圣光磊,賈 爽,胡秀建

(亳州學院,安徽 亳州 236800)

亳白芍是載入中國藥典的道地藥材,亳白芍飲片不僅是中醫(yī)臨床的處方藥,也是生產(chǎn)中成藥的原料藥。目前,國內(nèi)的中藥飲片生產(chǎn)質(zhì)量標準不斷完善,但是中藥飲片生產(chǎn)質(zhì)量追溯還比較滯后。安徽亳州白芍飲片的數(shù)據(jù)采集、處理、分析、存儲及質(zhì)量溯源目前還不能實現(xiàn)全程的追蹤,需要對亳白芍飲片產(chǎn)品設計EPC電子編碼及RFID射頻卡,并研發(fā)質(zhì)量溯源物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

1 EPC編碼及RFID技術的應用

EPC編碼技術是RFID射頻識別標簽技術的基礎,EPC編碼的結構是由標頭以及一些其他字段組成,所以標頭決定了編碼的長度和功能結構。常用的EPC電子標簽由64位、96位、256位的編碼結構。由于64位預留空間較小,雖然256位編碼結構預留空間大,但是商業(yè)運作成本高,故采用96位編碼的方案(通用標識GID-96)。

RFID技術是利用電磁耦合或感應耦合,通過各種調(diào)制和編碼方案與RFID標簽進行通信,并讀取RFID標簽的自動化讀取識別技術。RFID標簽由電偶元件及芯片IC組成,具有唯一性,是RFID技術中傳遞信息的載體,是不可或缺的一部分,在溯源系統(tǒng)中有著至關重要的作用。在各種物聯(lián)網(wǎng)溯源系統(tǒng)中普遍采用的是EPC-class-1-GEN-2超高頻標簽,它的特點是抗干擾性強、通信傳輸距離遠等[1]。RFID的主要結構塊,從邏輯上分為Reserved塊、EPC塊、TID和User塊。這四塊之中,Reserved塊為保留區(qū),主要存儲滅活口令和訪問口令等;EPC塊為電子產(chǎn)品代碼區(qū),主要存儲被標識物品的EPC編碼信息;TID為標簽識別區(qū),為RFID標簽的生產(chǎn)信息標識碼,具有全球唯一性;User為用戶區(qū),存儲用戶的自定義數(shù)據(jù)。

2 白芍飲片EPC編碼的設計

2.1 白芍飲片的質(zhì)量分類

白芍屬于毛茛科植物,種植周期為3～5 a,主要取其根部切片干燥用藥。白芍飲片產(chǎn)品主要有生白芍、炒白芍、酒白芍等。根據(jù)安徽省中藥飲片規(guī)格等級手冊分類,按飲片平均最窄中徑(cm)分,有大片(2.4以上)、一A(2.4～2.0)、一B(2.0～1.8)、二A(1.8～1.6)、二B(1.6～1.4)、三A(1.4～1.2)、三B(1.2～1.0)、四A(1.0～0.8)、四B(0.8以下);按平均厚度分為稍薄片(1.5～2.0 mm)、薄片(1.0～1.5 mm);按照過眼篩細分,分為統(tǒng)貨、2毫篩、4毫篩、6毫篩[2]。目前尚無根據(jù)其內(nèi)含有效成分測定的分類,有待相關技術人員進一步研究。

2.2 編碼設計原則

亳白芍飲片編碼設計以現(xiàn)行RFID的應用標準和EPC編碼標準以及《藥品電子監(jiān)管碼印刷規(guī)范》為出發(fā)點,充分考慮到白芍種植周期、采收、炮制、倉儲和銷售等環(huán)節(jié)的情況,采用96位通用標識符編碼方案,對白芍飲片進行編碼設計。編碼具有唯一性、可擴展性和兼容性。根據(jù)實際情況,我們還對用戶自定義區(qū)域進行了擴充,增加了存儲容量。

2.3 編碼方案

采用通用標識GID-96標準,其EPC編碼由四部分組成,標頭字段、通用管理者字段、對象分類字段和序列號字段[3]。設置其標頭字段為8位,其值為0011 0101。通用管理者字段為28位,由保留字段(4位)、白芍原產(chǎn)地區(qū)域代碼(8位)和飲片廠商代碼(16位)組成,可以滿足28(64個)產(chǎn)地進行編碼?，F(xiàn)對部分白芍原產(chǎn)地安徽亳州、山東菏澤、四川中江與浙江磐安進行編碼，如表1所示。

表1 部分白芍產(chǎn)地編碼Table 1 Partial coding of paeonia lactiflora origin

飲片廠商代碼為16位,可以標識216(32768個)廠商,足以標識當?shù)仫嬈瑥S商。列出部分飲片廠商編碼表如表2所示。

表2 部分飲片廠商編碼表Table 2 Partial coding table for decoction pieces manufacturers

根據(jù)安徽省中藥飲片規(guī)格等級手冊分類,對白芍飲片等級質(zhì)量規(guī)格進行編碼如表3所示。

表3 白芍飲片質(zhì)量規(guī)格等級編碼表Table 3 Quality grade specification coding table of radix paeoniae decoction pieces

對象分類代碼(白芍飲片標識)由24位構成[4],參考《基于射頻識別技術的中藥飲片行業(yè)產(chǎn)品電子代碼編碼方案研究》,對白芍飲片進行標識編碼。首先,白芍為種植類藥材,編碼位數(shù)為1位0;其次,白芍屬植物類藥材,編碼位數(shù)為2位01;第三,白芍飲片分為8個等級類型如表3所示,編碼為4位,如一A類編碼為0000;第四,白芍飲片標識碼的設計,按照中國藥典收錄的白芍飲片的位置建立唯一編碼,白芍飲片標識在中國藥典——一部—藥材和飲片——筆畫5——頁碼105,定其編號為DYYB5Y105(D:藥典,Y:一部,Y:藥材和飲片,B5:筆畫5,Y105:頁碼105),占14位,設計編碼為14個0。第五,炮制方法分兩種,其編碼位數(shù)為三位,滿足七種白芍飲片產(chǎn)品的編碼要求,酒白芍編碼為000,炒白芍編碼為001。

序列號代碼段共36位,主要存儲生產(chǎn)產(chǎn)品的批次編號,編號具有唯一性[5]。例如某藥廠生產(chǎn)的白芍飲片是2018年11月22日,則生產(chǎn)日期編碼可以為10010 1011 10110,占用14位即可,剩余22位用于標識白芍飲片產(chǎn)品生產(chǎn)批次,可以標識222(4194304)個產(chǎn)品批次。這個數(shù)字完全可以滿足1 d的生產(chǎn)產(chǎn)品的批次的編碼要求。

2.4 編碼具體示例

以北京同仁堂亳州分公司飲片廠2018年11月22日生產(chǎn)的第一批次炒白芍(一A級)產(chǎn)品為例,其編碼為:0011 0101(標頭)+0000 0001(產(chǎn)地)+0000 0000 0000 0001(飲片廠商)+001(植物類種植)+0000(一A類)+111111111111111111+001(炒白芍)+10010(18年) 1011(11月) 10110(22日)(生產(chǎn)日期)+0000000000000000000001(產(chǎn)品批次)。這種編碼可以唯一確定某一產(chǎn)品,有利于后續(xù)的RFID產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的設計如圖1所示。

圖1 編碼示例Fig.1 Coding example

3 RFID射頻卡的應用

使用以上設計的EPC編碼的RFID卡,我們以.NET為開發(fā)平臺,以C#為開發(fā)語言,運用SQL SERVER 2012數(shù)據(jù)庫技術,研究設計亳白芍飲片質(zhì)量溯源物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)[6]。在本系統(tǒng)中,RFID卡通過和后臺的SQL SERVER數(shù)據(jù)庫連接,在用戶自定義區(qū)存儲亳白芍飲片生產(chǎn)過程相關視頻編碼,可以查看亳白芍的種植規(guī)范操作視頻、生產(chǎn)炮制流程監(jiān)控視頻以及流通環(huán)節(jié)點寫入保存的整個物流信息,從而為亳白芍飲片的質(zhì)量追溯提供完整的查詢追溯功能。對于EPC編碼在亳白芍飲片質(zhì)量溯源系統(tǒng)中的管理,我們設計了合理的界面如圖2所示。

圖2 RFID卡管理界面Fig.2 RFID Card management interface

我們可以完成對產(chǎn)品編號、產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)廠家、地址等信息的寫入和修改。修改之后的信息會及時寫入RFID卡和后臺SQL SERVER數(shù)據(jù)庫進行永久保存。

4 結論

基于RFID的亳白芍飲片溯源的電子編碼研究解決了亳白芍飲片質(zhì)量溯源物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的EPC編碼問題,設計了一套合理的編碼方案。其在亳白芍飲片質(zhì)量溯源物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的實際應用說明了編碼是可行的,而且具有推廣價值,可擴展應用于其他中藥養(yǎng)生產(chǎn)品溯源,如花果茶等保健產(chǎn)品;還可以擴展應用于道地藥材原料的追蹤溯源,對亳州中藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重大意義。