RFID技術(shù)在農產(chǎn)品流通環(huán)節監控中的應用介紹

1引言

RFID技術(shù)具有使用簡(jiǎn)便、識別工作無(wú)須人工干預、批量遠距離讀取、對環(huán)境要求低、使用壽命長(cháng)、數據可加密、存儲信息可更改等優(yōu)點(diǎn)，結合有效的數據庫系統及網(wǎng)絡(luò )體系，可以幫助實(shí)現農產(chǎn)品從生產(chǎn)源頭到最終消費者的監控。因此，本文提出一種基于RFID技術(shù)的農產(chǎn)品安全監控系統，圍繞“生產(chǎn)、監控、檢測、監管”四條主線(xiàn)，以農產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境、農產(chǎn)品生產(chǎn)、農產(chǎn)品加工、農產(chǎn)品流通、市場(chǎng)進(jìn)入等環(huán)節為立足點(diǎn)，對農產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)、加工、流動(dòng)、銷(xiāo)售實(shí)施實(shí)時(shí)監控。下面我們在業(yè)務(wù)流程分析的基礎上，探討在農產(chǎn)品流通的各個(gè)環(huán)節中如何使用RFID技術(shù)，重點(diǎn)研究系統架構，系統業(yè)務(wù)模型、系統功能及其實(shí)現。

2系統設計

基于RFID技術(shù)的農產(chǎn)品安全監控系統主要包括農產(chǎn)品生產(chǎn)監控模塊、供應基地監控模塊、農產(chǎn)品物流企業(yè)監控模塊、農產(chǎn)品倉儲監控模塊、農產(chǎn)品消費點(diǎn)管理模塊、農產(chǎn)品安全管理中心模塊等。

(1)農產(chǎn)品安全管理部門(mén)(工商局或農產(chǎn)品主管部門(mén))設立農產(chǎn)品安全管理中心，建立中心數據庫，中心數據庫和各生產(chǎn)、加工廠(chǎng)家、農產(chǎn)品倉庫、以及各中途監控點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。中心數據庫具備監控、查詢(xún)、統計、報表和計劃等功能。農產(chǎn)品安全管理中心負責制定標簽編碼方案和號段分配，農產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)主體備案管理，廠(chǎng)家身份鑒定資格審查、管理和取消，運輸車(chē)輛資格審查、管理和取消，物流公司資格審查、管理和取消等工作。

(2)農產(chǎn)品生產(chǎn)、養殖基地模塊：生產(chǎn)、種植、養殖基地(簡(jiǎn)稱(chēng)：生產(chǎn)基地)是農產(chǎn)品的生產(chǎn)地。當初級產(chǎn)品不需要加工時(shí)，由生產(chǎn)基地制作農產(chǎn)品電子標簽、配送車(chē)輛電子標簽和電子封條，將產(chǎn)品直接發(fā)送到農產(chǎn)品倉庫;當初級產(chǎn)品需要加工時(shí)，則由生產(chǎn)基地制作農產(chǎn)品電子標簽、配送車(chē)輛電子標簽和電子封條，將初級產(chǎn)品直接發(fā)送到農產(chǎn)品加工企業(yè)。在初級產(chǎn)品發(fā)送前，生產(chǎn)基地將所有農產(chǎn)品信息實(shí)時(shí)傳入到管理中心。

(3)農產(chǎn)品倉儲監控模塊：各農產(chǎn)品倉庫作為地區性倉儲中心，負責農產(chǎn)品接收、入庫、存儲和配送，各農產(chǎn)品倉庫設本地數據庫。在農產(chǎn)品入口處由RFID終端設備完成入庫農產(chǎn)品的自動(dòng)鑒別和商品信息輸入功能。各商品在出庫時(shí)要通過(guò)RFID設備完成包括商品去向目的地信息在內的配送信息。這些商品的入庫、存儲及出庫信息由本地后臺數據管理系統負責完成統計、分析、報表和管理工作，同時(shí)本地系統要及時(shí)和農產(chǎn)品中心數據庫保持通信，進(jìn)行數據和指令的交互。農產(chǎn)品倉庫(簡(jiǎn)稱(chēng)倉庫)接受來(lái)自加工中心的農產(chǎn)品，是本物流檢查系統的終點(diǎn)。為保證農產(chǎn)品的安全，倉庫內設置車(chē)輛貨物檢查點(diǎn)，對接受的農產(chǎn)品進(jìn)行四重核對：① 核對車(chē)輛身份;② 核對車(chē)門(mén)上的電子封條是否完整;③ 核對車(chē)輛登記農產(chǎn)品和卸載農產(chǎn)品是否一致;④ 核對車(chē)輛登記農產(chǎn)品與管理中心數據庫的數據是否一致。同時(shí)，倉庫將卸貨信息和檢查結果上傳管理中心。

(4)農產(chǎn)品加工中心監控模塊：各加工中心負責將農產(chǎn)品進(jìn)行包裝。各加工中心配備本地RFID系統，利用本系統對各包裝單元進(jìn)行編碼并寫(xiě)入RFID標簽，然后將標簽貼到商品上，在裝車(chē)的同時(shí)，將數據上傳到農產(chǎn)品安全管理中心。車(chē)輛裝載完畢時(shí)，將車(chē)上所有RFID標簽標號一次性寫(xiě)入車(chē)輛配備的RFID車(chē)載電子標簽中。農產(chǎn)品加工中心(簡(jiǎn)稱(chēng)加工中心)加工農產(chǎn)品并將加工好的農產(chǎn)品發(fā)送到各個(gè)農產(chǎn)品倉庫。加工中心是物流運輸的起點(diǎn)，負責制作要發(fā)送的農產(chǎn)品的電子標簽、配送車(chē)輛電子標簽和電子封條，并在發(fā)送前將這些電子信息傳入到管理中心。

(5)農產(chǎn)品物流企業(yè)監控模塊：物流公司將配送車(chē)輛相關(guān)注冊信息發(fā)送給管理中心，管理中心對其進(jìn)行資格審查和管理，以便于運送過(guò)程中對車(chē)輛進(jìn)行核對。每個(gè)車(chē)輛配備一個(gè)RFID車(chē)載電子標簽，這個(gè)標簽作為車(chē)輛的身份標志，記錄有本車(chē)身份信息和本車(chē)裝運商品的RFID標簽的信息，以便車(chē)輛和所載商品信息關(guān)聯(lián)起來(lái)。車(chē)載電子標簽要求采用有源標簽(例如5.8G)，以便能夠存入大量的信息，并可以對車(chē)輛進(jìn)行遠距離識別，同時(shí)有源5.8G RFID標簽可以與現有高速公路不停車(chē)收費系統統一起來(lái)。

(6)農產(chǎn)品銷(xiāo)售點(diǎn)管理模塊：消費點(diǎn)收到倉庫配送過(guò)來(lái)的農產(chǎn)品時(shí)，讀取并核對產(chǎn)品上的電子標簽信息，實(shí)時(shí)將數據上傳到管理中心和倉庫數據庫。

(7)農產(chǎn)品運輸監測點(diǎn)模塊：在車(chē)輛運輸過(guò)程中，可以通過(guò)監測點(diǎn)的對車(chē)輛進(jìn)行監測。監測點(diǎn)可以是執法人員通過(guò)人工手段進(jìn)行監測，也可以通過(guò)安裝固定設備進(jìn)行自動(dòng)監測，監測手段可以是手持式終端，也可以是固定RFID設備，監測點(diǎn)采集的信息可以通過(guò)GPRS無(wú)線(xiàn)方式，或者通過(guò)TCP/IP與農產(chǎn)品安全管理中心通信。管理部門(mén)可以設置固定的運輸監測點(diǎn)和流動(dòng)的人工運輸監測點(diǎn)(簡(jiǎn)稱(chēng)監測點(diǎn))，對配送車(chē)輛進(jìn)行合法性檢查。

(8)農產(chǎn)品質(zhì)量日常監管模塊：包括① 產(chǎn)地環(huán)境、生產(chǎn)投入管理;對農產(chǎn)品質(zhì)量安全進(jìn)行管理，首先需要對農產(chǎn)品的產(chǎn)地環(huán)境、生產(chǎn)投入等相關(guān)因素進(jìn)行日常監管。②農產(chǎn)品質(zhì)量案件信息管理;③ 暫停農產(chǎn)品生產(chǎn)、銷(xiāo)售;④ 恢復農產(chǎn)品生產(chǎn)、銷(xiāo)售;⑤ 農產(chǎn)品及養殖戶(hù)黑名單管理;⑥ 農產(chǎn)品停止生產(chǎn)、退出市場(chǎng);⑦ 重點(diǎn)農產(chǎn)品劃定;⑧ 重點(diǎn)農產(chǎn)品取消;⑨ 名優(yōu)農產(chǎn)品;⑩ 名優(yōu)農產(chǎn)品養殖企業(yè)。

(9)農產(chǎn)品安全公眾服務(wù)信息模塊。把農產(chǎn)品安全監控基本情況等通過(guò)Internet向公眾發(fā)布，并利用WebGIS發(fā)布生產(chǎn)區域生態(tài)環(huán)境、污染情況和生產(chǎn)投入等空間信息及相關(guān)信息;把與農產(chǎn)品安全預警信息及時(shí)在網(wǎng)上發(fā)布，用戶(hù)可通過(guò)系統了解有關(guān)的避防措施等。

3 RFID技術(shù)實(shí)施策略

將RFID應用到農產(chǎn)品安全管理中，最主要的是應用RFID標簽的特性來(lái)保證實(shí)現“源頭”農產(chǎn)品追蹤解決方案和在農產(chǎn)品 供應鏈 中提供完全透明度的能力。為了達到這一目的，在不同的階段，不同的物流過(guò)程中選擇不同的標簽形式和標簽閱讀形式。

(1)生產(chǎn)環(huán)節：在生產(chǎn)環(huán)節大體包括下面幾種生產(chǎn)方式，一種是生豬活禽等，是活體從養殖場(chǎng)運輸到加工企業(yè)的農產(chǎn)品。需要在活體身上加裝RFID電子標簽。第二種生產(chǎn)方式是需要加工或不需要加工的蔬菜果品，一些需要加工的農產(chǎn)品。這兩種農產(chǎn)品在生產(chǎn)的過(guò)程中需要對生產(chǎn)的過(guò)程進(jìn)行詳細記錄，儲存在本地數據庫中，在農產(chǎn)品生產(chǎn)出以后，在運輸農產(chǎn)品的托盤(pán)上加裝RFID電子標簽，記錄這批產(chǎn)品的信息，并且和本地數據庫中的信息相對應。在生產(chǎn)階段，采用 13.36MHz或125KHz無(wú)源電子標簽，因為此種標簽成本比較低，所以較容易應用到生產(chǎn)環(huán)節中去，標簽上主要記錄生產(chǎn)養殖的相關(guān)信息，如養殖場(chǎng)編號、運出時(shí)間等，而且這些信息要和生產(chǎn)企業(yè)自身的信息系統數據庫相聯(lián)系，以便查詢(xún)生產(chǎn)過(guò)程的細節信息。在各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)都設置RFID讀寫(xiě)卡機具，可以實(shí)現農產(chǎn)品信息的寫(xiě)入。

(2)加工環(huán)節：加工環(huán)節分兩種情況，一種是從生產(chǎn)基地直接運送過(guò)來(lái)的農產(chǎn)品到加工企業(yè)進(jìn)行加工，一種是外國農產(chǎn)品通過(guò)本地加工企業(yè)進(jìn)口然后進(jìn)入農產(chǎn)品 供應鏈 。

對于從生產(chǎn)基地直接運送來(lái)的農產(chǎn)品，加工企業(yè)在讀取農產(chǎn)品上的RFID信息后，將這些信息保留在標簽中，并且將農產(chǎn)品的加工信息進(jìn)一步添加到加工后的農產(chǎn)品電子標簽中，農產(chǎn)品電子標簽的使用和生產(chǎn)環(huán)節一樣，在價(jià)值較高，對環(huán)境要求比較嚴格的農產(chǎn)品上應用單個(gè)的RFID電子標簽，而在價(jià)值較低的產(chǎn)品上，對運輸的托盤(pán)和大包裝上應用標簽，而對單個(gè)農產(chǎn)品應用條形碼技術(shù)。

(3)運輸環(huán)節：物流公司將配送車(chē)輛相關(guān)注冊信息發(fā)送給管理中心，管理中心對其進(jìn)行資格審查和管理，以便運送過(guò)程中對車(chē)輛進(jìn)行核對。

在農產(chǎn)品運輸過(guò)程中，只有經(jīng)過(guò)農產(chǎn)品管理中心認證的物流企業(yè)才能從事農產(chǎn)品的運輸。因為安全的需要，在運輸過(guò)程中采用集裝箱運輸，所以在運輸環(huán)節對RFID電子標簽的安裝有嚴格的要求。

首先要求對每一次運輸的農產(chǎn)品信息做讀取，然后在集裝箱上安裝的RFID電子標簽上詳細記錄，封條一般安裝在集裝箱門(mén)把手上，或者安裝在車(chē)廂壁上，這樣可以防止在運輸過(guò)程中農產(chǎn)品發(fā)生意外。

對于集裝箱運輸采用的RFID電子標簽，我們將采用900MHz或者2.45GHz有源電子標簽，這樣可以保證記錄數據的信息量大，數據內容包括集裝箱內農產(chǎn)品信息，運送車(chē)輛信息和運送時(shí)間等。這些信息和物流企業(yè)本地數據庫相關(guān)聯(lián)。