RFID技術在農產品流通環(huán)節(jié)監(jiān)控中的應用介紹

1引言

RFID技術具有使用簡便、識別工作無須人工干預、批量遠距離讀取、對環(huán)境要求低、使用壽命長、數(shù)據可加密、存儲信息可更改等優(yōu)點，結合有效的數(shù)據庫系統(tǒng)及網絡體系，可以幫助實現(xiàn)農產品從生產源頭到最終消費者的監(jiān)控。因此，本文提出一種基于RFID技術的農產品安全監(jiān)控系統(tǒng)，圍繞“生產、監(jiān)控、檢測、監(jiān)管”四條主線，以農產品生產環(huán)境、農產品生產、農產品加工、農產品流通、市場進入等環(huán)節(jié)為立足點，對農產品的生產環(huán)境、生產、加工、流動、銷售實施實時監(jiān)控。下面我們在業(yè)務流程分析的基礎上，探討在農產品流通的各個環(huán)節(jié)中如何使用RFID技術，重點研究系統(tǒng)架構，系統(tǒng)業(yè)務模型、系統(tǒng)功能及其實現(xiàn)。

2系統(tǒng)設計

基于RFID技術的農產品安全監(jiān)控系統(tǒng)主要包括農產品生產監(jiān)控模塊、供應基地監(jiān)控模塊、農產品物流企業(yè)監(jiān)控模塊、農產品倉儲監(jiān)控模塊、農產品消費點管理模塊、農產品安全管理中心模塊等。

(1)農產品安全管理部門(工商局或農產品主管部門)設立農產品安全管理中心，建立中心數(shù)據庫，中心數(shù)據庫和各生產、加工廠家、農產品倉庫、以及各中途監(jiān)控點進行實時通信。中心數(shù)據庫具備監(jiān)控、查詢、統(tǒng)計、報表和計劃等功能。農產品安全管理中心負責制定標簽編碼方案和號段分配，農產品經營主體備案管理，廠家身份鑒定資格審查、管理和取消，運輸車輛資格審查、管理和取消，物流公司資格審查、管理和取消等工作。

(2)農產品生產、養(yǎng)殖基地模塊：生產、種植、養(yǎng)殖基地(簡稱：生產基地)是農產品的生產地。當初級產品不需要加工時，由生產基地制作農產品電子標簽、配送車輛電子標簽和電子封條，將產品直接發(fā)送到農產品倉庫;當初級產品需要加工時，則由生產基地制作農產品電子標簽、配送車輛電子標簽和電子封條，將初級產品直接發(fā)送到農產品加工企業(yè)。在初級產品發(fā)送前，生產基地將所有農產品信息實時傳入到管理中心。

(3)農產品倉儲監(jiān)控模塊：各農產品倉庫作為地區(qū)性倉儲中心，負責農產品接收、入庫、存儲和配送，各農產品倉庫設本地數(shù)據庫。在農產品入口處由RFID終端設備完成入庫農產品的自動鑒別和商品信息輸入功能。各商品在出庫時要通過RFID設備完成包括商品去向目的地信息在內的配送信息。這些商品的入庫、存儲及出庫信息由本地后臺數(shù)據管理系統(tǒng)負責完成統(tǒng)計、分析、報表和管理工作，同時本地系統(tǒng)要及時和農產品中心數(shù)據庫保持通信，進行數(shù)據和指令的交互。農產品倉庫(簡稱倉庫)接受來自加工中心的農產品，是本物流檢查系統(tǒng)的終點。為保證農產品的安全，倉庫內設置車輛貨物檢查點，對接受的農產品進行四重核對：① 核對車輛身份;② 核對車門上的電子封條是否完整;③ 核對車輛登記農產品和卸載農產品是否一致;④ 核對車輛登記農產品與管理中心數(shù)據庫的數(shù)據是否一致。同時，倉庫將卸貨信息和檢查結果上傳管理中心。

(4)農產品加工中心監(jiān)控模塊：各加工中心負責將農產品進行包裝。各加工中心配備本地RFID系統(tǒng)，利用本系統(tǒng)對各包裝單元進行編碼并寫入RFID標簽，然后將標簽貼到商品上，在裝車的同時，將數(shù)據上傳到農產品安全管理中心。車輛裝載完畢時，將車上所有RFID標簽標號一次性寫入車輛配備的RFID車載電子標簽中。農產品加工中心(簡稱加工中心)加工農產品并將加工好的農產品發(fā)送到各個農產品倉庫。加工中心是物流運輸?shù)钠瘘c，負責制作要發(fā)送的農產品的電子標簽、配送車輛電子標簽和電子封條，并在發(fā)送前將這些電子信息傳入到管理中心。

(5)農產品物流企業(yè)監(jiān)控模塊：物流公司將配送車輛相關注冊信息發(fā)送給管理中心，管理中心對其進行資格審查和管理，以便于運送過程中對車輛進行核對。每個車輛配備一個RFID車載電子標簽，這個標簽作為車輛的身份標志，記錄有本車身份信息和本車裝運商品的RFID標簽的信息，以便車輛和所載商品信息關聯(lián)起來。車載電子標簽要求采用有源標簽(例如5.8G)，以便能夠存入大量的信息，并可以對車輛進行遠距離識別，同時有源5.8G RFID標簽可以與現(xiàn)有高速公路不停車收費系統(tǒng)統(tǒng)一起來。

(6)農產品銷售點管理模塊：消費點收到倉庫配送過來的農產品時，讀取并核對產品上的電子標簽信息，實時將數(shù)據上傳到管理中心和倉庫數(shù)據庫。

(7)農產品運輸監(jiān)測點模塊：在車輛運輸過程中，可以通過監(jiān)測點的對車輛進行監(jiān)測。監(jiān)測點可以是執(zhí)法人員通過人工手段進行監(jiān)測，也可以通過安裝固定設備進行自動監(jiān)測，監(jiān)測手段可以是手持式終端，也可以是固定RFID設備，監(jiān)測點采集的信息可以通過GPRS無線方式，或者通過TCP/IP與農產品安全管理中心通信。管理部門可以設置固定的運輸監(jiān)測點和流動的人工運輸監(jiān)測點(簡稱監(jiān)測點)，對配送車輛進行合法性檢查。

(8)農產品質量日常監(jiān)管模塊：包括① 產地環(huán)境、生產投入管理;對農產品質量安全進行管理，首先需要對農產品的產地環(huán)境、生產投入等相關因素進行日常監(jiān)管。②農產品質量案件信息管理;③ 暫停農產品生產、銷售;④ 恢復農產品生產、銷售;⑤ 農產品及養(yǎng)殖戶黑名單管理;⑥ 農產品停止生產、退出市場;⑦ 重點農產品劃定;⑧ 重點農產品取消;⑨ 名優(yōu)農產品;⑩ 名優(yōu)農產品養(yǎng)殖企業(yè)。

(9)農產品安全公眾服務信息模塊。把農產品安全監(jiān)控基本情況等通過Internet向公眾發(fā)布，并利用WebGIS發(fā)布生產區(qū)域生態(tài)環(huán)境、污染情況和生產投入等空間信息及相關信息;把與農產品安全預警信息及時在網上發(fā)布，用戶可通過系統(tǒng)了解有關的避防措施等。

3 RFID技術實施策略

將RFID應用到農產品安全管理中，最主要的是應用RFID標簽的特性來保證實現(xiàn)“源頭”農產品追蹤解決方案和在農產品 供應鏈 中提供完全透明度的能力。為了達到這一目的，在不同的階段，不同的物流過程中選擇不同的標簽形式和標簽閱讀形式。

(1)生產環(huán)節(jié)：在生產環(huán)節(jié)大體包括下面幾種生產方式，一種是生豬活禽等，是活體從養(yǎng)殖場運輸?shù)郊庸て髽I(yè)的農產品。需要在活體身上加裝RFID電子標簽。第二種生產方式是需要加工或不需要加工的蔬菜果品，一些需要加工的農產品。這兩種農產品在生產的過程中需要對生產的過程進行詳細記錄，儲存在本地數(shù)據庫中，在農產品生產出以后，在運輸農產品的托盤上加裝RFID電子標簽，記錄這批產品的信息，并且和本地數(shù)據庫中的信息相對應。在生產階段，采用 13.36MHz或125KHz無源電子標簽，因為此種標簽成本比較低，所以較容易應用到生產環(huán)節(jié)中去，標簽上主要記錄生產養(yǎng)殖的相關信息，如養(yǎng)殖場編號、運出時間等，而且這些信息要和生產企業(yè)自身的信息系統(tǒng)數(shù)據庫相聯(lián)系，以便查詢生產過程的細節(jié)信息。在各個生產企業(yè)都設置RFID讀寫卡機具，可以實現(xiàn)農產品信息的寫入。

(2)加工環(huán)節(jié)：加工環(huán)節(jié)分兩種情況，一種是從生產基地直接運送過來的農產品到加工企業(yè)進行加工，一種是外國農產品通過本地加工企業(yè)進口然后進入農產品 供應鏈 。

對于從生產基地直接運送來的農產品，加工企業(yè)在讀取農產品上的RFID信息后，將這些信息保留在標簽中，并且將農產品的加工信息進一步添加到加工后的農產品電子標簽中，農產品電子標簽的使用和生產環(huán)節(jié)一樣，在價值較高，對環(huán)境要求比較嚴格的農產品上應用單個的RFID電子標簽，而在價值較低的產品上，對運輸?shù)耐斜P和大包裝上應用標簽，而對單個農產品應用條形碼技術。

(3)運輸環(huán)節(jié)：物流公司將配送車輛相關注冊信息發(fā)送給管理中心，管理中心對其進行資格審查和管理，以便運送過程中對車輛進行核對。

在農產品運輸過程中，只有經過農產品管理中心認證的物流企業(yè)才能從事農產品的運輸。因為安全的需要，在運輸過程中采用集裝箱運輸，所以在運輸環(huán)節(jié)對RFID電子標簽的安裝有嚴格的要求。

首先要求對每一次運輸?shù)霓r產品信息做讀取，然后在集裝箱上安裝的RFID電子標簽上詳細記錄，封條一般安裝在集裝箱門把手上，或者安裝在車廂壁上，這樣可以防止在運輸過程中農產品發(fā)生意外。

對于集裝箱運輸采用的RFID電子標簽，我們將采用900MHz或者2.45GHz有源電子標簽，這樣可以保證記錄數(shù)據的信息量大，數(shù)據內容包括集裝箱內農產品信息，運送車輛信息和運送時間等。這些信息和物流企業(yè)本地數(shù)據庫相關聯(lián)。