基于RFID技术的“广益康”湘西黑猪肉跟踪追溯系统

易瑜

摘 要：研究利用RFID技术建立一个“广益康”湘西黑猪肉跟踪追溯系统.在“广益康”湘西黑猪肉供应链各环节中，应用RFID技术采集和记录相关信息，并上传到数据中心，从而实现对“广益康”湘西黑猪肉的跟踪和追溯，确保“广益康”湘西黑猪肉的质量安全，让消费者吃到放心的“广益康”湘西黑猪肉。

关键词：RFID 跟踪 追溯 数据中心

1.引言

“广益康”黑猪由湖南广益集团独家研发，国内育种专家、享受国务院政府津贴的孙宗炎教授领衔攻关，它是湘西黑猪、沅陵黑猪、黔邵花猪和梅山土猪最新科研育种成果。广益康黑猪因其肉质细嫩滑爽、鲜美醇香、食品安全性好，黑猪肉一上市，立即惊爆市场，深受消费者欢迎。“广益康”湘西黑猪肉在2010、2011、2012连续三年获得中国（湖南）国际农博会金奖的基础上，2012年9月份又荣获第十届中国国际农产品交易会猪肉类产品的唯一金奖，在中国中部国际农博会上深得广大消费者和专家评审团的好评，尽管市场均价每公斤达39.6元，但产品供不应求，市民回头率达90%以上。

本文将研究构建基于RFID技术的“广益康”湘西黑猪肉跟踪追溯系统，全程监控“广益康”湘西黑猪生产过程中的各个环节。“广益康”湘西黑猪从出生开始，就会佩戴一个含有芯片的电子耳标，被赋予唯一的ID身份。芯片時刻记录“广益康”湘西黑猪从育种到生长、检疫、加工再到销售各个环节的安全信息.佩戴“身份证”后，不仅可以保护“广益康”湘西黑猪品牌，还使其身价倍增。

2.RFID工作原理

通常来说，一个最基本的RFID系统由标签、天线和读写器三部分组成.如图1所示。标签（Tag）：由祸合元件与芯片组成，芯片中存有数据，附在物体上（或嵌入物体内部）以标识目标对象，用于和射频天线间进行通信；天线（Antenna）：发射射频电波信号和接收标签传递回来的射频信号；读写器（Reader）：通过天线来读取或写入标签信息的设备，与上层控制计算机通信.读写器有手持式和固定式的。RFID技术的基本工作原理为：读写器通过天线发送出射频信号，当标签进入天线工作的磁场范围时，就可以接收到读写器发出的射频信号，内置射频耦合元件凭借电磁感应产生感应电流，标签这时获得能量被激活，并将存储在芯片中的编码信息通过内置天线发送出去，或者由标签主动发送某一频率的信号；天线接收到来自标签的载波信号，经系统天线调制器传送给读写器，读写器对该信号进行读取信息并解码后，传送给上层控制计算机进行有关的数据处理；控制计算机系统判断标签的合法性后，将做出相应的处理和控制。

图1 RFID工作原理3.猪肉跟踪追溯系统的总体结构

系统采用B/S结构，为“广益康”湘西黑猪肉供应链上的各个环节提供统一的信息平台。在猪肉供应链中，采用RFID标签作为溯源信息的载体。个体猪在养殖过程中以RFID耳标标识，屠宰后在RFID标签上记载信息，在批发市场和销售终端将猪肉流通信息写入RFID标签。猪肉产品进入下一个环节后，供应链的下游企业用RFID技术采集关键信息并上传至信息平台，信息平台完成溯源信息的前后连接，并与后台数据库进行交互。根据所形成的完整的信息链，供应链上的各个实体均可在供应链的不同位置，在系统平台的基础上进行信息的跟踪与追溯。

该信息平台是一个开放的系统，“广益康”湘西黑猪产品供应链上的各企业以及消费者可以凭各自的权限登录系统，进行数据的上传和查询。“广益康”湘西黑猪肉跟踪与追溯系统的总体结构如图2。

图2 “广益康”湘西黑猪肉跟踪与

追溯系统的总体结构4.猪肉跟踪追溯系统业务流程的设计

为了实现全程的跟踪和追溯，需要在“广益康”湘西黑猪肉供应链的各关键点（生猪养殖场、屠宰场、批发市场和零售商）设置控制点，使用RFID标签记录跟踪追溯所需的信息。

4.1生猪养殖环节

生猪的养殖是整个系统流程中的第一个环节，也是周期最长的一个环节，使用养殖信息采集系统记录生猪从出生到出栏的所有信息，对“广益康”湘西黑猪的追溯有着非常重要的意义。生猪养殖会经历配种、怀孕、待产、仔猪、商品猪等不同的阶段，仔猪出栏后将给它佩戴具有唯一标识码的RFID电子耳标，并通过这个电子耳标把小猪的上辈信息关联起来。在养殖过程中，养殖人员通过RFID手持读写器将母猪、仔猪和成品猪的饲料信息、防疫信息、用药信息、检疫信息等写入挂在猪耳朵的RFID电子标签，并通过ZigBee无线网络传送到养殖信息采集系统，信息采集系统收到后，自动实时地上传到猪肉跟踪追溯系统中心数据库。当生猪出栏运往屠宰场时，工作人员用读写器将肉猪的出栏批号和目的地等出栏信息写进RFID电子耳标，并传送到养殖信息采集系统和中心数据库。 RFID技术和ZigBee技术在“广益康”湘西黑猪养殖场的应用，极大地提高了企业养殖管理的工作效率，也为“广益康”湘西黑猪肉的溯源提供了重要的源头信息。

4.2屠宰加工环节

屠宰加工环节是猪肉整个生产流程中最为复杂的一个环节。肉猪屠宰加工的时间比较短，但是环节却很多。生猪运到屠宰场后，首先由检疫人员查检产地检疫证、消毒证、免疫卡等合法证件，查证、验证无误后，生猪就可进入待宰区，通过RFID读写器采集并记录生猪来源、收购数量、检疫证、收购日期等信息，接着传送给屠宰加工信息采集系统，建立生猪屠宰加工电子档案，并由采集系统自动上传至中心数据库，而不合格的生猪将采取措施控制。如果遇到病猪，读写器立刻读取RFID电子耳标的数据信息进行追溯，并上报检疫单位，同时采取无害化处理等措施进行控制。生猪进入屠宰加工流水线后，屠宰完的猪肉肌体，将会绑定新的RFID电子标签。同时，读写器对原来电子耳标的数据读取，并写入新的RFID电子标签，实现标识的连续性和唯一性。接着向新标签写入流水线上采集到的数据信息，如屠宰时间、屠宰场编号、屠宰批号、月同体重量、宰后检疫信息以及冷却信息等，并上传信息采集系统和中心数据库。为了建立起猪肉和生猪的关联，达到屠宰加工环节信息跟踪与追溯的目的，我们可以设置屠宰批号与养殖场提供的生猪出栏批号相对应，这样就可以根据屠宰批号追查出肉猪什么时候进场，什么时候进行屠宰，由哪里的养殖场饲养等信息，实现猪肉的跟踪和追溯。

4.3批发环节

猪肉到达批发市场后，批发市场检測中心对猪肉产品进行相关指标的检测，不合格的产品立刻追溯并采取措施进行处理，合格产品就可进行批发。批发商将用批发市场专用RFID电子标签替换来自屠宰场的电子标签，然后使用读写器读取来自屠宰场的电子标签信息，并写入批发市场专用RFID电子标签。批发交易后，将交易的相关信息写入电子标签，同时把所采集的数据信息上传信息采集系统和中心数据库。

4.4销售环节

在销售环节，对销售场所和猪肉产品检测与监控，对RFID电子标签写入商品猪肉的库存量和销售记录，将销售过程中产生的数据信息写入并上传到销售信息采集系统和中心数据库，实现消费者对猪肉全过程的信息查询。在农贸市场、超市、便民肉店等零售终端，配备具有RFID标签的阅读功能和信息处理功能的专用电子称，读取电子标签信息后且称量每块切割的猪肉时，自动打印销售凭证，并在上面标注猪肉识别码，同时将每次称重数据上传信息采集系统，再通过互联网实时上传到中心数据库。配置自助终端查询机，消费者只要通过电子标签的识别码进行查询，或者通过工Internet、短信的方式输入猪肉产品识别码，就可以查询所购买猪肉的质量信息，即可以知道所买猪肉在哪里养殖、在哪里屠宰加工、检验检疫是否合格等信息。

5.终端查询系统设计

5.1设计流程

终端查询全部应用程序采用Microsoft Visual Stu-dio.NET2008面向对象编程技术以及C#语言开发，服务采用Windows IIS服务器和ASPNET语言搭建。对数据库更新采用了web Service ，XML文件包、Excel文件包等多种手段，以适应不同网络情况，达到方便、快捷和最优化使用。终端系统的整体设计流程如图3所示。

5.2页面设计

前台提供查询，布局为左右结构，点击左边的主题，在右边输入相应的查询关键字，查询结果显示在右边部分页面。后台管理，也设置为左右结构，左边包括了所有的管理模块。点击左边的模块，右边进入相应的管理页而。由于左边的管理模块内容多，设计为可以展开和收缩的类型。

图3 设计流程图 6.结束语

本文所研究的“广益康”湘西黑猪肉跟踪追溯系统，通过RFID记录整条供应链上的所有信息，并展示给消费者，让消费者能买到纯正、优质、安全的广益康湘西黑猪，真正吃到放心的“广益康”湘西黑猪肉。而全程的追踪和溯源可提高“广益康”湘西黑猪自身价值和品牌效应，带来非常可观的经济效益。

参考文献：

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基金项目：本文为2013年湖南省教育厅科研课题（编号： 13C788）；2012年娄底市科技计划项目“基于RFID技术生猪质量安全追溯系统的设计与实现”、 2013年娄底市科技计划项目“ 矿山安全智能监测无线传感器网络关键技术研究”的研究成果；娄底职业技术学院重点项目（2013ZK013、LZJY13ZZC32）的研究成果。