[摘要]近年來，由于食品安全（食物中毒、瘋牛病、口蹄疫、禽流感等畜禽疾病以及嚴重農(nóng)產(chǎn)品殘藥、進口食品材料激增等）危機頻繁發(fā)生，嚴重影響了人們的身體健康，引起了全世界的廣泛關注，如何對食品有效跟蹤和追溯，已成為一個極為迫切的全球性課題。 

    目前，我國谷物、水果、肉類、禽蛋和水產(chǎn)品等主要食品產(chǎn)量居世界第一位，為了確保人民群眾的食品安全，有效控制食源性疾病的爆發(fā)，以及排除我國食品的出口面對進口國食品跟蹤與追溯法律法規(guī)的限制，因此在我國建立食品跟蹤與追溯的工作將對食品行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響。但當前我國在整個食品生產(chǎn)過程中應用自動追溯系統(tǒng)的實例仍寥寥無幾，國內(nèi)食品行業(yè)追溯目前還主要僅僅是在零售結算環(huán)節(jié)，遠未在食品供應鏈的全過程應用，全程可跟蹤供應鏈尚未形成。

一、系統(tǒng)功能效用

    清華同方RFID食品追溯管理系統(tǒng)將利用RFID先進的技術并依托網(wǎng)絡技術、及數(shù)據(jù)庫技術，實現(xiàn)信息融合、查詢、監(jiān)控，為每一個生產(chǎn)階段以及分銷到最終消費領域的過程中提供針對每件貨品安全性、食品成分來源及庫存控制的合理決策，實現(xiàn)食品安全預警機制。RFID技術貫穿于食品安全始終，包括生產(chǎn)、加工、流通、消費各環(huán)節(jié)，全過程嚴格控制,建立了一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈的食品安全控制體系,形成各類食品企業(yè)生產(chǎn)銷售的閉環(huán)生產(chǎn),以保證向社會提供優(yōu)質(zhì)的放心食品,并可確保供應鏈的高質(zhì)量數(shù)據(jù)交流,讓食品行業(yè)徹底實施食品的源頭追蹤以及在食品供應鏈中提供完全透明度的能力。

    通過本系統(tǒng)的建設，解決了因為油污、潮濕等原因造成的對條碼的損壞而不能準確讀出數(shù)據(jù)的問題，不僅可以追溯養(yǎng)殖與加工業(yè)的疫病與污染問題，還可以追溯養(yǎng)殖過程中濫用藥、加工過程中超范圍超限量使用添加劑，改變以往對食品質(zhì)量安全管理只側重于生產(chǎn)后的控制，而忽視生產(chǎn)中預防控制現(xiàn)象，完善食品加工技術規(guī)程、衛(wèi)生規(guī)范以及生產(chǎn)中認證的標準，帶動行業(yè)的整體進步，全面提升我國食品行業(yè)的水平。

二、系統(tǒng)結構

    清華同方RFID食品追溯管理系統(tǒng)可以保障食品安全及可全程追溯，規(guī)范食品生產(chǎn)、加工、流通和消費四個環(huán)節(jié)，將大米、面粉、油、肉、奶制品等食品都頒發(fā)一個"電子身份證"—全部加貼RFID電子標簽，并建立食品安全數(shù)據(jù)庫，從食品種植養(yǎng)殖及生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)開始加貼，實現(xiàn)"從農(nóng)田到餐桌"全過程的跟蹤和追溯，包括運輸、包裝、分裝、銷售等流轉過程中的全部信息，如生產(chǎn)基地、加工企業(yè)、配送企業(yè)等都能通過電子標簽在數(shù)據(jù)庫中查到。

清華同方RFID食品追溯管理系統(tǒng)包括：

    三個層次結構：網(wǎng)絡資源系統(tǒng)、公用服務系統(tǒng)和應用服務系統(tǒng)

    二級節(jié)點：由食品供應鏈及安全生產(chǎn)監(jiān)管數(shù)據(jù)中心和食品產(chǎn)業(yè)鏈中各關鍵監(jiān)測節(jié)點組成。數(shù)據(jù)中心為海量的食品追溯與安全監(jiān)測數(shù)據(jù)提供充足的存儲空間，保證信息共享的開放性、資源共享及安全性，實現(xiàn)食品追蹤與安全監(jiān)測管理功能。各關鍵監(jiān)測節(jié)點包括種植養(yǎng)殖場節(jié)點、生產(chǎn)與加工線節(jié)點、倉儲與配送節(jié)點、消費節(jié)點，實現(xiàn)各節(jié)點的數(shù)據(jù)采集和信息鏈的連接，并使各環(huán)節(jié)可視。

    一個數(shù)據(jù)中心與基礎架構平臺：1個中心為食品供應鏈及安全生產(chǎn)監(jiān)管數(shù)據(jù)管理中心，本中心是構建于清華同方基礎支撐平臺ezRFID之上的管理平臺(圖1)。ezRFID為RFID中間件，是RFID運作的中樞，為硬件和應用程序間的中介角色，將實現(xiàn)不同節(jié)點不同追溯環(huán)節(jié)上的各種不同的RFID設備和軟件順暢地協(xié)同運行。包含的功能不僅是傳遞信息，還包括解譯數(shù)據(jù)、安全性、數(shù)據(jù)廣播、錯誤恢復、定位網(wǎng)絡資源、找出符合成本的路徑、消息與要求的優(yōu)先次序等服務。它的作用主要體現(xiàn)在兩個方面，一是操縱控制RFID讀寫設備按照預定的方式工作，保證不同讀寫設備之間配合協(xié)調(diào)；二是按照一定規(guī)則過濾數(shù)據(jù)，篩除絕大部分冗余數(shù)據(jù)，將真正有效的數(shù)據(jù)傳送給后臺信息系統(tǒng)。該框架包括了RFID邊緣件和RFID集成中間件兩大部分。

    以下為畜牧類（圖2）、糧油果蔬類（圖3）追蹤系統(tǒng)流程示意圖。

    如圖所示，在生豬或牛出生后將被打上RFID電子耳標，耳標里有此頭生豬或牛的唯一標識號，此號碼將貫穿所有節(jié)點，并和各環(huán)節(jié)的相關管理和監(jiān)測信息關聯(lián)，以達到追溯目的。

圖1  RFID食品追蹤系統(tǒng)結構示意圖



圖2  畜牧類追蹤系統(tǒng)流程示意圖



圖3  糧油果蔬類食品追蹤系統(tǒng)流程示意圖

三、系統(tǒng)功能

    清華同方RFID食品追溯管理系統(tǒng)由以下各系統(tǒng)組成：中心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、種植養(yǎng)殖安全管理系統(tǒng)、安全生產(chǎn)與加工管理系統(tǒng)、食品供應鏈管理系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、食品安全基礎信息服務系統(tǒng)等組成，通過種植養(yǎng)殖生產(chǎn)、加工生產(chǎn)、流通、消費的信息化建立起來的信息鏈接，實現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)過程的安全控制和對流通環(huán)節(jié)的實時監(jiān)控，達到食品的追溯與召回。

各系統(tǒng)功能：

1．中心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

主要包括以下內(nèi)容：
·食品分類庫及樣品庫
·食品生產(chǎn)單位屬性數(shù)據(jù)庫
·食品安全標準與安全指標
·食品生產(chǎn)與管理信息
·食品安全監(jiān)測與檢測數(shù)據(jù)

2．種植養(yǎng)殖場管理系統(tǒng)

種植養(yǎng)殖場的數(shù)據(jù)上傳管理中心，監(jiān)管部門可實時監(jiān)控。主要包括以下功能：
·食品維護管理：對于本種養(yǎng)殖場或外購的畜禽、果蔬、漁類等建立基本信息檔案，并用電子標簽標識；
·生長發(fā)育管理：根據(jù)標準參數(shù)，判斷其發(fā)育及健康狀況，調(diào)整營養(yǎng)措施及飼養(yǎng)方法；
·飼養(yǎng)管理：記錄各飼養(yǎng)情況，查看在不同生長發(fā)育階段的營養(yǎng)需求，選用合理的飼養(yǎng)配方；
·繁殖管理：記錄家譜信息和繁殖信息；
·疾病管理：根據(jù)相應的管理標準，建立疫病檔案；
·防疫管理：建立檢疫和免疫檔案，包括疫苗、喂藥等，將各種違禁藥物信息嵌入在系統(tǒng)中，用來防止動物等在休藥期內(nèi)出欄，杜絕源頭污染。

3．安全生產(chǎn)與加工管理系統(tǒng)

    本系統(tǒng)主要為對種養(yǎng)殖場食品進行生產(chǎn)加工的管理，具體的來講，畜、禽、漁等肉類的屠宰與生產(chǎn)加工，果蔬谷物大米等食品的挑選加工、奶類生產(chǎn)與奶制品加工、飲料的生產(chǎn)等等。

    在生產(chǎn)與加工環(huán)節(jié)中，將種植養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中標簽所標識的信息傳遞入生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)信息鏈，按管理標準與規(guī)范采集生產(chǎn)加工不同節(jié)點上的信息，通過電子標簽唯一標識，并將該信息傳送到物流環(huán)節(jié)中。

4．供應鏈管理系統(tǒng)

    主要為倉儲與物流配送管理，通過RFID在生產(chǎn)加工及商店供應鏈中建立可追溯系統(tǒng)。在物流上，貨品信息記錄在托盤或貨品箱的標簽上。這樣RFID系統(tǒng)能夠清楚地獲知托盤上貨箱甚至單獨貨品的各自位置、身份、儲運歷史、目的地、有效期及其它有用信息。 RFID系統(tǒng)能夠為供應鏈中的實際貨品提供詳盡的數(shù)據(jù)，并在貨品與其完整的身份之間建立物理聯(lián)系，用戶可方便地訪問這些完全可靠的貨品信息。并通過RFID高效的數(shù)據(jù)采集，可以及時的將倉儲物流信息反饋到生產(chǎn)加工，指導生產(chǎn)。

5．消費管理

    在食品進入最終端銷售時，可根據(jù)具體情況分析，采用現(xiàn)有的成熟的條碼技術。

6．檢疫監(jiān)控系統(tǒng)

    不僅在種植養(yǎng)殖、生產(chǎn)加工過程進行檢驗檢疫，基于RFID的檢疫監(jiān)控系統(tǒng)還在道口實施使用，并將監(jiān)控鏈延伸到超市，監(jiān)控對象覆蓋各類食品。

7．基礎信息服務系統(tǒng)

    本系統(tǒng)為統(tǒng)一的資源發(fā)布、食品安全數(shù)據(jù)信息共享服務網(wǎng)，提供全方位的食品安全數(shù)據(jù)信息共享與服務。主要為各環(huán)節(jié)的信息查詢、食品安全監(jiān)測分析、事件預防等，并可部署到消費終端如超市。通過最終產(chǎn)品的電子質(zhì)量安全碼掃描，可以查詢到所購食品的各供應環(huán)節(jié)信息，也可以向上層層進行追溯，最終確定問題所在，這種方法主要用于問題產(chǎn)品的召回。

四、系統(tǒng)特點

１．利用RFID的優(yōu)勢特性達到對食品的安全與追溯的管理，相比記錄檔案追溯方式更加高效、實時、便捷。
２．在食品供應鏈中提供完全透明的管理能力，保障食品安全全程可視化控制、監(jiān)控與追溯。
３．可以全面監(jiān)控種植養(yǎng)殖源頭污染、生產(chǎn)加工過程的添加劑以及有害物質(zhì)、流通環(huán)節(jié)中的安全隱患。
４．以對有可能出現(xiàn)的食品安全隱患進行有效評估和科學預警提供依據(jù)。
５．數(shù)據(jù)能夠通過網(wǎng)絡實現(xiàn)實時、準確報送，便于快速高效做更深層次的分析研究。
６．通過網(wǎng)絡，消費者可查詢所購買食品的完整追蹤信息。

五、適用領域

    本系統(tǒng)可廣泛應用于農(nóng)、林、漁、牧、副各類食品的安全追溯管理，適用糧油食品、畜禽食品、果蔬食品、水產(chǎn)食品、調(diào)味品、乳制品、方便食品、嬰幼兒食品、食品添加劑、飲料、化妝品、保健食品等等。