全流程RFID讓你吃上放心肉

您吃的肉安全嗎?瘋牛病、禽流感、抗生素殘留、激素非法添加……是不是讓您覺得沒有保障?雖然RFID(無線射頻識別)可以解決追溯管理問題，但如何在全流程環節上應用RFID技術，以保證生產數據實時采集和質量追蹤的不間斷，是實現物聯網在肉制品加工應用中的難點問題。

可能您天天都在吃肉，但是您可能想象不出肉制品加工有多么復雜。前期的剔骨分割、腌制、攪拌、充灌等流程環節，加上后期的切片、包裝等離散加工環節，每一個步驟都可能發生質量問題。怎么監控?RFID在這個領域早已不是新鮮技術，但要在全流程上采用RFID技術，以保證生產數據實時采集和質量追蹤的不間斷，是這類應用的難點問題。

我國是世界畜牧業生產大國，但在世界肉制食品出口市場所占份額卻很低，其重要的原因就是食品安全缺乏保障。造成肉制食品安全問題的根本原因在于生產工業化的發展和市場范圍的不斷擴大，使肉制食品要通過復雜的供應鏈才能到達消費者手中。但肉制食品在供應鏈中常會使原料改變性狀，而難由成品辨別原料品質，加之多層次的加工及流通環節，都對產品質量安全帶來影響。由于目前國內應用RFID技術對肉制品供應鏈進行追蹤管理仍處于嘗試階段，多為某個或某幾個環節的應用，還難以實現對整個食品供應鏈進行全程追蹤、追溯，但可以先實現肉制品企業內部可追溯管理。

全過程都要管

傳統肉制食品安全管理普遍采用終端產品檢驗方式，缺乏對供應鏈各環節的有效監控和管理，增加了食品的安全風險。為了從根本上解決食品安全問題，許多發達國家通過法規訂立和系統建設方式，建立起各自的食品安全追溯管理制度和系統。

食品安全追溯管理要求對食品在生產、加工和流通任何指定環節都具備相關信息追溯能力。具體對肉制食品來說，主要是實現飼養、屠宰、倉儲、運輸、加工、銷售等供應鏈各環節的有效監控、追蹤，實現可追溯管理。我國政府也從2004年開始以肉制品行業為試點，從源頭飼養環節著手，建立生鮮肉和肉類制品追溯管理制度，并嘗試建立相應的安全信息平臺及管理系統。

肉制品加工屬于離散與流程加工的混合，其中前期的剔骨分割、腌制、攪拌、充灌屬于流程加工環節，后期的切片、包裝等屬于離散加工環節。離散環節的物料、半成品都有明確的單元或包裝，便于加貼RFID標簽直接追蹤; 流程環節涉及原料的混合及性狀變化，不能對原料、半成品個體進行明確區分，因此無法用RFID標簽直接對物料個體進行追蹤。如何在流程環節上應用RFID技術，以保持生產數據實時采集和質量追蹤的不間斷，是實現這類應用的難點。

多種RFID

擇位“上崗”

在肉制品加工過程中，應根據不同加工環節的特點選擇相應的RFID標簽和RFID讀寫器。UHF頻段電子標簽用于倉儲原料及成品追蹤; HF頻段電子標簽用于生產流程加工環節狀態標識和信息存儲; 固定式UHF頻段RFID讀寫器用于出入庫信息采集; 手持式UHF頻段RFID讀寫器用于庫存管理信息采集、出廠信息寫入; 固定式HF頻段RFID讀寫器用于生產過程流程中，加工環節的狀態追蹤管理和信息采集。

在原材料出入庫、庫存管理、成品出廠等環節，RFID應用空間范圍大，追蹤對象要求遠距離快速識別，可選擇UHF頻段ISO18000-6協議的RFID標簽。相應地，需要配裝UHF頻段RFID讀寫器，根據不同場合的安裝位置、識別操作特點、識別距離遠近等決定讀寫器及天線的具體選擇。

原材料出入庫環節只需要識別出入庫貨物，可在倉庫出入口安裝固定式UHF讀寫器，并選擇外置大功率極化天線，覆蓋出入口空間。

庫存盤點和成品出廠需由人員專門操作，可選擇手持式UHF讀寫器，配合相應的功能菜單進行識別和參數寫入等功能。該讀寫器采用內置極化天線，識別距離近、功耗低，支持電池供電。

在分割、腌制、攪拌、充灌、切片等中間加工環節，應用特點是空間有限、識別距離近，可選擇HF頻段ISO15693或ISO14443協議的RFID標簽，相應地，選擇HF頻段固定式RFID讀寫器。在各生產工藝環節對應位置安裝讀寫器，天線采用內置線圈型，符合小空間近距離識別需要，且避免相鄰讀寫器相互干擾。

在流程環節用RFID標簽對物料個體進行追蹤，可以采用如下方案:

肉制品從原料起就分成若干小批次進行精細化管理，小批次可按生產線單位時間投料能力劃分，每小批原料對應一張批次卡(電子標簽)，其唯一ID對應原料的批次ID。后續環節，生產管理人員憑借批次卡，對該批原料進度狀態進行追蹤，采集各批次在不同環節的溫度、時間等加工參數信息，采集數據信息記錄在批次卡中，最終上傳給生產信息管理系統。

每批肉制品加工過程在不同工藝環節，需要采集并記錄相應的狀態和加工參數信息，可以將每批原料對應批次卡(RFID標簽)存儲空間按工序劃分區域，每個區域對應存儲某一環節的加工信息，原料加工完畢后批次卡就存儲了整個流程全部加工信息，管理人員將該批次加工信息上傳到生產信息管理平臺。對于一些需要保密的重要信息以及批次卡無法容納的大量信息，也可以和批次ID對應直接存儲在生產信息管理平臺的數據庫中。在成品出廠前，系統從生產信息管理平臺提取必要生產信息，寫入成品包裝所貼RFID標簽用于后序環節追溯。

攻克三大難題

●編碼問題

當今世界主流的RFID標簽編碼規范是歐美的EPC標準和日本的UID標準。具體來說，EPC編碼長度可以是64位、96位或256位，但都包含統一的四個域: 版本號、管理域(對應生產廠家)、類別(商品種類)、序列號(標識單件物品)。UID編碼長度為128位，根據需要能夠擴展為256、384或512位; 它由三個字段組成，依次為: 編碼類別標識(用于兼容現有的編碼標準)、某種編碼標準的編碼內容(用于識別某類商品)、惟一標識(用于標識某類商品的具體個體)。

我國也在肉類食品供應鏈管理領域推出了一定RFID編碼標準，比如針對動物飼養環節電子標簽應用的GB/T20563-2006，另外即將推出肉與肉制品RFID追溯技術要求規范。但是在肉制品加工過程還沒有相關RFID編碼規范，目前可以參照相關國家、行業標準和企業內部編碼規范進行。

●信息安全問題

出于對關鍵生產參數信息的保密考慮，生產過程每批物料加工的參數信息采集和訪問需要權限。具體來說，每道工序的管理人員僅可以在生產過程中對自身權限的參數進行采集或修改，生產過程結束后便失去修改權限，僅可查看，并且對于他人權限的參數無法查看或修改。企業管理層具備最高權限，可以查看生產過程全部數據; 非管理人員僅可以查看管理系統采集參數和設定參數的對照結果是否合格，無法查看具體參數值。

RFID技術應用于肉制品加工過程，對工藝信息安全保障我們可以采取以下措施。

(1) RFID標簽信息的存儲和識別采用完善的數據校驗機制和可靠的加密算法;

(2) 利用RFID標簽標識的唯一性，與生產信息管理平臺的數據庫關聯，將加工工藝重要參數用數據庫遠程存儲而不是在標簽內存儲;

(3) 對于生產信息平臺的加工工藝相關信息，在采集、修改和訪問過程中嚴格按照設定權限操作，避免數據非法訪問和篡改。

●技術配套問題

肉制品加工環節利用RFID進行信息采集，必須有配套的信息傳輸手段，比如現場總線通信技術或無線傳感網絡技術，可針對現場環境特點選擇應用，以保證RFID采集的信息能夠及時準確地上傳給信息管理系統。

肉制品加工過程需要多個不同類型的RFID讀寫器設備及標簽，必須有功能強大的RFID中間件支持，對這些設備進行功能管理、信息過濾、格式轉換，最終以統一的接口格式送給信息管理平臺處理。

信息管理平臺需要不斷接收底層生產環節大量的信息并及時進行處理，才能夠保證每批制品的生產狀態在線追蹤、生產信息記錄不丟失，所以信息管理平臺要滿足一定的實時性要求。

此外，RFID相關設備對肉制品加工過程的蒸汽、油脂等環境因素適應性也必須考慮，外殼需滿足較高IP等級要求。

總的來說，RFID技術與精細化管理手段結合，可實現肉制品企業內部可追溯管理，向上游環節、下游環節延伸，進而實現飼養、屠宰、倉儲、運輸、加工、銷售等供應鏈各環節的有效監控、追蹤。

小貼士

RFID技術是一種先進的非接觸式自動識別技術，用于肉制食品安全追溯管理時，因其識別速度快、準確率高，有利于提高供應鏈各環節信息采集效率。另一方面，RFID標簽抗污染、耐高低溫、耐久性強，適用于肉制食品供應鏈各個環節的應用環境; RFID還具有較大信息量存儲功能，滿足肉制品供應鏈各環節安全信息記錄傳遞需要。

流水線屠宰進入現代化作業階段

案例分享

RFID肉制品加工可追溯管理系統

下面以熏煮香腸加工過程為例，說明在肉制品加工過程中應用RFID技術實現生產過程的信息化和可追溯管理。

(1)原料檢驗

每批原料入廠后都需要先進行檢驗，檢驗流程包括對消毒證、檢疫證和防五證等相關證明查驗、登記，并對原料進行抽檢。檢驗過程根據記錄信息填寫檢驗報告，最終評定合格方可入庫。蓋章的檢驗報告和“三證”原件存檔，檢驗報告的內容錄入企業生產信息管理平臺，供后續工序查詢。

(2)原料入庫和庫存管理

由于一批原料采購量可能很大，同一批次也會存在差異，要想實現安全追溯，從原料起就分成若干小批進行精細化管理。小批可按單位時間投料能力劃分，每小批對應采用加貼UHF頻段RFID標簽的容器如托盤存放，標簽及編碼規則按國家肉制品追蹤規范。倉庫入口安裝固定式UHF頻段的RFID讀寫器及外置大功率天線，對每批原料入庫信息進行自動記錄。

庫存管理可通過手持式UHF頻段RFID讀寫器對物品碼放位置進行記錄、盤點，便于物品管理與查找。

(3)原料出庫和分割解凍

生產管理人員持物料單領取一個或若干個小批原料，倉庫出口安裝固定式UHF頻段的RFID讀寫器及外置大功率天線，按照設定功能自動記錄出庫時間、數量等信息，上傳給企業生產信息管理系統。

每小批原料出庫后對應發一張批次卡，批次卡為HF頻段RFID標簽，其唯一ID對應生產信息管理平臺中該批原料的批次ID，與之綁定的信息繼承直到倉庫出口處的UHF標簽信息，在后續環節由生產管理人員持批次卡對該批原料狀態進行追蹤。

在每一小批原料完成解凍、分割環節后，工作人員可通過手持RFID終端進行記錄并上傳給信息管理系統，系統會監視該批原料是否在規定時間內進行后序腌制環節。

(4)中間流程加工環節管理

RFID技術在腌制滾揉、攪拌填充、煙熏蒸煮、冷卻包裝、二次殺菌等中間流程加工環節中，每個環節至少配一臺固定式或手持式HF頻段RFID讀寫器。

從原料投入腌制環節開始進入流程加工，這個過程中無法使用RFID標簽進行追蹤，但可以按小批投入原料，根據批次ID對該批原料加工進度進行追蹤。同時需要對每批次在不同環節的溫度、時間等質量控制相關參數進行采集、記錄。采集根據現場生產條件不同，可采用DCS直接采集、手持式終端采集或者人工采集方式，將采集數據上傳到生產信息管理系統。

(5)出廠信息管理與追溯

每批肉制品完成全部加工流程出廠前，都需進行理化、微生物等檢驗，如果發現有檢驗不合格的，則根據原料批次ID從生產信息管理平臺進行追溯。

出廠檢驗合格后，可對產品外部大包裝加貼UHF頻段RFID標簽，通過手持式UHF頻段讀寫器將該批產品對應的質量安全信息寫入標簽。大包裝所貼標簽及編碼規格按國家肉制品追蹤管理規范，內部小包裝加貼符合EAN/UCC規范的條碼。在用戶查詢庫中，將條碼與電子標簽內容關聯，這樣批發商和消費者可以通過標簽識別或條碼掃描，檢索產品出廠日期、原料品種、產地等質量安全相關信息，一旦發現問題還可以追溯。