基于RFID的農產品設計與實現研究論文
引言
近些年來，已有許多學者致力于農產品配送可追溯方面的研究，提出和建立了很多具體而實際的追溯方法和模型。但在我們的日常生活中，各種食品安全事故卻依然不斷地在發(fā)生。如何確保農產品的安全，已成為擺在當前政府相關部門、各個農產品生產企業(yè)及相關研究人員面前必須待以解決的問題。目前，歐盟等國相繼立法來強制性實行農產品安全追溯制度。對農產品實施冷鏈追溯就是對農產品生產、配送過程中的物理信息加以有效采集，通過對這類信息數據的處理，來實現對農產品質量問題的實時追蹤。
本文以射頻識別技術(RFID)為基礎，提出了一種基于RFID框架下的鮮活農產品配送追溯系統(tǒng)，對農產品冷鏈追溯系統(tǒng)的功能和架構進行了分析，利用RFID電子標簽來實現對生鮮農產品的跟蹤與追溯，提高了農產品各種物理信息數據采集的準確度以及便利度。
一、基于RFID的冷鏈追溯系統(tǒng)構建
依據農產品冷鏈配送企業(yè)特殊的業(yè)務模式和物流配送流程，將農產品配送供應鏈上下游企業(yè)具體劃分為農產品生產加工商、農產品冷鏈物流配送商、農產品批發(fā)商以及農產品銷售商這四個部分。實現農產品追溯的物理信息分散的來源于生產加工企業(yè)、物流配送企業(yè)、超市門店等各個部分。農產品可追溯系統(tǒng)要實現追溯管理，首先就要求對產品的物理信息進行唯一的標示，再通過對物理信息在配送供應鏈上下游各個企業(yè)間的采集，實現無縫對接，使物流追溯系統(tǒng)具有信息可視化和數據的自動分析功能，一旦出現意外情況，可以及時召回冷鏈配送車輛和出現質量安全問題的產品，保障可追溯管理的效率。
(一)基于RFID的追溯系統(tǒng)功能設計。
農產品冷鏈配送可以定義為溫度受到嚴格控制的供應鏈，是為消費者提供安全可靠，質量有保證的易腐品所需的設施、人員和過程的總和。與常見的物流配送系統(tǒng)相比較，冷鏈物流需要全程處于相對穩(wěn)定的低溫環(huán)境，從而保證農產品的質量安全，這就對配送的設備有較高的要求。冷鏈物流是跨越多個行業(yè)、部門之間相互結合的整體，它的良好運行需要各個部門的相互協(xié)調，密切配合，并對配送過程中的冷藏設備提出了很高的要求。與其他物流相比，具有一些顯著的特點：
1.農產品冷鏈物流的建設成本昂貴。由于生鮮農產品的特殊性，就要求配送者在其加工、儲藏、配送到零售超市的各個環(huán)節(jié)，都需要配備先進的冷鏈儲藏設備和強大的技術后備支持，這就自然導致了它比一般的物流需要更多的投入。
2.農產品冷鏈物流的網絡結構復雜。由于涉及冷鏈配送的各個企業(yè)以及企業(yè)之間在不同程度上都已經構建了自營物流網絡，業(yè)務模式的多樣性形成了相對復雜繁瑣的`供應鏈網絡，其運輸方式可能是自營、各企業(yè)間合作運營或者選擇物流外包等形式。
3.冷鏈配送交接涉及到多個不同類型的企業(yè)。一般生鮮農產品在經過生產加工到包裝，儲存，配送，銷售等各個環(huán)節(jié)，最終直到配送到消費者的手中才能完成，中間所經過的物流配送環(huán)節(jié)比較復雜。供應鏈交接點多主要表現在生鮮農產品運輸過程中易發(fā)生冷鏈斷鏈現象的地方很多。隨著冷鏈市場的不斷擴大，進行冷鏈專業(yè)配送的企業(yè)呈現快速增長的趨勢，如何在激烈的市場競爭中體現出自身的優(yōu)勢，將顯得尤為重要。
(二)基于RFID的追溯信息采集與處理。
冷鏈物流供應鏈并不是一個簡單直接的從生產企業(yè)到銷售企業(yè)的配送過程。從供應鏈配送流程來看，冷鏈物流呈現出一個多環(huán)節(jié)、非線性的結構，企業(yè)要實現對冷鏈配送的追溯管理，應該結合當前物流技術的發(fā)展現狀和技術手段，通過深入分析現存冷鏈物流業(yè)務流程、現實需求以及各個配送環(huán)節(jié)的特殊性要求，明確要解決的問題后再對冷鏈物流追溯體系進行建模研究。
需要強調的是，冷鏈物流與傳統(tǒng)物流最大的不同在于對溫度的嚴格控制，這一因素是否達標是冷鏈效用是否滿足的關鍵。為了能更好的實現冷鏈配送中的低溫控制和追溯管理，同時又要兼顧降低成本等問題，力求在效果和效用上達到平衡，針對物流過程中易發(fā)生斷鏈的現象來做配送優(yōu)化，盡可能降低物流成本、縮短運輸路徑、減少生鮮農產品在運輸過程中的損耗，從而最優(yōu)化達到項目實施的目的。
二、RFID在農產品冷鏈追溯中的應用研究
本文以寧波市東錢湖養(yǎng)殖場的生豬生產配送為例，研究了農產品配送過程中利用RFID的框架設計，并用可擴展編程實現。在農產品冷鏈追溯功能中結合RFID技術，應用相關物聯(lián)網技術對農產品冷鏈配送中的各種物流信息進行數據收集和追溯管理。
(一)信息查詢。
在物聯(lián)網查詢系統(tǒng)中，當用戶提交需要查詢物品的EPC信息編碼時，系統(tǒng)會在本地的EPC信息服務器上查詢，如果查找到了相關記錄，則傳遞會物品的相關信息。如果用戶在本地的EPC 編碼服務器中，未能查找到相關的操作記錄，則系統(tǒng)就會自動提交到本地的ONS服務器上查詢，如查找到相關記錄，系統(tǒng)會自動反饋該物品的相關資源編碼地址，系統(tǒng)再通過該資源編碼地址能夠查詢到該物品的編碼信息。
(二)系統(tǒng)實現。
本次基于生豬的追溯系統(tǒng)主要采用B/S架構，使用J2EE技術以Struts框架實現。數據庫服務器為SQL SERVER，操作系統(tǒng)為Window 7。此系統(tǒng)環(huán)境可以搭建一個運行良好，可擴展性強，易于維護的企業(yè)級Web應用系統(tǒng)。
這次的實驗是以寧波東錢湖養(yǎng)殖場的美國種公豬為例，從圖中我們能看到，系統(tǒng)完整的記錄生豬從東錢湖養(yǎng)殖場出場到寧波農貿批發(fā)市場最終銷售的整個實時狀態(tài)，并且通過射頻設備掃描，也可以得到生豬的出生日期，健康狀態(tài)等物理信息，讓消費者得到一個更為直觀的感受，從而達到放心食用。例如，當17個月的蛋雞在銷售時，銷售商就無法造假為45天速成雞，因為消費者可以通過蛋雞身上的電子EPC標簽獲得蛋雞的生產配送過程的全部物理信息。
三、結論
本文首先根據農產品冷鏈物流配送的需求，提出了基于RFID技術的冷鏈追溯系統(tǒng)框架，并對農產品冷鏈所涉及的相關上下游企業(yè)，在總體體系結構、追溯系統(tǒng)、數據獲取等方面進行了設計。在農產品冷鏈追溯功能中結合了RFID技術，應用相關物聯(lián)網技術對農產品冷鏈配送中的各種物流信息進行數據收集和追溯管理。最后以寧波市東錢湖養(yǎng)殖場生豬的生產配送為例，實現了農產品配送過程的可溯源。當農產品的品質出現不良等質量問題時，可追溯系統(tǒng)可以迅速的響應，向上進行追溯查詢，快速而準確的查找到相關的責任人。運用RFID，WEB等相關技術實現了對農產品質量的有效跟蹤管理，避免和降低了農產品在物流配送過程中的很多不必要的損耗。
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