ＲＦＩＤ在農產品追溯中的應用

摘要：文章主要探討了RFID技術在農產品供應鏈中的應用，通過采用RFID技術對農產品實現追溯，以保證農產品的質量安全。首先說明了農產品追溯的內容和先決條件，并簡要介紹了RFID技術的工作原理及特點。然后以商品豬供應鏈為例，闡述了RFID在農產品追溯中生產、加工、運輸、銷售等各環節的具體應用。

關鍵詞：RFID；農產品安全；追溯；電子標簽

中圖分類號：F304.3文獻標識碼：A文章編號：1002-3100(2008)08-0122-03

Abstract: This paper first introduces the content and basic of traceability， and concludes the principles and characteristics of RFID. Then we describe the application of tracing by RFID in agricultural products supply chain， based on the example of commercial pigs.

Key words: RFID; agricultural products safety; tracing; electronic tag

“民以食為天”，食品在人們的生活中占有很重要的地位，而近年來國內外食品安全問題頻頻發生，影響到了人們的身體健康，引起廣泛的關注。而農產品供應鏈包括了生產、包裝、加工、配送、銷售等多個環節，是一條長且復雜的供應鏈。在流通過程中出現的問題往往很難進行監控，無法準確、快速地找出根源所在，及時采取有效措施。因此為了保障農產品的質量安全，對農產品實施跟蹤與追溯，進行全程的監控就有著重要的意義。

1跟蹤與追溯

國際食品法典委員會（CAC）與國際標準化組織（ISO）把可追溯性定義為“通過記錄的標識，對某個實體的歷史、用途或位置予以追蹤的能力”，也就是利用已記錄的標識（這種標識應該是唯一的，與被追溯對象一一對應）追溯產品的歷史、應用情況、所在位置或類似產品、活動的能力。

可追溯包括跟蹤（Tracking）和追溯（Tracing）兩個方面，如圖1所示。跟蹤是指從供應鏈的上游至下游，跟隨一個特定的單元或一批產品運行路徑的能力；而追溯是指從供應鏈下游至上游識別一個特定的單元或一批產品來源的能力，即通過記錄標識的方法回溯某個實體的來歷、用途和位置的能力。

要實施農產品的跟蹤與追溯，需要在農產品供應鏈的各個環節上對農產品信息進行標識、采集、傳遞和關聯管理，其實質就是要形成一條完整的信息鏈，使農產品的信息流與物流聯系起來，根據農產品的信息追查農產的實體。它主要包括：（1）對農產品進行有效的信息標識。（2）建立信息系統，對信息進行收集和處理。（3）有效的信息傳遞、交換與集成。

然而農產品供應鏈環節較多，管理困難，依靠人工控制農產品生產的每一過程不切實際，必須借助信息技術進行數據的收集、分析和處理。RFID技術正是這一問題的有效解決方案，將電子標簽作為農產品的信息載體，能夠有效地實施跟蹤與追溯，提高農產品安全和監控的水平。

2RFID技術原理及特點

RFID（Radio Frequency Identification，即射頻識別技術）是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。一個基本的RFID系統由3部分組成：電子標簽、閱讀器和天線。電子標簽是由耦合元件及芯片組成的，每個標簽都具有唯一的電子編碼，用來標識目標對象。標簽具有數據存儲模塊，可以保存有約定格式的電子數據。閱讀器是用于讀取（或寫入）標簽信息的設備。天線則是標簽與閱讀器之間傳輸數據的發射、接收裝置。

當裝有RFID標簽的物體接近閱讀器時，閱讀器受控發出微波查詢信號，標簽收到閱讀器的查詢信號后，將此信號與標簽中的數據信息合成并反射回閱讀器。反射回的微波合成信號，已攜帶有標簽上的數據信息。閱讀器接收到標簽反射回的信號后，經內部微處理器處理后即可將標簽存儲的識別代碼等信息分離讀取出來，再傳輸到計算機系統進行相關的處理。

與傳統的條形碼等識別技術相比，RFID有著很多優勢，其最大的特點就是非接觸式，因此RFID讀寫速度快、范圍大，能同時識別多個標簽，且閱讀器可以直接與后臺的信息系統連接，能夠滿足自動化管理的需要；RFID標簽的存儲容量比條形碼大的多，且可擦寫，除了可以用來標識農產品，還能儲存更多有關農產品質量安全的信息，便于對農產品安全實施監控；RFID標簽不受油漬、灰塵、藥物等環境的影響，尺寸大小與形狀多樣化，用于農產品的標識，解決了條形碼易破損，受環境限制大的缺點。

3RFID在農產品追溯中的應用

在農產品追溯體系中，對農產品以及供應鏈上各參與方的信息進行有效的標識和收集是基礎，也是難點所在。因為實現跟蹤與追溯需要在供應鏈上的各個環節實現無縫鏈接，斷鏈的信息是無法滿足跟蹤與追溯的要求。使用RFID技術結合網絡、信息系統進行數據的采集和通信，其目的在于提高信息的采集、傳遞的效率，對農產品有效地進行標識，把分散的信息集成起來，從而達到追溯的要求。下面將以商品豬肉供應鏈為例，具體說明RFID技術在農產品追溯中的應用。

為了實現全程的跟蹤和監控，追溯體系需要在商品豬肉供應鏈的各關鍵節點——生豬養殖場、市境道口、屠宰場、批發市場——設置控制點，使用RFID標簽記錄追溯所需的信息，如圖2所示。

3.1生產環節。生豬生產環節是商品豬監控的起點，使用生產管理系統記錄生豬從出生到出欄的所有信息，對商品豬的追溯有著重要的意義。由于生豬是活動的生命體，是運動的，對它的監控不能影響它的正常活動，而生豬生活的環境又比較容易受到污染，因此數據的采集較為困難，而RFID技術卻可以很好地填補這一空缺。

使用RFID的一般方法是為每一頭生豬佩戴具有唯一標識碼的RFID耳標，作為生豬與信息系統之間信息交換的媒介，這樣就能夠快速、準確地識別豬只，并在養殖場的生產信息系統中一一對應地建立生豬的生產檔案，記錄豬只生長過程中的各種信息，如飼料、藥物使用情況，免疫、疾病情況，以及各階段生命體征的測量結果等，這些信息覆蓋了生豬的整個生命周期，從而實現了生豬的信息化、自動化管理。當生豬出欄時，將生豬出欄信息（包括出欄批號，數目，去向，檢疫證號，消毒證號等）記錄到運輸車輛的射頻卡（即RFID卡），并同時上傳至中心數據庫，就可以作為監控和追溯的依據。RFID在生豬養殖場的應用，大大提高了生產管理的效率和科學性，也為商品豬的追溯提供了重要的源頭信息。

3.2道口監控環節。由于生豬養殖場大多開設在郊區，因此在進出市境的各道口檢疫站，實施基于RFID的道口監控系統，可以對生豬和豬肉產品的質量、來源及去向進行核查與記錄。通過道口設置的閱讀器讀取運輸車輛攜帶的射頻卡，獲取豬肉產品的基本生產信息（批號、數量、產地、檢疫證號、消毒證號等）、車輛運輸信息（車輛編號、所屬單位、違章歷史等），自動記錄到道口端的信息系統。系統與監控平臺的中心數據庫相連，通過中心數據庫查詢車輛違章記錄庫、疫區庫、使用“瘦肉精”的單位名錄庫、準予入滬的產地單位名錄庫、目的地單位名錄庫等記錄，檢查運輸車輛是否具有入境資格、是否有違章情況，豬肉產品是否符合防疫標準、信息是否一致（如數量），若不符合要求則不予過站，并記錄在系統中。

當信息登記、驗證并確認符合進境防疫條件后，記錄下檢疫結果（如運輸過程中病、死的豬只信息），并將新的信息（如車輛的車輛信息、目的屠宰場、進入道口的時間等）寫入射頻卡，使信息能夠傳遞到供應鏈的下一環節。這樣就能夠對運輸過程中的商品豬進行記錄和監控，保證了信息的連續性，實現了商品豬肉的跟蹤功能。

3.3屠宰加工環節。同樣，屠宰場端也設置閱讀器和有RFID接口的信息系統，并與道口檢疫站的系統實現信息共享。當運輸生豬的車輛到達屠宰場后，閱讀器讀取射頻卡中的信息，存儲到屠宰場的信息系統中，并上傳至中心數據庫，與來自道口的信息進行核對。RFID在道口檢疫和屠宰環節的使用，能夠實現產地和去向的“點對點”的監管方式，使商品豬的追溯更為透明化。

而生豬進入屠宰流水線后，將采集并記錄胴體重量、瘦肉率、獸醫檢查情況等信息。屠宰完畢的豬只胴體，將會貼上新的RFID標簽，記錄流水線上采集的數據以及屠宰場編號、屠宰批號等用于標識的信息。屠宰批號是與養殖場提供的生豬出欄批號相對應的，從而建立起豬肉和生豬的關聯，完成屠宰加工環節的信息追蹤與溯源。這樣就可以根據屠宰批號追查出生豬何時入場，何時進行屠宰，由哪個養殖場提供，能夠很快找到質量問題發生的源頭，明確由誰負責。

3.4批發環節。在商品豬肉批發市場，使用RFID標簽作為豬肉批發信息的數據載體。運輸豬肉的車輛憑RFID卡刷卡入場，RFID卡中的信息將被讀入系統。批發商通過加貼在商品豬肉上的RFID標簽以及手持式的閱讀器讀寫商品豬的信息，進行交易結算。批發市場出售的豬肉在到達收貨點時，收貨點的閱讀器讀取商品豬肉上的RFID標簽，將標簽上的數據記錄到后臺系統中，并發送信息給批發市場管理系統進行確認。這樣，就可以明確“每片豬肉是否到達了正確的目的地”，從而對商品豬肉的去向進行跟蹤。

由于RFID速度快、讀寫范圍大，使用手持式讀寫器進行豬肉的交易結算，大大加快了豬肉的交易速度。另外，傳統使用的條碼，往往由于油污、潮濕等原因造成條碼標簽不能識別和讀取，而RFID很好地解決這一問題，降低了標簽的讀取錯誤率，延長了標簽的使用壽命。

3.5消費者環節。在超市、商場等POS銷售點，設置終端查詢機，消費者只要通過電子標簽的識別碼進行查詢，就可以了解所購買的豬肉的質量信息，包括生產企業的名稱、品牌、認證信息，產品的生產地、加工地情況、檢疫檢測情況等，在保障消費者知情權的同時也對商品豬生產和加工廠家起到監督的作用。由于各環節的信息都被上傳到中心數據庫相互關聯，這樣就形成了完整的商品豬信息鏈，通過商品豬的標識信息，就可以對商品豬的流動情況進行追蹤。一旦發生豬肉安全問題，能夠馬上追查問題的源頭，明確責任應由哪個環節負責并采取相應的措施。

在這個追溯體系中，供應鏈上各個環節除了要對各自的產品進行標識，還要采集已有的標識信息，將這些信息與自身環節的信息一起標識在產品上，保持信息流與物流的同步。由于RFID是可讀寫的，因此做到這點并不困難。使用RFID對農產品進行標識后，供應鏈上各個節點單位與企業就需要建立統一的編碼規范，這樣信息就可以在上下游企業之間暢通的流通，形成一條完整的信息鏈。

在農產品的跟蹤方面，每個環節都會從伴隨物流而來的RFID標簽中獲取供應鏈上游的信息，并寫入新的信息，一旦某環節出現了問題，造成了信息的缺失或錯誤，就會馬上被下游的環節發現；而在追溯方面，通過RFID標簽，供應鏈上各個節點的信息都是環環相扣的，那么只要憑著RFID標簽上的唯一標識，就可以逐級向上進行追溯，直至找到追溯的目標。

RFID技術在農產品供應鏈上的應用增強了對移動性的農產品數據的管理，實現了實時的數據采集和交換，在農產品供應鏈上構建了完整的信息鏈，從而滿足安全追溯的需要。

4RFID追溯體系中待解決的問題

（1）RFID標簽的成本問題。RFID技術作為一項新技術，它的造價比較昂貴，在供應鏈上普遍使用的傳統條形碼標簽僅為0.25美分，而一個RFID標簽的價格是它的數十倍，生產100萬個電子標簽的成本約為14美分/個，除此外還有實施RFID所需的基礎設施的成本，如閱讀器的購置等，而農產品的本身價值并不大，使用RFID所增加的成本相比之下顯得過高，目前而言只適用于一些高價值的農產品。RFID要做到像現在條形碼這樣普及以及大規模的應用，業界普遍認為標簽的成本需要下降到5美分/個，這可能還需要幾年的時間。

（2）農產品供應鏈的參與者眾多，可能牽涉多方的權責，協調和協作時往往比較困難，既增加了交易成本，又降低了管理效率。在涉及部門職責時，難免會相互推卸責任，而當考慮部門利益時，又會爭權奪利。舉例來說，上游從生豬的飼養直至屠宰的階段主要是由農委負責的，而從屠宰場到下游進入批發零售環節則是由經委來管理的。兩個部門都有各自的信息系統，生豬的信息由農委的系統管理，而商品豬肉的信息則記錄在經委的系統中。而雙方的系統并沒有實現對接，數據和信息分散在各自的系統中，就形成了各自為政，而非共同監管的局面。如何協調好各個參與者，確保信息的安全、可靠和準確，是一個亟待解決的問題，需要建立起多方合作的管理體制。因為追溯體系是一條環環相扣的鏈，如果某個環節斷了，就無法繼續進行追溯了。

5小結

RFID技術被列為21世紀十大重要技術項目之一，被認為是影響未來全球產業發展的重要技術，廣受各方注目。RFID的優良特性，使其在農產品的物流和安全追溯上有著很好的應用前景，建立基于RFID的農產品追溯體系可使農產品的追蹤更加實時、準確，使農產品的質量更加安全、有保障，將對農產品產銷價值鏈產生巨大的影響。

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