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文檔簡介

RFID蔬菜溯源系統(tǒng)設(shè)計與實施初步方案一、 RFID技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。目前,我國的射頻識別技術(shù)在倉儲管理、電子自動化、產(chǎn)品防偽、RFID卡收費等領(lǐng)域應(yīng)用較多,發(fā)展前景十分廣闊,因為任何一種技術(shù)如果得到普及,都將會孕育一個龐大的市場,射頻識別將是未來一個新的經(jīng)濟增長點。中國政府在1993年制定的金卡工程實施計劃,是一個旨在加速推動我國國民經(jīng)濟信息化進程的重大國家級工程,由此各種自動識別技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用十分迅猛?,F(xiàn)在,射頻識別技術(shù)作為一種新興的自動識別技術(shù),在中國也得到了很快地普及??梢哉f、我國射頻識別產(chǎn)品的市場是十分巨大的。出現(xiàn)這種情況,正是由于在世界各地許多RFID的陸續(xù)推廣,這項技術(shù)正以平穩(wěn)的速度向前邁進,而中國,做為RFID最大宗應(yīng)用地,為RFID技術(shù)的推廣應(yīng)用起到了不可磨滅的作用。二、 我國蔬菜供應(yīng)安全管理的現(xiàn)狀。蔬菜產(chǎn)品從“田頭到餐桌”需要經(jīng)過一個較長的鏈條,其中蔬菜產(chǎn)品的生產(chǎn)和流通在這個鏈條中占有重要地位,包含了從農(nóng)業(yè)投入品的供給、初級蔬菜產(chǎn)品的生產(chǎn)、蔬菜產(chǎn)品的加工、蔬菜產(chǎn)品的流通一直到蔬菜產(chǎn)品的銷售,如果蔬菜產(chǎn)品在這一過程的任何環(huán)節(jié)受到污染,都造成蔬菜產(chǎn)品的不安全,將產(chǎn)生不利于人體健康的因素。蔬菜產(chǎn)品從“田頭到餐桌”需要經(jīng)過一個較長的鏈條,其中蔬菜產(chǎn)品的生產(chǎn)和流通在這個鏈條中占有重要地位,包含了從農(nóng)業(yè)投入品的供給、初級蔬菜產(chǎn)品的生產(chǎn)、蔬菜產(chǎn)品的加工、蔬菜產(chǎn)品的流通一直到蔬菜產(chǎn)品的銷售,如果蔬菜產(chǎn)品在這一過程的任何環(huán)節(jié)受到污染,都造成蔬菜產(chǎn)品的不安全,將產(chǎn)生不利于人體健康的因素。造成蔬菜安全的幾個問題:(一)生產(chǎn)環(huán)節(jié)1生產(chǎn)環(huán)境2農(nóng)業(yè)投入品3生產(chǎn)管理在蔬菜產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)管理的方法及生產(chǎn)者的意識對蔬菜產(chǎn)品安全都有影響。我國目前蔬菜生產(chǎn)規(guī)模小、群體大,集約化和規(guī)?;某潭炔?,難于步入規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),這給安全化生產(chǎn)的控制帶來難度。(二)加工環(huán)節(jié)生產(chǎn)加工過程對蔬菜產(chǎn)品的污染是多方面的,幾乎每個生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)都能造成食品的微生物污染。(三)流通環(huán)節(jié)蔬菜產(chǎn)品流通領(lǐng)域是指蔬菜從生產(chǎn)者到消費者所經(jīng)過的包括中間商、運輸、貯存等在內(nèi)的所有環(huán)節(jié)。當(dāng)前蔬菜產(chǎn)品在流通過程中常見的污染有:1生物性污染。2化學(xué)污染。食源性(化學(xué)性與生物性)危害是目前中國蔬菜產(chǎn)品安全的主要因素,當(dāng)前我國缺乏食源性危害的系統(tǒng)監(jiān)測與評價資料,對我國蔬菜中的許多污染情況“家底不清”。蔬菜檢測手段的落后會導(dǎo)致一般蔬菜排擠優(yōu)質(zhì)蔬菜的逆向市場選擇,為保證公平的市場競爭,各國均加強了本國食品的檢測技術(shù)與設(shè)備的研究。中國目前缺乏一些對健康危害大而國際貿(mào)易中十分敏感的污染物(如氯丙醇和某些真菌毒素)的關(guān)鍵檢測技術(shù)。三、 寧夏蔬菜市場和蔬菜基地初步調(diào)查。自2009年起,寧夏開始建設(shè)供應(yīng)香港市場的蔬菜種植基地,并利用其地處西部,光照資源豐富,病蟲害相對較少等優(yōu)勢,采取“企業(yè)+基地+農(nóng)戶”的生產(chǎn)模式,采用綠色種植技術(shù)、凈菜加工、真空包裝的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù),為香港市場定向提供廣東菜心、油麥菜、芥藍等20多種綠色無污染蔬菜。目前,寧夏已在永寧縣、中寧縣、吳忠市等地建成蔬菜基地8萬多畝。寧夏被規(guī)劃確定為我國設(shè)施蔬菜、夏秋冷涼蔬菜及脫水蔬菜出口基地的優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)。目前,寧夏基本形成了以銀川市、吳忠市、中衛(wèi)市為核心的設(shè)施蔬菜,以北部石嘴山市為核心的露地(脫水)蔬菜,以固原市為核心的冷涼蔬菜,以中衛(wèi)環(huán)香山地區(qū)為核心的硒砂瓜等四個產(chǎn)業(yè)帶。寧夏形成蔬菜流通新格局。新華網(wǎng)銀川11月9日電 (記者馬?。幭某浞掷脜^(qū)域、氣候、資源優(yōu)勢,積極發(fā)展蔬菜產(chǎn)業(yè),產(chǎn)量規(guī)??焖僭鲩L,市場開拓力度不斷加大,目前已基本形成了“冬菜北上、夏菜南下”的蔬菜流通新格局。據(jù)介紹,今年寧夏瓜菜總面積達到300萬畝,總產(chǎn)量達到600萬噸,人均占有量為960公斤,是全國的21倍。目前寧夏70的蔬菜都銷往周邊及南方省區(qū),并成功進入俄羅斯、中亞等市場。為了保證蔬菜供應(yīng),寧夏對中部干旱帶和南部山區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)建設(shè)予以政策和資金扶持,對日光溫室、大中拱棚、小拱棚建設(shè)分別按照3000元、1000元和200元的標(biāo)準(zhǔn)進行補貼,使設(shè)施蔬菜從2006年的229萬畝快速增至105萬畝。目前,農(nóng)藥是蔬菜病蟲害防控的主要手段,過量施藥、違規(guī)使用農(nóng)藥是造成蔬菜安全衛(wèi)生問題的主要原因,蔬菜安全衛(wèi)生的核心是農(nóng)藥殘留的控制,建立產(chǎn)品溯源體系是提高安全衛(wèi)生水平的有效手段。本研究應(yīng)用RFID技術(shù)建立了蔬菜衛(wèi)生安全溯源監(jiān)管電子信息系統(tǒng),并在檢驗檢疫中初見成效。四、 RFID技術(shù)在蔬菜供應(yīng)安全管理中的應(yīng)用蔬菜供應(yīng)鏈和大多數(shù)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈一樣也包括生產(chǎn)、加工、倉儲、運輸和銷售5個環(huán)節(jié),提高新鮮蔬菜供應(yīng)鏈效率的關(guān)鍵也就是如何協(xié)調(diào)5個環(huán)節(jié)及如何提高每個環(huán)節(jié)的效率。從蔬菜供應(yīng)鏈整體可以看到,通過數(shù)據(jù)。消費者和相關(guān)主管部門也可以通過通訊網(wǎng)絡(luò)和終端進行查詢和追溯。使用RFID技術(shù),能夠方便的把整個供應(yīng)鏈中各個環(huán)節(jié)的信息讀入公共數(shù)據(jù)庫,各個環(huán)節(jié)也可以方便地增加相應(yīng)環(huán)節(jié)的2.1生產(chǎn)環(huán)節(jié)生產(chǎn)環(huán)節(jié)主要指較具規(guī)模和規(guī)范的蔬菜種植基地,由于此類生產(chǎn)基地一般實行規(guī)?;N植,集約化經(jīng)營,具有采用RFID技術(shù)的條件??蔀槊恳粋€地塊或一個品種設(shè)定一個標(biāo)簽,對該地塊或該品種蔬菜從種植到打包上市的整個過程中的必要信息通過讀入或輸入設(shè)備進行及時初始信息的錄入,如蔬菜的品種、生長時間,所噴施農(nóng)藥的名稱及次數(shù),所使用的化肥、收割時間等,甚至包括該品種的特點描述。根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品編碼標(biāo)準(zhǔn),對每一類蔬菜設(shè)置一個編號作為其身份的唯一標(biāo)識。這樣在該品種蔬菜完成供應(yīng)鏈的第一個環(huán)節(jié)時,該電子標(biāo)簽(或射頻卡)已經(jīng)存儲了其所有基本信息。當(dāng)收購企業(yè)對任何一個地塊的蔬菜品種收購時,通過采用數(shù)據(jù)采集器對農(nóng)戶以及農(nóng)產(chǎn)品進行信息采集,不僅加快了收購速度,降低了出錯率,而且為農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)提供了POS系統(tǒng)、EDI、電子商務(wù)等系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為產(chǎn)品追溯提供源頭數(shù)據(jù)。2.2 加工環(huán)節(jié)由于電子標(biāo)簽可以方便地添加信息,而在加工環(huán)節(jié)可以首先讀得電子標(biāo)簽所包含的信息,加工企業(yè)可以根據(jù)本身需要和相關(guān)主管部門的要求添加必要的信息,如加工單位、加工日期、加工過程所使用的添加劑、包裝重量等。經(jīng)過加工企業(yè)的數(shù)據(jù)充實后,產(chǎn)地信息和加工環(huán)節(jié)信息都已經(jīng)存儲在該電子標(biāo)簽中,那么終端消費者在零售或批發(fā)市場通過查詢終端查詢該產(chǎn)品信息時,便可以一覽無余其相關(guān)信息,對于事故后追溯也變得容易可行。2.3倉儲環(huán)節(jié)蔬菜作為一種時令產(chǎn)品,其對倉儲環(huán)境要求較高,尤其是在倉儲環(huán)境欠佳的情況下,更應(yīng)該減少蔬菜在倉庫的存放時間。對于需要入庫保存的蔬菜,在入庫前通過對電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)讀取,其包裝規(guī)格、包裝重量等自動讀入計算機,由計算機處理后根據(jù)倉庫特點形成庫存的信息,并輸出入庫區(qū)位、貨架、貨位的指令。盤點時,終端讀取蔬菜包裝上的電子標(biāo)簽,并實時記錄盤點的數(shù)量?,F(xiàn)場清點完畢后,盤點人員確認清點的數(shù)量并上傳至后臺數(shù)據(jù)庫。后臺數(shù)據(jù)庫根據(jù)實時上傳的資料與系統(tǒng)中的資料進行比較,數(shù)量若有差異, 系統(tǒng)將自動生成盤點清單差異表, 然后將數(shù)據(jù)提交上級或指示終端重復(fù)盤點。出庫時也無須過多的人工參與就可以對庫存數(shù)據(jù)自動更改。RFID技術(shù)的使用,在大大加快出入庫及庫存盤點速度,降低錯誤率的同時,也為使用計算機進行庫存管理、提高倉庫管理的自動化程度提供了方便。2.4運輸環(huán)節(jié)RFID技術(shù)在新鮮蔬菜運輸環(huán)節(jié)的應(yīng)用主要體現(xiàn)為在途貨物的監(jiān)控、跟蹤及道口檢查。把RFID技術(shù)和GPS(全球定位系統(tǒng))結(jié)合起來,可以為物流公司提供實時監(jiān)控和跟蹤服務(wù),同時對于業(yè)主而言也可以通過計算機網(wǎng)絡(luò)方便地知道自己的貨物到達了什么位置,是否被掉包等情況。在經(jīng)過一些道口接受檢查時,檢查單位也無須拆開蔬菜包裝,只要通過電子標(biāo)簽閱讀終端就可以知道包裝的具體內(nèi)容,大大提高了道口檢查速度并緩解道口擁擠的壓力。2.5 銷售環(huán)節(jié)RFID 技術(shù)在零售環(huán)節(jié)的應(yīng)用體現(xiàn)為零售商店或超市內(nèi)單位包裝蔬菜防盜、蔬菜有效期監(jiān)控和臨時銷售等。RFID防竊技術(shù)就是將電子標(biāo)簽置入商品包裝內(nèi),由計算機系統(tǒng)通過現(xiàn)場的閱讀器等配套設(shè)施來實時監(jiān)控商店中各種商品的標(biāo)簽。這樣,零售商就能放心地開架銷售了。一些智能電子標(biāo)簽還能夠?qū)δ承┚哂袝r效性商品的有效期限進行監(jiān)控,例如對某種食物或藥品進行跟蹤,一旦它超過了有效期,標(biāo)簽就會發(fā)出警告。必要時,如在節(jié)假日的銷售高峰時, 還可以將RFID終端當(dāng)作現(xiàn)金收款機使用, 實現(xiàn)自動掃描和計費,以緩解客戶銷售時收銀臺結(jié)賬的壓力。五、 RFID在蔬菜溯源中的應(yīng)用初步方案。1. 蔬菜檢驗檢疫業(yè)務(wù)流程:蔬菜安全衛(wèi)生管理的重要環(huán)節(jié)包括:備案菜場種植管理(田間管理),檢驗檢疫日常監(jiān)督管理,加工、包裝、運輸管理,檢驗檢疫口岸查驗,政府監(jiān)管,經(jīng)銷商監(jiān)管和銷售。21系統(tǒng)構(gòu)成:蔬菜RFID衛(wèi)生安全溯源系統(tǒng)選用超高頻(UHF)電子標(biāo)簽經(jīng)過專門封裝生產(chǎn)后粘貼在蔬菜的標(biāo)準(zhǔn)周轉(zhuǎn)箱指定位置,并作為溯源監(jiān)管信息載體,該標(biāo)簽采用EPC C1 GEN2協(xié)議,具有識別距離遠、識別范圍大等優(yōu)點。系統(tǒng)硬件包括UHF固定讀寫器、龍門架、手持機、蔬菜周轉(zhuǎn)箱、電子標(biāo)簽、前端處理計算機及網(wǎng)絡(luò)等,其中,專門封裝的電子標(biāo)簽在潮濕、冷藏運輸環(huán)節(jié)中能保持良好的讀寫性能,手持機識別標(biāo)簽距離達05m,門式固定讀寫距離達5m;系統(tǒng)軟件是自主研發(fā)的“蔬菜備案基地檢驗檢疫監(jiān)管溯源系統(tǒng)”(圖1)。22信息采集和RFID綁定RFID標(biāo)簽是一種移動的信息載體,其被供應(yīng)鏈上的相關(guān)設(shè)備識別后形成相應(yīng)的物流信息鏈條。由于RFID標(biāo)簽受到容量限制,其僅用于關(guān)鍵信息索引。本系統(tǒng)中RFID標(biāo)簽索引的是蔬菜流程中不同環(huán)節(jié)的相關(guān)信息,根據(jù)物流順序銜接成完整的可溯源的信息鏈條(圖2)。RFID的綁定分兩步:(1)RFID標(biāo)簽初始化,保證每個標(biāo)簽在系統(tǒng)中是唯一的;(2)在各環(huán)節(jié)中讀取標(biāo)簽,并將主要關(guān)鍵字與相關(guān)信息關(guān)聯(lián)。本系統(tǒng)采用無線射頻模塊手持機完成寫和讀操作,手持終端設(shè)備的主要技術(shù)特點是組件支持全球標(biāo)準(zhǔn)LF(1251342KHz)HF(1356MHz)UHF(860960MHz)3個頻段;防水防塵工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)達到了IP65、IEC 60529,并可承受從15m高度跌落到光滑水泥地面的沖擊力;FullVGA的觸摸屏可在日光下讀寫,帶背光的鍵盤和良好的鍵盤布局,簡化了應(yīng)用交互。為了防止發(fā)生誤寫、誤讀,本系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù)流程對讀、寫操作做了限定和優(yōu)化。在寫操作時,保證讀寫器每次寫且只寫一個對應(yīng)的電子標(biāo)簽,不能誤寫到射頻范圍內(nèi)的其他電子標(biāo)簽,并采用一定的驗證機制保證寫操作成功,其操作流程是:(1)調(diào)整射頻天線的發(fā)射功率,使其有效讀寫范圍明顯小于菜框的高度;(2)嘗試讀取射頻范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽的EPC tag并且計數(shù),當(dāng)射頻范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽數(shù)目為1時,才允許寫操作,避免發(fā)生誤寫;(3)當(dāng)允許寫操作時,循環(huán)5次以嘗試寫電子標(biāo)簽,每次寫操作之后讀取電子標(biāo)簽的EPCcode和待寫入的數(shù)據(jù)進行比較,相同則說明寫成功,跳出循環(huán),5次循環(huán)

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