基于射頻識(shí)別技術(shù)食品樣品跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)

1、基于射頻識(shí)別技術(shù)食品樣品跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)摘 要：針對(duì)當(dāng)前檢驗(yàn)檢疫等技術(shù)機(jī)構(gòu)在食品樣品檢驗(yàn)過(guò) 程中，無(wú)法實(shí)時(shí)獲取樣品的動(dòng)態(tài)信息來(lái)跟蹤監(jiān)管樣品流轉(zhuǎn)的 現(xiàn)狀，在此提出基于射頻識(shí)別技術(shù)對(duì)食品檢驗(yàn)樣品進(jìn)行電子 監(jiān)管，以rfid電子標(biāo)簽為數(shù)據(jù)信息載體，來(lái)實(shí)時(shí)跟蹤、監(jiān) 控樣品從封裝、交接、流轉(zhuǎn)、檢驗(yàn)到處理的全過(guò)程，從而實(shí) 現(xiàn)食品檢驗(yàn)樣品的信息可查詢、流向可跟蹤、責(zé)任可追溯。關(guān)鍵詞：射頻識(shí)別；電子標(biāo)簽；電子監(jiān)管；樣品 跟蹤中圖分類號(hào)：tn9934文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)： 1004373x (2012) 22005903近年來(lái)，隨著對(duì)產(chǎn)品供應(yīng)鏈管理和質(zhì)量控制水平要求的 不斷提高，傳統(tǒng)的監(jiān)管模式已不能適應(yīng)現(xiàn)代化的需求

2、。經(jīng)過(guò) 近幾年的不斷努力，雖然我國(guó)政府、企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)相繼開(kāi) 展了基于射頻識(shí)別 rfid ( radio frequency identificaiton)在業(yè)務(wù)流程監(jiān)管與服務(wù)方面的應(yīng)用研究， 在進(jìn)出口貨物檢驗(yàn)檢疫監(jiān)管、物流、公共事業(yè)管理等行業(yè)或 領(lǐng)域內(nèi)初步實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)的rfid監(jiān)管與追溯應(yīng)用15。但是, 由于業(yè)務(wù)管理模式、運(yùn)作機(jī)制、成本、技術(shù)等各種原因，國(guó) 內(nèi)尚未有研究或應(yīng)用項(xiàng)目涉及技術(shù)機(jī)構(gòu)尤其官方檢驗(yàn)檢疫 技術(shù)機(jī)構(gòu)的食品檢驗(yàn)樣品全流程跟蹤控制領(lǐng)域。當(dāng)前，檢驗(yàn)檢疫等技術(shù)機(jī)構(gòu)在食品樣品檢驗(yàn)過(guò)程中，采 用條形碼技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)追溯管理。這種方法一般均采用人工方 法近距離讀取條碼，無(wú)法做到實(shí)時(shí)、快速地獲得

3、大批量食品 的質(zhì)量信息。同時(shí)，其在流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)上也無(wú)法提供食品所處環(huán) 境、狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)記錄。因此，在這樣的運(yùn)作模式下，常 常容易導(dǎo)致食品檢驗(yàn)樣品信息傳遞慢、差錯(cuò)率高，追溯性不 強(qiáng)、業(yè)務(wù)進(jìn)展?fàn)顟B(tài)不明、糾錯(cuò)成本高等多個(gè)問(wèn)題。本文結(jié)合檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心的業(yè)務(wù)需求，開(kāi)展檢驗(yàn)檢疫 食品樣品流動(dòng)跟蹤監(jiān)控管理的研究，提出基于rfid技術(shù)對(duì) 食品檢驗(yàn)樣品進(jìn)行電子監(jiān)管，實(shí)時(shí)監(jiān)控樣品封裝、運(yùn)輸、交 接、流轉(zhuǎn)、檢測(cè)到處理的全過(guò)程動(dòng)態(tài)信息，來(lái)實(shí)現(xiàn)食品檢驗(yàn) 樣品信息的可追溯化、可監(jiān)控化，從而推動(dòng)檢驗(yàn)檢疫技術(shù)機(jī) 構(gòu)的信息化建設(shè)和進(jìn)出口商品檢驗(yàn)檢疫電子監(jiān)管的應(yīng)用。1系統(tǒng)技術(shù)方案1.1食品樣品檢驗(yàn)的信息流分析食品樣品檢驗(yàn)包括制樣

4、、倉(cāng)儲(chǔ)、檢驗(yàn)、銷毀4個(gè)環(huán)節(jié)， 按照信息可查詢、流向可跟蹤、責(zé)任可追溯的基本要求，系 統(tǒng)采用以rfid電子標(biāo)簽為基本流動(dòng)數(shù)據(jù)載體和基本信息單 元68。針對(duì)不同階段的業(yè)務(wù)特點(diǎn)和需求，系統(tǒng)選擇不同 的rfid讀寫設(shè)備、rfid電子標(biāo)簽以及不同的標(biāo)簽閱讀形式。 其中涉及到兩個(gè)貼有rfid電子標(biāo)簽的周轉(zhuǎn)容器：周轉(zhuǎn)箱和 周轉(zhuǎn)盒。周轉(zhuǎn)盒用來(lái)盛放需要檢驗(yàn)的食品樣品；周轉(zhuǎn)箱則用 來(lái)裝已制好樣的周轉(zhuǎn)盒，每個(gè)周轉(zhuǎn)箱的最大容量為12個(gè)周 轉(zhuǎn)盒。其業(yè)務(wù)流程及數(shù)據(jù)信息如下：（1）制樣階段此階段是通過(guò)單標(biāo)簽的讀寫操作，往rfid電子標(biāo)簽內(nèi) 錄入單個(gè)樣品具體信息。由于讀寫距離比較近，此階段選取 低頻rfid讀寫設(shè)備。綜合業(yè)務(wù)

5、部門基于接收的形形色色的食品樣品，將其分 類裝進(jìn)貼有rfid標(biāo)簽的周轉(zhuǎn)盒，并同時(shí)往rfid標(biāo)簽內(nèi)寫入 相對(duì)應(yīng)的樣品編號(hào)、名稱信息、狀態(tài)信息，此即完成樣品的 制樣過(guò)程。將已制好樣的樣品置入周轉(zhuǎn)箱內(nèi)，即完成樣品周 轉(zhuǎn)箱的生成操作，實(shí)現(xiàn)了樣品、周轉(zhuǎn)箱的信息綁定。其具體 流程圖如圖1所示。此階段是通過(guò)多標(biāo)簽的群讀、寫操作，更改每個(gè)rfid 電子標(biāo)簽的狀態(tài)信息，并為每個(gè)周轉(zhuǎn)箱分配相應(yīng)的庫(kù)存位置 信息。由于讀寫范圍比較大，此階段選用超高頻rfid讀寫 設(shè)備。其具體業(yè)務(wù)流程如圖2所示。此階段是通過(guò)單標(biāo)簽的讀、寫操作，更改每個(gè)rfid電 子標(biāo)簽的狀態(tài)信息，以及綁定相應(yīng)的檢驗(yàn)樣品成員信息。由 于讀寫范圍要求不高

6、，此階段選用高頻rfid讀寫設(shè)備。其 具體業(yè)務(wù)流程如圖3所示。此階段是通過(guò)單標(biāo)簽的讀、寫操作，更改每個(gè)rfid電 子標(biāo)簽的狀態(tài)信息，以及綁定相應(yīng)的檢驗(yàn)樣品成員信息。由 于讀寫范圍要求不高，此階段選用高頻rfid讀寫設(shè)備。其 具體業(yè)務(wù)流程如圖4所示。本文提出的基于rfid的食品檢驗(yàn)樣品跟蹤管理系統(tǒng)共 分為4個(gè)層次910,自底向上依次為：(1) 網(wǎng)絡(luò)通信層(實(shí)現(xiàn)信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸)；(2) 系統(tǒng)設(shè)備層(rfid硬件設(shè)備，其中包括低頻、 高頻、超高頻讀寫器和電子標(biāo)簽)；(3) 信息資源層(根據(jù)rfid獲取的數(shù)據(jù)資源，建立 相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng))；(4) 系統(tǒng)業(yè)務(wù)層(基于業(yè)務(wù)流程開(kāi)發(fā)制樣模塊、入 庫(kù)模塊、檢驗(yàn)

7、模塊、留樣及銷毀模塊，以及跟蹤查詢模塊)。本系統(tǒng)采用sql server2005作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，基于寫 入、存儲(chǔ)在電子標(biāo)簽內(nèi)的原始數(shù)據(jù)為基表，分別建立包括樣 品信息表、周轉(zhuǎn)箱信息表、樣品狀態(tài)信息表、周轉(zhuǎn)箱狀態(tài)信 息表、檢驗(yàn)庫(kù)信息表等數(shù)據(jù)表。考慮到系統(tǒng)的友好性與兼容 性，基于.net平臺(tái)，采用c#實(shí)現(xiàn)管理系統(tǒng)功能模塊：(1) rfid讀寫設(shè)備的配置模塊該模塊包括通信端口號(hào)設(shè)置、天線號(hào)設(shè)置、天線能量設(shè) 置、服務(wù)器遠(yuǎn)程連接等功能。(2) 業(yè)務(wù)操作功能模塊配置好rfid硬件設(shè)備參數(shù)，與遠(yuǎn)程服務(wù)器建立連接， 即可對(duì)食品檢驗(yàn)樣品進(jìn)行業(yè)務(wù)流程操作： 制樣：讀取周轉(zhuǎn)箱編號(hào)；同時(shí)，將樣品編號(hào)寫入樣 品電子標(biāo)簽內(nèi)； 入庫(kù)：讀取周轉(zhuǎn)箱、樣品標(biāo)簽內(nèi)信息，與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi) 的信息進(jìn)行匹對(duì)；信息一致，則點(diǎn)擊界面''自動(dòng)分配貨位” 按鈕，為其分配相應(yīng)的檢驗(yàn)庫(kù)存儲(chǔ)貨位； 檢驗(yàn)：基于檢驗(yàn)清單需求，點(diǎn)擊界面“查詢”按鈕, 根據(jù)查詢的檢驗(yàn)樣品貨位信息，取出樣品去檢驗(yàn)； 留樣或銷毀：檢驗(yàn)完成，讀取樣品