RFID在种子质量安全溯源系统中的应用

位自友+张立新

摘要：采用RFID技术建立一套种子质量安全溯源系统，用以追溯种子在生产、运输、销售等各个环节的详细信息，解决目前频繁发生的种子质量问题。以新疆棉种为例，采用C++编程语言与SQLServer2005数据库，开发棉种信息管理系统，同时设计棉种信息系统总体架构并对具体模块的设计进行阐述。棉花种子信息在整个流通过程中被详细记录在RFID电子标签里，一旦种子发生质量问题，便可以快速定位到出问题的环节。利用RFID技术对种子生产到消费全过程进行监控，实现种子实时、有效的溯源，能够保证种子质量的优质品质，促进我国农业稳定发展。

关键词：溯源系统；RFID；种子质量

中图分类号：S126；TP391.45 文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2014）08-0397-03

粮食是关系国家安全的战略性资源，种子是粮食安全的关键。种子居于农业生产链条的最上源，始终是农业发展的核心推动力，也是人类生存和发展的基础，优良种子对增加农作物产量和改善农作物品质起着至关重要的作用^[1]。但近年来种子质量问题日益凸显，不断出现的种子质量问题已经成为我国农业发展道路上的一大障碍。建立种子质量安全溯源系统可以强化种子管理，规范种子市场，最终实现“源头能控制，过程可追溯，质量有保证”的目标^[2]。这对于保护生产经营者和消费者的利益、保证粮食生产、促进农业生产发展以及维护农村社会稳定有着重大意义。目前，我国种子质量安全溯源系统的建设已经处于快速发展阶段，很多省市提出要逐步实现种子质量安全溯源^[3]。2009年年底温州市对农资产品实行溯源管理，种子、化肥都有了唯一的“身份证”；2010年辽宁省农业科学院创新中心孟未来采用先进的射频识别（radio frequency identification，RFID）技术，对种子质量安全溯源管理系统进行了研究；2012年年底种子质量全程跟踪与追溯系统经过实地使用和专家测评后在甘肃省通过验收鉴定；2013年年初山东省蓬莱市在玉米种子管理方面推出了溯源经营管理方法，给种子也设置了溯源条形码。本研究以如何实现棉种编码标志与全程档案数字化为切入点，进行各大功能模块设计。以棉种为例，采用先进的RFID技术，设计基于RFID种子质量安全溯源系统，实现棉花种子质量安全信息的快速追溯。棉花种子跟踪与溯源模型图如图1所示。

1 材料与方法

1.1 试验材料

棉花种子取自于新疆惠远种业股份有限公司的“惠远12号”品种；系统在ASP.NET 平台下采用B/S 体系结构进行设计，采用 C++ 进行编制；数据库选用SQLServer2005，通过ADO技术访问数据库，所需数据主要来自于“惠远12号”育种到播种各个环节的记录信息。

开发溯系统所用设备：VD-65 UHF发卡器、VF-642N UHF读写器、VA-991RFID天线、VH-70B手持式阅读器、 KSR195射频电缆和VT-86B电子标签。

1.2 试验方法

以RFID技术与种子质量控制点为核心，以溯源码技术为载体，采用固定读写器和便携式（手持式）读写器对数据进行自动化采集（数据采集采用B/S 模式实现通信连接），然后通过WiFi或GPRS 网络及时将数据传递到信息管理中心，从而建立棉花种子生产、加工、运输、销售数据化档案系统，实现从育种基地环境、生产管理档案、生产资料使用、种子认证、质检、贮藏、加工包装、运输、销售等环节的全程质量监控与查询。

该溯源系统主要用于新疆维吾尔自治区棉种企业，对棉种从试验田-生产加工-物流供应-农户播种的管理，在各个阶段建立相应档案，详细记录棉种生产基地、制造企业、生产日期以及棉种加工的主要技术指标。最后消费者可以凭借农产品外包装上的RFID电子标签，通过手机软件、查询终端或因特网来查询棉种的所有信息。

1.3 系统体系模型

棉花种子质量安全溯源系统所要实现的功能是“顺向可追踪，逆向可查询”，一方面管理者可以通过管理系统查询种子在加工、运输、销售环节的详细信息；另一方面消费者也可以根据棉花种植产地的研究报告，追溯到种子的生产厂家以及种子的各种技术参数。根据棉种质量安全溯源系统方案，构建基于RFID的系统模型，如图2所示。

在种子的跟踪方面，每个环节都会从伴随物流而来的RFID标签中获取上游的信息，并写入新的信息，一旦某环节出现了问题，造成了信息的缺失或错误，就会马上被下游的环节发现；而在溯源方面，通过RFID标签，各个节点的信息都是环环相扣的，只要凭RFID标签上的唯一标志，就可以逐级向上进行追查，直至找到目标^[5]。这样就实现了棉花种子在整个流通过程中信息的无缝连接。

3 结论与讨论

本研究主要结合RFID技术提出了一种基于RFID技术的棉种质量安全溯源系统设计方案，搭建了一个企业、社会、消费者三者的共赢平台，实现静态信息与动态信息有机结合，为相关企业管理、物流防伪、经销商、消费者，甚至政府监督职能部门提供更多的防伪物流与数字化监管的功能^[6]。对于企业来说，可追溯的产品自然更容易得到市场的认可，能够提升企业的品牌形象和价值；对于社会来说，由于RFID电子标签仿制、复制的成本和难度极高，这在一定程度上打击了假冒伪劣产品，净化了市场，利于营造和谐的社会环境；对于消费者来说，能保证购买到放心种子。

3.1 溯源系统的实用性讨论

该系统在种子流通过程中建立了详细的种子数据档案，并且赋予种子企业最高的用户管理权限，管理者可以实时把握种子销售情况，一旦发生种子质量问题，可以用信息手段追溯种子的根源，包括产地、企业、种子形状、中间经过的经销商等等。消费者可通过查询功能了解所购买种子的全部信息，打消消费者的疑虑，大大提升棉种市场竞争力。endprint

3.2 溯源系统的可靠性讨论

该系统采用先进的RFID技术，具有以下优点：（1）每个标签都有1个全球唯一的ID 号码——UID，UID 是在制作芯片的时候放在ROM 中的，无法修改和仿造；（2）无机械磨损，防污损；（3）读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口，保证其自身的安全性；（4）数据安全方面除标签的密码保护外，数据部分可用一些算法实现安全管理；（5）读写器与标签之间存在相互认证的过程；（6）数据存储量大、内容可多次擦写，不仅可以记录产品的品种信息、生产信息、序列号、销售信息等，还可以详细记录商品的销售区域、销售负责人、关键配件序列号等数据和信息，从而为商品添加了1个唯一、完整、保密、可追溯的身份和属性标志符^[7]。由此可以看出，利用RFID建立的种子质量安全溯源系统具有很强的安全性和稳定性。

3.3 溯源系统的经济性讨论

一方面是种子质量的提高直接带来的经济效益。种子质量的提高直接带来销售增长，利润会随着销售量一起增长；另一方面是节省生产成本间接带来的经济效益。运用种子质量安全溯源系统能打破部门条块分割，实现信息共享，完善监控手段，减少隐性成本^[8]。对于种子企业来说，从长期来看采用种子质量安全溯源系统能够带来较好的收益。首先，严厉打击了假冒伪劣种子，为企业挽回一部分损失；其次，提高了供应链效率，改善企业整体的生产效益；最后，提高了企业形象，增强了品牌价值。

参考文献：

[1]卜 祥，降蕴彰. 打造种业“航母”[J]. 农村经济，2009（12）：18-29.

[2]柳 萌. 蜂产品质量安全追溯系统设计与实现研究[J]. 安徽农业科学，2013，41（7）：3211-3214，3240.

[3]张土前，蒋平安，邹 鹏. 基于RFID与WebGIS的阿克苏苹果质量安全溯源系统[J]. 新疆农业科学，2012，49（8）：1519-1524.

[4]陈琴刚，李锋霞，马本学，等. 基于RFID技术的棉种溯源系统构建[J]. 江苏农业科学，2013，41（7）：388-390.

[5]张 奎，王 超，汤 璐. RFID在种子溯源管理中的应用[J]. 科技致富向导，2011（27）：17，50.

[6]田利梅. RFID在防伪技术上的应用[J]. 中国防伪报道，2006（10）：24-26.

[7]祝胜林，黄显会，张守全. 大型猪场基于RFID的信息平台研究与应用[J]. 广东农业科学，2007（3）：63-65.

[8]李泉溪，银 兵. 基于RFID的防伪物流管理系统研究[J]. 湖南工业大学学报，2009，23（5）：99-101.endprint

3.2 溯源系统的可靠性讨论

该系统采用先进的RFID技术，具有以下优点：（1）每个标签都有1个全球唯一的ID 号码——UID，UID 是在制作芯片的时候放在ROM 中的，无法修改和仿造；（2）无机械磨损，防污损；（3）读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口，保证其自身的安全性；（4）数据安全方面除标签的密码保护外，数据部分可用一些算法实现安全管理；（5）读写器与标签之间存在相互认证的过程；（6）数据存储量大、内容可多次擦写，不仅可以记录产品的品种信息、生产信息、序列号、销售信息等，还可以详细记录商品的销售区域、销售负责人、关键配件序列号等数据和信息，从而为商品添加了1个唯一、完整、保密、可追溯的身份和属性标志符^[7]。由此可以看出，利用RFID建立的种子质量安全溯源系统具有很强的安全性和稳定性。

3.3 溯源系统的经济性讨论

一方面是种子质量的提高直接带来的经济效益。种子质量的提高直接带来销售增长，利润会随着销售量一起增长；另一方面是节省生产成本间接带来的经济效益。运用种子质量安全溯源系统能打破部门条块分割，实现信息共享，完善监控手段，减少隐性成本^[8]。对于种子企业来说，从长期来看采用种子质量安全溯源系统能够带来较好的收益。首先，严厉打击了假冒伪劣种子，为企业挽回一部分损失；其次，提高了供应链效率，改善企业整体的生产效益；最后，提高了企业形象，增强了品牌价值。

参考文献：

[1]卜 祥，降蕴彰. 打造种业“航母”[J]. 农村经济，2009（12）：18-29.

[2]柳 萌. 蜂产品质量安全追溯系统设计与实现研究[J]. 安徽农业科学，2013，41（7）：3211-3214，3240.

[3]张土前，蒋平安，邹 鹏. 基于RFID与WebGIS的阿克苏苹果质量安全溯源系统[J]. 新疆农业科学，2012，49（8）：1519-1524.

[4]陈琴刚，李锋霞，马本学，等. 基于RFID技术的棉种溯源系统构建[J]. 江苏农业科学，2013，41（7）：388-390.

[5]张 奎，王 超，汤 璐. RFID在种子溯源管理中的应用[J]. 科技致富向导，2011（27）：17，50.

[6]田利梅. RFID在防伪技术上的应用[J]. 中国防伪报道，2006（10）：24-26.

[7]祝胜林，黄显会，张守全. 大型猪场基于RFID的信息平台研究与应用[J]. 广东农业科学，2007（3）：63-65.

[8]李泉溪，银 兵. 基于RFID的防伪物流管理系统研究[J]. 湖南工业大学学报，2009，23（5）：99-101.endprint

3.2 溯源系统的可靠性讨论

该系统采用先进的RFID技术，具有以下优点：（1）每个标签都有1个全球唯一的ID 号码——UID，UID 是在制作芯片的时候放在ROM 中的，无法修改和仿造；（2）无机械磨损，防污损；（3）读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口，保证其自身的安全性；（4）数据安全方面除标签的密码保护外，数据部分可用一些算法实现安全管理；（5）读写器与标签之间存在相互认证的过程；（6）数据存储量大、内容可多次擦写，不仅可以记录产品的品种信息、生产信息、序列号、销售信息等，还可以详细记录商品的销售区域、销售负责人、关键配件序列号等数据和信息，从而为商品添加了1个唯一、完整、保密、可追溯的身份和属性标志符^[7]。由此可以看出，利用RFID建立的种子质量安全溯源系统具有很强的安全性和稳定性。

3.3 溯源系统的经济性讨论

一方面是种子质量的提高直接带来的经济效益。种子质量的提高直接带来销售增长，利润会随着销售量一起增长；另一方面是节省生产成本间接带来的经济效益。运用种子质量安全溯源系统能打破部门条块分割，实现信息共享，完善监控手段，减少隐性成本^[8]。对于种子企业来说，从长期来看采用种子质量安全溯源系统能够带来较好的收益。首先，严厉打击了假冒伪劣种子，为企业挽回一部分损失；其次，提高了供应链效率，改善企业整体的生产效益；最后，提高了企业形象，增强了品牌价值。

参考文献：

[1]卜 祥，降蕴彰. 打造种业“航母”[J]. 农村经济，2009（12）：18-29.

[2]柳 萌. 蜂产品质量安全追溯系统设计与实现研究[J]. 安徽农业科学，2013，41（7）：3211-3214，3240.

[3]张土前，蒋平安，邹 鹏. 基于RFID与WebGIS的阿克苏苹果质量安全溯源系统[J]. 新疆农业科学，2012，49（8）：1519-1524.

[4]陈琴刚，李锋霞，马本学，等. 基于RFID技术的棉种溯源系统构建[J]. 江苏农业科学，2013，41（7）：388-390.

[5]张 奎，王 超，汤 璐. RFID在种子溯源管理中的应用[J]. 科技致富向导，2011（27）：17，50.

[6]田利梅. RFID在防伪技术上的应用[J]. 中国防伪报道，2006（10）：24-26.

[7]祝胜林，黄显会，张守全. 大型猪场基于RFID的信息平台研究与应用[J]. 广东农业科学，2007（3）：63-65.

[8]李泉溪，银 兵. 基于RFID的防伪物流管理系统研究[J]. 湖南工业大学学报，2009，23（5）：99-101.endprint