RFID在種子質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)中的應(yīng)用

位自友+張立新

摘要：采用RFID技術(shù)建立一套種子質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)，用以追溯種子在生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)的詳細(xì)信息，解決目前頻繁發(fā)生的種子質(zhì)量問(wèn)題。以新疆棉種為例，采用C++編程語(yǔ)言與SQLServer2005數(shù)據(jù)庫(kù)，開發(fā)棉種信息管理系統(tǒng)，同時(shí)設(shè)計(jì)棉種信息系統(tǒng)總體架構(gòu)并對(duì)具體模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。棉花種子信息在整個(gè)流通過(guò)程中被詳細(xì)記錄在RFID電子標(biāo)簽里，一旦種子發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題，便可以快速定位到出問(wèn)題的環(huán)節(jié)。利用RFID技術(shù)對(duì)種子生產(chǎn)到消費(fèi)全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)種子實(shí)時(shí)、有效的溯源，能夠保證種子質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)品質(zhì)，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：溯源系統(tǒng)；RFID；種子質(zhì)量

中圖分類號(hào)：S126；TP391.45 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2014）08-0397-03

糧食是關(guān)系國(guó)家安全的戰(zhàn)略性資源，種子是糧食安全的關(guān)鍵。種子居于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)鏈條的最上源，始終是農(nóng)業(yè)發(fā)展的核心推動(dòng)力，也是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，優(yōu)良種子對(duì)增加農(nóng)作物產(chǎn)量和改善農(nóng)作物品質(zhì)起著至關(guān)重要的作用^[1]。但近年來(lái)種子質(zhì)量問(wèn)題日益凸顯，不斷出現(xiàn)的種子質(zhì)量問(wèn)題已經(jīng)成為我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展道路上的一大障礙。建立種子質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)可以強(qiáng)化種子管理，規(guī)范種子市場(chǎng)，最終實(shí)現(xiàn)“源頭能控制，過(guò)程可追溯，質(zhì)量有保證”的目標(biāo)^[2]。這對(duì)于保護(hù)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者和消費(fèi)者的利益、保證糧食生產(chǎn)、促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展以及維護(hù)農(nóng)村社會(huì)穩(wěn)定有著重大意義。目前，我國(guó)種子質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)的建設(shè)已經(jīng)處于快速發(fā)展階段，很多省市提出要逐步實(shí)現(xiàn)種子質(zhì)量安全溯源^[3]。2009年年底溫州市對(duì)農(nóng)資產(chǎn)品實(shí)行溯源管理，種子、化肥都有了唯一的“身份證”；2010年遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新中心孟未來(lái)采用先進(jìn)的射頻識(shí)別（radio frequency identification，RFID）技術(shù)，對(duì)種子質(zhì)量安全溯源管理系統(tǒng)進(jìn)行了研究；2012年年底種子質(zhì)量全程跟蹤與追溯系統(tǒng)經(jīng)過(guò)實(shí)地使用和專家測(cè)評(píng)后在甘肅省通過(guò)驗(yàn)收鑒定；2013年年初山東省蓬萊市在玉米種子管理方面推出了溯源經(jīng)營(yíng)管理方法，給種子也設(shè)置了溯源條形碼。本研究以如何實(shí)現(xiàn)棉種編碼標(biāo)志與全程檔案數(shù)字化為切入點(diǎn)，進(jìn)行各大功能模塊設(shè)計(jì)。以棉種為例，采用先進(jìn)的RFID技術(shù)，設(shè)計(jì)基于RFID種子質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)棉花種子質(zhì)量安全信息的快速追溯。棉花種子跟蹤與溯源模型圖如圖1所示。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

棉花種子取自于新疆惠遠(yuǎn)種業(yè)股份有限公司的“惠遠(yuǎn)12號(hào)”品種；系統(tǒng)在ASP.NET 平臺(tái)下采用B/S 體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用 C++ 進(jìn)行編制；數(shù)據(jù)庫(kù)選用SQLServer2005，通過(guò)ADO技術(shù)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，所需數(shù)據(jù)主要來(lái)自于“惠遠(yuǎn)12號(hào)”育種到播種各個(gè)環(huán)節(jié)的記錄信息。

開發(fā)溯系統(tǒng)所用設(shè)備：VD-65 UHF發(fā)卡器、VF-642N UHF讀寫器、VA-991RFID天線、VH-70B手持式閱讀器、 KSR195射頻電纜和VT-86B電子標(biāo)簽。

1.2 試驗(yàn)方法

以RFID技術(shù)與種子質(zhì)量控制點(diǎn)為核心，以溯源碼技術(shù)為載體，采用固定讀寫器和便攜式（手持式）讀寫器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化采集（數(shù)據(jù)采集采用B/S 模式實(shí)現(xiàn)通信連接），然后通過(guò)WiFi或GPRS 網(wǎng)絡(luò)及時(shí)將數(shù)據(jù)傳遞到信息管理中心，從而建立棉花種子生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、銷售數(shù)據(jù)化檔案系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從育種基地環(huán)境、生產(chǎn)管理檔案、生產(chǎn)資料使用、種子認(rèn)證、質(zhì)檢、貯藏、加工包裝、運(yùn)輸、銷售等環(huán)節(jié)的全程質(zhì)量監(jiān)控與查詢。

該溯源系統(tǒng)主要用于新疆維吾爾自治區(qū)棉種企業(yè)，對(duì)棉種從試驗(yàn)田-生產(chǎn)加工-物流供應(yīng)-農(nóng)戶播種的管理，在各個(gè)階段建立相應(yīng)檔案，詳細(xì)記錄棉種生產(chǎn)基地、制造企業(yè)、生產(chǎn)日期以及棉種加工的主要技術(shù)指標(biāo)。最后消費(fèi)者可以憑借農(nóng)產(chǎn)品外包裝上的RFID電子標(biāo)簽，通過(guò)手機(jī)軟件、查詢終端或因特網(wǎng)來(lái)查詢棉種的所有信息。

1.3 系統(tǒng)體系模型

棉花種子質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能是“順向可追蹤，逆向可查詢”，一方面管理者可以通過(guò)管理系統(tǒng)查詢種子在加工、運(yùn)輸、銷售環(huán)節(jié)的詳細(xì)信息；另一方面消費(fèi)者也可以根據(jù)棉花種植產(chǎn)地的研究報(bào)告，追溯到種子的生產(chǎn)廠家以及種子的各種技術(shù)參數(shù)。根據(jù)棉種質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)方案，構(gòu)建基于RFID的系統(tǒng)模型，如圖2所示。

在種子的跟蹤方面，每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)從伴隨物流而來(lái)的RFID標(biāo)簽中獲取上游的信息，并寫入新的信息，一旦某環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題，造成了信息的缺失或錯(cuò)誤，就會(huì)馬上被下游的環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)；而在溯源方面，通過(guò)RFID標(biāo)簽，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的信息都是環(huán)環(huán)相扣的，只要憑RFID標(biāo)簽上的唯一標(biāo)志，就可以逐級(jí)向上進(jìn)行追查，直至找到目標(biāo)^[5]。這樣就實(shí)現(xiàn)了棉花種子在整個(gè)流通過(guò)程中信息的無(wú)縫連接。

3 結(jié)論與討論

本研究主要結(jié)合RFID技術(shù)提出了一種基于RFID技術(shù)的棉種質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，搭建了一個(gè)企業(yè)、社會(huì)、消費(fèi)者三者的共贏平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)信息與動(dòng)態(tài)信息有機(jī)結(jié)合，為相關(guān)企業(yè)管理、物流防偽、經(jīng)銷商、消費(fèi)者，甚至政府監(jiān)督職能部門提供更多的防偽物流與數(shù)字化監(jiān)管的功能^[6]。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，可追溯的產(chǎn)品自然更容易得到市場(chǎng)的認(rèn)可，能夠提升企業(yè)的品牌形象和價(jià)值；對(duì)于社會(huì)來(lái)說(shuō)，由于RFID電子標(biāo)簽仿制、復(fù)制的成本和難度極高，這在一定程度上打擊了假冒偽劣產(chǎn)品，凈化了市場(chǎng)，利于營(yíng)造和諧的社會(huì)環(huán)境；對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，能保證購(gòu)買到放心種子。

3.1 溯源系統(tǒng)的實(shí)用性討論

該系統(tǒng)在種子流通過(guò)程中建立了詳細(xì)的種子數(shù)據(jù)檔案，并且賦予種子企業(yè)最高的用戶管理權(quán)限，管理者可以實(shí)時(shí)把握種子銷售情況，一旦發(fā)生種子質(zhì)量問(wèn)題，可以用信息手段追溯種子的根源，包括產(chǎn)地、企業(yè)、種子形狀、中間經(jīng)過(guò)的經(jīng)銷商等等。消費(fèi)者可通過(guò)查詢功能了解所購(gòu)買種子的全部信息，打消消費(fèi)者的疑慮，大大提升棉種市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。endprint

3.2 溯源系統(tǒng)的可靠性討論

該系統(tǒng)采用先進(jìn)的RFID技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）每個(gè)標(biāo)簽都有1個(gè)全球唯一的ID 號(hào)碼——UID，UID 是在制作芯片的時(shí)候放在ROM 中的，無(wú)法修改和仿造；（2）無(wú)機(jī)械磨損，防污損；（3）讀寫器具有不直接對(duì)最終用戶開放的物理接口，保證其自身的安全性；（4）數(shù)據(jù)安全方面除標(biāo)簽的密碼保護(hù)外，數(shù)據(jù)部分可用一些算法實(shí)現(xiàn)安全管理；（5）讀寫器與標(biāo)簽之間存在相互認(rèn)證的過(guò)程；（6）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大、內(nèi)容可多次擦寫，不僅可以記錄產(chǎn)品的品種信息、生產(chǎn)信息、序列號(hào)、銷售信息等，還可以詳細(xì)記錄商品的銷售區(qū)域、銷售負(fù)責(zé)人、關(guān)鍵配件序列號(hào)等數(shù)據(jù)和信息，從而為商品添加了1個(gè)唯一、完整、保密、可追溯的身份和屬性標(biāo)志符^[7]。由此可以看出，利用RFID建立的種子質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)具有很強(qiáng)的安全性和穩(wěn)定性。

3.3 溯源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性討論

一方面是種子質(zhì)量的提高直接帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。種子質(zhì)量的提高直接帶來(lái)銷售增長(zhǎng)，利潤(rùn)會(huì)隨著銷售量一起增長(zhǎng)；另一方面是節(jié)省生產(chǎn)成本間接帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。運(yùn)用種子質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)能打破部門條塊分割，實(shí)現(xiàn)信息共享，完善監(jiān)控手段，減少隱性成本^[8]。對(duì)于種子企業(yè)來(lái)說(shuō)，從長(zhǎng)期來(lái)看采用種子質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)能夠帶來(lái)較好的收益。首先，嚴(yán)厲打擊了假冒偽劣種子，為企業(yè)挽回一部分損失；其次，提高了供應(yīng)鏈效率，改善企業(yè)整體的生產(chǎn)效益；最后，提高了企業(yè)形象，增強(qiáng)了品牌價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]卜 祥，降蘊(yùn)彰. 打造種業(yè)“航母”[J]. 農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，2009（12）：18-29.

[2]柳 萌. 蜂產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（7）：3211-3214，3240.

[3]張土前，蔣平安，鄒 鵬. 基于RFID與WebGIS的阿克蘇蘋果質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，49（8）：1519-1524.

[4]陳琴剛，李鋒霞，馬本學(xué)，等. 基于RFID技術(shù)的棉種溯源系統(tǒng)構(gòu)建[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（7）：388-390.

[5]張 奎，王 超，湯 璐. RFID在種子溯源管理中的應(yīng)用[J]. 科技致富向?qū)В?011（27）：17，50.

[6]田利梅. RFID在防偽技術(shù)上的應(yīng)用[J]. 中國(guó)防偽報(bào)道，2006（10）：24-26.

[7]祝勝林，黃顯會(huì)，張守全. 大型豬場(chǎng)基于RFID的信息平臺(tái)研究與應(yīng)用[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（3）：63-65.

[8]李泉溪，銀 兵. 基于RFID的防偽物流管理系統(tǒng)研究[J]. 湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，23（5）：99-101.endprint

3.2 溯源系統(tǒng)的可靠性討論

該系統(tǒng)采用先進(jìn)的RFID技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）每個(gè)標(biāo)簽都有1個(gè)全球唯一的ID 號(hào)碼——UID，UID 是在制作芯片的時(shí)候放在ROM 中的，無(wú)法修改和仿造；（2）無(wú)機(jī)械磨損，防污損；（3）讀寫器具有不直接對(duì)最終用戶開放的物理接口，保證其自身的安全性；（4）數(shù)據(jù)安全方面除標(biāo)簽的密碼保護(hù)外，數(shù)據(jù)部分可用一些算法實(shí)現(xiàn)安全管理；（5）讀寫器與標(biāo)簽之間存在相互認(rèn)證的過(guò)程；（6）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大、內(nèi)容可多次擦寫，不僅可以記錄產(chǎn)品的品種信息、生產(chǎn)信息、序列號(hào)、銷售信息等，還可以詳細(xì)記錄商品的銷售區(qū)域、銷售負(fù)責(zé)人、關(guān)鍵配件序列號(hào)等數(shù)據(jù)和信息，從而為商品添加了1個(gè)唯一、完整、保密、可追溯的身份和屬性標(biāo)志符^[7]。由此可以看出，利用RFID建立的種子質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)具有很強(qiáng)的安全性和穩(wěn)定性。

3.3 溯源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性討論

一方面是種子質(zhì)量的提高直接帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。種子質(zhì)量的提高直接帶來(lái)銷售增長(zhǎng)，利潤(rùn)會(huì)隨著銷售量一起增長(zhǎng)；另一方面是節(jié)省生產(chǎn)成本間接帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。運(yùn)用種子質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)能打破部門條塊分割，實(shí)現(xiàn)信息共享，完善監(jiān)控手段，減少隱性成本^[8]。對(duì)于種子企業(yè)來(lái)說(shuō)，從長(zhǎng)期來(lái)看采用種子質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)能夠帶來(lái)較好的收益。首先，嚴(yán)厲打擊了假冒偽劣種子，為企業(yè)挽回一部分損失；其次，提高了供應(yīng)鏈效率，改善企業(yè)整體的生產(chǎn)效益；最后，提高了企業(yè)形象，增強(qiáng)了品牌價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]卜 祥，降蘊(yùn)彰. 打造種業(yè)“航母”[J]. 農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，2009（12）：18-29.

[2]柳 萌. 蜂產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（7）：3211-3214，3240.

[3]張土前，蔣平安，鄒 鵬. 基于RFID與WebGIS的阿克蘇蘋果質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，49（8）：1519-1524.

[4]陳琴剛，李鋒霞，馬本學(xué)，等. 基于RFID技術(shù)的棉種溯源系統(tǒng)構(gòu)建[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（7）：388-390.

[5]張 奎，王 超，湯 璐. RFID在種子溯源管理中的應(yīng)用[J]. 科技致富向?qū)В?011（27）：17，50.

[6]田利梅. RFID在防偽技術(shù)上的應(yīng)用[J]. 中國(guó)防偽報(bào)道，2006（10）：24-26.

[7]祝勝林，黃顯會(huì)，張守全. 大型豬場(chǎng)基于RFID的信息平臺(tái)研究與應(yīng)用[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（3）：63-65.

[8]李泉溪，銀 兵. 基于RFID的防偽物流管理系統(tǒng)研究[J]. 湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，23（5）：99-101.endprint

3.2 溯源系統(tǒng)的可靠性討論

該系統(tǒng)采用先進(jìn)的RFID技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）每個(gè)標(biāo)簽都有1個(gè)全球唯一的ID 號(hào)碼——UID，UID 是在制作芯片的時(shí)候放在ROM 中的，無(wú)法修改和仿造；（2）無(wú)機(jī)械磨損，防污損；（3）讀寫器具有不直接對(duì)最終用戶開放的物理接口，保證其自身的安全性；（4）數(shù)據(jù)安全方面除標(biāo)簽的密碼保護(hù)外，數(shù)據(jù)部分可用一些算法實(shí)現(xiàn)安全管理；（5）讀寫器與標(biāo)簽之間存在相互認(rèn)證的過(guò)程；（6）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大、內(nèi)容可多次擦寫，不僅可以記錄產(chǎn)品的品種信息、生產(chǎn)信息、序列號(hào)、銷售信息等，還可以詳細(xì)記錄商品的銷售區(qū)域、銷售負(fù)責(zé)人、關(guān)鍵配件序列號(hào)等數(shù)據(jù)和信息，從而為商品添加了1個(gè)唯一、完整、保密、可追溯的身份和屬性標(biāo)志符^[7]。由此可以看出，利用RFID建立的種子質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)具有很強(qiáng)的安全性和穩(wěn)定性。

3.3 溯源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性討論

一方面是種子質(zhì)量的提高直接帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。種子質(zhì)量的提高直接帶來(lái)銷售增長(zhǎng)，利潤(rùn)會(huì)隨著銷售量一起增長(zhǎng)；另一方面是節(jié)省生產(chǎn)成本間接帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。運(yùn)用種子質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)能打破部門條塊分割，實(shí)現(xiàn)信息共享，完善監(jiān)控手段，減少隱性成本^[8]。對(duì)于種子企業(yè)來(lái)說(shuō)，從長(zhǎng)期來(lái)看采用種子質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)能夠帶來(lái)較好的收益。首先，嚴(yán)厲打擊了假冒偽劣種子，為企業(yè)挽回一部分損失；其次，提高了供應(yīng)鏈效率，改善企業(yè)整體的生產(chǎn)效益；最后，提高了企業(yè)形象，增強(qiáng)了品牌價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]卜 祥，降蘊(yùn)彰. 打造種業(yè)“航母”[J]. 農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，2009（12）：18-29.

[2]柳 萌. 蜂產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（7）：3211-3214，3240.

[3]張土前，蔣平安，鄒 鵬. 基于RFID與WebGIS的阿克蘇蘋果質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，49（8）：1519-1524.

[4]陳琴剛，李鋒霞，馬本學(xué)，等. 基于RFID技術(shù)的棉種溯源系統(tǒng)構(gòu)建[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（7）：388-390.

[5]張 奎，王 超，湯 璐. RFID在種子溯源管理中的應(yīng)用[J]. 科技致富向?qū)В?011（27）：17，50.

[6]田利梅. RFID在防偽技術(shù)上的應(yīng)用[J]. 中國(guó)防偽報(bào)道，2006（10）：24-26.

[7]祝勝林，黃顯會(huì)，張守全. 大型豬場(chǎng)基于RFID的信息平臺(tái)研究與應(yīng)用[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（3）：63-65.

[8]李泉溪，銀 兵. 基于RFID的防偽物流管理系統(tǒng)研究[J]. 湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，23（5）：99-101.endprint