基于RFID技術的農產品全程冷鏈物流應用研究

楊陽

摘要：本文主要面向時下國內普遍關注的農產品質量安全難題，結合物聯網技術的特點及優勢，提出了利用RFID技術保證在農產品生產、儲存、運送、發售四個環節的全程冷鏈物流，保障農產品從產地到消費者終端的食品安全需求。

關鍵詞：RFID技術；全程冷鏈；實時監控

保證農產品的全程冷鏈物流是實現農產品質量安全的先決條件，為實現該項產品質量安全要求，需要在農產品的各個環節引入物聯網技術，對農產品的生產、儲存、運輸等過程實現全程跟蹤與監控，保證農產品從田間到餐桌整條供應鏈上的質量安全。農產品的全程冷鏈物流，應該重點監控生產環節、儲存環節、運送環節和銷售環節四個環節。

一、農產品生產環節

農業生產是冷鏈物流的起點，監管者首先要了解的是農業生產中要注意的問題。如：農產品的采摘時機，農產品的分類標準等。在了解農業生產的基本知識以后，通過基于整個農產品冷鏈物流的信息采集系統，即RFID系統，對農產品單元進行貼標操作。通過對于該系統的實際操作，從整個供應鏈的開端掌握冷鏈物流過程中的信息采集傳遞過程。

農產品生產環節核心業務流程包括采摘、檢疫檢驗、貼標、生產、入庫暫存，在該階段需要用到的冷鏈設施設備包括：

1、真空預冷機

該設備主要依托于真空遇冷技術，水達到沸點會蒸發，而蒸發會帶走大量的熱量，因此，真空遇冷的原理就是通過降低機器內的氣壓，使得水的沸點降低。在常溫下農產品表面的水分就已蒸發，伴隨著水分的蒸發，就達到了降低溫度的目的。

2、產地移動快速預冷設備

目前國際上較先進的是日本電裝（DENSO）產地快速移動預冷設備，采用空氣預冷的方式使果蔬等快速去除田問熱將產品降到適宜溫度，與真空遇冷技術的原理不同，空氣預冷并不改變氣壓，而是直接通過冷空氣的低溫效應，將常溫的空氣排出，使農產品的環境溫度降低，從而維持一個低溫空間。優點是可以通過調節輸入冷空氣的溫濕度影響儲存環境，操作簡單；缺點是速度較慢。

3、移動式工業冷風機

低碳環保是社會對現代物流的一項新要求，傳統的遇冷設備的空氣污染嚴重，而工業冷風機卻能適應低碳環保的要求，沒有使用氟利昂等制冷劑，而是通過空氣蒸發散熱的原理，降低儲存設施中的溫度，且設備操作簡單，普通員工都能正常使用。

二、農產品冷鏈倉儲環節

近年來，人們的收入水平不斷提高，對生活質量特別是食品安全質量要求也不斷重視，越來越多的消費者認識到農產品冷凍、冷藏的必要性，使得冷鏈企業發展迅速。冷庫存儲作為基于物聯網的全程冷鏈物流的主體而存在，冷庫存儲主要包括速凍區、冷凍區、冷藏區與氣調區。主要功能是對生鮮食品的出入庫、移庫管理、RF手持數據采集終端的應用、條形碼的讀寫、電子標簽輔助盤點操作、電子標簽輔助補貨操作等環節。

冷鏈倉儲的核心業務流程包括兩大部分：入庫流程與出庫流程。入庫流程在農業生產環節完成農產品商品化處理后（必需貼標），進行入庫上架操作。出庫流程是由超市零售環節的《智能超市管理系統》向冷庫倉儲環節下訂單，冷庫倉儲環節進行審核訂單等出庫流程。在該階段需要用到的冷鏈設施設備包括：

1、氣調保鮮庫

水果的正常生長離不開呼吸作用，而空氣中氧氣和二氧化碳的濃度會影響水果呼吸作用的程度，因此，改變空氣中這兩種氣體的濃度，就可以在一定程度上減緩呼吸作用的效果，從而增加水果的儲存期限。氣調庫正是運用了這項原理，通過向倉庫沖入氮氣的方法，來調節庫內的空氣成本比例，延緩呼吸作用對水果生長的影響，實現水果更長時間的保鮮。

2、冷藏倉庫

常見的微生物生長需要溫濕度的條件較高，可以通過降低溫度來抑制微生物的生長，殺死有害的病菌，降低農產品的腐爛率；另外與氣調庫的目的一樣，低溫還可以減緩呼吸作用的程度，實現農產場更長時間的保鮮，但需注意冷藏溫度應該控制在0℃～15℃范圍內。

3、冷凍庫

冷凍庫通過壓縮機，使用制冷劑降低庫內環境的溫度，同時冷凍庫的建設一般采用隔熱材料，阻擋外界過高的溫度，庫內溫度控制在20qC到一10℃，存放的農產品以肉類、禽類為主。

4、速凍庫

速凍庫與冷凍庫的原理相同，只不過其壓縮機功率更大，所以降低環-境的溫度速度也就越快。速凍庫的溫度一般為-15℃～-35℃，主要設備有雙級活塞風冷壓縮機，膨脹閥，電磁閥，DT系列冷風機，速凍庫主要用于水產，肉食、藥品、藥材、化工原料等物品在常溫狀態下降溫到冷藏庫中存儲，一般降至中心溫度-15℃。在配置中冷量配比比較大。

三、農產品冷鏈運輸環節

基于WEBGIS技術的監控系統是實現企業運輸管理工作的全程監控軟件，可用于對企業訂單、車輛、駕駛員、車廂溫度的管理與監控，實現企業運輸業務的系統化、規范化、電子化和實時化，還能利用計算機技術、GIS技術對訂單內各種信息進行監控管理，如審批、查詢、定位和監控，包括系統管理員、審批員、派車員、駕駛員四個崗位。

系統管理員具有超級權限，管理員工、駕駛員、車輛，設置審批人員，應熟悉企業崗位職責與工作流程；審批員負責在接到訂單申請之后，及時審核訂單，對通過審核的訂單給出意見，并且提交給派車員，派車員進行下一步操作；派車員接到通過審核員審核的訂單之后，及時的派出車輛和駕駛員；駕駛員對系統進行權限操作，主要進行查看訂單、車載客戶端操作、還車等操作。該階段需要的冷鏈設施設備包括：

1、車載平板電腦

車載平板電腦是專門針對汽車特殊運行環境及電器電路特點開發的具有電子導航功能并能與汽車電子電路相融合的專用汽車信息化產品，它擁有的觸摸屏允許用戶通過手指觸控進行作業而不是傳統的鍵盤或鼠標。

2、智能傳感器節點

冷鏈運輸需要對車廂內的溫度進行全程實時監控，保證整個運輸途中的低溫環境，需要能夠實現實時測量、數據采集、傳遞、處理、輸出等多種功能的設備元件，因此智能傳感器是冷鏈運輸環節必不可少的電子元件，需要安裝在冷藏車的車廂內，同時還應具備報警功能，提醒司機在溫度超過限制時，采取必須的降溫措施，保證運輸過程中農產品的質量不受侵害。

四、農產品智能冷鏈銷售環節

智能冷鏈農產品超市作為基于物聯網技術的冷鏈終端銷售環節而存在，是保障農產品安全到達消費者餐桌的最后一道重要環節。智能冷鏈農產品超市以物聯網技術為基礎，以超高頻RFID技術、條碼技術、互聯網技術為支撐，結合傳統超市的建造設計思路，包括智能購物車、智能貨架、農產品質量安全追溯系統和冷藏設施構成。運作靈活、運營高效、功能完整的智能冷鏈農產品超市，能夠對接整體運輸的農產品。主要設施設備包括：

1、智能購物車

智能購物車系統利用了RFID技術，同時借助WEB平臺，可以實現消費者自主導購，滿足了消費者多樣化、自主化的購物需求，客戶進入商場時，購物車上方智能識別終端通過識別顧客身份，登陸購物界面，進而可以開始購物。智能購物車系統包括購物車主體和智能終端，智能終端具有購物商品查詢、商品添加、購物結算，購物地圖等功能，能夠實現個性化的導購服務。

2、智能前臺貨架

普通的貨架僅能實現商品的陳列展示功能，消費者所獲得的商品信息較少，且很難在眾多種類的商品中快速找到所需商品。利用RFID技術，在貨架上可以實現商品的監控，安裝上顯示器和觸摸屏，消費者就可以自主查看商品位置和信息。

3、智能追溯機

消費者對農產品的質量安全，不僅關注的是在超市銷售環節，還包括在生產種植時噴灑的農藥，儲存和運輸過程中的溫度和濕度控制等指標，而這些很難直觀的從農產品表面查出。通過RFID電子芯片的特點，在農產品生產時就進行貼標作業，由監管者將農產品生產、采摘、儲存、運輸全程監控信息寫入RFID電子芯片，最后在超市的智能追溯機上，消費者可通過掃描RFID電子芯片查看中間環節的信息，使得農產品的流通全過程信息更加透明。

4、冷柜

在銷售過程中，對于當天沒有賣出、甚至滯銷的產品，同樣需要低溫冷藏保鮮，使用冷藏柜或冰箱，將農產品在超市中低溫展賣，可以延長農產品的保鮮時間，冷柜的選用應選擇

制冷效果好、低碳無污染、使用期場，同時便于清潔更換的材料和制冷劑。

五、總結

通過物聯網技術在農產品各個環節的應用，構建了一個包括生產環節、倉儲環節、運輸環節、銷售環節的農產品冷鏈物流系統，能夠實現對農產品質量安全的全程保障。