動物食品溯源系統(tǒng)RFID解決方案

　　1 動物食品溯源系統(tǒng)

　　1.1 動物食品追溯流程和信息模型

　　動物食品安全溯源系統(tǒng)包括從“養(yǎng)殖場”到“消費者”的諸多環(huán)節(jié)，主要有：養(yǎng)殖場、運輸物流、屠宰場、物流倉儲、超市和消費者6個環(huán)節(jié)，其構成的溯源流程和與之相匹配的信息模型如圖1所示。

　　圖1動物食品追溯流程和信息模型

　　為了保證消費者從餐桌到養(yǎng)殖場的全過程追溯，需要在圖1的6個環(huán)節(jié)中依靠不同的標簽對動物進行標識，并在每個環(huán)節(jié)中對標識的動物食品管理和記錄圖中的信息。

　　1.2 溯源系統(tǒng)的基本框架

　　溯源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)在動物食品生產(chǎn)過程中的多個環(huán)節(jié)逐漸生成，并在相應環(huán)節(jié)中添加到溯源系統(tǒng)中。大量多類型追溯信息的存儲和管理僅僅通過標識標簽是很難實現(xiàn)的，需要采用標簽和數(shù)據(jù)中心結合的方式才能滿足追溯系統(tǒng)中信息管理的復雜需求。通過標簽技術對動物性食品加工環(huán)節(jié)中每個產(chǎn)品進行唯一標識，如圖2所示。在每個加工環(huán)節(jié)都建立相應的信息管理平臺，該平臺采集加工環(huán)節(jié)中每個產(chǎn)品的信息并匯總到食品安全數(shù)據(jù)中心。在整個環(huán)節(jié)中都有政府專門機構進行監(jiān)管。消費者可以根據(jù)產(chǎn)品的標簽從數(shù)據(jù)中心查詢到該產(chǎn)品所歷經(jīng)的所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)及其關鍵信息，任何環(huán)節(jié)的生產(chǎn)廠家都可以通過系統(tǒng)對產(chǎn)品向上追溯和向下跟蹤，政府可以通過數(shù)據(jù)中心的信息建立自動的食品安全監(jiān)測平臺。

　　2 有機RFID在動物食品溯源系統(tǒng)中的應用探討

　　動物食品涉及畜牧養(yǎng)殖、屠宰加工、流通銷售等眾多環(huán)節(jié)，其從養(yǎng)殖場到餐桌的整個生產(chǎn)流程與其他食品相比要復雜得多，因此追溯的信息涵蓋面更廣、信息量更大、追溯信息間的轉換頻率更高。在整個生產(chǎn)流通環(huán)節(jié)中全部使用電子標簽，在中國現(xiàn)有經(jīng)濟基礎和行業(yè)發(fā)展水平上還不現(xiàn)實。不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)對標簽技術具有不同的需求，可針對需要進行靈活選擇。

　　2.1 養(yǎng)殖場

　　在養(yǎng)殖場牲畜出生后，養(yǎng)殖場管理平臺生成唯一的“生產(chǎn)標識碼”，并在食品安全數(shù)據(jù)中心中進行信息的登記，建立起牲畜個體信息數(shù)據(jù)庫。牲畜在飼養(yǎng)過程中的批次、飼料、免疫、檢疫等情況都分別通過管理平臺記錄在食品安全數(shù)據(jù)中心。由于牲畜養(yǎng)殖過程中二維條碼易受污染，且易受牲畜的破壞等，并且在信息的錄入環(huán)節(jié)需要逐個登記牲畜的標簽，不適合多個標簽同時錄入。因此養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中，適合采用RFID標簽作為“生產(chǎn)標識碼”的載體，每個RFID標簽和“生產(chǎn)標識碼”在數(shù)據(jù)中心一一對應。綜合牲畜的養(yǎng)殖時間和無機RFID標簽的壽命，對于養(yǎng)殖超過I年的牲畜采用無機RFID標簽，低于1年的牲畜采用有機RFID標簽。在養(yǎng)殖環(huán)節(jié)根據(jù)需要可選用有機RFID標簽或無機RFID標簽，盡管無機RFID成本比有機RFID標簽高，但由于飼養(yǎng)階段牲畜數(shù)量有限，所以增加的成本對于大型動物是可接受的。

　　2.2 物流運輸

　　在物流運輸中，通過物流運輸管理平臺在食品安全數(shù)據(jù)中心中登記物流企業(yè)的基本信息和物流的基本情況。此時可仍舊按照養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的RFID標簽作為管理的唯一標識。

　　2.3 屠宰場

　　屠宰場存在若干生產(chǎn)環(huán)節(jié)，可根據(jù)牲畜的標識對生產(chǎn)過程進行流水線的監(jiān)控，每個環(huán)節(jié)都分別通過屠宰場管理平臺登記在數(shù)據(jù)中心。屠宰場中牲畜被宰殺后進行分割。分割前管理平臺讀取待分割肉類的“生產(chǎn)標識碼”，并根據(jù)將要分割的數(shù)量生成多個“屠宰標識碼”，每個屠宰標識碼對應相應的分割部位，比如頭、里脊、肝臟等。“屠宰標識碼”和“生產(chǎn)標識碼”在數(shù)據(jù)中心進行登記并建立對應關系。“屠宰標識碼”再被標記到標簽上，成為特定牲畜特定部位的唯一標識。通過“生產(chǎn)標識碼”可以追蹤到分割后的肉類，通過“屠宰標識碼”可以追溯到分割前的動物，完成了動物從整體到肉類的追溯信息的轉移和傳遞。

　　在肉類分割后，每個部分都需要標簽進行標識，需要的標簽數(shù)量相對較多，采用無機RFID標簽會帶來極大的成本負擔，因此只能對批次進行跟蹤管理，難以對分割后的肉類進行個體的跟蹤管理。采用價格非常低廉的有機RFID標簽或二維條碼可以很好的解決成本問題。但二維條碼的讀取受限制，不適合屠宰場中多個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中對標識碼的自動讀取，且二維條碼易受污染，不適合屠宰場的需要。鑒于屠宰環(huán)節(jié)的時間較短，有機RFID壽命可以滿足此環(huán)節(jié)的需要。有機RFID標簽具有環(huán)境適應性、成本、讀取方式等方面的優(yōu)點，在屠宰、分割環(huán)節(jié)可以發(fā)揮不可替代的作用。

　　2.4 倉儲物流

　　基于2.3中的分析，在物流倉儲環(huán)節(jié)采用“屠宰標識碼”進行信息的管理。通過管理平臺向信息中心匯總物流基本信息、倉儲基本信息、多個時間節(jié)點的物流溫度、倉儲溫度等信息，實現(xiàn)動物性食品在物流倉儲環(huán)節(jié)的個體化過程管理。

　　2.5 超市

　　在超市肉類被繼續(xù)分割。超市管理平臺讀取有機RFID標簽標識的“屠宰標識碼”，根據(jù)分割的情況自動產(chǎn)生多個標識碼。“用戶標識碼”和“屠宰標識碼”在數(shù)據(jù)中心進行登記并建立對應關系。“用戶標識碼”被標記在標簽上。“用戶標識碼”的數(shù)量非常龐大，由于成本的原因，無法采用無機RFID標簽，只能采用二維條碼或者有機RFID標簽。此時二維條碼和有機RFID標簽不存在明顯的優(yōu)劣，可以根據(jù)用戶的習慣加以選擇。

　　2.6 消費者

　　消費者根據(jù)超市提供的用戶二維條碼或有機RFID標簽可以通過公共查詢系統(tǒng)查詢到產(chǎn)品的“用戶標識碼”。根據(jù)“用戶標識碼”可以查詢到超市的信息，并且可以追溯到“屠宰標識碼”。根據(jù)“屠宰標識碼”可以查詢到肉類的運輸、倉儲信息，肉類在屠宰場中的生產(chǎn)信息，并且可以追溯到肉類的“生產(chǎn)標識碼”。由“生產(chǎn)標識碼”可以查詢牲畜的運輸銷售信息、飼養(yǎng)環(huán)節(jié)的各種信息等。消費者可以由終端產(chǎn)品追溯整個肉類的生產(chǎn)過程。

　　根據(jù)肉類生產(chǎn)的不同環(huán)節(jié)的特點和需求，各種標簽技術具有特定的適用性，如表2所示。

　　3 結論

　　有機RFID標簽具有無機RFID標簽方便易用的優(yōu)點，又具有類似于二維條碼的低廉成本，雖然在讀取速度、容量和使用壽命方面劣于無機RFID，但在動物性食品溯源過程的應用中，這些特性并不是對每個環(huán)節(jié)都是必要的，這為低成本的有機RFID標簽提供了發(fā)揮積極作用的空間。

　　動物食品安全溯源系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)包括養(yǎng)殖場、運輸物流、屠宰場、物流倉儲、超市和消費者等，根據(jù)每個環(huán)節(jié)的特點及其對標簽技術的要求，有機RFID有望在屠宰場、運輸倉儲中替代無機RFID，對于養(yǎng)殖時間較短的動物，也可在養(yǎng)殖與物流運輸環(huán)節(jié)使用有機RFID，而在超市環(huán)節(jié)可選擇性使用有機RFID或二維標簽。有機RFID的使用將大大降低動物食品溯源的成本，從而促進動物食品溯源技術的廣泛使用。