè)信息及屠宰信息等。該組信息主要由官方檢疫員利用RFID將屠宰企業(yè)具體情況、屠宰前后檢疫信息、豬肉分割具體信息等采集完成上傳至豬肉檢測、監(jiān)測、溯源數(shù)據(jù)中心之后，由信息系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的管理。（3）物流倉儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。物流倉儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息主要有運(yùn)輸企業(yè)信息、豬肉運(yùn)輸過程具體情況、倉儲(chǔ)企業(yè)信息、豬肉儲(chǔ)存期間具體情況。該組信息主要由運(yùn)輸企業(yè)和倉儲(chǔ)企業(yè)通過RFID將運(yùn)輸過程、倉儲(chǔ)期間的條件、設(shè)施等信息采集完成上傳至豬肉檢測、監(jiān)測、溯源數(shù)據(jù)中心之后，由信息系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的管理。（4）銷售網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。銷售網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息要主要有官方復(fù)檢員信息、流通加工信息等。該組信息主要先由官方復(fù)檢員通過RFID將再次檢疫的信息進(jìn)行采集、超市或零售店通過RFID將豬肉進(jìn)行分割、排酸等信息的采集，并將信息上傳至豬肉檢測、監(jiān)測、溯源數(shù)據(jù)中心之后，由信息系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的管理。

4.云平臺(tái)查詢。為了讓消費(fèi)者更清楚地了解商品豬的生產(chǎn)模式，以及豬肉的質(zhì)量，在溯源系統(tǒng)中，根據(jù)豬肉檢測、監(jiān)測、溯源數(shù)據(jù)中心提供的信息數(shù)據(jù)，開發(fā)集免費(fèi)短信、電話、互聯(lián)網(wǎng)為一體的云平臺(tái)，這個(gè)云平臺(tái)能保證豬肉生產(chǎn)方面與消費(fèi)者之間的信息共享。依據(jù)編碼規(guī)則及產(chǎn)品的特性，設(shè)計(jì)每個(gè)產(chǎn)品的追溯碼；再利用相應(yīng)的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)唯一標(biāo)記產(chǎn)品的二維碼。每一個(gè)二維碼都含有產(chǎn)品的相關(guān)信息，如產(chǎn)品名稱、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)商、追溯碼和追溯網(wǎng)址（云平臺(tái)）。合理有效且恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用云平臺(tái)的查詢功能，首先，能夠保證整個(gè)生產(chǎn)過程規(guī)范化、制度化，做到生產(chǎn)信息公開，便于對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，促使消費(fèi)者放心購買透明化的產(chǎn)品；其次，能夠?yàn)轲B(yǎng)殖者提供全面的科學(xué)指導(dǎo)，使得我國的畜產(chǎn)品的養(yǎng)殖逐漸走上科學(xué)化的道路；再次，能夠?yàn)樯a(chǎn)者提供實(shí)時(shí)了解產(chǎn)品生產(chǎn)信息的平臺(tái)，做到快速反應(yīng)，及時(shí)處理不合格的產(chǎn)品，把企業(yè)的損失降到最??；最后，能夠?yàn)槠髽I(yè)管理者提供一個(gè)科學(xué)、有效的信息管理平臺(tái)，根據(jù)相關(guān)的信息制定一個(gè)科學(xué)有效的決策，使得我國食品安全管理走上信息化的道路。

四、結(jié)語

目前，豬肉安全可追溯系統(tǒng)整體建設(shè)較之國外發(fā)達(dá)國家相對落后，我國農(nóng)業(yè)部就動(dòng)物免疫系統(tǒng)和各地配套的免疫檔案管理系統(tǒng)進(jìn)行了大力宣傳推廣，且已經(jīng)在運(yùn)行當(dāng)中。然而，這些積累的相關(guān)養(yǎng)殖數(shù)據(jù)不能與豬肉生產(chǎn)企業(yè)的信息系統(tǒng)相對接，這就無法做到信息共享，造成信息不對稱。為了提高豬肉生產(chǎn)管理的信息化和現(xiàn)代化，增強(qiáng)豬肉產(chǎn)業(yè)競爭力，控制豬肉食品安全問題，本文主要介紹了RFID組成、工作原理及基于數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的云平臺(tái)查詢系統(tǒng)，通過云平臺(tái)查詢系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)信息的共享和銜接，實(shí)時(shí)了解各生產(chǎn)環(huán)節(jié)、各部門的相關(guān)信息，不斷提高溯源信息的精確度和完整度。該系統(tǒng)將有利于控制食品安全問題，打造健康豬肉類食品品牌，且對提升豬肉類食品的科技附加價(jià)值具有重要意義。

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