呂蔭潤(rùn)　鄭麗敏

摘 要：可追溯系統(tǒng)是保證畜產(chǎn)品質(zhì)量安全的重要手段，射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）應(yīng)用于畜產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)的個(gè)體標(biāo)識(shí)已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。本文闡述了利用RFID技術(shù)構(gòu)建畜產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)對(duì)于食品安全問(wèn)題的重要性和必要性。文章介紹了RFID技術(shù)的基本原理和特點(diǎn)，RFID技術(shù)在可追溯系統(tǒng)中應(yīng)用的主要技術(shù)指標(biāo)，回顧了發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)可追溯制度建設(shè)和可追溯系統(tǒng)的實(shí)施情況，比較了國(guó)內(nèi)可追溯系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀，歸結(jié)出RFID技術(shù)與計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信、自動(dòng)化等技術(shù)在可追溯系統(tǒng)中的應(yīng)用情況。最后結(jié)合我國(guó)追溯系統(tǒng)發(fā)展面臨的RFID技術(shù)不成熟、制度不完善、自動(dòng)化水平低等問(wèn)題及當(dāng)前的研究現(xiàn)狀提出了改進(jìn)的方向及發(fā)展的趨勢(shì)，為建立適合中國(guó)國(guó)情的基于RFID技術(shù)的家畜和畜產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)提供參考。

關(guān)鍵詞：射頻識(shí)別技術(shù)；追溯系統(tǒng)；畜產(chǎn)品

中圖分類號(hào)：TS251.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2013）05-0026-05

隨著瘋牛病、口蹄疫、禽流感等疫情的不斷發(fā)生，畜產(chǎn)品的安全與可追溯已成為政府、企業(yè)及消費(fèi)者關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。我國(guó)2006年11月1日起施行的《農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法》對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全做了明確的規(guī)定。農(nóng)業(yè)部同時(shí)發(fā)布了《畜禽標(biāo)識(shí)和養(yǎng)殖檔案管理辦法》《牲畜耳標(biāo)定購(gòu)、生產(chǎn)、發(fā)放、使用規(guī)范》等相關(guān)規(guī)范確保畜產(chǎn)品追溯工作順利進(jìn)行。建立完善的畜產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)對(duì)提高我國(guó)畜產(chǎn)品的安全性和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。

對(duì)畜產(chǎn)品的個(gè)體標(biāo)識(shí)是建立追溯系統(tǒng)的基礎(chǔ)與核心環(huán)節(jié)。通?？捎玫臉?biāo)識(shí)手段有動(dòng)物體標(biāo)記、激光刺字、條形碼耳標(biāo)、射頻識(shí)別（radio frequency identification，RFID）標(biāo)簽等，其中二維條形碼耳標(biāo)在抗磨損性和可識(shí)讀性都較高，在我國(guó)得到較為廣泛的應(yīng)用[1]。近年來(lái)，隨著RFID技術(shù)的快速發(fā)展，RFID標(biāo)簽由于其掃描快速簡(jiǎn)單、穿透性強(qiáng)、可重復(fù)利用、具有數(shù)據(jù)記錄功能、安全性高等優(yōu)點(diǎn)在農(nóng)畜產(chǎn)品追溯領(lǐng)域得到了越來(lái)越多的關(guān)注與應(yīng)用。隨著RFID技術(shù)與傳感器、通信、計(jì)算機(jī)等技術(shù)的結(jié)合，可追溯系統(tǒng)在我國(guó)已得到了廣泛的研究與發(fā)展，但在相關(guān)法律法規(guī)的完善、射頻識(shí)別技術(shù)的發(fā)展與推廣、信息的高效采集和系統(tǒng)自動(dòng)化等方面還有待提高。

1 射頻識(shí)別技術(shù)的基本原理與特點(diǎn)

1.1 RFID定義

RFID是一種基于無(wú)線通訊的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)射頻信號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，無(wú)需與目標(biāo)建立機(jī)械或光學(xué)接觸。從1948年第1篇相關(guān)論文的發(fā)表[2]、到沃爾瑪超市的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用至今，RFID技術(shù)已經(jīng)具有了很長(zhǎng)的發(fā)展歷史[3]。隨著技術(shù)的逐漸成熟，RFID在倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)與物流、門票和運(yùn)輸、制造業(yè)、醫(yī)療、身份證和護(hù)照、追溯等領(lǐng)域都有了廣泛的應(yīng)用[4]。

一個(gè)完整的RFID應(yīng)用系統(tǒng)主要由讀寫器、應(yīng)答器（標(biāo)簽）及應(yīng)用軟件系統(tǒng)3部分組成。讀寫器由天線、耦合元件等組成，是用來(lái)讀寫標(biāo)簽信息并與后臺(tái)服務(wù)器交互的設(shè)備，可以分為固定式讀寫器和移動(dòng)式讀寫器，固定式讀寫器通常體積較大，信號(hào)強(qiáng)，讀寫距離遠(yuǎn)，而移動(dòng)式讀寫器攜帶方便，易于在經(jīng)常移動(dòng)的環(huán)境中工作。后臺(tái)系統(tǒng)主要是對(duì)RFID讀寫器收集到的信息進(jìn)行儲(chǔ)存與處理。

1.2 標(biāo)簽分類及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 有源與無(wú)源標(biāo)簽

根據(jù)是否有電源供應(yīng)標(biāo)簽可以被動(dòng)式（無(wú)源）標(biāo)簽和主動(dòng)式標(biāo)簽（有源）。主動(dòng)式標(biāo)簽有內(nèi)部電源，可以主動(dòng)向讀寫器發(fā)送射頻信號(hào)，存儲(chǔ)能力及讀寫距離均強(qiáng)于被動(dòng)標(biāo)簽[5]。被動(dòng)式RFID標(biāo)簽（無(wú)電源供應(yīng)）構(gòu)造簡(jiǎn)單，成本低廉，易于生產(chǎn)。通過(guò)讀寫器產(chǎn)生的電磁場(chǎng)激發(fā)內(nèi)部電流將標(biāo)簽中記錄的信息反射給讀寫器[6]。大部分射頻識(shí)別系統(tǒng)中使用的都是被動(dòng)式標(biāo)簽。

1.2.2 低頻、高頻和超高頻標(biāo)簽

頻率是區(qū)分各類標(biāo)簽的一個(gè)重要的因素，不同頻段的RFID產(chǎn)品會(huì)有不同的特性。目前所使用的標(biāo)簽主要分為低頻（LF，125～134.2kHz）、高頻（HF，13.56MHz）和超高頻（UHF，860～960MHz）。RFID技術(shù)首先在低頻得到廣泛的應(yīng)用和推廣。該頻率主要是通過(guò)電感耦合的方式進(jìn)行工作，通常能穿過(guò)各種材料而不降低讀取距離，工作在低頻的讀寫器不受任何特殊的許可限制，但是其讀寫距離較近，一般不超過(guò)20cm并且數(shù)據(jù)傳輸速率較慢，并且低頻標(biāo)簽只能讀標(biāo)簽數(shù)據(jù)，不可寫入。

高頻的感應(yīng)器一般通過(guò)負(fù)載調(diào)制的方式進(jìn)行工作。讀寫距離通常為10cm，不超過(guò)1.5m，具有防沖撞特性可同時(shí)讀取多個(gè)標(biāo)簽，并且可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率較快，價(jià)格便宜。在該頻段中主要使用ISO 14443 Proximity cards和ISO 15963兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。ISO 14443近耦合卡，依據(jù)載波的調(diào)制深度與位的編碼方式可分為TYPE A和TYPE B兩種，防沖撞原理分別為基于位沖撞檢測(cè)協(xié)議和通信系統(tǒng)命令序列。ISO15693遠(yuǎn)耦合卡，識(shí)別效率高，通過(guò)較大功率的閱讀器識(shí)別距離可達(dá)1m，采用輪詢機(jī)制、分時(shí)查詢的方式完成防沖突機(jī)制。

超高頻系統(tǒng)通過(guò)電場(chǎng)來(lái)傳輸能量，讀取距離較遠(yuǎn)，通?？蛇_(dá)3～10m，主要通過(guò)電容耦合的方式實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)傳輸速率非常高。但是環(huán)境雜質(zhì)對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懞艽?，易造成信息的快速衰減。超高頻中使用最多的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為ISO18000-6，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了空中接口協(xié)議，但對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并無(wú)限制。

在RFID的系列應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)中，ISO11784和ISO11785主要應(yīng)用于動(dòng)物的個(gè)體標(biāo)識(shí)，ISO11784標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了動(dòng)物識(shí)別的代碼結(jié)構(gòu)，其由8個(gè)字節(jié)64為組成，其中第27～64位的編碼方式由使用國(guó)自行規(guī)定。ISO11785標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了動(dòng)物識(shí)別的技術(shù)準(zhǔn)則，包括數(shù)據(jù)傳輸方法和讀寫器規(guī)范。工作頻率為低頻，數(shù)據(jù)傳輸方式有全雙工和半雙工兩種，采用頻移鍵控調(diào)制和反向不歸零編碼。標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有對(duì)標(biāo)簽樣品尺寸、封裝模式加以規(guī)定，因此可以根據(jù)動(dòng)物的實(shí)際情況設(shè)計(jì)成各種式樣，比如耳標(biāo)、項(xiàng)圈等。

1.3 標(biāo)簽設(shè)計(jì)

近年來(lái)，超高頻RFID由于其良好的讀寫距離和傳輸速率在研究和應(yīng)用領(lǐng)域得到了更多的關(guān)注。其標(biāo)簽設(shè)計(jì)中通常需要考慮的因素有芯片靈敏度、天線增益，天線極化，阻抗匹配等[7]。芯片靈敏度主要由電壓倍增器、功率匹配網(wǎng)絡(luò)、反向散射調(diào)制器等因素影響[8]。影響天線設(shè)計(jì)的主要因素包括天線的頻率范圍，尺寸，標(biāo)識(shí)物體的移動(dòng)性、成本等因素[9]。在實(shí)際應(yīng)用中，還需要考慮傳播途徑中由于濕度、障礙物等因素引起的信號(hào)損失[10]。

1.4 RFID安全問(wèn)題

隨著RFID技術(shù)的廣泛應(yīng)用，它所帶來(lái)的安全問(wèn)題也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。RFID安全問(wèn)題主要包括隱私和認(rèn)證。隱私問(wèn)題包括標(biāo)簽跟蹤和信息泄露，認(rèn)證問(wèn)題包括標(biāo)簽克隆、置換等影響對(duì)標(biāo)簽合法性判斷的問(wèn)題[11]。由于RFID使用的是低成本芯片，構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的安全協(xié)議，這是導(dǎo)致RFID安全問(wèn)題難以解決的關(guān)鍵因素。目前主要的解決辦法分為物理安全機(jī)制和安全協(xié)議[12]。前者包含Kill命令、阻塞標(biāo)簽和夾子標(biāo)簽等，后者包括Hash-Lock協(xié)議、Hash鏈協(xié)議、分布式RFID詢問(wèn)-應(yīng)答認(rèn)證協(xié)議等。

2 RFID在畜牧業(yè)中應(yīng)用的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

無(wú)線射頻技術(shù)已經(jīng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的動(dòng)物個(gè)體識(shí)別與跟蹤、牲畜管理、精細(xì)農(nóng)業(yè)、冷藏鏈管理等方面有了廣泛的應(yīng)用[13]。近些年來(lái)，隨著RFID技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展以及成本的不斷下降，RFID在追溯系統(tǒng)中的應(yīng)用也得到了廣泛的關(guān)注與研究。

2.1 國(guó)外畜產(chǎn)品追溯系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

目前可追溯系統(tǒng)已在發(fā)達(dá)國(guó)家的畜牧業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。2002年，歐盟啟動(dòng)了食品追溯項(xiàng)目，主要應(yīng)用在牛的生產(chǎn)和流通領(lǐng)域，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)建立牛的驗(yàn)證和注冊(cè)體系，采用統(tǒng)一的中央數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)所有生產(chǎn)信息進(jìn)行統(tǒng)一管理[14]。以實(shí)現(xiàn)牛肉從牧場(chǎng)到餐桌的全過(guò)程質(zhì)量控制。使牛肉從農(nóng)場(chǎng)的養(yǎng)殖到運(yùn)輸、屠宰、分割、貯存、加工和市場(chǎng)銷售的生產(chǎn)鏈中生產(chǎn)監(jiān)管透明，個(gè)體信息記錄詳盡，相關(guān)檢測(cè)報(bào)告及證書保存完整，可供消費(fèi)者查詢，并且在意外情況下可以順利召回。

美國(guó)農(nóng)業(yè)部建立了全國(guó)動(dòng)物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（national animal identification system，NAIS），用于監(jiān)測(cè)家禽家畜及其他飼養(yǎng)類動(dòng)物，以預(yù)防死亡性疾病的傳播[15]。NAIS主要包括養(yǎng)殖場(chǎng)注冊(cè)、動(dòng)物標(biāo)識(shí)和信息跟蹤等環(huán)節(jié)。同時(shí)，在一些食品工業(yè)中制定了危害分析與關(guān)鍵控制點(diǎn)（hazard analysis critical control point，HACCP）安全標(biāo)準(zhǔn)來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)，除此之外，還建立了先進(jìn)的食源性疾病監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括食源疾病實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、分子分型監(jiān)測(cè)網(wǎng)等。

澳大利亞強(qiáng)制采用可追溯系統(tǒng)，建立了國(guó)家牲畜標(biāo)識(shí)系統(tǒng)（national livestock identification scheme，NLIS），主要用于牛和羊的質(zhì)量追溯。該系統(tǒng)中的牛即使用了電子耳標(biāo)作為牲畜的永久身份標(biāo)識(shí)，對(duì)動(dòng)物個(gè)體從出生到屠宰的全過(guò)程進(jìn)行跟蹤。

在亞洲地區(qū)，2002年7月日本為應(yīng)對(duì)瘋牛病而制定法律對(duì)牛肉生產(chǎn)強(qiáng)制實(shí)行可追溯系統(tǒng)，規(guī)定牛飼養(yǎng)場(chǎng)必須每頭牛佩戴具有個(gè)體識(shí)別號(hào)的耳標(biāo)，以記錄每頭牛的基本信息，包括標(biāo)識(shí)號(hào)、品種、性別和飼養(yǎng)歷史等信息。同期，將可追溯系統(tǒng)推廣到豬肉和肉雞等肉食行業(yè)。韓國(guó)政府已頒布農(nóng)畜產(chǎn)品追溯制度的相關(guān)法律，并且強(qiáng)制執(zhí)行生產(chǎn)必須安裝RFID自動(dòng)追溯系統(tǒng)[16]。

與此同時(shí)，國(guó)外許多企業(yè)也以RFID技術(shù)為基礎(chǔ)研制了許多家畜精細(xì)飼養(yǎng)技術(shù)[17]。例如，荷蘭Nedap公司的Velos系統(tǒng)打破了定位欄養(yǎng)豬模式，美國(guó)奧斯本工業(yè)公司生產(chǎn)了全自動(dòng)母豬飼喂站，利用電子控制的飼喂站管理群體飼養(yǎng)母豬中的人工采食并可以對(duì)母豬個(gè)體進(jìn)行發(fā)情探測(cè)。

利用電子標(biāo)簽對(duì)動(dòng)物個(gè)體進(jìn)行標(biāo)識(shí)在國(guó)外已經(jīng)得到了普遍的應(yīng)用。動(dòng)物個(gè)體信息在國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)建立的中央數(shù)據(jù)庫(kù)保存。同時(shí)，RFID技術(shù)也已被廣泛應(yīng)用到動(dòng)物個(gè)體的精確飼喂以及動(dòng)物產(chǎn)品的銷售供應(yīng)鏈中。RFID的應(yīng)用進(jìn)一步保證了畜產(chǎn)品的可追溯性和安全性。

2.2 國(guó)內(nèi)畜產(chǎn)品追溯系統(tǒng)的研究進(jìn)展

構(gòu)建畜產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)對(duì)于我國(guó)的食品安全和國(guó)際貿(mào)易具有重要作用，在國(guó)內(nèi)也已經(jīng)得到了廣泛的關(guān)注與研究[18]。近些年來(lái)，隨著技術(shù)的發(fā)展，RFID在我國(guó)追溯系統(tǒng)的發(fā)展中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用了，目前在我國(guó)使用較廣泛的是養(yǎng)牛及養(yǎng)豬行業(yè)。

施亮等[19]采用B/S（瀏覽器/服務(wù)器）模式結(jié)構(gòu)體系，基于RFID技術(shù)構(gòu)建了肉牛養(yǎng)殖可追溯系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)每頭肉牛的養(yǎng)殖信息的自動(dòng)采集，為每頭肉牛建立了詳細(xì)的追溯檔案，可在Internet上進(jìn)行快速查詢。系統(tǒng)解決了肉牛養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中對(duì)肉牛個(gè)體的質(zhì)量監(jiān)控及追溯，使用RFID標(biāo)簽可快速獲取牛身份編號(hào)，但是操作記錄在手持機(jī)中，需要與計(jì)算機(jī)通過(guò)串口通信將數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)中。

吳滄海等[20]也將RFID與Zigbee技術(shù)進(jìn)行了結(jié)合，提出了一種牛場(chǎng)的無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，方便進(jìn)行牛只管理、產(chǎn)奶管理等。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的在于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的牛群管理，其包括的硬件設(shè)備及功能模塊過(guò)多，實(shí)現(xiàn)困難。

耿麗微等[21]通過(guò)采用瘤胃式動(dòng)物超高頻電子標(biāo)識(shí)為每頭奶牛建立一個(gè)永久性的數(shù)據(jù)檔案，實(shí)行一畜一標(biāo)，通過(guò)RFID技術(shù)及單片機(jī)與PC通信技術(shù)對(duì)遠(yuǎn)處的電子標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別與讀寫。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)每頭奶牛電子標(biāo)識(shí)的遠(yuǎn)距離識(shí)讀，可以高效的對(duì)奶牛進(jìn)行監(jiān)控與管理，為精細(xì)養(yǎng)牛的重要依據(jù)，但系統(tǒng)中對(duì)牛的養(yǎng)殖信息沒(méi)有進(jìn)行有效的記錄與管理。

馬紅[22]根據(jù)我國(guó)養(yǎng)牛業(yè)現(xiàn)代化管理程度不高，缺乏可追溯管理等發(fā)展現(xiàn)狀建立了以RFID為基礎(chǔ)的奶牛電子標(biāo)識(shí)管理系統(tǒng)、奶牛肉牛精密喂養(yǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)并優(yōu)化了牛場(chǎng)日常管理系統(tǒng)。通過(guò)精確飼喂提高奶料比，提高牧場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益，保證乳肉制品的安全性。

周仲芳等[23]建立了基于無(wú)線射頻技術(shù)的活豬檢驗(yàn)檢疫監(jiān)督管理電子化系統(tǒng)，系統(tǒng)使用了低頻耳標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)活豬飼養(yǎng)、出欄檢疫、運(yùn)輸及屠宰加工等全過(guò)程溯源追溯管理。該系統(tǒng)對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)、屠宰場(chǎng)通道設(shè)計(jì)提出了一定的要求，并對(duì)耳標(biāo)回收利用情況進(jìn)行了測(cè)試，為活豬檢驗(yàn)檢疫監(jiān)督提供了參考。

馬從國(guó)等[24]為了控制養(yǎng)殖環(huán)境和提高養(yǎng)殖效益，提出了基于現(xiàn)場(chǎng)總線的生豬生長(zhǎng)環(huán)境的小氣候監(jiān)控系統(tǒng)和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)影響肉豬生長(zhǎng)的溫度、溫度進(jìn)行有效控制。該環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)為精細(xì)飼養(yǎng)提供了重要的參考，系統(tǒng)還需要對(duì)影響生長(zhǎng)環(huán)境的其他因素例如氨氣、硫化氫等有害氣體進(jìn)行綜合控制，系統(tǒng)對(duì)不良環(huán)境的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)能力也亟待提高。

胡圣杰[25]使用高頻RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)母豬的標(biāo)識(shí)與自動(dòng)識(shí)別，并以此為基礎(chǔ)建立了母豬自動(dòng)飼喂控制系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)采集耳標(biāo)編號(hào)、體質(zhì)量、進(jìn)食時(shí)間、進(jìn)食量及接觸公豬頻次等數(shù)據(jù)，結(jié)合單片機(jī)控制飼喂裝置，實(shí)現(xiàn)母豬的自動(dòng)化飼喂、進(jìn)食情況統(tǒng)計(jì)及生長(zhǎng)管理。系統(tǒng)目前屬于模擬階段，其實(shí)現(xiàn)還需要良好的硬件支持與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境測(cè)試。

羅清堯等[26]采用超高頻RFID技術(shù)，設(shè)計(jì)了適合生豬胴體的RFID標(biāo)簽，開(kāi)發(fā)了標(biāo)簽在線讀寫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了生豬屠宰流水線上豬只胴體的RFID標(biāo)識(shí)和遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)讀。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了生豬屠宰過(guò)程中溯源關(guān)鍵點(diǎn)的生豬屠宰標(biāo)識(shí)信息的可靠采集、傳輸與處理等，同時(shí)解決了進(jìn)入超市的胴體RFID標(biāo)簽與終端零售產(chǎn)品分割標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)換問(wèn)題。

白紅武等[27]結(jié)合軟件構(gòu)件技術(shù)的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀，將地理信息系統(tǒng)（geographic information system，GIS）、物流管理和軟構(gòu)件技術(shù)引入農(nóng)產(chǎn)品追溯領(lǐng)域，研究了設(shè)施定位、車輛路線、空間追溯、產(chǎn)品查詢與召回等功能，提出了基于GIS的生豬及產(chǎn)品的可視化追溯框架結(jié)構(gòu)。任守綱等[28]結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)及電子產(chǎn)品代碼（electronic product code，EPC）等技術(shù)，提出了基于RFID的肉品企業(yè)資源平臺(tái)架構(gòu)，設(shè)計(jì)了肉品銷售跟蹤及追溯體系。追溯系統(tǒng)通過(guò)對(duì)象名解析服務(wù)（object name service，ONS）服務(wù)器獲得肉品的流通信息，將這些信息與節(jié)點(diǎn)的地理信息相結(jié)合，通過(guò)GIS進(jìn)行直觀展示。通過(guò)引入GIS使肉品在流通銷售領(lǐng)域的追溯更加直觀與快捷，同時(shí)追溯功能的實(shí)現(xiàn)對(duì)RFID信息的采集、數(shù)據(jù)安全及可視化追溯平臺(tái)的建立均提出了更高的要求。

隨著RFID技術(shù)在國(guó)內(nèi)畜產(chǎn)品可追溯系統(tǒng)中的應(yīng)用，研究人員結(jié)合計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、GIS及物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，利用電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)物個(gè)體的有效標(biāo)識(shí)并重點(diǎn)關(guān)注了動(dòng)物的精確飼喂及可追溯系統(tǒng)的自動(dòng)化及智能化，建立的可追溯系統(tǒng)也在不同的范圍內(nèi)得到了應(yīng)用。

3 RFID應(yīng)用中存在的問(wèn)題

3.1 法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題

RFID應(yīng)用中的法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)尚不完備，我國(guó)食品安全法規(guī)的覆蓋面、危害分析原則的應(yīng)用以及與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌方面等方面仍有很大差距[29]。相關(guān)食品安全學(xué)科體系和人才培養(yǎng)體系有待提高，人民群眾的食品安全意識(shí)信用和道德規(guī)范有待提高。農(nóng)獸藥殘留檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)等新技術(shù)與國(guó)際先進(jìn)水平差異較大。

RFID技術(shù)的應(yīng)用雖然開(kāi)始將畜產(chǎn)品追溯帶入便捷安全的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，但是目前，我國(guó)該技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中缺乏完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)國(guó)家之間所用標(biāo)準(zhǔn)也不同，完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并與國(guó)際接軌對(duì)RFID技術(shù)在追溯系統(tǒng)中的推廣具有重要作用。

3.2 RFID技術(shù)發(fā)展水平較低

目前我國(guó)RFID技術(shù)的發(fā)展水平不高，生產(chǎn)效率較低，生產(chǎn)成本高，在我國(guó)畜產(chǎn)品追溯的應(yīng)用仍屬于起步階段。除了部分發(fā)達(dá)城市外使用較少，并且絕大多數(shù)應(yīng)用均處于示范階段。在標(biāo)簽的選擇上要考慮多種問(wèn)題。當(dāng)前，標(biāo)簽經(jīng)過(guò)封裝制成動(dòng)物耳標(biāo)的生產(chǎn)成本仍然很高，標(biāo)簽的讀寫距離受封裝材料和環(huán)境的影響會(huì)產(chǎn)生大幅度的下降，在一些動(dòng)物（例如豬）的使用中容易被動(dòng)物之間相互破壞，耳標(biāo)在惡劣環(huán)境下的使用壽命和堅(jiān)固性都亟需提高，盡快找到更好的封裝材料對(duì)耳標(biāo)的推廣有重要作用。部分學(xué)者正在研究有機(jī)RFID標(biāo)簽在動(dòng)物食品溯源中的應(yīng)用前景[30]。有機(jī)RFID標(biāo)簽的使用可以有效的降低成本。在養(yǎng)殖環(huán)境中，通過(guò)手持讀寫器記錄信息，然而用來(lái)讀寫標(biāo)簽的讀寫器普遍成本很高，需要使用多個(gè)，并且讀寫器通常搭載WinCE系統(tǒng)，設(shè)備性能較差，難以開(kāi)發(fā)復(fù)雜的應(yīng)用。讀寫器一般工作于多標(biāo)簽的環(huán)境下，當(dāng)同時(shí)讀到多個(gè)標(biāo)簽時(shí)難以將標(biāo)簽編號(hào)與個(gè)體進(jìn)行對(duì)應(yīng)。

3.3 信息采集復(fù)雜，可靠性低

在我國(guó)畜產(chǎn)品的養(yǎng)殖方式受地區(qū)環(huán)境的影響復(fù)雜多變，難以形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)在全國(guó)推廣。大部分養(yǎng)殖場(chǎng)的現(xiàn)代化水平較低，硬件設(shè)施落后，使用的軟件系統(tǒng)的智能化程度不高，需要飼養(yǎng)的配合，給飼養(yǎng)員增加了部分工作負(fù)擔(dān)。農(nóng)業(yè)部在生豬飼養(yǎng)中開(kāi)發(fā)了二維碼耳標(biāo)并配戴在豬身上，進(jìn)行免疫操作進(jìn)行詳細(xì)的信息記錄時(shí)，飼養(yǎng)員需要掃描每頭豬所配帶的耳標(biāo)，但是由于豬活動(dòng)性較強(qiáng)、掃描時(shí)需要對(duì)準(zhǔn)耳標(biāo)、需要掃描的耳標(biāo)數(shù)量巨大，很大地增加了飼養(yǎng)員的工作負(fù)擔(dān)。當(dāng)前，飼養(yǎng)員在牲畜的飼養(yǎng)中仍占有極大的作用，然而飼養(yǎng)員招聘困難，文化水平較低，對(duì)于現(xiàn)代化的養(yǎng)殖設(shè)備和系統(tǒng)的使用有一定的困難，需要進(jìn)行必要的培訓(xùn)，對(duì)于部分比較先進(jìn)的飼喂管理系統(tǒng)的推廣有較大的阻力。同時(shí)，由于需要人工參與數(shù)據(jù)記錄，實(shí)現(xiàn)信息在傳遞和流通過(guò)程中不被篡改也是亟待解決的問(wèn)題[31]。

安全追溯系統(tǒng)的建立涉及到養(yǎng)殖、屠宰、運(yùn)輸和銷售等多個(gè)環(huán)節(jié)。目前的研究多針對(duì)其中某個(gè)方面，系統(tǒng)缺少有效的集成。研發(fā)的系統(tǒng)主要用于動(dòng)物生產(chǎn)信息、流通信息等的收集與保存，未對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的挖掘與處理。系統(tǒng)機(jī)械化程度不高，尤其在生產(chǎn)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)控制難度較大。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文介紹了RFID技術(shù)的基本原理和特點(diǎn)，回顧了發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)可追溯制度建設(shè)和可追溯系統(tǒng)的實(shí)施情況，歸納了RFID技術(shù)與計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信、自動(dòng)化等技術(shù)在國(guó)內(nèi)可追溯系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀，并結(jié)合我國(guó)追溯系統(tǒng)發(fā)展面臨的RFID技術(shù)不成熟、制度不完善等現(xiàn)狀提出了RFID技術(shù)在可追溯系統(tǒng)中應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。

受技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的限制，建設(shè)全國(guó)性的畜產(chǎn)品追溯系統(tǒng)還有相當(dāng)長(zhǎng)的路要走，RFID技術(shù)由于其眾多的優(yōu)點(diǎn)在追溯中的應(yīng)用已經(jīng)成為一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。隨著傳感器、測(cè)控、通信、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)等技術(shù)的不斷發(fā)展完善，RFID作為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)之一，將在畜牧業(yè)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，為有效推動(dòng)與提升現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展、增收及農(nóng)村繁榮提供強(qiáng)大的信息手段。

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