基于RFID和二维码技术的“盐池滩羊”可追溯系统

李春树

摘 要：针对目前羊肉食品安全的需要，建立了“盐池滩羊”养殖、屠宰、加工、销售等各个环节全过程可追溯系统，对规范盐池滩羊的科学化养殖，品牌知名度具有良好的推动作用。

关键词：RFID；二维码；盐池滩羊：食品溯源

中图分类号：S126 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2015）02-00-03

0 引 言

近年来，食品安全问题成为民众关注的热点问题，畜产品作为食品的源头之一引起了社会各界的高度重视，建立追溯管理系统成为食品安全的有效措施之一正在国内全面展开。基于RFID的物联网技术的成功运用为食品安全追溯提供了有效的技术保障。盐池是中国“滩羊之乡”，“盐池滩羊”肉质细嫩，无膻腥味，脂肪分布均匀，含脂率低，营养丰富，是上好的肉类食品。 基于RFID和二维码的“盐池滩羊”生产养殖屠宰销售可追溯系统能够全面带动“盐池滩羊”在国内市场及国际市场上的品牌知名度，规范盐池滩羊的科学化养殖，实现盐池滩羊食品的可追溯性，让民众能够吃到从牧场到餐桌信息可追溯的放心的羊肉。

1 RFID技术及二维码技术

1.1 RFID技术

RFID （Radio Frequency Identification）技术是一种无线射频识别的通信技术，它利用微波射频信号进行短距离非接触识别通信，因而又常被称为非接触卡、电子标签等。RFID技术可以快速识别运动物体，并且具有同时识别多个电子标签的防碰撞功能，其协议简单明了，操作简便实用，因而被广泛应用在工业、农业、物流业等行业，在食品安全溯源方面更是有着广阔的使用前景。

1.2 二维码技术

二维条码（2-dimensional bar code） 是在一维条码的技术之上发展而来的，相对于一维码对物体的标识而言，二维码其实是对物品的描述，因而二维码所含信息容量大，同时具有很强的纠错能力，矩阵式二维码是目前广泛应用的一种记录数据符号信息的二维码技术，其利用特定的几何图形按某种规律设计黑白相间的图形并且利用逻辑“0”、“1”进行代码编制相应的文字信息。可以通过通用的二维码读写器自动识别图像信息，实现信息自动处理。二维条码具有储存量大、保密性高、追踪性高、抗损性强、备援性大、成本便宜等特性，这些特性特别适用于表单、安全保密、追踪、证照、存货盘点、资料备援等方面。

2 “盐池滩羊”可追溯系统

“盐池滩羊”可追溯系统借助RFID技术，在生产养殖环节中，给每只羊佩戴一枚RFID电子耳标，为每只羊建立一套电子身份档案，羊的饲养和防疫的信息都将记录到数据库中，养殖场根据这些信息完成科学化的养殖过程，同时为以后的食品安全追溯提供数据信息。在羊屠宰加工分割销售过程中通过加贴二维码标签的方式，将养个体的养殖防疫信息写入二维码标签，让消费者可以通过二维码识读设备了解该产品的相关信息，做到食品安全溯源，实现从田间到餐桌的全程食品安全可追溯。

质量管理者通过对羊产品信息实时监测、清晰管理，同时可对出现问题的畜产品将按标识号码索查免疫档案，加强羊产品质量安全管理，不断提高羊产品产品质量。

3 “盐池滩羊”可追溯系统体系架构

“盐池滩羊”品牌可追溯系统是针对盐池地方滩羊养殖、屠宰、加工、销售等各环节产品的全过程追溯系统。该系统架构主要由六部分构成：畜产品生产质量安全追溯综合信息系统；养殖场信息管理系统；屠宰信息记录系统；运输信息记录系统；分割加工及消费信息管理系统；质量安全品牌查询追溯系统，其追溯系统架构如图1所示。

3.1 滩羊生产质量安全追溯综合信息系统

滩羊生产质量安全追溯综合信息系统是盐池滩羊可追溯系统的核心平台，该信息系统收集养殖场、屠宰场、运输环节、分割加工及消费环节、质量安全查询系统五个环节的基本数据，这些数据有静态数据，有各个环节产生的需要及时更新的动态数据，通过对这些数据的整理分析，产生如统计报表、实时数据调整与查校等功能数据供消费者使用。

图1 “盐池滩羊”可追溯系统体系架构

3.2 滩羊养殖场信息管理系统

滩羊养殖场信息管理系统是整个溯源过程中在养殖场管理人员使用的信息管理系统。养殖场工作人员在养殖过程中记录滩羊在养殖场中的生长发育和防疫全过程信息，录入可供追溯系统下一个环节使用的详细的每只滩羊的档案信息。这些信息包括盐池滩羊生长批次、通过RFID电子耳标进行标识的滩羊、每只滩羊的防疫及销售信息。通过固定或移动式的RFID读写器对具有唯一标识的电子耳标的读写来完成而滩羊个体信息如出生日期，出栏日期等、滩羊的用药记录、检疫销售等信息的采集、更新等功能，同时把这些记录信息同步到安全追溯综合信息系统平台，从而给滩羊的个体追溯带来可能。

3.3 滩羊屠宰信息记录系统

当滩羊出栏后，一般要在指定屠宰场进行屠宰，屠宰信息的完整记录是滩羊追溯系统必不可少的环节。滩羊屠宰信息记录系统的功能是维护全追溯系统的完整性，该系统其实是养殖场信息记录的补充，在养殖场信息记录的基础之上加上屠宰场的信息，保证屠宰厂生产出库的滩羊肉品与养殖场滩羊个体信息的关联。

采用RFID 技术实现在屠宰过程中的应用，关键是将满足屠宰生产工艺要求的特殊电子标签固定在屠宰生产线的挂钩上，每一只待宰滩羊的信息与挂钩上的电子标签信息一一对应，并在生产线重要的工序位置和检验检疫位置安装RFID 电子标签读写器、控制器等设备，这些设备全部通过网络与后台计算机连接起来。系统通过使用挂钩电子标签及其内部数据信息的读取和加载，实现对待宰滩羊和屠宰后滩羊胴体的一一对应及在整个屠宰过程中的追踪与追溯。

3.4 滩羊运输信息记录系统

滩羊屠宰完后，在装车过程中对胴体肉标签逐一扫描，记录运输车辆（车号、运输单位等）、线路等信息，实时上传数据，在滩羊生产质量安全追溯综合信息系统记录保存。然后将运输信息数据打印到二维码中，同铅封一并封存。接收肉品时，检查铅封，读取二维码信息，核实运输配送信息是否准确。

3.5 分割加工及消费信息管理系统

协议销售方购入滩羊肉产品，并对其进行分割、包装、出售。对于每一份分割品，销售人员都要将电子耳标上的相对应的二维码赋予其包装上标识作用的追溯码。此追溯码会同分割包装一起交到消费者手上。

3.6 滩羊质量安全查询追溯系统

滩羊质量安全查询追溯系统可作为追溯系统的终端环节，直接面向消费者，消费者可以在商场摆放的专用触摸查询平台，或者通过智能手机二维码扫描设备通扫描自己购买的肉产品的追溯二维码进行查询，消费者能够直观地看到肉品的全部追溯信息，一旦发现问题，就可以进行问题根源追溯。另外，质量安全追溯系统也可将相关企业介绍、肉类科普知识等信息记载，为企业提供展示自己的平台，为消费者和企业建立起一个可以有效沟通的渠道。

4 “盐池滩羊”可追溯系统网络拓扑流程

根据上述系统架构，通过建立监管管理系统，实现生产、流通及消费等环节全过程检验检疫、抽检、信用准入等实时信息监管，为滩羊肉类安全监管提供有效的管理手段。滩羊可追溯系统网络拓扑流程如图2所示。

图2 “盐池滩羊”可追溯系统网络拓扑流程

5 “盐池滩羊”可追溯系统传感部分基本硬件

5.1 RFID标签（电子耳环）

盐池滩羊用电子耳环选用如图3所示，一个最基本的RFID系统由标签、阅读器、天线构成。标签是附着于标识目标对象上具有唯一编码的芯片；阅读器也称为读写器，可以设计成手持式或者固定式阅读器用于录入或读出追溯系统各个环节所需的信息；天线的主要作用有两个，一是可以通过天线传递标签所需要的能量，二是利用天线在标签和读写器间传输信号。电子标签中的数据格式都是标准化的，只要按照约定的协议进行读取就能够完成标签与读写器之间的数据传输。一般情况下读写器通过非接触的方式读取附着在物体表面的电子标签数据，进而把读取的数据传输到电脑或者其他智能设备以备下一步处理。

图3 滩羊用电子标签

5.2 RFID手持设备（读写器）

图4 RFID读写器

RFID读写设备可以自己开发，也可以用市场上已有的配套设备，如图4。通过读写器记录所有的与滩羊生长、屠宰、运输、加工等各个环节的供管理部门和消费者查询的信息。

6 系统应用

目前该系统已经建成，正在逐步推广应用，测试过程中发现系统具有如下特点：感应式数据采集，操作更简单，更便捷。管理羊信息时，只需将数据采集器在射频电子标签附近轻轻一晃，即可识读且调出个体的基础资料及特征资料；获得的数据和信息不能破坏或修改；系统可对同一信息的羊批量一次写入，也可按需求逐一写入，个性化定制更快捷、更高效；系统使用由无源存储器的射频芯片组成的全封闭感应射频电子标签，具有全球唯一的ID码，经久耐用，不可篡改或复制；射频电子标签耐热、抗冻、防水、防震、抗电磁波、防油烟，能在恶劣环境下正常工作；系统能够提供与手持终端的数据通讯功能；完整的软件配套，制定及修改复杂的多级管理系统变得非常简单、方便； 智能化的数据备份功能，保证数据的稳定不丢失，保持长久；该系统为网络版管理系统，可应用在局域网上。各种信息透明化、即时化，各层管理者可通过网络简单快捷查询到各种饲养信息；对羊个体进行智能跟踪管理，在发生疫情的第一时间可追踪到病源，做到急时防控，追根溯源。

7 结 语

“盐池滩羊”品牌可追溯系统是针对宁夏盐池名牌羊肉产品的全过程追溯系统。系统以盐池滩羊的养殖、屠宰、分割，加工、运输及销售环节作为追溯体系，应用RFID和二维码技术贯穿于盐池羊肉食品安全始终，建立了一个养殖-屠宰-加工-消费-监测全程自动追溯体系，具有良好的应用价值。

参考文献

[1]唐艳薇 郭中华. 清真牛羊肉溯源系统中QRCode二维码的应用研究[J].安徽农业科学 ，2013，41（33）：1306-1307.

[2] 郑同超.牛肉安全生产加工全过程质量跟踪与追溯信息管理系统研发[D].杨凌：西北农林科技大学，2006.

[3]杨瑞.宁夏回族自治区清真食品产业竞争力研究[D].北京：中央民族大学，2009.

[4]刘海涛，马建，熊永平.物联网技术应用[M].北京：机械工业出版社，2011.