北京信息科技大學(xué)信息與通信工程學(xué)院　楊曉芬

基于RFID的牛肉產(chǎn)品安全追溯系統(tǒng)

北京信息科技大學(xué)信息與通信工程學(xué)院楊曉芬

本文將射頻識別技術(shù)和產(chǎn)品電子代碼技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)并開發(fā)了基于射頻識別（radio frequency identification，RFID）的牛肉產(chǎn)品供應(yīng)鏈追溯系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)牛肉產(chǎn)品從養(yǎng)殖、加工、銷售的全程跟蹤與追溯，保證了牛肉質(zhì)量信息的公開與透明。

RFID；追溯系統(tǒng)；產(chǎn)品電子代碼

1　引言

RFID技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)感知層關(guān)鍵技術(shù)之一，它能夠非接觸地自動(dòng)識別物體，通過無線射頻技術(shù)，在不接觸物體時(shí)，就可以快速、準(zhǔn)確地傳遞物體的信息。并且具有存儲數(shù)據(jù)容量大、成木低、讀取距離大等優(yōu)勢。因此，RFID技術(shù)在未來的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中扮演著非常重要的角色。

為提高和保障牛肉產(chǎn)品質(zhì)量安全，本文基于RFID設(shè)計(jì)構(gòu)建了牛肉安全追溯系統(tǒng)，并融合了產(chǎn)品電子代碼（electronic product code，EPC）技術(shù)，保證牛肉質(zhì)量信息的公開與透明，保障了信息數(shù)據(jù)的可靠性，維護(hù)了消費(fèi)者的權(quán)益，同時(shí)也保障了消費(fèi)者的健康。

2　系統(tǒng)架構(gòu)

本系統(tǒng)基于RFID技術(shù)，融合了EPC技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，構(gòu)建了一個(gè)牛肉信息共享系統(tǒng)，消費(fèi)者可以通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對牛肉信息的查詢，例如養(yǎng)殖期間的生長狀況、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)商等信息。在養(yǎng)殖場，利用無線傳感器技術(shù)、ZigBee技術(shù)及視頻編碼壓縮技術(shù)，對牛的養(yǎng)殖環(huán)境及體征行為進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，為牛營造舒適環(huán)境的同時(shí)，同時(shí)也把牛生長過程中的一些重要信息（出生日期、病史等）記錄下來，存放在后臺數(shù)據(jù)庫和每頭牛所佩戴的RFID標(biāo)簽中。RFID標(biāo)簽中還會存儲一些牛屠宰后的信息，例如屠宰場、加工工廠、經(jīng)銷商等。工作人員通過閱讀器對RFID標(biāo)簽進(jìn)行信息的讀取、寫入等操作。消費(fèi)者利用產(chǎn)品上的追溯碼可以上網(wǎng)查詢到產(chǎn)品的相關(guān)信息，如加工工廠、牛生前有無病史、有效期等。系統(tǒng)的架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)架構(gòu)圖

3　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)能夠讓消費(fèi)者隨時(shí)隨地了解到牛肉產(chǎn)品質(zhì)量的相應(yīng)信息，消費(fèi)者根據(jù)牛肉產(chǎn)品的追溯碼，上網(wǎng)查詢?nèi)缓笙到y(tǒng)就能夠連接到服務(wù)器相對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。對數(shù)據(jù)庫的管理信息系統(tǒng)就可以自動(dòng)關(guān)聯(lián)到當(dāng)前用戶所需要獲得的產(chǎn)品信息，例如產(chǎn)品的名稱、生產(chǎn)日期，進(jìn)一步可以查詢到該肉類產(chǎn)品所對應(yīng)的動(dòng)物的出生日期、動(dòng)物的放養(yǎng)基地、放養(yǎng)期間的疫苗和疾病情況、肉的加工地、檢疫檢測結(jié)果、產(chǎn)品生產(chǎn)過程監(jiān)控記錄，使消費(fèi)者能夠食用到健康安全的肉類產(chǎn)品，保障了消費(fèi)者的權(quán)益和身體健康，同時(shí)對肉類產(chǎn)品質(zhì)量信息的公開化以及透明化都有著十分重要的意義。

4　系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)主要由RFID標(biāo)簽、RFID閱讀器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器三部分組成。

（1）RFID標(biāo)簽

RFID標(biāo)簽主要是用來唯一識別每個(gè)牛，并存儲每個(gè)牛的相關(guān)信息，例如出生日期、放養(yǎng)基地、疾病情況、肉的加工地等等。系統(tǒng)所用的RFID標(biāo)簽如圖2所示。

圖2　RFID標(biāo)簽

（2）RFID閱讀器

RFID閱讀器主要是對RFID標(biāo)簽進(jìn)行信息的讀取、寫入等操作，并把數(shù)據(jù)寫入后臺數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)所用的閱讀器如圖3所示。

圖3　閱讀器

（3）數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要是提供基礎(chǔ)信息服務(wù)，提供牛從出生到加工成產(chǎn)品過程中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)。

5　總計(jì)

本文設(shè)計(jì)和開發(fā)的基于RFID的牛肉產(chǎn)品安全追溯系統(tǒng)使用RFID標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)識，實(shí)現(xiàn)了從養(yǎng)殖場、加工工廠到銷售點(diǎn)的過程中所有環(huán)節(jié)信息的全程追溯，保證牛肉產(chǎn)品質(zhì)量信息的公開與透明，有助于消費(fèi)者對牛肉產(chǎn)品的信息進(jìn)行全面的了解。

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①由市教委“PXM2015_014224_000050 本科生培養(yǎng)——大學(xué)生科研訓(xùn)練（市級）”經(jīng)費(fèi)支持；②北京信息科技大學(xué)研究生教育質(zhì)量工程項(xiàng)目水中機(jī)器人實(shí)訓(xùn)課程建設(shè)（YJT201519）；③北京信息科技大學(xué)教改項(xiàng)目基于人才需求驅(qū)動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)多層次人才培養(yǎng)模式研究（2015JGYB14）；④高動(dòng)態(tài)導(dǎo)航技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題（HDN2015005）。