基于EPC-256Ⅲ型食品供應鏈安全追溯標簽編碼方案研究

劉瀟瀟

（浙江商業職業技術學院，浙江杭州310053）

基于EPC-256Ⅲ型食品供應鏈安全追溯標簽編碼方案研究

劉瀟瀟

（浙江商業職業技術學院，浙江杭州310053）

統一合理的食品追溯標簽編碼方案是實現對食品供應鏈的全流程追溯基礎。因此，不僅需對最終形態的消費食品進行編碼，也需對初級原材料和中間層次半成品等進行統一編碼。本文在提出食品供應鏈安全追溯流程模型的基礎上，采用EPC-256Ⅲ型編碼結構對代碼段進行合理分配并設計食品供應鏈安全追溯標簽編碼方案，編碼具有通用性。

EPC-256Ⅲ型，食品供應鏈，追溯，編碼方案

食品質量安全事故的來源追溯是控制食品質量安全的有效手段，因此，食品追溯所需信息必須貫穿于整個食品供應鏈的各個環節。要解決食品追溯的問題，就需要將整個食品供應鏈上的重要信息記錄充分并且便于檢索，食品追溯就會水到渠成，而這就需要依托一套科學的編碼系統[1]。

關于追溯碼的編碼研究與應用，國外多采用EAN·UCC系統進行統一編碼以確定食品的“身份”，為了保證食品安全，許多發達國家強制要求在其境內銷售的食品必須具備可追溯性。歐盟等國已經采用EAN·UCC系統成功地對牛肉、魚、蔬菜等開展了食品跟蹤研究[2]。國內在這方面的研究起步較晚，但發展較快，并取得了一定進展。如楊信廷、孫傳恒等剖析了水產養殖品的生產、銷售等業務流程，采用產品碼與過程碼相結合的編碼方式，建立了既符合國際標準又適合我國國情的水產品質量追溯碼的編碼方案[3]。鄭火國、劉世洪等對食用油產品追溯鏈組成及其信息進行分析，設計出基于批次管理的食用油產品追溯鏈，提出產地、加工過程、終產品等核心環節的編碼規則[4]。劉鵬、屠康等運用EPC編碼結構模型，結合糧食安全追溯過程中的關鍵信息，設計構建了糧食安全追溯的關鍵信息編碼體系[5]。梁正平、紀震等提出符合EAN·UCC標準的三維編碼方案，對食品生產和流通的各控制點進行統一標識[6]。錢建平、吉增濤等在分析面粉生產、加工、銷售等核心環節的基礎上，設計了原料批次、加工批次和追溯批次的面粉追溯鏈編碼[7]。余華、吳振華設計出追溯碼長度較短，加密性較強，可以脫離數據庫追溯出與生產企業和農產品相關的關鍵信息[8]。吳素濃采用全球統一標識集成技術完成產品分類編碼、產品流通碼和產品追溯碼，最后依據EAN·UCC編碼系統完成整個養殖水產品流通過程編碼[9]。2011年，由信息查詢、生產管理、副食品/食品信息管理和統計分析四個系統組成的“上海食用農副產品信息查詢平臺”借鑒國際標準，采用信息技術和條碼技術，實現了生產過程監控、條碼識別和網絡查詢的系統化管理，為上海市農副產品食用與出口筑起安全屏障[10]。

這些追溯碼研究與追溯系統應用提高了食品質量和監管水平，但亦存在一些不足，主要表現為：a.僅關注某些特定類別的食品追溯，缺乏對多類別食品的統一管理和規劃[11]；b.對食品供應鏈各環節缺乏統一的編碼標識或僅對核心環節進行編碼標識；c.主要基于條碼技術且難以進行信息的在線自動采集與匯總[12]。食品供應鏈是指從初級生產直至消費的各環節和操作的順序，涉及食品及其輔料的生產、加工、分銷、貯存和處理[13]。針對食品可追溯性的特點和現有食品追溯編碼的不足，本研究以EPC體系為基礎，對食品供應鏈中原材料生產、加工、物流和銷售各控制點進行統一分析和標識[14]，并結合射頻識別（radio frequency identification，RFID）等物聯網技術，通過在線信息采集和無線遠程信息采集等方式對食品進行全流程安全追溯。

1 EPC編碼結構

自1999年發展起來的產品電子代碼（EPC），作為條碼技術的拓展和延續，實現了對單個物品全球唯一的標識，并利用RFID的技術優勢以及互聯網的便捷，構筑了世界萬事萬物交流溝通的“物聯網”，已經成為EAN·UCC系統的一個重要組成部分[15]。EPC的出現，極大地豐富和擴大了EAN·UCC系統，為加強供應鏈跟蹤與追溯、提高供應鏈透明度帶來了革命性的手段。

EPC代碼是由一個版本號加上另外三段數據（依次為域名管理，對象分類，序列號）組成的一組數字[16]。如表1所示，其中版本號用于標識EPC編碼的版本次序，它使得EPC隨后的碼段可以有不同的長度，域名管理是描述與此EPC相關的生產廠商的信息。

表1 EPC編碼結構Table.1 Structure of EPC code

目前EPC編碼方案主要應用于糧食質量安全追溯[5]、豬肉質量安全追溯[17]、珠寶行業的可視化追溯[18]、煤礦物聯網的接入和追溯等管理[19]、集裝箱的跟蹤與管理[20]進行惟一標識。珠寶行業采用的是EPC-64編碼結構，糧食質量安全追溯主要采用是EPC-64Ⅲ型編碼結構，豬肉、集裝箱及煤礦物聯網采用的是EPC GID-96編碼結構。食品供應鏈是由農業、食品加工業、批發零售企業和物流配送企業等相關企業構成的食品生產與供應網絡[14]，EPC-64和EPC GID-96是作為物理實體標識符的短期使用而設計的，不能滿足食品供應鏈安全追溯的需求，建議采用256位EPC。對于EPC256型標簽中的三個子類，選擇EPCⅢ型，主要是因為在三個子類中其域名管理區段的段長最長。該特點恰好滿足食品供應鏈安全追溯過程中歸屬情況復雜的問題。

2 食品供應鏈安全追溯流程模型

食品供應鏈是一個網狀鏈條，是功能型網鏈結構，它涵蓋了從“供應商的供應商”到“客戶的客戶”之間有關最終產品或服務的形成和交付的一切業務活動。食品供應鏈的基本結構主要由四個環節組成：原材料生產環節、食品加工環節、物流環節和銷售環節。每個環節又設計各自的相關子環節和不同的組織載體，是由物流、信息流、技術流、標準化流、安全流和增值流貫穿連接而成網狀結構[21]。因此，本文在借鑒已有的基于食品供應鏈的追溯流程[22]和日本的可追溯食品供應鏈模型的基礎上提出食品供應鏈安全追溯流程模型如圖1所示。

假如圖1中消費者在地區A的銷售商1購買食品，并通過食品的追溯碼利用可追溯系統進行追溯，快速確定原料生產-加工-物流-銷售各關鍵控制環節是否出了問題，若查到供應商3原料X出了問題，根據“追蹤”的歷史信息追蹤流向，由供應商3-生產商1食品原料Z批號2和生產商2食品原料W批號1-加工商1成品批次L、成品批次M和加工商2成品批次N-物流中心1、2-銷售商1地區A、銷售商2地區B和銷售商3地區C，迅速從生產線和市場上召回已經流通出去的問題食品，及時扼制問題貨源擴散，減少社會危害。

3 基于EPC-256Ⅲ型食品供應鏈安全追溯編碼設計及示例

246位EPC是為滿足未來使用EPC代碼的應用需求而設計的，EPC-256Ⅲ型的編碼結構如圖2所示，其信息字段由域名管理、對象分類和序列號組成。域名管理標識一個組織實體，對象分類標識一個物品的種類或類型，序列號唯一地標識一個具體的物理對象。

圖2 EPC-256Ⅲ型編碼結構Fig.2 Structure of EPC-256Ⅲtype

3.1 域名管理

域名管理中記錄的是供應商、生產商、加工商、物流中心以及銷售商的代碼，通過32位數字標識出食品流通中經過的五個關鍵環節，便于實現追溯。而對于流通中必然會經過的儲運和包裝信息，以及關于供應商、生產商、加工商、物流中心和銷售商的相關詳細信息都存儲在中央數據庫中。域名管理的代碼僅僅能標識出供應商、生產商、加工商、物流中心以及銷售商的名稱，具體的相關信息，依然存儲在數據庫中。域名管理碼段代碼分配示意圖如圖3所示。

圖3 域名管理碼段代碼分配示意圖Fig.3 Code distribution Schematic diagram of Domain Management code segment

3.2 對象分類

EPC編碼用14位數字來標識食品流通中的分類，即對象分類。我國于2013年3月1日實施的《食品中農藥最大殘留限量》（GB 2763-2012）進一步細化了食品種類和類別[23]，但與日本“肯定列表”兩者之間仍存在差異，涵蓋的食品種類依舊不全，加工食品和礦泉水仍沒有列入在內，同時針對的品種還是過少。因此，在編碼體系中，“對象分類”依據日本“肯定列表制度”中的食品分類，碼段標識食品種類（植物來源、動物來源、礦泉水和加工食品）、食品類型（谷物、豆類/豆類種子、蔬菜、水果、堅果和種子、香料和藥草、陸生哺乳動物、家禽、水生動物、蜂產品、礦泉水及加工食品）、食品分組（分組中將14類的食品再分為53組）、食品名稱（各分組再細分到共計252種農產品和加工食品）[24]、食品產地如圖4所示。

圖4 對象分類碼段代碼分配示意圖Fig.4 Code distribution Schematic diagram of Object Category code segment

3.3 序列號

用16位數字標識序列號，如圖5所示。食品的序列號用各控制點（供應商、生產商、加工商、配送中心以及銷售商）的序列號表示。通常企業按照批次進行經營與管理，因此如圖5所示，序列號碼段的十六位數字，前八位表示各控制點的年月日，后八位表示的是各控制點的批次流水號。

圖5 序列號碼段代碼分配示意圖Fig.5 Code distribution Schematic diagram of Serial Number code segment

3.4 編碼示例

把制定的食品供應鏈安全追溯編碼方法與已有的RFID電子標簽體系進行繼承。由于RFID電子標簽含有全球唯一碼UID，該碼段為只讀屬性。將該碼加載入食品安全追溯碼制中，RFID標簽的數據部分則記錄各個控制環節的代碼，數據整理后建立數據庫。具體安排如表2所示。

表2 原料、食品原料及成品的標識與轉換表Table.2 Identification and finished conversion Table.of raw material、food ingredients and end product

以完整代碼41405005650102為例，其中4代表加工食品種類，14代表加工食品類型，05代表干果，005代表葡萄干。650102是新疆烏魯木齊天山區行政編碼（供應商代碼），電子標簽內部的INFORMATION區域分別記錄供應商代碼，生產商代碼、加工商代碼、物流中心代碼、銷售商代碼、年月日及批次流水號。到達物流中心時利用RFID中間件應用系統將EPC標簽內容和部分后臺數據庫內容轉換為一維條碼的形式進行輸出。

4 結論

總體上來說，本研究通過對食品供應鏈安全追溯進行編碼研究，編碼思路為我國食品的經營者和管理者提供了一種質量控制手段，其構建也將為消費者的安全消費提供有效的追溯途徑。

[1]范珍.基于安全的食品供應鏈管理[J].物流科技，2012（8）：25-26.

[2]孔洪亮，李建輝.全球統一標識系統在食品安全跟蹤與追溯體系中的應用[J].食品科學，2004（6）：188-194.

[3]楊信廷，孫傳恒，錢建平，等．基于流程編碼的水產養殖產品質量追溯系統的構建與實現[J].農業工程學報，2008，24（2）：159-164．

[4]鄭火國，劉世洪，胡海燕，等.食用油產品追溯鏈編碼研究[J].中國糧油學報，2009，24（8）：135-137.

[5]劉鵬，屠康，候月鵬.基于EPC體系的稻米安全追溯編碼系統研究[J].中國糧油學報，2009，24（8）：129-134.

[6]梁正平，紀震，林佳利，等.基于三維編碼的全流程食品追溯系統[J].深圳大學學報理工版，2010，27（3）：312-316.

[7]錢建平，吉增濤，劉學馨，等.基于批次的面粉追溯鏈編碼研究[J].糧油加工，2010（10）：52-55.

[8]余華，吳振華.農產品追溯碼的編碼研究[J].中國農業科學，2011（23）：52-55.

[9]吳素濃.鄱陽湖養殖水產品質量追溯鏈信息編碼研究[J].湖北農業科學，2012，51（13）：2790-2793.

[10]侯熙格，姜啟軍.我國食品可追溯體系建設現狀與對策[J].山東農業大學學報：自然科學版，2012，43（4）：625-628.

[11]劉瀟瀟.國內外食品供應鏈追溯系統現狀研究[J].中國物流與采購，2013（15）：72-73.

[12]劉金星，尚孝波.國內外食品電子追溯碼的現狀及發展趨勢[J].中國質量技術監督，2012（12）：50-51.

[13]王盼盼.食品供應鏈與食品安全的關系[J].肉類研究，2010（1）：59-64.

[14]肖靜，劉子玉，李北偉.基于RFID的食品供應鏈追溯管理系統研究[J].農機化研究，2012（2）：181-184.

[15]劉哲.基于物聯網的可追溯食品供應鏈研究[J].經濟導刊，2012（3）：84-85.

[16]閆瑞瑞.物聯網EPC系統研究[J].信息通信，2011（4）：98-100.

[17]曾行.基于EPC編碼的豬肉質量安全追溯體系研究[D].楊凌：西北農林科技大學，2008.

[18]于洋，冉文學.珠寶產品EPC編碼標準化研究[J].學術探索，2012（10）：76-78.

[19]徐珉.基于EPC GID-96礦用物聯網標簽編碼方案研究[J].煤炭科學技術，2012，40（5）：70-73.

[20]李秋霞.集裝箱電子標簽的EPC編碼方法研究[J].物流技術與應用，2012（5）：109-113.

[21]肖靜.基于供應鏈的食品安全保障研究[D].長春：吉林大學，2009.

[22]吳紅姣，倪衛紅.食品供應鏈的可追溯體系設計[J].工業工程，2008，11（3）：53-56.

[23]中華人民共和國衛生部.GB 2763－2012食品中農藥最大殘留限量[M].北京：中國標準出版社，2012：1-169.

[24]《食品中農業化學品殘留限量》編委會.日本肯定列表制度食品中農業化學品殘留限量·食品卷[M].北京：中國標準出版社，2006：1-1729.

Study on tag code plan for food supply chain safety traceability based on EPC-256Ⅲtype

LIU Xiao-xiao
（The School of Economics and Trade of Zhejiang Vocational College of Commerce，Hangzhou 310053，China）

Unified and rational food traceability tag code plan would be the base to implementation the whole process traceability on food supply chain.Accordingly，not only the final shape of the consumption food required to encoding，but also need for primary raw materials and semi-finished products such as intermediatelevel unified coding.Based on the proposed food supply chain traceability process model，distributing legitimately the code segment using EPC-256Ⅲtype coding structure，and design food supply chain traceability label encoding scheme，encoding possess universal.

EPC-256Ⅲtype；food supply chain；traceability；code plan

TS201.6

A

1002-0306（2014）06-0052-04

2013－08－13

劉瀟瀟（1981-），女，碩士研究生，講師，研究方向：食品供應鏈、物流信息技術應用。

浙江省社會科學界聯合會項目（2012B041）。