RFID蔬菜溯源系統設計與實施初步方案一、 RFID技術的發展現狀。目前，我國的射頻識別技術在倉儲管理、電子自動化、產品防偽、RFID卡收費等領域應用較多，發展前景十分廣闊，因為任何一種技術如果得到普及，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濟信息化進程的重大國家級工程，由此各種自動識別技術的發展及應用十分迅猛。現在，射頻識別技術作為一種新興的自動識別技術，在中國也得到了很快地普及。可以說、我國射頻識別產品的市場是十分巨大的。出現這種情況，正是由于在世界各地許多RFID的陸續推廣，這項技術正以平穩的速度向前邁進，而中國，做為RFID最大宗應用地，為RFID技術的推廣應用起到了不可磨滅的作用。二、 我國蔬菜供應安全管理的現狀。蔬菜產品從“田頭到餐桌”需要經過一個較長的鏈條，其中蔬菜產品的生產和流通在這個鏈條中占有重要地位，包含了從農業投入品的供給、初級蔬菜產品的生產、蔬菜產品的加工、蔬菜產品的流通一直到蔬菜產品的銷售，如果蔬菜產品在這一過程的任何環節受到污染，都造成蔬菜產品的不安全，將產生不利于人體健康的因素。蔬菜產品從“田頭到餐桌”需要經過一個較長的鏈條，其中蔬菜產品的生產和流通在這個鏈條中占有重要地位，包含了從農業投入品的供給、初級蔬菜產品的生產、蔬菜產品的加工、蔬菜產品的流通一直到蔬菜產品的銷售，如果蔬菜產品在這一過程的任何環節受到污染，都造成蔬菜產品的不安全，將產生不利于人體健康的因素。造成蔬菜安全的幾個問題：（一）生產環節1生產環境2農業投入品3生產管理在蔬菜產品生產過程中，生產管理的方法及生產者的意識對蔬菜產品安全都有影響。我國目前蔬菜生產規模小、群體大，集約化和規模化的程度差，難于步入規范化和標準化生產，這給安全化生產的控制帶來難度。（二）加工環節生產加工過程對蔬菜產品的污染是多方面的，幾乎每個生產加工環節都能造成食品的微生物污染。（三）流通環節蔬菜產品流通領域是指蔬菜從生產者到消費者所經過的包括中間商、運輸、貯存等在內的所有環節。當前蔬菜產品在流通過程中常見的污染有：1生物性污染。2化學污染。食源性（化學性與生物性）危害是目前中國蔬菜產品安全的主要因素，當前我國缺乏食源性危害的系統監測與評價資料，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致一般蔬菜排擠優質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與設備的研究。中國目前缺乏一些對健康危害大而國際貿易中十分敏感的污染物（如氯丙醇和某些真菌毒素）的關鍵檢測技術。三、 寧夏蔬菜市場和蔬菜基地初步調查。自2009年起，寧夏開始建設供應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勢，采取“企業+基地+農戶”的生產模式，采用綠色種植技術、凈菜加工、真空包裝的標準化生產技術，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。寧夏被規劃確定為我國設施蔬菜、夏秋冷涼蔬菜及脫水蔬菜出口基地的優勢產區。目前，寧夏基本形成了以銀川市、吳忠市、中衛市為核心的設施蔬菜，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，以中衛環香山地區為核心的硒砂瓜等四個產業帶。寧夏形成蔬菜流通新格局。新華網銀川11月9日電 （記者馬俊）寧夏充分利用區域、氣候、資源優勢，積極發展蔬菜產業，產量規模快速增長，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。據介紹，今年寧夏瓜菜總面積達到300萬畝，總產量達到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，并成功進入俄羅斯、中亞等市場。為了保證蔬菜供應，寧夏對中部干旱帶和南部山區設施農業建設予以政策和資金扶持，對日光溫室、大中拱棚、小拱棚建設分別按照3000元、1000元和200元的標準進行補貼，使設施蔬菜從2006年的229萬畝快速增至105萬畝。目前，農藥是蔬菜病蟲害防控的主要手段，過量施藥、違規使用農藥是造成蔬菜安全衛生問題的主要原因，蔬菜安全衛生的核心是農藥殘留的控制，建立產品溯源體系是提高安全衛生水平的有效手段。本研究應用RFID技術建立了蔬菜衛生安全溯源監管電子信息系統，并在檢驗檢疫中初見成效。四、 RFID技術在蔬菜供應安全管理中的應用蔬菜供應鏈和大多數農產品供應鏈一樣也包括生產、加工、倉儲、運輸和銷售5個環節，提高新鮮蔬菜供應鏈效率的關鍵也就是如何協調5個環節及如何提高每個環節的效率。從蔬菜供應鏈整體可以看到，通過數據。消費者和相關主管部門也可以通過通訊網絡和終端進行查詢和追溯。使用RFID技術，能夠方便的把整個供應鏈中各個環節的信息讀入公共數據庫，各個環節也可以方便地增加相應環節的2.1生產環節生產環節主要指較具規模和規范的蔬菜種植基地，由于此類生產基地一般實行規模化種植，集約化經營，具有采用RFID技術的條件。可為每一個地塊或一個品種設定一個標簽，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，所噴施農藥的名稱及次數，所使用的化肥、收割時間等，甚至包括該品種的特點描述。根據農產品編碼標準，對每一類蔬菜設置一個編號作為其身份的唯一標識。這樣在該品種蔬菜完成供應鏈的第一個環節時，該電子標簽（或射頻卡）已經存儲了其所有基本信息。當收購企業對任何一個地塊的蔬菜品種收購時，通過采用數據采集器對農戶以及農產品進行信息采集，不僅加快了收購速度，降低了出錯率，而且為農產品加工企業提供了POS系統、EDI、電子商務等系統的基礎數據，為產品追溯提供源頭數據。2.2 加工環節由于電子標簽可以方便地添加信息，而在加工環節可以首先讀得電子標簽所包含的信息，加工企業可以根據本身需要和相關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。經過加工企業的數據充實后，產地信息和加工環節信息都已經存儲在該電子標簽中，那么終端消費者在零售或批發市場通過查詢終端查詢該產品信息時，便可以一覽無余其相關信息，對于事故后追溯也變得容易可行。2.3倉儲環節蔬菜作為一種時令產品，其對倉儲環境要求較高，尤其是在倉儲環境欠佳的情況下，更應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簽數據讀取，其包裝規格、包裝重量等自動讀入計算機，由計算機處理后根據倉庫特點形成庫存的信息，并輸出入庫區位、貨架、貨位的指令。盤點時，終端讀取蔬菜包裝上的電子標簽，并實時記錄盤點的數量。現場清點完畢后，盤點人員確認清點的數量并上傳至后臺數據庫。后臺數據庫根據實時上傳的資料與系統中的資料進行比較，數量若有差異， 系統將自動生成盤點清單差異表， 然后將數據提交上級或指示終端重復盤點。出庫時也無須過多的人工參與就可以對庫存數據自動更改。RFID技術的使用，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運輸環節RFID技術在新鮮蔬菜運輸環節的應用主要體現為在途貨物的監控、跟蹤及道口檢查。把RFID技術和GPS（全球定位系統）結合起來，可以為物流公司提供實時監控和跟蹤服務，同時對于業主而言也可以通過計算機網絡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，只要通過電子標簽閱讀終端就可以知道包裝的具體內容，大大提高了道口檢查速度并緩解道口擁擠的壓力。2.5 銷售環節RFID 技術在零售環節的應用體現為零售商店或超市內單位包裝蔬菜防盜、蔬菜有效期監控和臨時銷售等。RFID防竊技術就是將電子標簽置入商品包裝內，由計算機系統通過現場的閱讀器等配套設施來實時監控商店中各種商品的標簽。這樣，零售商就能放心地開架銷售了。一些智能電子標簽還能夠對某些具有時效性商品的有效期限進行監控，例如對某種食物或藥品進行跟蹤，一旦它超過了有效期，標簽就會發出警告。必要時，如在節假日的銷售高峰時， 還可以將RFID終端當作現金收款機使用， 實現自動掃描和計費，以緩解客戶銷售時收銀臺結賬的壓力。五、 RFID在蔬菜溯源中的應用初步方案。1. 蔬菜檢驗檢疫業務流程：蔬菜安全衛生管理的重要環節包括：備案菜場種植管理(田間管理)，檢驗檢疫日常監督管理，加工、包裝、運輸管理，檢驗檢疫口岸查驗，政府監管，經銷商監管和銷售。21系統構成：蔬菜RFID衛生安全溯源系統選用超高頻(UHF)電子標簽經過專門封裝生產后粘貼在蔬菜的標準周轉箱指定位置，并作為溯源監管信息載體，該標簽采用EPC C1 GEN2協議，具有識別距離遠、識別范圍大等優點。系統硬件包括UHF固定讀寫器、龍門架、手持機、蔬菜周轉箱、電子標簽、前端處理計算機及網絡等，其中，專門封裝的電子標簽在潮濕、冷藏運輸環節中能保持良好的讀寫性能，手持機識別標簽距離達05m，門式固定讀寫距離達5m；系統軟件是自主研發的“蔬菜備案基地檢驗檢疫監管溯源系統”(圖1)。22信息采集和RFID綁定RFID標簽是一種移動的信息載體，其被供應鏈上的相關設備識別后形成相應的物流信息鏈條。由于RFID標簽受到容量限制，其僅用于關鍵信息索引。本系統中RFID標簽索引的是蔬菜流程中不同環節的相關信息，根據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標簽初始化，保證每個標簽在系統中是唯一的；(2)在各環節中讀取標簽，并將主要關鍵字與相關信息關聯。本系統采用無線射頻模塊手持機完成寫和讀操作，手持終端設備的主要技術特點是組件支持全球標準LF(1251342KHz)HF(1356MHz)UHF(860960MHz)3個頻段；防水防塵工業標準達到了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，簡化了應用交互。為了防止發生誤寫、誤讀，本系統根據業務流程對讀、寫操作做了限定和優化。在寫操作時，保證讀寫器每次寫且只寫一個對應的電子標簽，不能誤寫到射頻范圍內的其他電子標簽，并采用一定的驗證機制保證寫操作成功，其操作流程是：(1)調整射頻天線的發射功率，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的電子標簽的EPC tag并且計數，當射頻范圍內的電子標簽數目為1時，才允許寫操作，避免發生誤寫；(3)當允許寫操作時，循環5次以嘗試寫電子標簽，每次寫操作之后讀取電子標簽的EPCcode和待寫入的數據進行比較，相同則說明寫成功，跳出循環，5次循環