RFID技术在食品安全追溯中的运用

李宝

中科芯集成电路有限公司南京分公司

摘要:在信息时代的今天,RFID技术通称为电子标签,并因其特殊的工作机理和先进的功能特性而被广泛应用于各个领域,尤其是当前RFID技术在食品安全工作跟踪领域的探索与应用,更加凸显了RFID技术的自身优越性和与其他工作跟踪技术之间的巨大差异与关联,从而提出了限制RFID技术广泛应用的困难。

关键词:安全追溯;电子标签;工作原理

前言:近年来,我国食品安全事故多发,严重危及着广大消费者的健康,也影响我国食品产业的安全、可持续经营和稳健发展。因此怎样保障我国食品产业供应链的安全,已成为了一个有待解决的新问题。RFID技术的问世无疑地为食物安全监测检查能力和可追溯性提供了全新的发展机会,为构建现代食品安全供应链系统提供了保证。而使用RFID技术构建的食物可追溯系统将能够更高效地解决这一问题。在食物方面,RFID技术主要是用于记录食品生产的原料、工艺、贮存、运输和销售,并把识别资料连结起来,然后通过识别标追溯,从而提高食物安全和消费者对食物安全的信心。

1 RFID工作原理介绍

一种最基本的RFID管理系统由硬件和软体所构成。硬件包括电子标签,一个读卡器和一个天线。配置如图一显示。该软件主要由读写器软件、应用系统和中间件三个部分构成。

图1 RFID系统硬件配置图  

电子标签由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，高容量电子标签有用户可写入的存储空间，附着在物体上标识目标对象。当标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（PassiveTag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（ActiveTag，有源标签或主动标签）；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理，户即可借助控制系统对数据实现管理与监控。

2 RFID技术优势

射频识别技术是一个易于控制、简便、实用、快捷的技术,具备与条形码、磁卡、 ic卡等标识方式无可比拟的优势。与其他的识别方式比较,射频识别方式具备非接触式识别、无须在可视区域内使用、可读取多个标签、无须以逐个扫描方式识别,极大地提高了效率,电子标签采用具有信息存储功能的芯片封装,具有防水、防尘、防油等功能,不受外界环境的影响。

RFID技术的日益流行和广泛应用为人类的日常生活提供了很大便利,尤其是在商品追溯方面,极大地提高了信息管理的准确度和效率。在西方发达国家,尤其是在美国市场,不少零售店都要求其供货商在物流配送中采用RFID技术,以减少物流配送成本和配送效率,从而避免了商品脱销。传统的识别技术已经在畜牧业产品中获得广泛应用,在一定程度上缓解了农场自动化管理与生产过程中的实际问题,却仍无法解决对完整供应链的信息需求。而射频识别技术则带来了全新的技术帮助,它能够解决对动物的辨识和追溯问题,是一个更为理想的追溯手段。

3 RFID 技术在我国的应用现状

3.1RFID技术在我国产品安全追溯中的运用

我国的射频标识技术,目前已经广泛应用于我国食品安全监管的追溯与控制,并获得了不少地方政府部门的支持,比如,在二零零二年五月,农业部出台了《动物免疫标签管理办法》,要求所有猪、牛、羊都应当配备动物免疫耳标,同时建设全国免疫档案系统,并利用山东省产品质量监控系统黄金技术平台,建设了全国食品安全产品质量信息库系统,向用户提供了动态、权威的食品质量监控结果,上述的成功案例在一定程度上促进了我国食品安全监管与可追溯制度的建设。

3.2食品安全,实行质量溯源业务流程

目前,我国食品行业供应链安全管控的方式还不多,因为传统的方式无法进行可追溯性管理,虽然也有些我国食品行业通过条形码技术实现了食品安全可追溯性管理,但这些方式通常要求用人工方式完成极短距离的条形码读取,从而无法真实、快捷地掌握大量食物的品质信息,也无法进行对流通中食物信息的真实录入。为减少食品安全隐患,并追查食品加工、搬运或贮存等环节的漏洞,有必要追究所有上述工序的安全责任。一般食物安全质量问题追溯的流程主要包括:

(1)在食物制造的源头,关于养殖畜牧使用饲料的资讯,及关于栽培蔬果使用化肥或除害药的资讯,可透过电子标签记载于食品安全数据库系统内,成为未来产品质量追踪的原始资料。

(2)关于食品加工生产者、技术操作人员、产品加工方式、加工场所和加工日期等,有关信息将会记载于数据库的相关栏目中。

(3)在产品物流配送整个过程中,物流配送的各个环节(装载、搬送、打包、海运、物流配送等)均安装了各种感应器的读写一体化装置,可以即时收集并录入有关食物的环境信号,从而完成对产品的全过程监测与追溯。

(4)在运送过程中,放置于运输车门后的电子阅读器会定时读出车厢内所有盛载食品容器的电子标签资讯,并连同感应器资料送到国家食品安全系统存档。基于与车内的环境信号基本相同,在读取器上设置了集成传感器,但并没有设置在电子标签上,可以明显减少系统成本。

(5)基于所采集到的环境信息,物流仓储的质量评价管理系统也将发挥重要作用,可以自动评价出库食物质量,并基于相关的环境信息做出综合分类与评估,优先配送有可能变质的食物,其他商品则可以等待。

(6)食物通过了规范彻底的运输程序,安全的食物即将运到客户和消费者手里。就这样,不管在餐桌上还是在超市货架上,消费者或消费者不但能够了解他们所选择购买的食品的原料来源、生产者、具体生产日期等,而且还能够通过食品安全性的评价机制对食品加以确认,享用有保证的食物。

(7)在出现食物问题或变坏的情况下,评估系统亦会即时更改评估结果,提醒顾客或消费者切勿进食,或通知零售商尽快下架,不会构成安全风险。

(8)在紧急情况下,食品安全监管可追溯体系不但能够用于判断各种产品的最后销售者,还能够用于鉴别运输及加工过程中的质量问题,从而建立政府统一控制、协同、有效操作的管理框架,这也是目前全球食品安全监管与可追溯管理发展的主要模式。

4食品的安全追溯

运用RFID技术对食品制造过程实施全程追溯与监测,就必须做到企业中各环节的无缝连接,才能实现物流管理和信息化的完美整体统一,让整个企业保持完全透明化状态。使用RFID技术,即企业通过标准的识别码体系,就能够更高效地标识企业中各个环节的整个流程信息,并设置各个环节的信息、数据传输和交互方法,这样就能够跟踪整个企业中的所有过程,并及时发现重大问题,妥当处置,把经营风险减少到最小化程度。而使用射频识别技术,企业能够把整条供应商中各个环节的信息都读进企业公共信息库,并便捷地添加各个环节的信息内容,用户或企业及其关联单位也就能够利用通讯网络和终端,实现信息检索与追溯。

5企业对产品的追溯、监测和跟踪

在我国食品安全可追溯体系中,商品信息获取的基础,也就是企业已经对商品及其属性和参与者的个人信息做出了有效的鉴定,而运用RFID技术获取、传递和管理有关信息,是企业顺利实施商品追溯的重要关键。产品质量可追溯性的实现,需要形成一种具备"快速、可靠、准确、一致"特点的体系,有效建立食品安全"预警机制"。

首先,建立一个统一的战略联盟。每个参与者都应该主动负责提交真实的条码数据与资料,并保证这些数据的录入与维护过程的安全性、可靠性与准确度。以监控与追踪食品安全,就像一个链条连在一起。如果任何一个环断开,整个链也会断开。这样,供应链的每个参与者都有必要就实施食品监控与追溯要求达到一致,并建立战略同盟。

最后,构建有效的信息系统。在追溯与跟踪流程中,供应链的每个参与者之间必须互换信息、表述和形式并达成协议,并且数据也必须标准化。为保证数据流的连续性,各个供应链参与者都需要把预定意义的可追踪性数据传送给下一位参与者,使得后者才能使用可追踪性原则。通过电子数据交换、邮件和传真,可以进行供应链中各个节点间的信息交流。从质量问题来说,顾客、分销商或上层供货商都可以从供应链的各个部分找到这些问题,并确认有关供应商的质量原因或信息;确认在仓储中或运送中或物流中的产品批号;确认有类似于质量问题的其他批号,和实施改进行动。在食品供应链中,信息系统主要具备三项突出的功能:数据采集、传输、信息处理。在实际的操作流程中,我们必须重视:安全性、精确度、统一性、速度和风险性。

6 RFID技术在食品安全追溯中应用难点

国内的追溯技术差异还不大,并且目前国内已经部分大公司开始利用RFID技术构建食品的安全溯源系统,但是目前还未完全实际地应用开来。限制其进展的因素大致包括成本方面。

射频识别技术是一种新型的技术手段,由于技术复杂,且成本较高,再加上安装与配置时也需要经过专门技术人员的培训,这已成为其快速普及的主要阻碍。但近年来,射频识别技术已逐步广泛应用于食品领域。早期主要使用在工厂门禁以及电子生产线上。因为许多食物的附加值并不高,其在食物中的广泛使用只能是对生产成本的简单提高,这也是当前推广RFID技术的主要问题。但目前,射频识别技术已在肉食等高附加值食物中取得了广泛应用,而大多数肉食行业都仍处在摸索阶段。但一旦它的成本能够减少到二维码技术的成本,也就必将获得众多公司的关注,并迅速传播开来。目前,人们已把电子标签与条码组合起来,并通过"电子标签+条形码"的技术,来减少使用成本。

7结束语

RFID技术使得商品源头追溯、过程跟踪、信息保存、责任追溯以及商品召回变为可能。由于将RFID技术和物联网信息服务技术相结合,完成了从食物制造加工到物流配送再到产品销售的整条供应链的信息数据收集,从而达到了对食物质量的有效监测与追溯。

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