基于RFID的生猪肉类溯源系统

高 乐

(吉林大学 珠海学院， 广东 珠海 519000)

0 引 言

根据《中共中央 国务院关于抓好“三农”领域重点工作确保如期实现全面小康的意见》文件第三部分，第十五条指出：加快恢复生猪生产。生猪稳产保供是当前经济工作的一件大事，要采取综合性措施，确保2020年年底前生猪产能基本恢复到接近正常年份水平。同时第十六条指出：依托现有资源建设农业农村大数据中心，加快物联网、大数据、区块链、人工智能、第五代移动通信网络、智慧气象等现代信息技术在农业领域的应用。

一直以来，禽畜肉类的消费刺激养殖业的迅速发展，但养殖业发展至今仍是资金、技术、劳动密集型行业。根据“三农”文件中提出的恢复生产的具体要求，结合如今国内和国际疫情的发展趋势，为了解决好恢复生产这一具体问题，提出了通过依托物联网，基于RFID的溯源系统，解决生猪生产中已经出现的劳动力短缺、资金流通困难、供需关系不平衡、猪瘟防治防疫等问题。鉴于2019年非洲猪瘟的爆发及多轮环保拆迁带来的行业影响，对全流程追踪系统的需求迫在眉睫。通过建立溯源系统，可做到优化生产环节、节约生产成本、调节供求关系、保障生产安全。

1 RFID技术介绍

RFID(Radio Frequency Identification)无线射频识别即射频识别技术，是自动识别技术的一种，通过无线射频方式进行非接触式双向数据通信，通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据。 RFID最重要的优点是非接触识别，它能穿透条形码无法使用的恶劣环境，如雪、雾、冰、涂料、尘垢等阅读标签，并且阅读速度极快，大多数情况下不到100ms。同时其信息储量大，可以同时自动识别多个目标，进行长时间的连续性识别作业。基于RFID的优点，目前许多领域都在实际中运用到该项技术，如航空航天、物流运输、邮政投递、票务服务、医疗卫生等。

2 RFID技术在溯源系统中的具体应用与开发

基于RFID的安全溯源系统其基本原理是在生猪生产环节中绑定特殊的频射标签，并在养殖、加工生产等环节不断完善标签信息，将详细的数据更新到数据库中。通过对录入数据的查询统计分析，做到从整体系统中取得提高生产效率、节约生产成本、改善供求关系所需的信息，对信息进行相应的处理以解决生产中出现的各种问题。

基于RFID技术的溯源系统包括三个板块，一是RFID信息采集与追踪板块；二是生产信息管理与信息处理板块；三是溯源追踪与结构优化板块。这三个板块的有机结合能实现对于生猪生产的恢复、促进、查询、监督。

2.1 RFID信息采集与追踪

RFID信息的采集与追踪包括饲养管理、屠宰、加工、运输等生猪生产全过程。在面对不同生产环节，通过RFID进行关键数据的输入，在记录数据的同时分析并解决生猪生产问题，同时对食品安全问题做到保障。个体的标识技术，是猪肉生产识别的核心技术。在整个生产过程中对每头猪、每样猪肉产品进行标识，实现高效快速识别。通过对不同生产环节进行溯源，构建合理高效的产业信息管理整合方案。系统主要从仔猪养殖，成猪屠宰运输，猪肉加工消费三个具体环节入手，分析全产业链的信息构成与管理。构建生产、检测、分析一体化的溯源结构以及功能需求分析、生产环节反馈、流程结构优化的总体构架。

对于养殖阶段的信息录入，将仔猪品种、日龄、性别、疫苗注射史作为主要信息进行录入，这些信息会伴随仔猪直至分销，信息的采集采用“无线”+“有线”的组合，这样做的好处是减少了网络布线以及后续运维的生产成本。无线的收发器与主体服务器之间采用有线的形式进行数据传输，在生产数据采集过程中，手持终端不仅具有小巧灵活的优势，在一定程度上可以加快生产效率，避免了需要反复试调与信号死角等实际问题。

鉴于整个生产流程耗时较长，而RFID具有长期存储数据的能力，通常情况下，在标签的具体选择上：标签越大阅读效果越好，但对于生产而言，标签越小运维成本越小。对于本系统而言，由于需要解决适应不同环境的生产环节以及远距离运输等问题，采用耳标大小的RFID识别模块，并采取耳标式标记方法，切合实际生产与环节。由于生猪生产环节存在的碰撞问题不明显，系统对于RFID读写器的“防冲撞”性能要求极低，但是鉴于运输途中可能存在的碰撞问题，还是要求读写器具有一定程度的“防冲撞”功能。随着RFID技术与现有互联网技术的结合，基于RFID的生猪肉类溯源系统将成为一种趋势。

2.2 数据信息的具体追踪与采集

RFID是一种自动识别系统。在采集过程中，将带有RFID的电子耳标嵌入仔猪的耳朵，根据仔猪的配种记录，生长记录，疫苗用药记录写入电子标签，这样每头仔猪就有了唯一的身份识别号码。在仔猪养成的过程中，对于成猪的体重、疾病史、过敏史、疫苗史、配种信息进行详细记录，在出栏之前写入RFID耳标。这样继承了仔猪时期的电子标签数据，同时为承接屠宰销售环节做好准备。依据屠宰阶段的不同生产要素，在成猪分销阶段，根据数据继承的特性，分配不同的阶段码。以上环节结束后进行生产信息管理。对于育种配种过程中有关生产环节，进行结构与产能优化，从而切实做到提高生产效率恢复生产。在数据的收集过程中，对于不同的数据特征进行归纳与分析。由于生猪生产的特殊性，打破生产、运输、销售各个环节中可能存在的生产信息壁垒，保障生产上下游的衔接环节不会出现连贯性问题，通过技术的革新降低生产、运输、交易成本，进一步为加速恢复生产做好保障。

2.3 数据库的具体构建与分析

数据库的构成由四大部分组成，分别是养殖信息，屠宰信息，物流信息，销售信息。(1)养殖信息。养殖信息的组成主要由：养殖场信息、幼崽信息、育肥信息、用药信息、饲料信息、疫苗信息、出栏信息构成。这组信息主要通过RFID标签进行输入读取，通过对RFID的信息读取可以了解幼崽至成猪的全过程，逆推还原出一个真实的养殖场景。对于数据的记录要做到及时上报，以便后续的数据分析。作为生产初始环节，生产要素信息对于生产的优化有着及其重要的影响。(2)屠宰信息。屠宰信息需要官方的检疫信息、屠宰企业信息以及分割信息。为保障信息来源的真实可靠性，该信息主要由官方检疫人员将官方检疫证明录入RFID，对于屠宰前和屠宰后要有不同的时间数据录入，在屠宰环节需要将胴体的分割信息一并录入，确保做到对于疾病的隔离与防疫。继而由数据中心完成数据的检索、存储、分析，承接第一部分的数据，利用好检疫信息，分析可能出现问题的环节与流程。为下一步数据的交割做好准备。(3)物流信息。物流仓储信息主要由运输企业提供，具体肉类流向、仓储空间信息、仓储环境具体数据组成，该信息需要独立的监督与录入，作为流向消费者的最终环节，确保最后的环节万无一失。通过物流RFID终端完成信息数据的录入与上传。对于细分的销售流向，分析不同区域不同消费人群的具体需求，在经过合理的数学分析与数据解析，针对市场需求及时作出生产调整，对生产效率以及生产恢复有着极为重要的意义。(4)销售信息。销售信息主要由各分销商反馈，由于流通的不可控性，对于分销产品进行采集需要通过海量数据来认证。对于商超的存储信息做到相应的监管，需要分销商将肉类存储的分割、排酸、存储时间的信息进行上传。

在完成以上四个环节后，对于各环节所反馈的数据信息，在数据库的整合下，对生产环节有了较为清晰的数据认知。根据不同环节的实际分析，调整生产结构，促进生产效率的改变，对生产过程中需要优化的地方进行结构优化，不仅可以解决生猪生产问题，还能做到推动企业高效发展。

3 溯源系统对于生产的具体意义

在我国，溯源系统的建立仍然处于一定的探索阶段，面对此次复杂的情况，仍有很多值得探索的地方。RFID是以标识为基础载体的信息记录系统，对于生产而言，这种系统有着极高的透明度，满足了不同生产环节所需的记录需求、节点管理、信息回溯、查询与优化等问题。同时为现实生产生活提出了更多更合理的可能。近年来随着人民生活水平的不断提高，对于食品生产的具体需求也与日俱增，不仅要做到“吃的好”，还要做到“吃的放心”。整个生产流程对调节生产方式起到了重要作用。

4 结 语

目前，受疫情影响，生猪生产面对更大的压力，对于目前严峻的形势，在复工之前，提高生产管理当中的信息化和现代化，对于快速恢复生产，加速生产周期有着不可小觑的实际意义。通过RFID与数据库分析技术的结合，不断提高生产过程中信息的完整性、高效性、连接性。对于生产链中需要优化的结构性问题，本文提出了相关的建议与意见。该系统将会有利于打造良性、高效、全流程生产链，进一步满足“三农”工作要求，确保2020年年底前生猪产能基本恢复到接近正常年份水平这一任务。