基于RFID 和二維碼技術的農產品溯源商務平臺建設的探討

楊 彥

(浙江財經大學 東方學院，浙江 海寧 314408)

食品是人類生存的基本要素，但是食品原料生產過程中可能被污染，而含有危害人體健康的物質。近年國內三聚氰胺、瘦肉精、毒生姜等惡性事件頻發，使公眾對食品安全問題深感擔憂。目前我國農產品生產的可追溯體系尚未全面建立，近年北京、上海、天津和南京等地就蔬菜和畜產品安全追溯制度和系統建設進行試點，并取得一些成效。期望在短時間內做到從源頭抓起，提高農產品質量溯源管理能力，確保農產品供應鏈每一個環節的質量安全，全面建成長效的溯源機制有一定的難度［1］。現今，電子商務模式已經漸漸地開始替代傳統的商業模式，成為新的經濟形態，若將物聯網、電子商務及成本較低的二維碼與蔬菜種植業等農產品生產相結合，構建一套農產品溯源系統，實現對農產品的溯源管理，便可以很大程度上緩解由食品安全引起的信任危機。

1 農產品溯源系統的技術發展

現今，電子商務模式已經漸漸地開始替代傳統的商業模式，物聯網把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來，實現智能化識別和管理。

近年來，國外越來越關注農藥殘留、食品添加劑等食品問題。日本政府及日本農業合作組織開始推進食品溯源系統，使得一些以信息技術為基礎的食品溯源系統得到了很好的發展。虛擬編號系統(VIPS)是食品溯源系統的基礎。在此系統下每一個農產品都被要求貼一個標識號碼，工作人員將產品信息輸入互聯網上的數據庫內。消費者可以通過相關網站進行信息的查詢。基于VIPS 系統用于水果與蔬菜溯源的“SEICA”系統在2002年被投入運用。

非接觸自動身份識別技術-射頻識別技術(Radio Frequency Identification，RFID)，俗稱電子標簽，使得食品溯源系統得到了更進一步的發展，與傳統的條形碼等識別技術相比，RFID 有很多優點，其最大的特點是非接觸式［2］。因為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，同時RFID 標簽的存儲容量比條形碼大得多，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。由于農產品供應環節較多，管理難度大，依靠人工控制農產品生產的每一個環節不切實際，必須借助信息技術進行數據的采集、分析與處理，RFID 的應用提高了農產品安全實施全程監控的能力。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，使產品識別能力和產品分配效率得到了前所未有的提高。

雖然RFID 技術有其優越性，但是較為昂貴的成本使得這項技術在投入實際運用中困難重重。而今二維碼的出現在很大程度上解決了RFID 在這一方面的缺陷。二維碼采用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面的二維方向上分布的黑白相間的圖形記錄數據符號信息;在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內部邏輯基礎的“0”“1”比特流的概念，使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息，通過圖象輸入設備或光電掃描設備自動識讀以實現信息自動處理。二維碼因擁有編碼密度高，信息容量大，編碼范圍廣，容錯能力強，譯碼可靠性高，成本低，制作易，持久耐用等優點而受人們追捧，這些優點很大程度上為食品溯源提供了便利。

將物聯網、電子商務及成本較低的二維碼與蔬菜種植業等農產品生產相結合，構建一套農產品溯源系統，實現對農產品的溯源管理。這套系統可以增強政府管理部門的監管手段及監管效率，促進企業提高生產管理水平，同時有利于最大程度地維護消費者的知情權。

2 基于RFID 及二維碼的農產品溯源系統組成與操作設計

2.1 系統組成

一個基本RFID 系統由電子標簽、讀寫器、天線和后臺主機系統組成。有源電子標簽主要由無線射頻模塊、天線、微控制器、傳感器、電源模塊組成;無線射頻模塊由射頻芯片和外圍電路組成，射頻芯片中的射頻收發器的接收地址、收發頻率、發射功率、無線收發模式和有效數據長度等信息在射頻收發芯片的寄存器配置中進行設置;微控制器把傳感器定時采集的數據通過通信接口發給射頻芯片，射頻芯片通過發射模式發送出去。

農產品溯源系統主要的3 方面組成。一是公共網絡數據庫(信息管理系統)，它是農產品質量安全可追溯體系建設的基礎，系統可查詢有關政府職能部門(質監、工商、商務等)提供的數據或具備數據接口，實現了整個系統信息的錄入、分析、輸出與管理，為相關供應商的認證和考核提供相關的資信，可對可追溯體系實施系統管理。二是生產經營單位信息管理系統，相關企業建立企業網絡服務信息系統，實現對企業農產品生產的信息錄入與質量安全追溯管理，當一個用戶請求登陸系統，首先輸入用戶名和密碼，通過驗證根據公共網絡數據庫信息取得相應的權限，用戶繼續進入登陸模塊時，系統采用加載數據集等方法進行權限控制［3］。三是終端查詢信息系統，消費者通過網上查詢、短信查詢、客服電話查詢、自助終端查詢等方式實現對所采購的農產品上所貼的RFID 標簽進行信息的查詢，開展對外宣傳，對問題產品進行在線召回，受理消費者對問題產品的舉報和投訴等服務。

2.2 操作設計

基于物聯網的農產品可追溯系統采用了RFID技術以及二維碼技術。平臺信息輸入及追溯共有5個主要環節:種植環節，采收環節，裝車環節，加工環節，銷售環節(圖1)。

2.2.1 種植和采收環節

對農產品生產過程進行全程跟蹤管理，實時記錄每個環節產品信息，同時備份數據至公共網絡數據庫。首先是建立蔬果種子供應商檔案，以電子標簽為載體，建立蔬果等農作物品種、種子規格和批次等信息檔案;其次對蔬果等農產品生產地塊進行劃分，并建立基于RFID 技術的食品溯源系統的EPC 碼作為蔬果產品的唯一標識碼。

圖1 溯源信息的錄入步驟及查詢方式

EPC 碼可存入硅芯片做成的電子標簽內，可被信息處理軟件識別、傳遞和查詢。標簽的天線以及芯片組成，每一個標簽具有唯一的產品電子碼。系統會根據所操作地塊編號自動讀取工作人員的RFID 卡。負責該地塊的工作人員可進入系統，實時記錄農產品詳細種植信息，如播種期、農藥噴施方法、灌溉記錄、施肥記錄、病蟲害發生程度等。采摘后將采摘日期、地塊編號、采摘順序組成新的批次號，再將原有信息及工作人員姓名一并輸入RFID 卡中，完整紀錄農產品信息，固定在標準周轉箱的相應位置。鑒于每一個農產品生產基地本身的情況不同，可采用手持設備錄入以及計算機手動錄入2種模式。

2.2.2 農殘檢驗環節

在此過程中將RFID 中的信息轉入溯源網站的二維碼中，同時將檢驗報告中的數據填充至二維碼標簽(DBID)中。再由加工工廠將加工時間、加工單位等信息輸入二維碼。由于農產品保鮮時間短，一般從取樣至檢測結果出來需要3 d以上時間，如果對上市產品進行抽樣檢測，期間蔬菜的品質已下降，錯過最佳的銷售期，因此采用在產品上市前實地取樣檢測的方法。由于每季蔬菜種植環境不同，種植者管理水平不同，每批次均需檢測。主要檢測農藥和重金屬等。如有機氯農藥六六六、滴滴涕、五氯硝基苯等;有機磷農藥對硫磷、樂果、氧化樂果、甲胺磷、久效磷、馬拉硫磷、敵敵畏等;擬除蟲菊脂類農藥氯氰菊酯、青戊菊酯、溴氰菊酯等。重金屬主要是鉛、砷、汞、鎘、銅、鉻等。

2.2.3 運輸及零售環節

將加工好的農產品進行裝車，固定讀寫器天線信號覆蓋全車。監裝人員將車牌，貨車消毒信息等輸入二維碼，同時系統自動記錄發車時間，出發地，目的地等信息。運入超市或零售點時，零售人員可以通過手機讀取相關信息，并記錄自己的門店號等信息。

2.2.4 消費者溯源

消費者購買產品時，就可以通過手機及網站對農產品信息進行溯源及評價。

3 溯源系統的電子商務平臺在農產品銷售上的應用及改進

3.1 誠信農商網的特點

誠信農商網由商務部中國國際電子商務中心承建，服務于我國農民專業合作社、涉農企業和農村經紀人，提供誠信檔案、貿易撮合、商家店鋪、農產品推廣、示范證書、生產溯源等服務，旨在塑造誠信品牌，打造行業權威的農產品電子商務平臺。目前已為近24 萬涉農商家在誠信農商網建立網上誠信檔案，開展農產品電子商務“誠信經營示范單位”認證。

誠信農商網根據農業企業情況，結合行業電子商務的特點而創建。提供了豐富的，功能強大的B2B 電子商務平臺，包括信息門戶、交易平臺和信息交換門戶等(圖2)。

圖2 誠信農商網的系統操作流程

3.1.1 規劃“新農商指數”農產品電子商務誠信評價體系

“新農商指數”是根據我國農產品流通行業特點，由中國國際電子商務中心推出的一套科學、公正、公開的第三方農產品電子商務誠信評價體系。指數基于涉農商家的互聯網應用水平，對其基本信息公開度、身份認證情況、榮譽及證書信息、互聯網活躍度、客戶評價等指標進行綜合打分評價，以誠信等級標識、指數分值和CPC 編碼體現商家誠信狀態，以此建立網上誠信檔案，旨在為農產品交易主體在電子商務活動中創造更加誠信的網上氛圍。

3.1.2 建立農產品生產溯源系統

熊 蓮（1984-），女，博士，高級工程師，主要從事生物質高值化利用及非金屬礦應用于能源化工、環保領域的研究。

為加強農產品質量安全管理和保障消費安全，實現“從田頭到餐桌”的全程監控，借鑒日本質量安全管理體系的成功做法，研發出適用于我國農業生產經營管理的“農產品生產溯源系統”，通過信息化手段來提高生產者安全生產自律意識和完善社會監督機制。對生產基地建設、種苗引進、生產投入品、作業環節、質量檢測、加工包裝等信息進行數字化管理，建立“身份檔案”制度;以CPC 商務產品編碼、二維防偽條碼標識技術為載體，利用網絡數據庫和條碼識別等查詢處理技術，構建統一的生產溯源平臺，形成“生產者→消費者→監管機構”可追溯數據鏈，從而實現農產品“知根溯源”。

3.2 誠信農商網的主要功能

3.2.1 服務農商寶會員

農商寶會員服務是基于誠信農商網為涉農商戶提供的網上網下相結合的會員制服務。商家借助農商寶會員服務可建立集企業宣傳、銷售產品展示、誠信檔案等功能于一體的精美店鋪，享受采購商機、人工對接、誠信證書等多重超值服務，塑造誠信和品牌農商。

3.2.2 頒證書

“中國農產品電子商務誠信經營示范單位”認證服務是以中國國際電子商務中心“新農商指數”誠信評價體系為依托，對涉農企業開展的認證評價，頒發示范證書。旨在鼓勵涉農企業開展電子商務，塑造農產品誠信品牌，增加企業在電子商務和實體交易中的成功率。

3.2.3 找買家

3.2.4 農商秀

農商秀是為農民合作社、涉農企業提供個性化的建站服務，為涉農商家量身定制設計精美頁面，內容精致，簡潔明快展示商家形象。

3.2.5 農產品生產溯源標簽

誠信農商網農產品生產溯源標簽，是通過農產品生產溯源系統對農民專業合作社、農產品生產企業生產的農產品建立電子“身份檔案”，并將二維碼制成標簽貼在農產品包裝上;消費者購買產品時，只需手機掃碼或發短信，即可查詢產品源信息與質量認證等信息，并可及時舉報虛假、錯誤信息。

3.2.6 網上網下相結合農產品推介活動

與批發市場聯合，在某行業某區域農產品大量上市之際，協調當地商務及農業主管部門組織專業合作社、涉農企業到批發市場開展對接宣傳活動，同時在新農村商網、誠信農商網以專題形式發布介紹當地農產品上市信息及商戶數據，全面促進該地區農產品的上市銷售工作。

3.2.7 區域農產品促銷平臺建設

針對農副產品地域性強的特點，同各地商務主管部門聯合，結合各地特點，搭建省或市或縣級別的區域特色農副產品促銷平臺，全面推介當地名特優新農產品和涉農商戶。

3.3 當前農產品溯源電子商務平臺瓶頸的解決方案

3.3.1 市場主體的觀念更新

農產品的生產主體是農民，由于文化程度和自身素質的制約，農民出于收入最大化的本能沖動，在低收入和寬約束的雙重刺激下，更愿意使用過量的化肥和毒性強的農藥，以達到增產和控制病蟲害的目的［4］，此外，對現代技術及農產品電子商務的理解、認可接受的程度還無法適應電子商務的發展。因此誠信農商網需要加強平臺的宣傳與普及，鼓勵農民嘗試，進而更新他們的觀念，推動農產品溯源電子商務平臺的發展。

3.3.2 農產品的標準化和規模化生產

農產品尤其是鮮活類農產品在標準化方面先天不足，從而導致了目前農產品交易中摻雜使假、以次充好、魚目混珠的現象屢見不鮮。為了適應電子商務的需要，一方面，應該大力推進農產品等級化，質量標準化，包裝規格化，另一方面政府或行業協會應當盡快制定與國際接軌的行業產品質量標準。電子商務是低門檻進入，但溯源系統建設需要增加標識和計算機等投入，要吸引足夠多的買賣雙方才能降低成本，提高競爭性，它對農產品的交易數量有最低額度，農民需通過建立合作社或行業協會達到規模化生產要求，才能真正提高收益，而我國農業生產目前處于分散的個人經營階段，生產組織化程度低，難以形成持續有效的供給能力。

3.3.3 農產品品牌化

自20 世紀90年代以來，我國農產品市場出現供給過剩現象，其實質是結構性過剩，其具體表現為，無品牌或沒有名氣的農產品出現過剩和滯銷。因此誠信農商網中“頒證書”及“農商秀”的板塊設立有利于品牌實力、品牌形象和品牌認知的建立。

3.3.4 農產品的物流配送

由于電子商務是無庫存交易，必須隨時隨地的滿足顧客購買商品的要求，不能出現商品斷檔和脫銷。農產品為易變質商品，采收后還需要加工、分級和包裝，需要建立現代化的物流配送中心，縮短貯藏和運輸時間。此外，農產品生產的結構性和季節性原因，特定商品的經常性供貨有一定的難度，為此，誠信農商網在產品頁面增加了欄目，若產品下市會進行相應的提示。

3.3.5 誠信

缺乏誠信是互聯網銷售農產品的最大阻力。誠信農商網建立了一套屬于自己的誠信體制。農商寶會員服務建立了集企業宣傳、銷售產品展示、誠信檔案，同時二維碼的溯源以及防偽功能也在一定程度上保證了買方利益。但是僅限于此還遠遠不夠，建議誠信農商網借鑒淘寶網的雙向評分機制和退貨保障機制，從而進一步解決誠信問題。

3.3.6 網絡安全

因為互聯網是一個開放的網絡環境，易受到黑客的攻擊，因此誠信農商網必須加強網絡的安全性，減少買賣雙方在互聯網上購買銷售農產品的風險。

4 小結與討論

將農產品在品種、種植、施肥、田間管理、檢測、采收、加工、物流、配送、最終到達消費者手中的各個環節以數字化的形式處理，用數據打造可溯源的農產品全產業鏈，使消費大眾和專業人士可以利用自己的手機或計算機網絡，實現農產品全產業鏈各個環節的數據追溯。平臺應不僅局限于溯源，同時要擁有專業性以及趣味性，提高消費者對優質農產品生產的關注，加強社會對農產品質量安全的監督，推動農業標準化和規模化生產發展，促進優質農產品品牌建設。

［1］徐翔，宋一鳴，李艷梅，等.建立食用農產品溯源機制的途徑探析［J］.現代經濟探討，2009 (10):71-74.

［2］張欣露，王成，吳勇，喬曉軍，等.集成傳感器電子標簽在農產品溯源體系中的應用［J］.農業機械學報，2009(增刊):129-132.

［3］郭永強，劉世洪，賀鵬舉，等.農產品溯源系統中用戶權限管理的探討與實施［J］.安徽農業科學，2012，40(20):10692-10693，10706.

［4］熊惠平.從第一層到第二層的溯源:農產品可追溯系統建設新探［J］.未來與發展，2010 (7):70-73.