RFID技术在农产品流通环节监控中的应用

　1引言

　　RFID技术具有使用简便、识别工作无须人工干预、批量远距离读取、对环境要求低、使用寿命长、数据可加密、存储信息可更改等优点，结合有效的数据库系统及网络体系，可以帮助实现农产品从生产源头到最终消费者的监控。因此，本文提出一种基于RFID技术的农产品安全监控系统，围绕“生产、监控、检测、监管”四条主线，以农产品生产环境、农产品生产、农产品加工、农产品流通、市场进入等环节为立足点，对农产品的生产环境、生产、加工、流动、销售实施实时监控。下面我们在业务流程分析的基础上，探讨在农产品流通的各个环节中如何使用RFID技术，重点研究系统架构，系统业务模型、系统功能及其实现。

　　2系统设计

　　基于RFID技术的农产品安全监控系统主要包括农产品生产监控模块、供应基地监控模块、农产品物流企业监控模块、农产品仓储监控模块、农产品消费点管理模块、农产品安全管理中心模块等。

　　（1）农产品安全管理部门（工商局或农产品主管部门）设立农产品安全管理中心，建立中心数据库，中心数据库和各生产、加工厂家、农产品仓库、以及各中途监控点进行实时通信。中心数据库具备监控、查询、统计、报表和计划等功能。农产品安全管理中心负责制定标签编码方案和号段分配，农产品经营主体备案管理，厂家身份鉴定资格审查、管理和取消，运输车辆资格审查、管理和取消，物流公司资格审查、管理和取消等工作。

　　（2）农产品生产、养殖基地模块：生产、种植、养殖基地（简称：生产基地）是农产品的生产地。当初级产品不需要加工时，由生产基地制作农产品电子标签、配送车辆电子标签和电子封条，将产品直接发送到农产品仓库；当初级产品需要加工时，则由生产基地制作农产品电子标签、配送车辆电子标签和电子封条，将初级产品直接发送到农产品加工企业。在初级产品发送前，生产基地将所有农产品信息实时传入到管理中心。

　　（3）农产品仓储监控模块：各农产品仓库作为地区性仓储中心，负责农产品接收、入库、存储和配送，各农产品仓库设本地数据库。在农产品入口处由RFID终端设备完成入库农产品的自动鉴别和商品信息输入功能。各商品在出库时要通过RFID设备完成包括商品去向目的地信息在内的配送信息。这些商品的入库、存储及出库信息由本地后台数据管理系统负责完成统计、分析、报表和管理工作，同时本地系统要及时和农产品中心数据库保持通信，进行数据和指令的交互。农产品仓库（简称仓库）接受来自加工中心的农产品，是本物流检查系统的终点。为保证农产品的安全，仓库内设置车辆货物检查点，对接受的农产品进行四重核对：① 核对车辆身份；② 核对车门上的电子封条是否完整；③ 核对车辆登记农产品和卸载农产品是否一致；④ 核对车辆登记农产品与管理中心数据库的数据是否一致。同时，仓库将卸货信息和检查结果上传管理中心。

　　（4）农产品加工中心监控模块：各加工中心负责将农产品进行包装。各加工中心配备本地RFID系统，利用本系统对各包装单元进行编码并写入RFID标签，然后将标签贴到商品上，在装车的同时，将数据上传到农产品安全管理中心。车辆装载完毕时，将车上所有RFID标签标号一次性写入车辆配备的RFID车载电子标签中。农产品加工中心（简称加工中心）加工农产品并将加工好的农产品发送到各个农产品仓库。加工中心是物流运输的起点，负责制作要发送的农产品的电子标签、配送车辆电子标签和电子封条，并在发送前将这些电子信息传入到管理中心。

　　（5）农产品物流企业监控模块：物流公司将配送车辆相关注册信息发送给管理中心，管理中心对其进行资格审查和管理，以便于运送过程中对车辆进行核对。每个车辆配备一个RFID车载电子标签，这个标签作为车辆的身份标志，记录有本车身份信息和本车装运商品的RFID标签的信息，以便车辆和所载商品信息关联起来。车载电子标签要求采用有源标签（例如5.8G），以便能够存入大量的信息，并可以对车辆进行远距离识别，同时有源5.8G RFID标签可以与现有高速公路不停车收费系统统一起来。

　　（6）农产品销售点管理模块：消费点收到仓库配送过来的农产品时，读取并核对产品上的电子标签信息，实时将数据上传到管理中心和仓库数据库。

（7）农产品运输监测点模块：在车辆运输过程中，可以通过监测点的对车辆进行监测。监测点可以是执法人员通过人工手段进行监测，也可以通过安装固定设备进行自动监测，监测手段可以是手持式终端，也可以是固定RFID设备，监测点采集的信息可以通过GPRS无线方式，或者通过TCP/IP与农产品安全管理中心通信。管理部门可以设置固定的运输监测点和流动的人工运输监测点（简称监测点），对配送车辆进行合法性检查。

　　（8）农产品质量日常监管模块：包括① 产地环境、生产投入管理；对农产品质量安全进行管理，首先需要对农产品的产地环境、生产投入等相关因素进行日常监管。②农产品质量案件信息管理；③ 暂停农产品生产、销售；④ 恢复农产品生产、销售；⑤ 农产品及养殖户黑名单管理；⑥ 农产品停止生产、退出市场；⑦ 重点农产品划定；⑧ 重点农产品取消；⑨ 名优农产品；⑩ 名优农产品养殖企业。

　　（9）农产品安全公众服务信息模块。把农产品安全监控基本情况等通过Internet向公众发布，并利用WebGIS发布生产区域生态环境、污染情况和生产投入等空间信息及相关信息；把与农产品安全预警信息及时在网上发布，用户可通过系统了解有关的避防措施等。

　　3 RFID技术实施策略

　　将RFID应用到农产品安全管理中，最主要的是应用RFID标签的特性来保证实现“源头”农产品追踪解决方案和在农产品 供应链 中提供完全透明度的能力。为了达到这一目的，在不同的阶段，不同的物流过程中选择不同的标签形式和标签阅读形式。

　　（1）生产环节：在生产环节大体包括下面几种生产方式，一种是生猪活禽等，是活体从养殖场运输到加工企业的农产品。需要在活体身上加装RFID电子标签。第二种生产方式是需要加工或不需要加工的蔬菜果品，一些需要加工的农产品。这两种农产品在生产的过程中需要对生产的过程进行详细记录，储存在本地数据库中，在农产品生产出以后，在运输农产品的托盘上加装RFID电子标签，记录这批产品的信息，并且和本地数据库中的信息相对应。在生产阶段，采用 13.36MHz或125KHz无源电子标签，因为此种标签成本比较低，所以较容易应用到生产环节中去，标签上主要记录生产养殖的相关信息，如养殖场编号、运出时间等，而且这些信息要和生产企业自身的信息系统数据库相联系，以便查询生产过程的细节信息。在各个生产企业都设置RFID读写卡机具，可以实现农产品信息的写入。

　　（2）加工环节：加工环节分两种情况，一种是从生产基地直接运送过来的农产品到加工企业进行加工，一种是外国农产品通过本地加工企业进口然后进入农产品 供应链 。

　　对于从生产基地直接运送来的农产品，加工企业在读取农产品上的RFID信息后，将这些信息保留在标签中，并且将农产品的加工信息进一步添加到加工后的农产品电子标签中，农产品电子标签的使用和生产环节一样，在价值较高，对环境要求比较严格的农产品上应用单个的RFID电子标签，而在价值较低的产品上，对运输的托盘和大包装上应用标签，而对单个农产品应用条形码技术。

　　（3）运输环节：物流公司将配送车辆相关注册信息发送给管理中心，管理中心对其进行资格审查和管理，以便运送过程中对车辆进行核对。

　　在农产品运输过程中，只有经过农产品管理中心认证的物流企业才能从事农产品的运输。因为安全的需要，在运输过程中采用集装箱运输，所以在运输环节对RFID电子标签的安装有严格的要求。

　　首先要求对每一次运输的农产品信息做读取，然后在集装箱上安装的RFID电子标签上详细记录，封条一般安装在集装箱门把手上，或者安装在车厢壁上，这样可以防止在运输过程中农产品发生意外。

　　对于集装箱运输采用的RFID电子标签，我们将采用900MHz或者2.45GHz有源电子标签，这样可以保证记录数据的信息量大，数据内容包括集装箱内农产品信息，运送车辆信息和运送时间等。这些信息和物流企业本地数据库相关联。