RFID技術(shù)在肉制品領(lǐng)域全流程中的應用

　　可能您天天都在吃肉，但是您不可能想象出肉制品加工有多么復雜。前期的剔骨分割、腌制、攪拌、充灌等流程環(huán)節(jié)，加上后期的切片、包裝等離散加工環(huán)節(jié)，每一個步驟都可能發(fā)生質(zhì)量問題。怎么監(jiān)控?RFID在這個領(lǐng)域早已不是新鮮技術(shù)，但要在全流程上采用RFID技術(shù)，以保持生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時采集和質(zhì)量追蹤的不間斷，是這類應用的難點問題。

　　我國是世界畜牧業(yè)生產(chǎn)大國，但在世界肉制食品出口市場所占份額卻很低，其重要的原因就是食品安全缺乏保障。造成肉制食品安全問題根本原因在于生產(chǎn)工業(yè)化的發(fā)展和市場范圍不斷擴大，肉制食品多要通過復雜的供應鏈才到達消費者手中;肉制食品在供應鏈中常會使原料改變性狀，而難由成品辨別原料品質(zhì);加之多層次的加工及流通環(huán)節(jié)，都對產(chǎn)品質(zhì)量安全存在影響。由于目前國內(nèi)應用RFID技術(shù)對肉制品供應鏈追蹤管理仍處于嘗試階段，多為某個或某幾個環(huán)節(jié)的應用，還難以實現(xiàn)對整個食品供應鏈全程追蹤、追溯，但可以先實現(xiàn)肉制品企業(yè)內(nèi)部可追溯管理。

　　全過程都要管

　　傳統(tǒng)肉制食品安全管理，普遍采用終端產(chǎn)品檢驗方式，缺乏對供應鏈過程各環(huán)節(jié)的有效監(jiān)控和管理，增加了食品的安全風險。為了從根本解決食品安全問題，許多發(fā)達國家通過法規(guī)訂立和系統(tǒng)建設(shè)方式，建立起各自的食品安全追溯管理制度和系統(tǒng)。食品安全追溯管理要求，對于食品在生產(chǎn)、加工和流通任何指定環(huán)節(jié)，具備相關(guān)信息追溯能力。具體對肉制食品來說，主要是實現(xiàn)飼養(yǎng)、屠宰、倉儲、運輸、加工、銷售等供應鏈各環(huán)節(jié)的有效監(jiān)控、追蹤，實現(xiàn)可追溯管理。我國政府也從2004年開始以肉制品行業(yè)為試點，從源頭飼養(yǎng)環(huán)節(jié)開始著手，建立生鮮肉和肉類制品追溯管理制度，并嘗試建立相應的安全信息平臺及管理系統(tǒng)。

　　肉制品加工屬于離散與流程加工的混合，其中前期的剔骨分割、腌制、攪拌、充灌屬于流程加工環(huán)節(jié)，后期的切片、包裝等屬于離散加工環(huán)節(jié)。離散環(huán)節(jié)的物料、半成品都有明確的單元或包裝，便于加貼RFID標簽直接追蹤;流程環(huán)節(jié)涉及原料的混合及性狀變化，不能對原料、半成品個體進行明確區(qū)分，因此無法用RFID標簽直接對物料個體進行追蹤，如何在流程環(huán)節(jié)上應用RFID技術(shù)，以保持生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時采集和質(zhì)量追蹤的不間斷，是實現(xiàn)這類應用的難點問題。

　　多種RFID 因地制宜

　　在肉制品加工過程中，應根據(jù)不同加工環(huán)節(jié)的特點選擇相應的RFID標簽和RFID讀寫器。UHF頻段電子標簽用于倉儲原料及成品追蹤;HF頻段電子標簽用于生產(chǎn)過程流程加工環(huán)節(jié)狀態(tài)標識和信息存儲，流程環(huán)節(jié)標簽可重復利用;固定式UHF頻段RFID讀寫器用于出入庫信息采集;手持式UHF頻段RFID讀寫器用于庫存管理信息采集、出廠信息寫入;固定式HF頻段RFID讀寫器用于生產(chǎn)過程流程加工環(huán)節(jié)狀態(tài)追蹤管理和信息采集。

　　在原材料出入庫、庫存管理、成品出廠等環(huán)節(jié)，應用空間范圍大、追蹤對象要求遠距離快速識別，可選擇UHF頻段ISO18000-6協(xié)議的RFID標簽，對應需要配裝UHF頻段RFID讀寫器，但不同場合的安裝位置、識別操作特點、識別距離遠近等決定讀寫器及天線具體選擇。

　　原材料出入庫環(huán)節(jié)只需要識別出入庫貨物，可在倉庫出入口安裝固定式UHF讀寫器，并選擇外置大功率極化天線，覆蓋出入口空間。

　　庫存盤點和成品出廠需由人員專門操作，可選擇手持式UHF讀寫器，配合相應的功能菜單進行識別和參數(shù)寫入等功能。該讀寫器采用內(nèi)置極化天線，識別距離近、功耗低、支持電池供電。

　　在分割、腌制、攪拌、充灌、切片等中間加工環(huán)節(jié)，應用空間有限識別距離近，可選擇HF頻段ISO15693或ISO14443協(xié)議的RFID標簽，對應選擇HF頻段固定式RFID讀寫器。在各生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)對應位置安裝讀寫器，天線采用內(nèi)置線圈型天線，符合小空間近距離識別需要，且避免相鄰讀寫器相互干擾。

　　在流程環(huán)節(jié)用RFID標簽對物料個體進行追蹤，我們采用如下方案：

　　從原料起就分成若干小批進行精細化管理，小批可按生產(chǎn)線單位時間投料能力劃分，每小批原料對應發(fā)一張批次卡(電子標簽)，其唯一ID對應原料的批次ID。后續(xù)環(huán)節(jié)生產(chǎn)管理人員憑借批次卡，對該批原料進度狀態(tài)進行追蹤，對應采集各批次在不同環(huán)節(jié)的溫度、時間等加工參數(shù)信息，采集數(shù)據(jù)信息記錄在批次卡中，最終上傳給生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)。

　　每批肉制品加工過程在不同工藝環(huán)節(jié)，需要采集并記錄相應狀態(tài)和加工參數(shù)信息，可以將每批原料對應批次卡(RFID標簽)存儲空間按工序劃分區(qū)域，每個區(qū)域?qū)鎯δ骋画h(huán)節(jié)的加工信息，原料加工完畢后批次卡就存儲了整個流程全部加工信息，將該批次加工信息上傳生產(chǎn)信息管理平臺。對于一些需要保密的重要信息以及批次卡無法容納的大量信息，也可以和批次ID對應直接存儲在生產(chǎn)信息管理平臺的數(shù)據(jù)庫中。在成品出廠前，從生產(chǎn)信息管理平臺提取必要生產(chǎn)信息，寫入成品包裝所貼RFID標簽用于后序環(huán)節(jié)追溯。

　　攻克三大難題

　　●編碼問題

　　當今世界主流的RFID標簽編碼規(guī)范是歐美的EPC標準和日本的UID標準。具體來說，EPC編碼長度可以是64位、96位或256位，但都包含統(tǒng)一的四個域：版本號、管理域(對應生產(chǎn)廠家)、類別(商品種類)、序列號(標識單件物品)。UID編碼長度為128位，根據(jù)需要能夠擴展為256、384或512位;它由三個字段組成，依次為：編碼類別標識(用于兼容現(xiàn)有的編碼標準);某種編碼標準的編碼內(nèi)容(用于識別某類商品);唯一標識(用于標識某類商品的具體個體)。

　　我國也在肉類食品供應鏈管理領(lǐng)域推出了一定RFID編碼標準，比如針對動物飼養(yǎng)環(huán)節(jié)電子標簽應用的GB/T20563-2006，另外即將推出肉與肉制品RFID追溯技術(shù)要求規(guī)范，但是在肉制品加工過程還沒有相關(guān)RFID編碼規(guī)范，目前可以參照相關(guān)國家、行業(yè)標準和企業(yè)內(nèi)部編碼規(guī)范進行。

　　●信息安全問題

　　出于對關(guān)鍵生產(chǎn)參數(shù)信息的保密，生產(chǎn)過程每批物料加工的參數(shù)信息采集和訪問需要權(quán)限。具體來說，每道工序的管理人員僅可以在生產(chǎn)過程中對自身權(quán)限的參數(shù)進行采集或修改，生產(chǎn)過程結(jié)束后便失去修改權(quán)限僅可查看，對于他人權(quán)限的參數(shù)無法查看或修改。企業(yè)管理層具備最高權(quán)限可以查看生產(chǎn)過程全部數(shù)據(jù);非管理人員僅可以查看管理系統(tǒng)采集參數(shù)和設(shè)定參數(shù)的對照結(jié)果是否合格，無法查看具體參數(shù)值。

　　RFID技術(shù)應用于肉制品加工過程，對工藝信息安全保障我們可以采取以下措施：

　　1) RFID標簽信息存儲和識別，采用完善的數(shù)據(jù)校驗機制和可靠的加密算法;

　　2) 通過RFID標簽標識的唯一性，與生產(chǎn)信息管理平臺的數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，將加工工藝重要參數(shù)采用數(shù)據(jù)庫遠程存儲而不是在標簽內(nèi)存儲方式;

　　3) 生產(chǎn)信息平臺的加工工藝相關(guān)信息，采集、修改和訪問嚴格按照設(shè)定權(quán)限操作，避免數(shù)據(jù)非法訪問和篡改。

　　●技術(shù)配套問題

　　肉制品加工環(huán)節(jié)利用RFID進行信息采集，必須有配套的信息傳輸手段，比如現(xiàn)場總線通信技術(shù)或無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可針對現(xiàn)場環(huán)境特點選擇應用，以保證RFID采集的信息能夠及時準確上傳給信息管理系統(tǒng)。

　　用于肉制品加工過程需要多個不同類型的RFID讀寫器設(shè)備及標簽，必須有功能強大的RFID中間件支持，對這些設(shè)備進行功能管理、信息過濾、格式轉(zhuǎn)換，最終以統(tǒng)一的接口格式送給信息管理平臺處理。

　　信息管理平臺需要不斷接收底層生產(chǎn)環(huán)節(jié)大量的信息并及時進行處理，才能夠保證每批制品的生產(chǎn)狀態(tài)在線追蹤、生產(chǎn)信息記錄不丟失，所以信息管理平臺要滿足一定的實時性要求。

　　此外，RFID相關(guān)設(shè)備對肉制品加工過程的蒸汽、油脂等環(huán)境因素適應性也必須考慮，外殼需滿足較高IP等級要求。

　　本文提出了RFID肉制品加工過程信息化和可追溯管理的技術(shù)方案，結(jié)合業(yè)務(wù)需求設(shè)計了各環(huán)節(jié)上應用RFID的設(shè)備選型和部署要求，研究了應用實施中的關(guān)鍵問題。

　　RFID技術(shù)與精細化管理手段結(jié)合，可實現(xiàn)肉制品企業(yè)內(nèi)部可追溯管理，向上游環(huán)節(jié)、下游環(huán)節(jié)延伸，進而實現(xiàn)飼養(yǎng)、屠宰、倉儲、運輸、加工、銷售等供應鏈各環(huán)節(jié)的有效監(jiān)控、追蹤。