基于RFID技術(shù)的產(chǎn)品防偽溯源系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

　　為了加強(qiáng)對產(chǎn)品監(jiān)督和管理，防止假冒偽劣，凈化市場環(huán)境，有效保護(hù)生產(chǎn)者和消費(fèi)者的合法權(quán)益，許多生產(chǎn)企業(yè)都在不斷加大其產(chǎn)品的防偽溯源特性。

　　傳統(tǒng)的防偽技術(shù)，如激光全息、激光打標(biāo)、特殊油墨、特制紙張、傳統(tǒng)數(shù)碼防偽、組合印刷防偽和3D立體防偽等，這些技術(shù)在應(yīng)用初期有一定防偽效果，都是容易獲得的通用技術(shù)，比較容易仿制造假，防偽效力有限,或者根本不能防偽。在這種情況之下我們迫切需要一種新的防偽溯源技術(shù)來有效制止假冒劣質(zhì)產(chǎn)品在市場的流通，建立起完善的監(jiān)管追溯運(yùn)營模式。

　　基于RFID技術(shù)的產(chǎn)品防偽溯源系統(tǒng)是經(jīng)過對行業(yè)的深入分析研究推出的，采用先進(jìn)的RFID自動識別技術(shù)，以RFID電子標(biāo)簽作為防偽溯源信息載體，是集成RFID技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、軟件工程技術(shù)于一體的大型信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)可應(yīng)用于高檔酒類、煙草、護(hù)膚品、藥品、茶葉等商品的防偽溯源，也可用于高附加值的貴重物品，如珠寶等的防偽溯源。

　　該系統(tǒng)不僅可以對假冒偽劣現(xiàn)象進(jìn)行有效抵制，還可以提高企業(yè)生產(chǎn)、物流的效率，提升企業(yè)整體管理水平，從而增強(qiáng)消費(fèi)者信心，提高產(chǎn)品的知名度，樹立產(chǎn)品品牌。利用RFID技術(shù)防偽溯源，與傳統(tǒng)防偽技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于每個標(biāo)簽具有全球唯一的ID號碼，號碼直接寫入芯片，無法修改、難以仿造;無機(jī)械磨損，防污損。

　　系統(tǒng)組成和場景描述及子系統(tǒng)劃分

　　系統(tǒng)架構(gòu)

　　基于RFID的產(chǎn)品防偽溯源系統(tǒng)主要由核心數(shù)據(jù)庫、防偽認(rèn)證中心、Web商品定義管理系統(tǒng)、商品注冊客戶端軟件、手機(jī)防偽查詢終端軟件、手持機(jī)防偽溯源終端軟件、防偽查詢機(jī)終端軟件構(gòu)成，如圖1。

圖1 防偽溯源系統(tǒng)架構(gòu)圖

　　核心數(shù)據(jù)庫是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，采用磁盤冗余和雙機(jī)熱備技術(shù)，并提供定期數(shù)據(jù)備份、災(zāi)難恢復(fù)等功能，保證數(shù)據(jù)安全。

　　防偽認(rèn)證中心由核心數(shù)據(jù)庫及防偽溯源服務(wù)構(gòu)成，為整個系統(tǒng)的防偽查詢及溯源終端提供統(tǒng)一的服務(wù)接口。

　　商品注冊客戶端提供商品的注冊，即商品與標(biāo)簽建立關(guān)聯(lián)。

　　Web產(chǎn)品定義管理系統(tǒng)實現(xiàn)了以太網(wǎng)上商品定義及管理功能，其主要包括商品防偽溯源信息查詢、商品定義、商品信息維護(hù)、基于角色的用戶權(quán)限管理、商品展示等功能。

　　防偽查詢機(jī)終端用于在銷售點(diǎn)便于消費(fèi)者對商品防偽查詢，確認(rèn)商品的生產(chǎn)及流通信息。

　　手機(jī)防偽查詢終端提供隨時隨地驗證商品真?zhèn)蔚墓δ堋?/P>

　　手持機(jī)防偽溯源終端用于商品在流通過程中跟蹤產(chǎn)品流向?qū)崟r上傳到防偽認(rèn)證中心數(shù)據(jù)庫并提供防偽溯源查詢功能。

　　系統(tǒng)應(yīng)用場景描述

　　當(dāng)產(chǎn)品生產(chǎn)出后，需要對該產(chǎn)品進(jìn)行防偽溯源操作。制造商登錄“Web商品定義管理系統(tǒng)”，定義商品相關(guān)屬性，如：品牌、生產(chǎn)日期等。商品屬性定義完后，系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)入到“增加商品”頁面，輸入商品屬性具體信息，保存到數(shù)據(jù)庫。如果需要添加更加詳細(xì)的商品信息，如圖片、視頻、商品介紹等，可以進(jìn)入“編輯商品信息”頁面，進(jìn)行加載圖片等操作，保存到數(shù)據(jù)庫。商品信息定義完后，進(jìn)行“商品注冊”操作。

　　制造商登錄“商品注冊客戶端軟件”，通過調(diào)用“防偽認(rèn)證中心”提供的服務(wù)接口，獲取待注冊的商品，進(jìn)行商品與防偽碼的關(guān)聯(lián)操作，即商品注冊操作。商品注冊完后，進(jìn)入商品流通中的防偽溯源操作。用戶通過手機(jī)可以隨時隨地查詢商品的防偽認(rèn)證信息;用戶通過防偽查詢機(jī)可以在商品專賣店、超市、商店、零售點(diǎn)等地點(diǎn)，查詢商品的防偽認(rèn)證信息;用戶通過手持機(jī)可以查詢商品的防偽認(rèn)證信息，也可以把商品流通中的交割環(huán)節(jié)信息上傳到“防偽認(rèn)證中心”的數(shù)據(jù)庫。任何用戶可以在任何時間、任何地點(diǎn)通過瀏覽器查詢商品的防偽認(rèn)證信息。

圖2 系統(tǒng)流程圖

　　各子系統(tǒng)

　　防偽認(rèn)證中心

　　防偽認(rèn)證中心由核心數(shù)據(jù)庫及防偽溯源服務(wù)構(gòu)成。核心數(shù)據(jù)庫保存了商品貼標(biāo)寫入數(shù)據(jù)、儲運(yùn)、銷售、售后整個流程溯源信息、商品介紹信息以及系統(tǒng)運(yùn)行管理相關(guān)的信息，是整個系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)庫采用磁盤冗余和雙機(jī)熱備技術(shù)，并提供定期數(shù)據(jù)備份、災(zāi)難恢復(fù)等功能，保證數(shù)據(jù)安全。為了保證數(shù)據(jù)庫的安全，系統(tǒng)不允許客戶端直接訪問數(shù)據(jù)庫，提供了“防偽溯源服務(wù)”接口，供客戶端使用?？蛻舳吮仨毥?jīng)過系統(tǒng)授權(quán)，才能使用系統(tǒng)提供的服務(wù)?！胺纻嗡菰捶?wù)”采用WCF( Windows Communication Foundation )技術(shù)開發(fā)。WCF是Microsoft為構(gòu)建面向服務(wù)的應(yīng)用提供的分布式通信編程框架，采用WCF技術(shù)為開發(fā)人員可以構(gòu)建跨平臺、安全、可靠和支持事務(wù)處理的企業(yè)級互聯(lián)應(yīng)用解決方案。WCF服務(wù)通過IIS(Internet Information Services)發(fā)布?？蛻舳藢?shù)據(jù)庫的插、刪、改、查操作，都必須通過WCF實現(xiàn)，如圖3。

圖3 系統(tǒng)軟件分層圖

　　Web商品定義管理系統(tǒng)

　　Web產(chǎn)品定義管理系統(tǒng)實現(xiàn)了以太網(wǎng)上商品定義及管理功能，其主要包括商品防偽溯源信息查詢、字典管理、商品字典、商品定義、商品信息維護(hù)、商品展示功能。普通消費(fèi)者無須登錄，通過防偽碼能查詢商品的防偽溯源信息。采用角色管理用戶權(quán)限，便于用戶管理及系統(tǒng)操作安全。

　　商品防偽溯源信息查詢：通過防偽碼查詢商品防偽及溯源信息并圖文并茂顯示,包括商品驗證信息及產(chǎn)品在流通過程中記錄的信息。

　　字典管理：管理所有商品屬性，即商品屬性字典。首先定義所有商品屬性，用戶可以從中選擇個別屬性組成具體商品屬性。

　　商品定義：根據(jù)商品所具有的屬性，從商品字典中選擇相關(guān)屬性，動態(tài)生成商品表。

　　商品字典：某種類型商品屬性的維護(hù)，如修改、排序、是否顯示等。

　　商品信息維護(hù)：某件商品信息的插、刪、改、查操作。

　　商品展示功能：登錄Web,頁面圖文并茂顯示商品信息。

　　Web商品定義管理系統(tǒng)UI部分采用了jQueryEasyUI框架，后臺使用C#語言。jQueryEasyUI是一組基于jQuery的UI插件集合，而jQueryEasyUI的目標(biāo)就是幫助web開發(fā)者更輕松的打造出功能豐富并且美觀的UI界面。Web服務(wù)器采用微軟公司Internet Information Server(IIS)。

　　商品注冊客戶端軟件

　　商品注冊客戶端軟件用于待防偽商品的注冊，即商品與RFID電子標(biāo)簽建立關(guān)聯(lián)。其主要包括標(biāo)簽注冊、產(chǎn)品注銷、標(biāo)簽檢測。

　　用戶通過授權(quán)登錄商品注冊客戶端軟件，根據(jù)用戶定制的商品信息，形成不同商品結(jié)構(gòu)和屬性，提供各種類型的商品的注冊。

　　標(biāo)簽注冊：通過調(diào)用“防偽認(rèn)證中心”提供的標(biāo)簽注冊服務(wù)接口，對商品進(jìn)行注冊，同時向標(biāo)簽中寫入信息，支持商品生產(chǎn)流水線操作。

　　產(chǎn)品注銷：閱讀器首先讀到RFID電子標(biāo)簽信息，然后通過調(diào)用“防偽認(rèn)證中心”提供的商品注銷服務(wù)接口，解除商品與RFID電子標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)，標(biāo)簽初始化操作。

　　標(biāo)簽檢測：閱讀器首先讀到RFID電子標(biāo)簽信息，然后通過調(diào)用“防偽認(rèn)證中心”提供的商品查詢服務(wù)接口，獲取商品信息并圖文并茂顯示。

　　防偽查詢機(jī)終端軟件

　　防偽查詢機(jī)終端軟件提供對商品防偽認(rèn)證的在線查詢功能，該終端軟件作為客戶端，調(diào)用WCF服務(wù)獲取數(shù)據(jù)。該查詢機(jī)終端部署在公共場合(如超市、專賣店)，終端軟件通過調(diào)用“防偽認(rèn)證中心”提供的防偽服務(wù)接口，能夠及時準(zhǔn)確地返回商品信息數(shù)據(jù)，提供了安全有效的防偽查詢。該軟件界面友好精美，語音提示豐富準(zhǔn)確，查詢到信息圖文并茂。軟件在空閑時，提供商品相關(guān)信息視頻播放。

圖4 Web商品定義界面

　　手機(jī)防偽查詢終端軟件

　　手機(jī)防偽查詢終端軟件是一款基于Android平臺的商品防偽碼查詢軟件。Android手機(jī)作為客戶端，調(diào)用WCF服務(wù)獲取數(shù)據(jù)，雙方采用JSON數(shù)據(jù)格式傳遞數(shù)據(jù)。

　　手機(jī)首先設(shè)置連接的服務(wù)器，然后登錄手機(jī)。當(dāng)手機(jī)獲取標(biāo)簽信息后，通過無線網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)傳送到防偽認(rèn)證中心，防偽認(rèn)證中心將防偽碼與核心數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，即可識別出產(chǎn)品的信息，達(dá)到為消費(fèi)者提供商品溯源及防偽的效果。

　　手持機(jī)防偽溯源終端軟件

　　手持機(jī)在讀取RFID電子標(biāo)簽方面，讀取距離遠(yuǎn)，一次能讀取多個標(biāo)簽的特性，比手機(jī)更適合做商品防偽溯源管理設(shè)備。因此，本系統(tǒng)防偽溯源終端采用手持機(jī)，手持機(jī)軟件平臺采用WinCE 5.0操作系統(tǒng)。手持機(jī)軟件功能分為兩大部分，防偽和溯源。防偽即通過防偽碼驗證商品的真?zhèn)?溯源即為商品在供銷的各個環(huán)節(jié)中，商品質(zhì)量安全及其相關(guān)信息能夠被順向追蹤(生產(chǎn)源頭—消費(fèi)終端)或者逆向回溯(消費(fèi)終端—生產(chǎn)源頭)，從而使產(chǎn)品的整個生產(chǎn)經(jīng)營活動始終處于有效監(jiān)控之中。手持機(jī)作為客戶端，通過調(diào)用防“防偽認(rèn)證中心”提供的相關(guān)服務(wù)獲取商品防偽數(shù)據(jù)和存儲的商品流通信息。主要功能如下：產(chǎn)品入庫：制造商保存產(chǎn)品入庫操作記錄;產(chǎn)品出庫：制造商保存產(chǎn)品出庫操作記錄;產(chǎn)品出廠：制造商保存產(chǎn)品出廠操作記錄;產(chǎn)品收貨：經(jīng)銷商保存產(chǎn)品收貨操作記錄;產(chǎn)品銷售：經(jīng)銷商保存產(chǎn)品銷售操作記錄;產(chǎn)品查詢：對產(chǎn)品信息的查詢以及產(chǎn)品物流信息追溯。

　　基于RFID技術(shù)的產(chǎn)品防偽溯源的應(yīng)用，作為一種創(chuàng)新的應(yīng)用模式，突破了原有的應(yīng)用橫式局限，完善了企業(yè)管理，提高了管理效率，提升了消費(fèi)者滿意度，并塑造了良好的企業(yè)和政府形象。系統(tǒng)以RFID電子標(biāo)簽為載體，有效整合物流、防偽和溯源三大領(lǐng)域的應(yīng)用，是幫助企業(yè)突破應(yīng)用局限，充分調(diào)動資源，解決物流、防偽及溯源方面困擾的一種行之有效的方式。針對物流、防偽和溯源方面存在的問題，RFID技術(shù)可以有效地打通生產(chǎn)和銷售環(huán)節(jié)中的物流信息流通渠道，提高防偽功效，并將溯源信息有效地傳遞給消費(fèi)者。