岳秀明　張文華

[摘要]為了保證健康食品的質(zhì)量，追溯健康食品的歷史、應(yīng)用情況和所處場(chǎng)所的能力，我國在基于信息技術(shù)下，利用物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)健康食品質(zhì)量的雙向追溯系統(tǒng)的應(yīng)用。近距離無線通訊技術(shù)和射頻識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用有利于實(shí)現(xiàn)健康食品的可追溯性。NFC技術(shù)能在短距離內(nèi)與兼容設(shè)備進(jìn)行識(shí)別和數(shù)據(jù)的交換，傳輸?shù)木嚯x短，傳播速度快，功耗低。消費(fèi)者可以通過手機(jī)對(duì)健康食品質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，也可以有效地防止健康食品的偽造。RPID技術(shù)可以通過無線電訊號(hào)讀寫有關(guān)的數(shù)據(jù)信息，在對(duì)健康食品質(zhì)量的追溯中，RFID技術(shù)可以有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)健康食品的控制、檢測(cè)和跟蹤。

[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng) 健康食品質(zhì)量 雙向追溯系統(tǒng)NFC技術(shù) RPID技術(shù)

我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的同時(shí)，也引起了人們對(duì)健康食品質(zhì)量的擔(dān)憂。食品質(zhì)量直接影響人們的生命健康，重視健康食品質(zhì)量成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。健康食品是人類日常生活食品中的一個(gè)種類，具有一般食品的共同特性，其安全情況直接關(guān)系到人類消費(fèi)的安全和生命的安全。經(jīng)報(bào)道，2002年我國的健康食品中在肉食類健康榜上只有6種肉類，而在2008年，上榜的肉類只剩下3種。“三鹿奶粉事件”，“地溝油事件等健康食品質(zhì)量問題的出現(xiàn)引起了人們極大的恐慌，并引發(fā)了人們對(duì)健康食品質(zhì)量問題的高度關(guān)注。據(jù)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)，健康食品質(zhì)量問題成文食品安全的熱點(diǎn)問題之一，位居第三。2010年，我國關(guān)于食品安全問題的政策相繼出臺(tái)，健康食品安全問題的解決已勢(shì)在必行。

一、RFID和NFC技術(shù)簡(jiǎn)介

RFID技術(shù)是一種無線通訊技術(shù)，又稱為無線射頻識(shí)別技術(shù)，它通過無線電的信號(hào)識(shí)別目標(biāo)讀寫數(shù)據(jù)信息，但并不需要識(shí)別系統(tǒng)與目標(biāo)之間建立光學(xué)接觸。射頻標(biāo)簽的使用可以有效的追蹤目標(biāo)，可以全球流通并對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別和讀寫，具有加密的功能，只用于專用的設(shè)備。射頻表親不需要在識(shí)別器的視線中就可嵌入到目標(biāo)之中。本文的雙向追蹤系統(tǒng)就是利用RFID技術(shù)射頻標(biāo)簽進(jìn)行對(duì)健康食品產(chǎn)業(yè)鏈中的追蹤。

NFC技術(shù)又稱近距離無線通訊技術(shù)，是非接觸式射頻識(shí)別演變而成，能在短距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)與兼容設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。NFC芯片具有互通、計(jì)算的功能，還可進(jìn)行對(duì)目標(biāo)的追密。NFC具有與RFID通過電磁感應(yīng)耦合方式傳遞信息的功能，但兩者仍有很大的區(qū)別，具體如下：

（1）NFC具有提供簡(jiǎn)單安全、快速輕松的通信功能，RFID的傳輸范圍較大。

（2）NFC可與非接觸智能卡技術(shù)相互兼容。

（3）NFC是一種近距離的傳輸技術(shù)，是一種近距離的私密通信方式。

在信息技術(shù)的背景下，RFID技術(shù)運(yùn)用范圍更加寬泛，應(yīng)用于追蹤、生產(chǎn)、管理控制等方面，目前我國在門禁系統(tǒng)，食品安全追蹤系統(tǒng)中都廣泛地實(shí)現(xiàn)了對(duì)RFID技術(shù)的運(yùn)用。NFC技術(shù)的發(fā)展是以RFID技術(shù)為基礎(chǔ)的，具有簡(jiǎn)單安全、快速傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，運(yùn)用于人們的日常生活中，如付款和購票、藍(lán)牙等設(shè)備中。本文的防止偽造技術(shù)系統(tǒng)采用了NFC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)健康食品質(zhì)量的檢測(cè)。

二、防偽追溯系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

（一）防偽溯源系統(tǒng)中的信息模型

基于物聯(lián)網(wǎng)的健康食品質(zhì)量雙向追溯系統(tǒng)的創(chuàng)新研究是將健康食品的信息進(jìn)行整合分類，通過對(duì)信息的采集、整合、傳送、處理、存儲(chǔ)，達(dá)到對(duì)健康食品質(zhì)量檢測(cè)的目的。采集信息是指采集健康食品種植地的相關(guān)信息（養(yǎng)殖情況）、檢驗(yàn)注射農(nóng)藥的信息，健康食品種植的信息，農(nóng)藥的使用信息，輸送信息（運(yùn)輸?shù)能囕v、時(shí)間、地點(diǎn)、編號(hào)等）。

（二）防偽溯源系統(tǒng)架構(gòu)

NFC與RFID技術(shù)相互區(qū)別，又相互影響。我國采用兩種技術(shù)相互融合的方法進(jìn)行對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)的健康食品質(zhì)量雙向追溯系統(tǒng)。射頻標(biāo)簽的使用使單位的健康食品獲得ID，由種植農(nóng)場(chǎng)種植，在生產(chǎn)包裝傳送之后貼上編號(hào)保存在NFC標(biāo)簽中，其它的種植信息，如配送物流等信息存儲(chǔ)到RFID標(biāo)簽中，NFC和RFID的整合統(tǒng)一最后上傳到數(shù)據(jù)庫。消費(fèi)者可以通過智能設(shè)備可以讀取信息，查詢并檢測(cè)健康食品的質(zhì)量。

（三）防偽溯源系統(tǒng)的雙向追溯模式

有文件表示基于物聯(lián)網(wǎng)的追溯系統(tǒng)是單向模式的，但是健康食品在生產(chǎn)或者運(yùn)送過程出現(xiàn)差錯(cuò)，消費(fèi)者和銷售點(diǎn)難以確定導(dǎo)致問題的原因。本文的雙向追溯系統(tǒng)可以分為向上向下兩個(gè)方向的追溯，向上消費(fèi)者可以進(jìn)行防偽的追溯，跟蹤健康食品的傳送信息和養(yǎng)殖信息等，這種向上的追溯有利于方便市場(chǎng)和企業(yè)的管理和控制，出現(xiàn)差錯(cuò)時(shí)，可以及時(shí)地反饋給有關(guān)部門，使有關(guān)部門進(jìn)行處理。向下可以進(jìn)行決策統(tǒng)計(jì)，追溯健康食品的信息，有利于消費(fèi)者的健康安全。

三、防偽溯源系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

（一）電子標(biāo)簽的選擇

NFC標(biāo)簽在日常生活中得到了廣泛地運(yùn)用，大致可分為四種。第一種是以IS014443A為基礎(chǔ)，內(nèi)存較小，具有廣泛性和價(jià)值低的特點(diǎn)。第二種標(biāo)簽的內(nèi)存是48B內(nèi)存，由技術(shù)公司獨(dú)家供應(yīng)。第三種是以Felica為基礎(chǔ)的，由索尼供應(yīng)，具有內(nèi)存較大，傳輸速度較高的特點(diǎn)，應(yīng)用更加的廣泛，適應(yīng)于復(fù)雜的環(huán)境當(dāng)中。第四種并不是獨(dú)家生產(chǎn)，而是大多技術(shù)公司都在生產(chǎn)，具有內(nèi)存更大，速率更高的特點(diǎn)。

RFID標(biāo)簽工作效率有所不同，可分為低頻率、中高頻、超高頻和微波段的標(biāo)簽。這些不同效率的標(biāo)簽有不同的工作頻率，微波標(biāo)簽是由超高頻和微波段標(biāo)簽組合的名稱，有源和無源標(biāo)簽都是屬于微波標(biāo)簽，但工作頻率有所不同。本文中的基于物聯(lián)網(wǎng)的健康食品質(zhì)量追溯系統(tǒng)中通過RFID標(biāo)簽中選用高頻標(biāo)簽，采用RFID來存儲(chǔ)和查詢健康食品質(zhì)量的信息。

（二）EPC編碼設(shè)計(jì)

編碼技術(shù)是利用互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)，提供關(guān)于對(duì)信息共享的平臺(tái)，從而達(dá)到對(duì)目標(biāo)物體的追蹤的目的。EPC編碼的序列號(hào)、產(chǎn)品域名管理等都是由四個(gè)字符構(gòu)成的。

（三）電子標(biāo)簽的防偽實(shí)現(xiàn)

基于物聯(lián)網(wǎng)的健康食品質(zhì)量雙向追溯系統(tǒng)為防治偽造產(chǎn)品的出現(xiàn)，采用數(shù)字簽名的技術(shù)進(jìn)行追蹤。消費(fèi)者通過健康食品供應(yīng)鏈中的各個(gè)程序進(jìn)行驗(yàn)證和檢測(cè)，驗(yàn)證成功，有關(guān)健康食品質(zhì)量的信息就會(huì)被返回。

四、結(jié)語

健康食品質(zhì)量問題逐步受到人們的重視，而對(duì)問題的解決也備受關(guān)注。我國政策文件不斷出臺(tái)，保障健康食品的安全，并開展物聯(lián)網(wǎng)的健康食品質(zhì)量雙向追溯系統(tǒng)的試點(diǎn)工作。到2015年為止，已經(jīng)有六批市級(jí)地方參與了試點(diǎn)工作。本文對(duì)健康食品質(zhì)量問題采用RFID技術(shù)和NFC技術(shù)相結(jié)合的方式，對(duì)健康食品供應(yīng)鏈的額環(huán)節(jié)進(jìn)行管理和控制，實(shí)現(xiàn)防偽、決策的雙向追溯系統(tǒng)。