趙訓(xùn)銘 劉建華

(1. 浙江工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院，浙江 杭州 310023；2. 浙江工業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院，浙江 杭州 310014)

1 食品安全與溯源體系的技術(shù)需求

隨著中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的日益提高，人們的食物消費(fèi)觀念已由“吃得飽”向“吃得好”轉(zhuǎn)變，對(duì)食品的質(zhì)量安全和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)提出了更高要求。當(dāng)下，中國(guó)食品行業(yè)尚存質(zhì)量安全隱患，近年來(lái)出現(xiàn)了一系列影響食品質(zhì)量安全問(wèn)題。

從供應(yīng)鏈角度看，食品的生產(chǎn)、加工、流通、銷售環(huán)節(jié)都可能產(chǎn)生食品質(zhì)量安全問(wèn)題。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，環(huán)境污染和農(nóng)藥獸藥的不規(guī)范使用都會(huì)帶來(lái)較大的食品安全隱患；在加工環(huán)節(jié)，添加劑使用不規(guī)范、衛(wèi)生管理不規(guī)范、生產(chǎn)工藝落后等會(huì)造成食品添加劑超標(biāo)、微生物污染、加工過(guò)程產(chǎn)生大量有害物質(zhì)等；而在流通環(huán)節(jié)，運(yùn)輸條件不合格、包裝材料不達(dá)標(biāo)、摻假造假現(xiàn)象等均可能導(dǎo)致大量的食品安全問(wèn)題；在銷售環(huán)節(jié)，貯存條件不合格、產(chǎn)品滯銷導(dǎo)致的超保質(zhì)期銷售等也會(huì)產(chǎn)生諸如微生物含量超標(biāo)等質(zhì)量安全問(wèn)題。因此，設(shè)法有效地控制食品供應(yīng)鏈的每一個(gè)環(huán)節(jié)，將食品安全隱患降到最低。

食品安全溯源，指在食品生產(chǎn)、加工、流通、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)中，涉及食品質(zhì)量安全的相關(guān)信息能被順向追溯(“生產(chǎn)源頭”至“銷售終端”)或被逆向回溯(“銷售終端”至“生產(chǎn)源頭”)，從而使得食品在各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量安全得到有效控制[1]。食品安全追溯體系是一種設(shè)計(jì)能應(yīng)用于食品生產(chǎn)、加工、流通、銷售等各環(huán)節(jié)中，追蹤某一產(chǎn)品及其特性的信息記錄與應(yīng)用系統(tǒng)，該系統(tǒng)記錄食品各個(gè)環(huán)節(jié)中的信息流，并且保障信息流的連續(xù)性。當(dāng)發(fā)現(xiàn)不安全因素時(shí)，可以通過(guò)溯源或追蹤來(lái)識(shí)別問(wèn)題產(chǎn)品的源頭以及流向，有利于有效、精確地召回食品[2]?，F(xiàn)代的食品安全溯源體系主要是建立在RFID、WSN、二維碼、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈技術(shù)上，使得參與食品安全控制各相關(guān)方進(jìn)行互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)食品安全溯源。

近年來(lái)，RFID技術(shù)作為一項(xiàng)簡(jiǎn)單易控、實(shí)用靈活的溯源應(yīng)用技術(shù)，已被廣泛應(yīng)用于交通管理、物流運(yùn)輸、醫(yī)藥及食品生產(chǎn)等行業(yè)[3-4]，其在食品行業(yè)追溯系統(tǒng)中的應(yīng)用已成為保障食品安全、追查事故責(zé)任的重要環(huán)節(jié)[5-7]，已廣泛應(yīng)用于乳制品、畜產(chǎn)品、水產(chǎn)品、果蔬品、茶葉和酒類等食品中。

2 RFID技術(shù)及其原理

無(wú)線通信識(shí)別是識(shí)別技術(shù)的一個(gè)里程碑式的發(fā)展，其特別之處在于識(shí)別的非接觸性和識(shí)別的自動(dòng)性、智能性。射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification，RFID)技術(shù)是其發(fā)展最快、最完善、應(yīng)用最廣的一種類型，其信息存儲(chǔ)量大，可同時(shí)自動(dòng)識(shí)別多個(gè)目標(biāo)，識(shí)別效率遠(yuǎn)高于人工識(shí)別且識(shí)別結(jié)果客觀、正確率高，環(huán)境條件及其變化對(duì)識(shí)別結(jié)果幾乎無(wú)影響，可進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)性的識(shí)別作業(yè)。RFID系統(tǒng)組成并不復(fù)雜，系統(tǒng)主要包括標(biāo)明身份的電子標(biāo)簽(依據(jù)電源的有無(wú)又分為有源電子標(biāo)簽和無(wú)源電子標(biāo)簽)，查驗(yàn)身份的標(biāo)簽讀寫(xiě)器，以及用于通訊的天線等幾部分[8]。

與人工識(shí)別相比，條形碼、磁卡、IC卡等識(shí)別技術(shù)大大方便了消費(fèi)者，識(shí)別效率和正確率大幅度提高[9-11]。而上述這些識(shí)別技術(shù)與RFID相比，后者顯示出諸多優(yōu)越性：①機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，適合各種環(huán)境與條件；②組織系統(tǒng)性強(qiáng)，在復(fù)雜目標(biāo)的識(shí)別與管理方面輕松自如；③技術(shù)性強(qiáng)，裝備其標(biāo)簽的物體既能達(dá)到一定的智能化程度，又能與系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的信息交流。因此，RFID識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于食品的溯源追蹤便在情理之中了。

3 RFID技術(shù)在食品溯源中的應(yīng)用研究

3.1 RFID技術(shù)在乳品中的應(yīng)用

乳品是中國(guó)最重要的食品原料之一，乳品行業(yè)在最近十幾年發(fā)展十分迅猛，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前中國(guó)乳業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約2 500億元，該數(shù)據(jù)還將不斷增加[12]。但乳品長(zhǎng)期存在的質(zhì)量安全問(wèn)題一直是限制其發(fā)展的瓶頸，加強(qiáng)監(jiān)管保障國(guó)產(chǎn)乳品質(zhì)量與安全對(duì)中國(guó)乳業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。保障原料乳的質(zhì)量與安全是保障乳制品質(zhì)量與安全的基礎(chǔ)，是首要關(guān)鍵點(diǎn)。而要保證原料乳質(zhì)量，首先必須建立可溯源的奶牛養(yǎng)殖系統(tǒng)，系統(tǒng)涵蓋奶牛養(yǎng)殖的各個(gè)問(wèn)題關(guān)鍵點(diǎn)；其次是運(yùn)用現(xiàn)代化養(yǎng)殖與管理技術(shù)，盡量高效率、低成本；另外，基于奶牛的健康是合格奶源的基礎(chǔ)，防止和控制奶牛的各種疫情。

在國(guó)外，利用RFID技術(shù)和WSN技術(shù)的結(jié)合在奶牛健康監(jiān)測(cè)與食品質(zhì)量監(jiān)督等方面已進(jìn)行了深入研究。Andonovic等[13]利用WSN技術(shù)，將多節(jié)點(diǎn)的無(wú)線傳感器佩戴于每一頭牛的頸部區(qū)域，既能監(jiān)測(cè)牛群集體活動(dòng)特征又能監(jiān)測(cè)牛個(gè)體活動(dòng)特征，通過(guò)這種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)奶?；顒?dòng)特征的變化，可以及時(shí)有效發(fā)現(xiàn)疫情或重大疫情。Warren等[14]的方法簡(jiǎn)單直觀，主要針對(duì)牛個(gè)體，直接在牛體上安裝心電圖儀器，通過(guò)監(jiān)測(cè)牛的心跳頻率來(lái)判斷牛的健康狀況，匯總個(gè)體資料便可得出牛群的健康狀況。澳大利亞的溯源追蹤系統(tǒng)比較發(fā)達(dá)，包括畜牧標(biāo)示體系以及追溯體系，RFID技術(shù)不僅已經(jīng)廣泛應(yīng)用于養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的動(dòng)物識(shí)別，而且也廣泛應(yīng)用于牛羊等肉制品的溯源[15]。通過(guò)對(duì)奶牛個(gè)體生命體征和健康狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控可在源頭上規(guī)避了原料乳的安全隱患。

在中國(guó)，農(nóng)業(yè)的高度機(jī)械化生產(chǎn)與監(jiān)控跟發(fā)達(dá)國(guó)家相比尚處于發(fā)展階段，但基于RFID技術(shù)應(yīng)用在奶源質(zhì)量安全控制上也取得了一些進(jìn)展。蔡文青等[16]運(yùn)用RFID技術(shù)得到了原料乳追溯管理模型。模型啟動(dòng)過(guò)程如下：在擠奶時(shí)奶牛的位置正好處于讀寫(xiě)器的感應(yīng)范圍，通過(guò)認(rèn)讀牛體上的電子標(biāo)簽，就能即時(shí)識(shí)別奶牛的身份以及該頭奶牛的其它完整信息資料，了解和分析管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)之后，牧場(chǎng)管理員便能及時(shí)掌握奶牛的產(chǎn)奶量、原料乳的各類指標(biāo)、奶牛的健康指數(shù)等，進(jìn)而量身定制綜合管理方案，保證高品質(zhì)飼料及時(shí)準(zhǔn)確供應(yīng)給高產(chǎn)量奶牛，既均衡又高營(yíng)養(yǎng)的飼料供給泌乳旺盛期的奶牛。通過(guò)檢測(cè)原料乳中體細(xì)胞含量，可以判斷奶牛是否患有乳房炎等病癥，對(duì)于患病的奶牛，及時(shí)建立治療方案，詳細(xì)記錄治療過(guò)程，以及使用藥物劑量和治療效果。有了這樣的原料奶質(zhì)量安全控制過(guò)程，才能保證原料奶合格并安全地進(jìn)入后面的消費(fèi)環(huán)節(jié)。龐超等[17]創(chuàng)建了更為復(fù)雜和完善的模型，該模型將RFID技術(shù)與WSN技術(shù)相合，研究了奶牛養(yǎng)殖信息采集與傳送方法，溯源網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)形成、信息交互與轉(zhuǎn)換等方面內(nèi)容。該模型對(duì)牛舍內(nèi)部各節(jié)點(diǎn)及牛舍間各節(jié)點(diǎn)的通信距離都有準(zhǔn)確的規(guī)定，從而保證了較高的信息數(shù)據(jù)傳送率。運(yùn)行結(jié)果表明，該模型運(yùn)行穩(wěn)定，性能可靠，數(shù)據(jù)信息發(fā)送快速準(zhǔn)確，方便用戶采集。通過(guò)WSN網(wǎng)絡(luò)，讀寫(xiě)器節(jié)點(diǎn)可直接接入到數(shù)據(jù)中心，即可在線查詢多種信息，包括飼養(yǎng)記錄、繁殖記錄、保健記錄等。此外，系統(tǒng)還能對(duì)管理人員進(jìn)行提醒，應(yīng)用前景廣闊。蘇中濱等[18]將重點(diǎn)放在乳制品方面，運(yùn)用RFID技術(shù)，通過(guò)編碼形式研究了乳制品質(zhì)量與安全的溯源技術(shù)，所編制溯源碼的信息覆蓋面廣，涵蓋了飼養(yǎng)場(chǎng)地、奶桶、奶缸、奶槽車容器信息和物流信息，乳制品加工企業(yè)名稱與資質(zhì)、乳制品檢測(cè)機(jī)構(gòu)名稱與資質(zhì)、乳制品加工班次日期和批次等各種重要信息，使得奶源信息得到全面可追溯。此外，丁玄等[19]利用RFID技術(shù)對(duì)乳制品溯源系統(tǒng)進(jìn)行了初步構(gòu)建，能夠?qū)崿F(xiàn)消費(fèi)者使用標(biāo)識(shí)在該產(chǎn)品上的電子標(biāo)簽，通過(guò)查詢終端，便可以查詢到產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)。使得生產(chǎn)加工過(guò)程透明化、信息公開(kāi)化。相較于國(guó)外針對(duì)奶牛個(gè)體的RFID技術(shù)的應(yīng)用，中國(guó)目前的研究更傾向于對(duì)牧場(chǎng)工業(yè)化養(yǎng)殖過(guò)程的監(jiān)控，通過(guò)獲取奶牛養(yǎng)殖各個(gè)環(huán)節(jié)反饋的信息進(jìn)而提高牧場(chǎng)的乳品品質(zhì)。

3.2 RFID技術(shù)在畜產(chǎn)品中的應(yīng)用

由于養(yǎng)殖和加工技術(shù)的不斷提高，多年來(lái)中國(guó)畜牧業(yè)得到快速發(fā)展，各類畜產(chǎn)品產(chǎn)量持續(xù)高速增長(zhǎng)，畜產(chǎn)品質(zhì)量得到大幅度提升，基本能夠滿足國(guó)民的需求。但是限制中國(guó)畜產(chǎn)品進(jìn)一步發(fā)展的因素依然存在，主要因素是畜產(chǎn)品質(zhì)量與安全問(wèn)題。從全球視角看，重大食品安全事件時(shí)有發(fā)生，畜產(chǎn)品也不例外，眾所周知的世界范圍內(nèi)的瘋牛病、口蹄疫、禽流感等疫情的爆發(fā)和流行，嚴(yán)重阻礙了各國(guó)經(jīng)濟(jì)尤其是食品行業(yè)的發(fā)展，限制了人民生活水平的提高。近期發(fā)生的非洲“豬瘟”又給各國(guó)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和食肉恐懼。由此可見(jiàn)，利用近年來(lái)快速發(fā)展的RFID技術(shù)對(duì)畜產(chǎn)品建立跟蹤與追溯體系顯得特別重要與迫切[20-21]。

英國(guó)從21世紀(jì)開(kāi)始，對(duì)出生牛犢在20日內(nèi)強(qiáng)制安裝標(biāo)識(shí)標(biāo)簽。該標(biāo)簽內(nèi)容豐富而詳實(shí)，記載了每一頭牛的出生信息，成長(zhǎng)發(fā)育信息，進(jìn)口牛的相關(guān)進(jìn)口詳細(xì)資料，農(nóng)場(chǎng)里奶?；顒?dòng)信息、疫情信息與死亡信息，并形成數(shù)據(jù)庫(kù)，保證每頭牛的情況一目了然[22]。澳大利亞的追溯體系講究政府與民眾互動(dòng)，監(jiān)管部門(mén)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)建立公共平臺(tái)，同時(shí)向牧民提供RFID電子耳標(biāo)，該耳標(biāo)具有唯一識(shí)別編碼，在價(jià)格上也會(huì)得到政府補(bǔ)貼。牧民在使用RFID耳標(biāo)飼養(yǎng)動(dòng)物時(shí)，首先需要在網(wǎng)站上登記注冊(cè)，隨后系統(tǒng)會(huì)跟蹤記錄該只動(dòng)物在整個(gè)飼養(yǎng)過(guò)程中的全部信息，追溯性資料完整[23]。美國(guó)實(shí)施的是分階段過(guò)渡管理策略，最初段使用耳標(biāo)認(rèn)證方式，該耳標(biāo)標(biāo)注了包括企業(yè)信息在內(nèi)的多項(xiàng)內(nèi)容；中間段是由個(gè)體耳標(biāo)認(rèn)證逐步過(guò)渡到射頻讀?。蝗缃裢耆捎肦FID技術(shù)和電子標(biāo)簽，信息內(nèi)容涵蓋工廠加工和集市等各個(gè)環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)都安裝了RFID數(shù)據(jù)資料讀取器，隨時(shí)可得到可追溯信息[24]。通過(guò)RFID技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的構(gòu)建，讓牧場(chǎng)與消費(fèi)者之間實(shí)現(xiàn)了畜產(chǎn)品生產(chǎn)加工等各個(gè)環(huán)節(jié)的信息對(duì)稱。

在中國(guó)，自2003年起，一些較具規(guī)模的養(yǎng)殖場(chǎng)也陸續(xù)開(kāi)始采用RFID技術(shù)并取得了較好的效果。焦玉聰?shù)萚25]建立了肉產(chǎn)品質(zhì)量與安全追溯系統(tǒng)，其技術(shù)核心是利用成熟的二維碼技術(shù)，并集成電腦通信與信息庫(kù)技術(shù)，從而形成完整的溯源體系。畜牧養(yǎng)殖過(guò)程中，在動(dòng)物身體上安裝專用RFID標(biāo)簽，以方便各類管理員隨時(shí)采集并錄入牲畜的生長(zhǎng)信息、生長(zhǎng)發(fā)育信息、飼料供給信息、疫情與藥品使用信息、畜牧原料肉的檢驗(yàn)檢疫信息等，并能夠?qū)⑺行畔髦了菰聪到y(tǒng)的數(shù)據(jù)中心。牲畜宰殺前需查閱所有RFID標(biāo)簽信息，確認(rèn)牲畜經(jīng)過(guò)了防疫環(huán)節(jié)且未患病的情況下才能宰殺和進(jìn)入下一步的流通環(huán)節(jié)。宰殺后，RFID溯源信息又要增加新的內(nèi)容，除了宰殺前二維碼包含的信息外，還將宰殺單位、宰殺的日期、宰殺肉質(zhì)量等其他計(jì)量信息一并打印到二維碼，并與胴體肉一道進(jìn)入下一步的檢疫環(huán)節(jié)。同樣，宰殺后的肉品經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)檢疫，也需將檢疫的信息結(jié)果傳至追溯系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心。中心會(huì)將與檢驗(yàn)檢疫有關(guān)的所有信息，比如檢驗(yàn)結(jié)果、檢驗(yàn)時(shí)間、檢驗(yàn)單位名稱等，全部同樣輸入到二維碼中，并與肉品一道進(jìn)入物流環(huán)節(jié)。運(yùn)輸環(huán)節(jié)運(yùn)輸工具很重要，要求先讀取信息后再進(jìn)行裝卸，例如汽車運(yùn)輸，先讀取汽車信息，內(nèi)容包括汽車車牌號(hào)、所屬運(yùn)營(yíng)單位、汽車檢驗(yàn)消毒單位等等，再進(jìn)行裝卸。肉品裝卸后，溯源采集器都會(huì)及時(shí)錄入相關(guān)信息，內(nèi)容包括裝卸時(shí)的環(huán)境情況、裝卸時(shí)間、裝卸出發(fā)地與目的地，以及車載RFID卡數(shù)據(jù)等，并對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理生成對(duì)應(yīng)的加密信息。最后一道是銷售環(huán)節(jié)，售賣商將所獲肉品信息與基本經(jīng)營(yíng)戶信息合并成溯源二維碼，此二維碼具有唯一性，它與肉品基本包裝單位一起流入到千萬(wàn)消費(fèi)者手中，便于消費(fèi)者溯源。自此完成了肉產(chǎn)品的追溯，同時(shí)保障了肉產(chǎn)品的品質(zhì)與安全。

宋薇[26]設(shè)計(jì)了專門(mén)針對(duì)豬肉的安全追溯系統(tǒng)。對(duì)豬肉生產(chǎn)流水線進(jìn)行分段，針對(duì)各個(gè)加工環(huán)節(jié)的主要特點(diǎn)，該溯源系統(tǒng)從硬件、網(wǎng)絡(luò)以及軟件方面進(jìn)行量身定制，對(duì)不同種類豬肉制品采取一一對(duì)應(yīng)的定位方式，既能快速查詢豬肉制品又能精確到具體是哪一種產(chǎn)品。程靜等[27]構(gòu)建了RFID中間件追溯模型，該模型有3層結(jié)構(gòu)即邊緣層、數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層。RFID中間件具有多種強(qiáng)大功能，它不僅能進(jìn)行信息的平滑處理，重復(fù)過(guò)濾，進(jìn)行數(shù)據(jù)聚集與分組，而且能為后續(xù)環(huán)節(jié)繼續(xù)提供綜合信息，包括加工、物流、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)。趙秋燕等[28]研究的重點(diǎn)是分析與對(duì)比，分析內(nèi)容包括有機(jī)RFID標(biāo)簽的特點(diǎn)，對(duì)比內(nèi)容包括條形碼、無(wú)機(jī)RFID標(biāo)簽等，從技術(shù)特征方面為RFID的應(yīng)用提供了參考。馬從國(guó)等[29]研究重點(diǎn)是監(jiān)控的完整性，構(gòu)建了豬生長(zhǎng)條件與環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)，運(yùn)用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制計(jì)算方法，取得理想的效果。申光磊等[30]引入了“RFID+條形碼”技術(shù)，對(duì)牛個(gè)體進(jìn)行一一標(biāo)示，對(duì)牛肉也進(jìn)行分班、分批、分次進(jìn)行標(biāo)示，在牛肉生產(chǎn)、加工和銷售環(huán)節(jié)中，采集各個(gè)關(guān)鍵控制點(diǎn)的信息，并將所采集信息傳送到信息中心，從而實(shí)現(xiàn)了牛肉品的追溯。

中國(guó)南方大部分地區(qū)的夏季處于長(zhǎng)時(shí)間的濕熱氣候，容易滋生各類疫情，對(duì)畜產(chǎn)品的加工生產(chǎn)造成較大的影響。因而，RFID技術(shù)在畜產(chǎn)品中的應(yīng)用仍需要在中國(guó)得到更廣泛的普及。通過(guò)RFID技術(shù)的應(yīng)用能夠及時(shí)避免不合格的畜產(chǎn)品流通到市場(chǎng)與消費(fèi)者手中。

3.3 RFID技術(shù)在水產(chǎn)品中的應(yīng)用

中國(guó)的水產(chǎn)品總量名列世界第一并持續(xù)了20多年不變[31]，其中，動(dòng)物水產(chǎn)品作為人類最優(yōu)質(zhì)食品來(lái)源之一是水產(chǎn)品中的主流。多數(shù)動(dòng)物水產(chǎn)品富含優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)和多種氨基酸，脂肪含量低但相對(duì)而言不飽和脂肪含量高，其中具有功能性的ω-3脂肪酸含量特別豐富，綜合營(yíng)養(yǎng)成分均衡。因而，水產(chǎn)品的質(zhì)量和安全關(guān)系到中國(guó)水產(chǎn)行業(yè)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展，建立水產(chǎn)食品的可追溯系統(tǒng)已勢(shì)在必行，而RFID技術(shù)無(wú)疑是最具潛力的解決方案。

2009年，陳雷雷等[32]提出了基于RFID系統(tǒng)的水產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)的框架體系，也指出了RFID技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中會(huì)遇到的一些難題。顏波等[33-34]基于前人的研究設(shè)計(jì)構(gòu)建了水產(chǎn)品可追溯平臺(tái)，其核心技術(shù)基于RFID和EPC，平臺(tái)包含以下子系統(tǒng)：養(yǎng)殖監(jiān)管、加工監(jiān)管、配送監(jiān)管、銷售監(jiān)管、查詢管理。該技術(shù)從養(yǎng)殖地出水到銷售店上架全部使用RFID標(biāo)簽，信息涵蓋養(yǎng)殖基地、加工中心、物流、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)，追溯查詢方式就是掃描基本單位包裝上的條形碼。EPC標(biāo)識(shí)產(chǎn)品具有唯一性，而RFID電子標(biāo)簽內(nèi)的EPC編碼可以改寫(xiě)，改寫(xiě)可使標(biāo)簽重復(fù)利用，企業(yè)的材料成本和管理成本可以大幅度下降。夏俊等[35]的溯源系統(tǒng)相對(duì)比較復(fù)雜與完整，綜合考慮廣大消費(fèi)者、相關(guān)政府管理機(jī)構(gòu)以及有關(guān)企業(yè)3個(gè)方面，通過(guò)分析水產(chǎn)品存在的主要質(zhì)量與安全問(wèn)題，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的理念構(gòu)筑了水產(chǎn)品的溯源體系，并且示范了具體實(shí)踐和應(yīng)用。以RFID和二維碼對(duì)中華絨螯蟹蟹苗種進(jìn)行標(biāo)識(shí)，綜合運(yùn)用GPS和GIS技術(shù)，構(gòu)筑了基于Web的該蟹精細(xì)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)智慧系統(tǒng)，形成了質(zhì)量的全過(guò)程動(dòng)態(tài)溯源體系。RFID技術(shù)在水產(chǎn)品加工中的應(yīng)用雖起步較晚，但目前已達(dá)到了較高的技術(shù)成熟度，可普及開(kāi)來(lái)。而同樣也需要行業(yè)內(nèi)更多的關(guān)注與參與，以解決各類特殊環(huán)境下的技術(shù)難點(diǎn)，使得RFID技術(shù)能夠在各不同種類的水產(chǎn)品加工中得以廣泛應(yīng)用。

3.4 RFID技術(shù)在果蔬中的應(yīng)用

果蔬是人類最重要的食品原料之一。果蔬從農(nóng)田采摘到餐桌需經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的流通運(yùn)輸，且因多種果蔬具有極易腐爛、極易變質(zhì)等特點(diǎn)，在流通過(guò)程中存在高損耗問(wèn)題，相關(guān)的流通成本約占最終價(jià)格的2/3[36]。因此，必須高度重視果蔬的高損耗現(xiàn)實(shí)，重視因腐爛變質(zhì)導(dǎo)致的食用安全問(wèn)題。為保障果蔬的質(zhì)量與安全，目前已有很多研究者將RFID技術(shù)應(yīng)用于果蔬的追溯。

李彪等[37]構(gòu)建了新疆哈密瓜的追溯系統(tǒng)。該系統(tǒng)同樣基于RFID和二維碼技術(shù)，融合了信息庫(kù)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，詳細(xì)采集了哈密瓜的田間種植、產(chǎn)地采購(gòu)與包裝、物流與銷售各環(huán)節(jié)的信息數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)有助于政府部門(mén)對(duì)哈密瓜質(zhì)量實(shí)行有效監(jiān)管，也便于消費(fèi)者了解到想要知道的信息，達(dá)到放心消費(fèi)的目的。沈敏燕[38]綜合運(yùn)用RFID等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建了水果蔬菜類的冷鏈物流追溯系統(tǒng)。以子系統(tǒng)的形式進(jìn)行分配與管理，系統(tǒng)包含果蔬的生產(chǎn)、批發(fā)、物流、銷售、監(jiān)督與檢測(cè)及追溯查詢等子系統(tǒng)。各子系統(tǒng)具有對(duì)應(yīng)的信息數(shù)據(jù)庫(kù)，子系統(tǒng)的功能也是獨(dú)自發(fā)揮的。利用編碼標(biāo)識(shí)果蔬從產(chǎn)地到消費(fèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)，能使溯源信息完整無(wú)缺。蒲皎月等[39]的RFID技術(shù)設(shè)計(jì)主要針對(duì)中小型企業(yè)者。系統(tǒng)采取統(tǒng)一編碼、集中管理信息庫(kù)的方式，在蔬菜的種植與預(yù)加工、蔬菜的物流與倉(cāng)儲(chǔ)、蔬菜的銷售等環(huán)節(jié)，進(jìn)行RFID技術(shù)的規(guī)范化監(jiān)管，無(wú)論企業(yè)多么分散都能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)管，并且細(xì)致到具體環(huán)節(jié)。劉世明等[40]的監(jiān)管追溯視角較獨(dú)特，從檢驗(yàn)部門(mén)實(shí)際管理角度出發(fā)，構(gòu)建了基于RFID技術(shù)的蔬菜安全追溯系統(tǒng)。系統(tǒng)包括業(yè)務(wù)框架模塊、技術(shù)框架模塊和安全保障體系模塊，并進(jìn)一步涵蓋蔬菜種植基地、蔬菜加工廠、蔬菜進(jìn)出口岸和銷售點(diǎn)的功能需求，并制定了追溯系統(tǒng)的接口標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)行結(jié)果表明了該溯源系統(tǒng)既可靠又有效。目前針對(duì)果蔬種植加工中的食品安全問(wèn)題更多地集中在農(nóng)藥殘留、獸藥殘留的檢測(cè)，該方向雖能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，但并未從源頭上消除隱患，而RFID技術(shù)的應(yīng)用則實(shí)現(xiàn)了這一要求，再輔以管理部門(mén)的相關(guān)法規(guī)的制定將進(jìn)一步完善果蔬行業(yè)食品安全的控制。

3.5 RFID技術(shù)在其他食品中的應(yīng)用

RFID技術(shù)在其他食品中也得到了廣泛的應(yīng)用。江進(jìn)[41]針對(duì)茶葉構(gòu)建了茶葉品質(zhì)量安全追溯體系。該技術(shù)同樣基于RFID，先在茶園設(shè)放RFID標(biāo)簽，采集記錄茶葉種植生長(zhǎng)情況，施肥信息，蟲(chóng)害程度及噴施農(nóng)藥情況，采摘時(shí)間及當(dāng)時(shí)的氣候情況等信息，然后將以上信息上傳到溯源系統(tǒng)信息處理中心，這是第一道環(huán)節(jié)。采摘后的鮮葉加工是第二道環(huán)節(jié)，此過(guò)程收集的信息包括茶葉的來(lái)源，鮮葉加工的企業(yè)名稱，加工的主要技術(shù)參數(shù)等。第三道環(huán)節(jié)是茶葉的包裝與成品，除采集有關(guān)包裝的普通信息外，建立茶葉成品的RFID標(biāo)簽與茶園RFID標(biāo)簽之間的緊密關(guān)聯(lián)，以方便消費(fèi)者追溯。茶葉制品的倉(cāng)儲(chǔ)、物流和銷售的所有相應(yīng)信息數(shù)據(jù)構(gòu)成了第四道環(huán)節(jié)。由于RFID電子編碼的唯一性特征以及能以相對(duì)應(yīng)的ID編號(hào)存儲(chǔ)，只要把ID編號(hào)與茶葉流通環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息捆綁，就可以完成基于RFID電子標(biāo)簽的溯源過(guò)程。

何飛等[42]研究了較為有效的基于RFID技術(shù)的酒類溯源防偽系統(tǒng)。系統(tǒng)嵌入高頻15693RFID標(biāo)簽芯片，此芯片具備獨(dú)到特征：標(biāo)識(shí)符唯一，采用對(duì)稱密碼計(jì)算法，單向身份鑒別，存儲(chǔ)器部分應(yīng)符合商務(wù)部有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，芯片有防止被復(fù)制的功能。將該系統(tǒng)應(yīng)用到酒類企業(yè)中，從酒類釀造加工、酒產(chǎn)品流通、酒產(chǎn)品銷售、甚至酒終端消費(fèi)等各個(gè)環(huán)節(jié)，都有明確可靠的信息數(shù)據(jù)可查詢追溯。由此可見(jiàn)，該溯源系統(tǒng)可全面提升企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率和管理水平，杜絕假酒，凈化酒類市場(chǎng)，保障消費(fèi)者健康。劉鶴[43]以射頻技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了基于RFID的冷凍冷藏食品的物流倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，可有效提高冷凍冷藏食品的倉(cāng)儲(chǔ)管理效率。

隨著相關(guān)軟件性能的進(jìn)一步優(yōu)化和硬件功能與設(shè)計(jì)的日趨完善，RFID技術(shù)將滲透到更多食品品類的溯源中，也將為消費(fèi)者提供更全面的食品安全信息。

4 結(jié)論

食品安全問(wèn)題是現(xiàn)代人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點(diǎn)，通過(guò)建立溯源體系可以有效保障食品安全。RFID作為一種易于操控、簡(jiǎn)單實(shí)用、靈活的技術(shù)，是食品安全溯源體系中最重要的技術(shù)之一。RFID節(jié)約了成本，減少了人工操作的誤差，提高了工作效率，目前已被許多國(guó)家應(yīng)用于乳品、畜產(chǎn)品、水產(chǎn)品、果蔬等食品生產(chǎn)和流通各環(huán)節(jié)的溯源系統(tǒng)中，很大程度上保障了食品及其原料的質(zhì)量與安全。但是，RFID的廣泛推廣與應(yīng)用還存在以下問(wèn)題：① RFID 標(biāo)簽價(jià)格偏高，還有進(jìn)一步降價(jià)的技術(shù)空間；② RFID 技術(shù)缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如信息內(nèi)容、信息流程、軟件、閱讀器、標(biāo)簽等尚需建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；③ 有些食品信息采集困難，例如水產(chǎn)品；④ 食品原料種類繁多，溯源信息千差萬(wàn)別，分門(mén)別類信息工作量巨大；⑤ 缺乏相應(yīng)技術(shù)人才，尚待培養(yǎng)；⑥ 缺乏大量研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入以提升技術(shù)；⑦ RFID 的技術(shù)集成及應(yīng)用是最大難點(diǎn)。