基于RFID技術的山核桃溯源系統研究

林佳諭，吳連翠，鄭一濤，趙睿智

（浙江農林大學，浙江 臨安 311300）

0 引 言

食品質量與安全關系大眾身體健康，成為人們關切的焦點話題。如何保障食品安全是當下經濟發展面臨的嚴峻問題。然而，食品溯源系統至今沒有一個統一的標準，存在制造源頭生產流程不透明、事后問責機制易出現弊病等問題，因此加工、貯存、包裝、運輸、銷售等環節的管理亟待優化。在智能化生產過程中，RFID技術必將成為主流自動識別技術之一。木本油料樹種具有較高的經濟價值，但將其與RFID技術相結合的研究較少。本文以浙江省山核桃為切入點，就RFID溯源技術進行了相關研究，探究山核桃溯源系統的發展現狀和困境，以期為山核桃溯源系統的建立提供方向。

1 RFID技術概述

1.1 文獻綜述

RFID技術通過電子標簽存儲信息，數據能隨時更新并鎖定。傳統的溯源系統大多采用條形碼和二維碼技術，但條形碼能夠記錄的信息太少，且記錄的數據易被篡改。對此，RFID技術在“一物一碼”的基礎上進行優化，以“一物雙碼”的方式來保障生產可溯源。

RFID技術發展迅速，李彪等（2014）通過HACCP體系對關鍵環節進行控制和危害分析，實證分析了RFID技術有利于新疆特色農產品的溯源。王寧等（2019）通過運用RFID系統進行對策分析，為果品溯源提供指導性意見。黃繼磊等（2019）基于RFID技術構建了食用菌供應鏈物流管理系統，認為該物流管理系統具有較強的實用性和經濟性。鄒榮冬（2021）提出基于窄帶物聯網技術的倉儲管理系統，該系統大大縮短了流程，降低了出錯率，對企業降本增效具有重大意義。基于信息不對稱理論等相關理論，王岳含（2016）以種子質量可追溯系統作為研究對象，提出應以增強產品質量信息透明度、明確問題產品的相關責任為主要建設目的，為系統建設與完善提供了發展方向。

1.2 溯源系統的實證應用

目前，溯源系統的應用已得到了多方實證支持，較為典型的例子是中檢溯源系統對智利車厘子銷售的幫助。消費者可以通過“實地驗證”，對生產商的實際情況、生產過程及加工過程進行真實性校驗或現場核驗；通過“到岸檢驗”查詢車厘子到港驗收標準，在口岸對車厘子進行到岸檢驗，檢驗合規后出具到岸驗證證書，協助貿易商確定產品質量；通過云平臺的全程追溯，對車厘子的流通環節進行跟蹤。

2017年，百草味宣布“重返線下”，開啟“一城一店”計劃，線上線下協調發展。運用RFID技術可以極大地提高運作效率，助力百草味智慧門店的形成。

2 浙江省山核桃產業發展分析

2.1 浙江省山核桃產量分析

堅果消費人群主要集中在年輕消費群體，隨著消費不斷升級，消費者對健康、原生態、高品質產品的需求不斷上升。山核桃果實由于具有極高的營養價值和專有的獨特口感，逐漸成為一種倍受歡迎的高品質堅果。中國是山核桃的原產地之一，主要分布于浙、皖接壤的天目山區，其中浙江省臨安區山核桃產量占比最大，供應鏈最為完善，在國際貿易市場中占據重要地位。根據《浙江統計年鑒》，浙江省山核桃產量逐年波動上升，市場前景向好。

2.2 臨安山核桃產業面臨的困境

臨安是中國的“山核桃之都”，山核桃產量增長快但產值增長情況不容樂觀?！逗贾菔信R安區國民經濟和社會發展統計公報》數據顯示，2019年山核桃實現產值比上年增長5.2%；2020年山核桃產量比上年增長3.3%，但山核桃產值比上年增長-12.9%?？赡軐е庐a值下降的原因如下：（1）外地劣質山核桃涌入市場，有些商家以次充好，并篡改產地冒充臨安山核桃，消費者難以吃到真正的臨安新鮮山核桃。2017年臨安山核桃總產量約1.7萬噸，而市場上銷售的“臨安山核桃”預估總量不小于20萬噸，假冒偽劣產品對山核桃產業造成極大沖擊。（2）某些商家將壞果通過加工漂白，輔以香精香料以陳翻新，降低了消費者對臨安山核桃的信任度與好感，對臨安山核桃產業的口碑造成不利影響，形成惡性循環。因此，建立一個全面、完善的山核桃溯源系統很有必要。產品流通過程出現紕漏，溯源系統幫助企業實現有效問責，降低監管難度，讓生產者放心，讓消費者安心。

3 山核桃溯源系統的研究

3.1 山核桃溯源系統基本框架

3.1.1 生產溯源系統基本組成

農產品生產可溯源是雙向溯源的過程，一方面，通過從原料種植地到消費者的追蹤來嚴格把控農產品中間環節的質量；另一方面，通過從消費者到原料種植地的追蹤實現監管。

溯源系統軟件框架主要由物料管理系統、物流防串貨管理系統、企業門店管理系統、政府監督合作平臺、數據分析決策系統組成。物料管理系統的數據來自于關鍵質量控制點收集的數據，由信息采集人員記錄并傳輸至數據庫，再匯總到系統。數據上傳完成后會自動生成追溯鏈和追溯信息，供監管部門、生產者和消費者查詢。

3.1.2 設立生產過程的關鍵控制點

山核桃的大致生產流程：發酵去皮、清洗烘烤、選果、初炒（初次炒時，不用加砂，用旺火炒至山核桃殼縫合線自然張開，手摸山核桃感到燙手即可）、浸鹽、再炒、成品檢驗、包裝。根據危害分析與關鍵控制點（HACCP）體系確定關鍵控制點原理，分析得出山核桃生產過程中的關鍵控制點是選果、浸鹽、成品檢驗3個環節，篩選出關鍵控制點后，據此制定出控制點的關鍵控制參數，見表1所列。

表1 生產過程的關鍵控制點

檢驗標準：炒熟后表面微帶白色鹽霜，味香且脫仁容易，100 kg 生胚炒熟后不少于 95 kg。

3.2 山核桃溯源系統總體結構

溯源系統一般分為入庫、庫存管理、出庫、運輸4個環節。RFID能夠大大提高各環節的適配度，使得各環節配合更高效，信息更準確，生產更安全。山核桃入庫前借助閱讀器，系統可自動識別RFID標簽并輸入數據庫中，系統記錄入庫信息并進行核對，相關責任人僅需對入庫清單進行確認即可。RFID的庫存信息系統中直接指引叉車上的射頻終端，選擇空貨位并規劃最佳路徑抵達空位，實現倉儲空間的合理利用。在山核桃收購到物流倉庫后，加工并錄入生產過程信息，如生產部門、完成時間、相關責任人、使用期限等，再將山核桃的相關生產過程信息上傳到數據庫有效存儲備份。在物流倉庫門口設置讀寫器，山核桃產品出庫時，讀寫器自動掃描山核桃包裝上的RFID標簽，及時、準確獲取并記錄出庫信息，通過遠程通信網絡將信息傳送到系統數據庫。信息錄入完成后，閱讀器再次進行信息確認，同時導入數據，相關倉儲管理人員再次核實RFID標簽對應的信息是否和商品信息一致，終端將會顯示每一件商品經由電子標簽信息錄入的時間和相關負責人的姓名。

3.2.1 山核桃配送流程

系統收到訂單后，錄入出庫通知單，生產器械對山核桃產品進行分揀，協同產品質檢報告打包配貨出庫。當山核桃運輸商下達送貨單后，山核桃出庫，數據庫將自動規劃車輛最優路徑以運輸山核桃。RFID電子標簽將送貨單和運輸車輛有效連接，到達指定地點后自動掃描入庫，同時系統出具入庫通知單，信息錄入后，數據庫實時更新，實現山核桃供應鏈物流管理的實時跟蹤。

3.2.2 山核桃信息查詢流程

如圖1所示，固定終端掃描山核桃產品后把參數傳輸給供應鏈物流管理系統，系統核對后導入數據庫。用戶如需了解產品的基本信息，可用支持RFID功能的設備掃描產品，或者登錄網站查詢山核桃產品的序列號，數據將從數據庫調取并呈現給用戶。

圖1 基于RFID的山核桃運輸查詢與監管流程

4 結 語

當山核桃產品出現問題時，通過本文設計的山核桃生產系統能夠迅速查詢相關信息，具體到產品的產地信息、加工流程、配送路線、核查時間和主要負責人等。山核桃加工環節繁冗且工序復雜，RFID技術能夠有效實現生產數字化、智能化，發展前景廣闊。根據研究，得出以下結論：

第一，基于RFID技術設計山核桃供應鏈的溯源系統，兼具條碼技術的輕薄性和電子標簽的高效性，將山核桃從種植到消費供應鏈關鍵環節信息化，通過收集和整理關鍵環節信息，可在一定程度上監控果品安全，完善流通溯源系統。

第二，依靠RFID電子標簽進行信息處理和管理，可以將消費者需求及評價反饋給原產地，有利于生產商合理分配原材料，并加強管理，有助于及時發現問題食品并提高處理能力，避免因個別產品的問題，影響相關產品的信譽。

第三，依靠RFID電子標簽對生產過程全流程追溯，可以有效監督山核桃的生產過程，保障生產環節高質安全，最大程度打消消費者對食品安全問題存在的疑慮，增加消費者的購買意愿，提高產品競爭力及市場占有率，實現良性循環。