西安職業(yè)技術(shù)學(xué)院 張薇

1 引言

隨著社會經(jīng)濟不斷向前發(fā)展，人民生活水平進一步提高，人們對日常生活中的食品安全問題關(guān)注度越來越高，一些易腐和生鮮商品在物流過程中發(fā)生腐敗和變質(zhì)繼而引發(fā)安全問題的現(xiàn)狀不容樂觀。建設(shè)并完善我國冷鏈物流系統(tǒng)，實時監(jiān)測商品在生產(chǎn)、倉儲、運輸、銷售等過程中的情況是保證食品安全的重要手段。冷鏈物流是以冷凍工藝學(xué)為基礎(chǔ)、以制冷技術(shù)為手段的低溫物流過程，可以保證敏感性食品在生產(chǎn)、儲存、運輸、銷售到消費前的各個環(huán)節(jié)始終處于規(guī)定的低溫環(huán)境下，從而達到保證食品質(zhì)量、減少食品損耗[1]。冷鏈物流工程是優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)要素配置的重要動力，是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的有效途徑[2]。它是一項龐大的系統(tǒng)工程。

2 我國冷鏈物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

2005年法國葡萄酒進口商在品嘗由澳大利亞出口的葡萄酒時覺得酒的口感偏酸，由于葡萄酒對儲存溫度有比較嚴格的要求，因此法國人堅持認為澳大利亞出口的葡萄酒質(zhì)量存在問題。自信的澳大利亞人為了證明自己的葡萄酒在質(zhì)量上絕對過硬，在之后的葡萄酒運輸中運用了RFID技術(shù)對葡萄酒運輸過程中的溫度進行了全程監(jiān)控，最終發(fā)現(xiàn)是運輸葡萄酒的貨輪在經(jīng)過赤道地區(qū)時有一段時間儲存溫度超過了30℃，至此也厘清了葡萄酒變質(zhì)的責任。這在冷鏈物流行業(yè)已經(jīng)成為了一個經(jīng)典案例，從目前來看發(fā)達國家冷鏈物流體系已經(jīng)趨于成熟，主要表現(xiàn)為政府在建設(shè)過程中能夠充分發(fā)揮調(diào)控作用，有關(guān)的法律法規(guī)和行業(yè)標準已經(jīng)較為完善，冷鏈物流的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平與行業(yè)需求相適應(yīng)，冷鏈物流的信息化平臺具有先進的技術(shù)手段來支撐等[3]。我國始于上世紀50年代的冷鏈物流經(jīng)過30年的發(fā)展雖取得了一定進步，但與國外的冷鏈物流體系相比還存在較大差距。

隨著消費者對商品質(zhì)量要求的不斷提高，我國對冷鏈物流的需求也越來越大，行業(yè)中的很多矛盾也逐步顯現(xiàn)出來?？偟膩碚f，我國的冷鏈物流產(chǎn)業(yè)目前還存在以下亟待解決的問題。

2.1 冷鏈物流基礎(chǔ)設(shè)施的配套問題

冷庫和冷藏車是冷鏈物流發(fā)展的基礎(chǔ)，冷庫和冷藏車的質(zhì)量對冷鏈物流系統(tǒng)的溫度控制至關(guān)重要。但我國大多城市的冷庫都是上世紀50年代到80年代修建的，衛(wèi)生條件不達標，冷庫使用的制冷技術(shù)、保溫技術(shù)和溫度監(jiān)測技術(shù)都較為落后[4]，冷庫的貨物進出和儲存缺乏先進技術(shù)的支撐，無法滿足現(xiàn)代化物流的要求。冷藏車是冷鏈運輸?shù)闹匾ぞ?，運輸過程是商品質(zhì)量問題高發(fā)的時段，我國冷藏車的人均占有量和質(zhì)量遠遠落后于美、日等發(fā)達國家。

2.2 冷鏈系統(tǒng)的信息化水平有待提高

在冷鏈物流系統(tǒng)中負責處理數(shù)據(jù)的后臺管理信息系統(tǒng)責任重大，利用RFID技術(shù)從冷鏈物流前端(如冷藏車和冷庫等)采集的底層信息都將通過GPS或無線傳感網(wǎng)絡(luò)(WSN)傳輸?shù)胶笈_系統(tǒng)，實現(xiàn)對冷鏈物流全過程的密切監(jiān)控。但是由于我國地域廣闊，存在冷鏈物流需求的地域相對分散，因此，在冷鏈系統(tǒng)的信息采集和傳輸中都存在信息遺漏、傳輸不及時等情況，錯過了商品質(zhì)量控制的最佳時機，最終帶來巨額經(jīng)濟損失。據(jù)統(tǒng)計每年我國包括鮮肉、水果、蔬菜、水產(chǎn)品等在內(nèi)的農(nóng)產(chǎn)品在流通過程中損耗率達15%～30%，經(jīng)濟損失更高達1000億元[4]。

2.3 冷鏈物流的相關(guān)行業(yè)標準和法律法規(guī)不夠完善

由于冷鏈物流是現(xiàn)代物流系統(tǒng)中的一個特殊組成部分，因此相關(guān)法律法規(guī)和行業(yè)標準應(yīng)該根據(jù)冷鏈物流的具體情況進行整體規(guī)劃和制定，而我國冷鏈物流的起步本身較晚，因此在這方面還有很大的提升空間。

2.4 其他問題

冷鏈物流作為一個系統(tǒng)化工程單靠一個或幾個企業(yè)不但無法形成規(guī)模，也無法保證物流的質(zhì)量。把更多的冷鏈物流領(lǐng)軍企業(yè)集合起來形成強大的行業(yè)聯(lián)盟，保證冷鏈物流的高質(zhì)量和高效率是未來的主要發(fā)展方向，同時還應(yīng)該加快培養(yǎng)專業(yè)物流人才的步伐，這樣才能做到“硬件和軟件”的高度配套。

3 冷鏈物流信息系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用

冷鏈物流信息系統(tǒng)是處理物流數(shù)據(jù)的重要平臺，主要負責收集物流系統(tǒng)前端采集的底層信息并進行分析、監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)問題還能及時地把反饋信息傳輸給基層工作人員，最大限度地減少商品在生產(chǎn)到消費環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的質(zhì)量問題及由此引發(fā)的經(jīng)濟損失。由此可以看出，要提高冷鏈物流系統(tǒng)的工作質(zhì)量和效率，就要運用適合的、先進的技術(shù)是關(guān)鍵，本文就介紹了一種利用RFID技術(shù)的信息采集，通過冷鏈物流信息系統(tǒng)后臺的數(shù)據(jù)分析對冷鏈物流過程實現(xiàn)全程監(jiān)控的系統(tǒng)。

3.1 RFID技術(shù)簡介

RFID技術(shù)即射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identi fication)，是一種可實現(xiàn)遠距離信息采集的自動識別技術(shù)。一般來說一個RFID系統(tǒng)包括電子標簽、天線和讀寫器三個部分[5]。它的工作原理是當帶有豐富商品信息(產(chǎn)地、出品時間、加工者等)的電子標簽進入讀寫器的工作半徑后，就能夠主動或被動地將電子標簽儲存器中攜帶的最新信息通過天線發(fā)送到讀寫器上，讀寫器解碼后再傳輸?shù)较到y(tǒng)后臺進行數(shù)據(jù)錄入和分析。

與至今還在物流中有所應(yīng)用的條形碼技術(shù)相比，RFID技術(shù)具有讀寫距離遠，讀寫信息快，讀寫過程和結(jié)果基本不受商品儲存環(huán)境影響等特點，特別適合運用在需要對物流數(shù)據(jù)進行連續(xù)不間斷的監(jiān)測情況中。

3.2 以生鮮產(chǎn)品為對象冷鏈物流信息系統(tǒng)應(yīng)用

要徹底解決冷鏈物流過程中存在的商品變質(zhì)、腐敗等問題，需要對冷鏈物流全過程的質(zhì)量實施嚴格記錄和嚴密監(jiān)控。RFID技術(shù)的應(yīng)用很好的解決了這一問題。

以生鮮產(chǎn)品為對象設(shè)計的冷鏈物流信息系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)控制中心的服務(wù)器采用具有固定IP的模式，生產(chǎn)、庫房采用有線連接方式將電子標簽、溫度、濕度等信息通過有線網(wǎng)絡(luò)傳輸給控制中心的服務(wù)器，運輸車輛通過有線方式將車內(nèi)標簽、溫度、濕度信息傳輸給駕駛臺，并通過GPS無線網(wǎng)絡(luò)將車內(nèi)標簽、溫度、濕度及地理位置實時發(fā)送給服務(wù)器。

物資電子標簽分為帶存儲器和不帶存儲器的兩種，若標簽帶有存儲器，在物流環(huán)節(jié)中可將各種信息利用讀卡器寫入標簽，若不帶有存儲器，就要將實時采集的信息發(fā)到服務(wù)器進行信息保存，查看時需要調(diào)出服務(wù)器上的數(shù)據(jù)。

圖1 冷鏈物流系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

3.2.1 生產(chǎn)源頭和銷售環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制

任何產(chǎn)品的生產(chǎn)源頭是起點，銷售環(huán)節(jié)是終點，也是質(zhì)量監(jiān)控不可少的兩個方面。在產(chǎn)品下線后將基于RFID技術(shù)的、帶有存儲功能和溫度傳感器的電子標簽貼于產(chǎn)品之上，作為該產(chǎn)品由起點到終點的唯一身份標識，并且將整個過程中的物流和相關(guān)重要信息記錄在內(nèi)，完整地實現(xiàn)對該產(chǎn)品的質(zhì)量把關(guān)。有些特殊行業(yè)如養(yǎng)殖業(yè)甚至可以利用電子標簽記錄整個養(yǎng)殖過程，從存儲器上查到相關(guān)的疫苗注射、飼料喂養(yǎng)和使用記錄。等產(chǎn)品進入銷售環(huán)節(jié)之前，可以將電子標簽內(nèi)的信息轉(zhuǎn)化為二維碼的形式，使顧客在超市等地購買產(chǎn)品時可以通過掃描二維碼對商品的生產(chǎn)過程進行全方位的了解，在日本超市里銷售的一個橙子你都能夠通過二維碼查出在果園里到底是哪一個工人把它摘下來的。

在這兩個環(huán)節(jié)中附在產(chǎn)品上的電子標簽主要是錄入和存儲以下信息(以生鮮產(chǎn)品為例)：產(chǎn)品的來源、產(chǎn)品的下線時間，產(chǎn)品的預(yù)冷信息、產(chǎn)品的重量、部位、通過溫度傳感器感知的實時溫度信息(信息感知和采集時間按照系統(tǒng)預(yù)設(shè)時間為準)等。

3.2.2 產(chǎn)品冷鏈物流過程的質(zhì)量控制

生鮮產(chǎn)品的冷鏈物流過程主要包括倉儲、運輸和配送。生鮮產(chǎn)品在倉儲中處于靜止狀態(tài)，在運輸和配送過程中處于運動狀態(tài)，無論在哪個狀態(tài)中都需要對生鮮產(chǎn)品的溫度進行嚴密監(jiān)控，使其在進入銷售環(huán)節(jié)前都能保證商品質(zhì)量。

生鮮產(chǎn)品從生產(chǎn)線下線并進行預(yù)冷后不是進庫冷藏就是進入到冷藏車的運輸配送環(huán)節(jié)，這時附在產(chǎn)品上的電子標簽繼續(xù)發(fā)揮作用。

產(chǎn)品的入庫、在庫及出庫操作：產(chǎn)品進入冷庫時，安裝在倉庫門口的讀寫器會在產(chǎn)品進庫時讀取電子標簽上的信息并錄入信息系統(tǒng)，同時讀寫器將事先安排好的這個產(chǎn)品的入庫位置(包括貨架號、貨位號等)寫入電子標簽，此時電子標簽的信息實現(xiàn)更新；此后電子標簽上的溫度傳感器會定時將該產(chǎn)品的溫度信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給信息系統(tǒng)，倉庫保管員可以坐在電腦前就準確的了解倉庫中各個貨物的溫度情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常就可及時排查隱患解決問題，最大程度地降低損失；當產(chǎn)品進行出庫作業(yè)時，電子標簽上關(guān)于產(chǎn)品的在庫信息又會再次發(fā)送至讀寫器并傳輸至信息系統(tǒng)，此時信息系統(tǒng)可以及時更新倉庫的貨位空出信息，電子標簽同時記錄下商品的出庫和運輸時間。

產(chǎn)品的運輸和配送操作：產(chǎn)品由冷庫出庫之后便進入到運輸環(huán)節(jié)，利用冷藏車運輸是冷鏈物流中最容易發(fā)生質(zhì)量問題的環(huán)節(jié)，因此對溫度的監(jiān)控尤為重要。產(chǎn)品身上帶著豐富信息的電子標簽在運輸環(huán)節(jié)的主要功能是溫度傳感器對實時溫度的偵測，按照系統(tǒng)中設(shè)定的合理的溫度采集時間，電子標簽上的溫度傳感器會定時測量冷藏車的溫度，甚至可以根據(jù)產(chǎn)品在冷藏車內(nèi)的不同位置感知溫度的差異，之后通過安裝在冷藏車駕駛室內(nèi)的讀寫器定時將采集到的信息傳回信息系統(tǒng)后臺并更新電子標簽內(nèi)的存儲信息，這樣在產(chǎn)品運輸和配送的全過程都實現(xiàn)了實時的溫度監(jiān)控。

上述整個過程完成后，經(jīng)過數(shù)次的信息錄入和更新，產(chǎn)品的電子標簽和信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中都存儲了與該產(chǎn)品冷鏈過程物流相關(guān)的所有信息，徹底解決了冷鏈物流中物流信息更新慢、信息滯后而導(dǎo)致的商品質(zhì)量問題及損失，實現(xiàn)了從產(chǎn)品源頭到銷售末端的整體質(zhì)量控制。

3.3 RFID技術(shù)在生鮮產(chǎn)品冷鏈物流中的應(yīng)用效果分析

在充分分析了冷鏈物流的特點后，將RFID技術(shù)應(yīng)用到冷鏈物流系統(tǒng)中，效果有目共睹。除了簡化產(chǎn)品出入庫的人工操作過程，減少產(chǎn)品在庫的作業(yè)量，對運輸及配送過程的溫度控制進行全程監(jiān)測等，還對產(chǎn)品的流向、產(chǎn)品的防偽等有重大意義，同時利用先進技術(shù)實現(xiàn)的信息采集和傳輸加快了物流進程，對提高冷鏈物流的效率和質(zhì)量起到了重要作用。

4 結(jié)語

RFID技術(shù)與傳感器技術(shù)的結(jié)合，成功實現(xiàn)了對生鮮產(chǎn)品在整個供應(yīng)鏈上的溫度、濕度等監(jiān)測，通過對此類信息進行傳輸和分析可以對整個過程實施跟蹤，對于在此鏈條上發(fā)生的一切情況都可以隨時預(yù)警、反饋、解決，最大限度地保障生鮮產(chǎn)品從源頭到餐桌的食品安全。

[1] 姚麗霞.RFID技術(shù)在食品冷鏈物流追溯中的應(yīng)用[J].物流工程與管理,2013,35(8).

[2] 陳宇錚,湯仲喆,倪云峰,范聰玲,陳慶章.基于RFID的冷鏈物流監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計[J].計算機應(yīng)用與軟件,2013,30(2).

[3] 陳通,李思聰.中外農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流體系比較[J].北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報,2013,28(2).

[4] 張松.我國冷鏈物流現(xiàn)狀問題分析[J].管理觀察,2013(6).

[5] 潘浩.RFID技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流中的應(yīng)用探究[J].電子測試,2014(3).