黃全高贛南師范學(xué)院

基于RFID技術(shù)的蔬菜食品安全溯源系統(tǒng)研究

黃全高
贛南師范學(xué)院

食品安全溯源系統(tǒng)能夠有效地降低食品安全事件的發(fā)生率，提高人們的生活質(zhì)量和生活水平。蔬菜是人們?nèi)粘Ｉ钪忻刻於紩秤玫?，它的安全性對人們的生活質(zhì)量和水平有直接的影響，因此我們必須要建立蔬菜食品安全溯源系統(tǒng)，完成蔬菜食品的追溯。筆者在文中，概述了RFID技術(shù)的原理和特點，且結(jié)合蔬菜生產(chǎn)、加工以及運輸?shù)忍攸c，設(shè)計了基于RFID技術(shù)的蔬菜食品安全溯源系統(tǒng)研究，實現(xiàn)了對蔬菜食品產(chǎn)業(yè)鏈的信息化管理，為蔬菜食品安全提供了保障。

RFID技術(shù)；蔬菜；食品安全溯源系統(tǒng)；研究

文章來源：基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的可視化食品溯源系統(tǒng)研究，項目編號：GJJ14660。

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們越來越注重食品的安全問題，那么要解決食品安全問題的關(guān)鍵就在于怎樣有效地監(jiān)督管理和認(rèn)證識別食品的流通，同時還要建立能夠覆蓋整個食品產(chǎn)業(yè)鏈的溯源系統(tǒng)。1997年，歐盟為了解決瘋牛病的問題提出了食品安全溯源系統(tǒng)。食品安全溯源系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)信息化管理，它就是運用先進(jìn)的信息技術(shù)采集和管理食品生產(chǎn)、食品流通等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的信息，有助于降低食品安全事件發(fā)生的幾率，更要重的是能夠防止食品安全問題。如果食品確實出現(xiàn)了安全方面的問題，可以快速的找尋到源頭，有針對性的從源頭上解決問題，為食品安全提供有利保障。食品安全溯源系統(tǒng)適用于各個類食品的溯源系統(tǒng)，但是要想充分發(fā)揮食品安全溯源系統(tǒng)的優(yōu)勢，就必須要結(jié)合具體食品的特征，對于蔬菜食品來講，就要與蔬菜食品的特征有機結(jié)合起來，同時還要將RFID技術(shù)運用到食品安全溯源系統(tǒng)中，才能夠完成食品追溯。文中，筆者研究了基于RFID技術(shù)的蔬菜食品安全溯源系統(tǒng)。

1 RFID技術(shù)

1.1 RFID技術(shù)的概念及其主要組成部分

RFID技術(shù)也就是電子標(biāo)簽技術(shù)，它是一種利用射頻訊號，采用空間耦合的方式，完成數(shù)據(jù)信息無接觸傳遞和讀取的技術(shù)。RFID技術(shù)主要包括答應(yīng)器、讀寫設(shè)備以及射頻天線三大部分。RFID技術(shù)在食品安全溯源系統(tǒng)中發(fā)揮的作用不可忽視，它工作的原理就是：首先，當(dāng)答應(yīng)器在射頻讀寫的范圍之內(nèi)時，可以通過答應(yīng)器內(nèi)置的天線獲取讀寫設(shè)備送出的射頻訊號，同時還要將相關(guān)信息儲存在答應(yīng)器的芯片內(nèi)；其次，當(dāng)讀寫設(shè)備發(fā)出查詢的信號時，答應(yīng)器內(nèi)置的天線就會從電磁場中獲得能量，將答應(yīng)期內(nèi)的微芯片電路激活；然后，將儲存在微芯片內(nèi)的數(shù)據(jù)信息傳輸出去；最后，讀寫器獲取信息后，進(jìn)行解碼，同時將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶髠鋽?shù)據(jù)庫，完成信息的處理。

1.2 RFID技術(shù)的應(yīng)用特點

目前，食品安全溯源系統(tǒng)采取的主要技術(shù)就是條形碼和RFID技術(shù)，兩者都各有自己的優(yōu)勢，而RFID技術(shù)的優(yōu)勢就是在高度移動物體的識別、多目標(biāo)識別以及無接觸識別領(lǐng)域展現(xiàn)了非常大的應(yīng)用潛在能力，甚至RFID技術(shù)已經(jīng)逐步取代了條形碼在食品安全溯源系統(tǒng)中的首要地位。通過查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)資料，RFID技術(shù)在國外已經(jīng)發(fā)展成熟，其被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)、交通等領(lǐng)域，且都取得了一定的成效，而由于受到各種因素的影響，國內(nèi)的RFID技術(shù)發(fā)展還不夠成熟，所以我們必須要不懈的努力研究RFID技術(shù)，且能夠?qū)FID技術(shù)運用到具體領(lǐng)域中，為RFID技術(shù)提供一個展現(xiàn)自身優(yōu)越性的平臺。

2 基于RFID技術(shù)的蔬菜食品安全溯源系統(tǒng)設(shè)計

目前，我國已經(jīng)將RFID技術(shù)應(yīng)用于安全防護(hù)、供應(yīng)鏈管理、食品衛(wèi)生監(jiān)管以及生產(chǎn)流程管理等各個領(lǐng)域，且都取得了成果。因此，RFID技術(shù)受到越來越多人的關(guān)注。食品安全管理是RFID技術(shù)的重要應(yīng)用方向，因為將RFID技術(shù)應(yīng)用于食品產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建食品安全溯源系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)食品產(chǎn)業(yè)化的監(jiān)管信息化、通關(guān)自動化、查詢便捷化以及源頭追溯化，以下簡稱“四化”?；赗FID技術(shù)的蔬菜食品安全系統(tǒng)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)“四化”，還能夠完成食品的追溯，提高人們的生活質(zhì)量和生活水平。

2.1 本系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)主要有數(shù)據(jù)前端采集和數(shù)據(jù)后端管理兩部分內(nèi)容組成，其中數(shù)據(jù)前端采集就是利用RFID技術(shù)對蔬菜的生產(chǎn)、蔬菜的流通等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行真實、準(zhǔn)確的信息采集；數(shù)據(jù)后端管理就是要充分利用政府的監(jiān)管平臺，認(rèn)真把握各個環(huán)節(jié)上報的信息，確保信息的真實性和準(zhǔn)確性，避免由于信息不準(zhǔn)確造成不必要的問題，同時還要對前端采集回來的信息進(jìn)行統(tǒng)計、整理和分析。筆者根據(jù)蔬菜食品的特征，結(jié)合RFID技術(shù)，設(shè)計的蔬菜安全溯源系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如（圖1）：

圖1 基于RFID技術(shù)的蔬菜食品安全溯源系統(tǒng)設(shè)計的總體結(jié)構(gòu)

2.2 本系統(tǒng)的硬件參數(shù)

與傳統(tǒng)的食品安全溯源系統(tǒng)進(jìn)行比較，本系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離讀寫信息和市場通用的技術(shù)是最為顯著的特點，這也要求你本系統(tǒng)采用的硬件必須是超高頻工作頻率，同時還要符合ISO 18000-6C（EPCglobal C1 G2）標(biāo)準(zhǔn)。本系統(tǒng)采用的硬件主要有束帶電子標(biāo)簽（JZUT-B）、UHF身份識別卡（JZUTA50）、手持式閱讀器、固定式閱讀器（JZURA20）、天線（JZUAA61）以及RFID電子秤（JZURA30）。選用硬件的參數(shù)如下：束帶電子標(biāo)簽（JZUT-B）的工作頻率為ISM902~928MHz，工作的類型無源且還可以讀寫，標(biāo)簽協(xié)議為ISO18000-6C（EPCglobal C1 C2）；UHF身份識別卡（JZUTA50）的讀寫速率為512bits(其他的參數(shù)同標(biāo)簽一樣)；手持式閱讀器的工作方式為調(diào)頻工作，工作的功率+10~+27dBm，可以根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，讀取的距離為3~20m，通訊方式為GPRS、COMA、WCDMA、藍(lán)牙、WIFI(選配)；固定式閱讀器（JZURA20）的儲存空間為64M Byte SDRAM/512M Byte NanFlash,工作的功率為+10~+30dBm.讀取的距離為4~10m,電源的輸入為100~240V/Ac，輸出為9V/4ADC，還支持SNMP協(xié)議與WEB遠(yuǎn)程更新；天線（JZUAA61）的增益為8bBi,極化的方式為圓極化，輸入阻抗為50Ω，尺寸為220*220* 400mmUPVC罩材為220*220*62mm玻璃鋼；RFID電子稱（JZURA30）待機時的功耗≤5W,開機時的功耗≤40W，功率為+ 15~+18dBm，讀取距離為10cm,稱重能力為30kg，分度值為5g。

2.3 本系統(tǒng)的軟件框架

本系統(tǒng)的軟件部分主要三個功能模塊組成，分別是基礎(chǔ)信息管理、信息查詢、信息管理。本系統(tǒng)的軟件框架如（圖2）：

3 結(jié)語

蔬菜食品安全溯源系統(tǒng)是一個綜合性較強的系統(tǒng)，它涉及到多渠道、多層面、多角度的采集蔬菜食品的相關(guān)信息，同時還要將采集來的信息進(jìn)行統(tǒng)計、管理和分析，促使食品追溯的完成，才能夠為食品安全提供有利保障。RFID電子標(biāo)簽的特點能夠滿足蔬菜食品安全溯源系統(tǒng)的應(yīng)用需求，它的型小，儲存量較大，且非常強的穿透力等特點?；赗FID技術(shù)的蔬菜食品安全蘇醒系統(tǒng)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)信息化管理，還能夠規(guī)范蔬菜食品的保障，確保蔬菜食品質(zhì)量安全，從而使消費者的合法權(quán)益得到保障。RFID技術(shù)在我國的起步較晚，且在蔬菜食品安全溯源系統(tǒng)方面的研究非常有限，且還受到了很多因素的制約，但是不可否認(rèn)RFID技術(shù)在食品安全溯源領(lǐng)域發(fā)揮的作用非常重大。因此，要不懈的努力研究RFID技術(shù)，不斷完善蔬菜食品安全溯源的系統(tǒng)，為人們的生活提供高質(zhì)量的蔬菜食品，促進(jìn)社會得到平穩(wěn)的發(fā)展。

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圖2 基于RFID技術(shù)的蔬菜食品安全溯源系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)圖