基于射頻識別技術(shù)食品樣品跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)

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1、基于射頻識別技術(shù)食品樣品跟蹤監(jiān)控系統(tǒng)摘要：針對當(dāng)前檢驗檢疫等技術(shù)機構(gòu)在食品樣品檢驗過程中，無法實時獲取樣品的動態(tài)信息來跟蹤監(jiān)管樣品流轉(zhuǎn)的現(xiàn)狀，在此提出基于射頻識別技術(shù)對食品檢驗樣品進(jìn)行電子監(jiān)管，以RFID電子標(biāo)簽為數(shù)據(jù)信息載體，來實時跟蹤、監(jiān)控樣品從封裝、交接、流轉(zhuǎn)、檢驗到處理的全過程，從而實現(xiàn)食品檢驗樣品的信息可查詢、流向可跟蹤、責(zé)任可追溯。關(guān)鍵詞：射頻識別；電子標(biāo)簽；電子監(jiān)管；樣品跟蹤中圖分類號：TN9934文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1004373X(2012)22005903近年來，隨著對產(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。經(jīng)

2、過近幾年的不斷努力，雖然我國政府、企業(yè)、研究機構(gòu)相繼開展了基于射頻識別RFID(RadioFrequencyIDentificaiton)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、運作機制、成本、技術(shù)等各種原因，國內(nèi)尚未有研究或應(yīng)用項目涉及技術(shù)機構(gòu)尤其官方檢驗檢疫技術(shù)機構(gòu)的食品檢驗樣品全流程跟蹤控制領(lǐng)域。當(dāng)前，檢驗檢疫等技術(shù)機構(gòu)在食品樣品檢驗過程中，采用條形碼技術(shù)來實現(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，無法做到實時、快速地獲得大批量食品

3、的質(zhì)量信息。同時，其在流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)上也無法提供食品所處環(huán)境、狀態(tài)信息的實時記錄。因此，在這樣的運作模式下，常常容易導(dǎo)致食品檢驗樣品信息傳遞慢、差錯率高，追溯性不強、業(yè)務(wù)進(jìn)展?fàn)顟B(tài)不明、糾錯成本高等多個問題。本文結(jié)合檢驗檢疫技術(shù)中心的業(yè)務(wù)需求，開展檢驗檢疫食品樣品流動跟蹤監(jiān)控管理的研究，提出基于RFID技術(shù)對食品檢驗樣品進(jìn)行電子監(jiān)管，實時監(jiān)控樣品封裝、運輸、交接、流轉(zhuǎn)、檢測到處理的全過程動態(tài)信息，來實現(xiàn)食品檢驗樣品信息的可追溯化、可監(jiān)控化，從而推動檢驗檢疫技術(shù)機構(gòu)的信息化建設(shè)和進(jìn)出口商品檢驗檢疫電子監(jiān)管的應(yīng)用。1系統(tǒng)技術(shù)方案1.1食品樣品檢驗的信息流分析食品樣品檢驗包括制樣、倉儲、檢

4、驗、銷毀4個環(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)簽為基本流動數(shù)據(jù)載體和基本信息單元［68］。針對不同階段的業(yè)務(wù)特點和需求，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)盒用來盛放需要檢驗的食品樣品；周轉(zhuǎn)箱則用來裝已制好樣的周轉(zhuǎn)盒，每個周轉(zhuǎn)箱的最大容量為12個周轉(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單標(biāo)簽的讀寫操作，往RFID電子標(biāo)簽內(nèi)錄入單個樣品具體信息。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)部門基于

5、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，并同時往RFID標(biāo)簽內(nèi)寫入相對應(yīng)的樣品編號、名稱信息、狀態(tài)信息，此即完成樣品的制樣過程。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。此階段是通過多標(biāo)簽的群讀、寫操作，更改每個RFID電子標(biāo)簽的狀態(tài)信息，并為每個周轉(zhuǎn)箱分配相應(yīng)的庫存位置信息。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。此階段是通過單標(biāo)簽的讀、寫操作，更改每個RFID電子標(biāo)簽的狀態(tài)信息，以及綁定相應(yīng)的檢驗樣品成員信息。由于讀寫范圍要求不高，此階段選

6、用高頻RFID讀寫設(shè)備。其具體業(yè)務(wù)流程如圖3所示。此階段是通過單標(biāo)簽的讀、寫操作，更改每個RFID電子標(biāo)簽的狀態(tài)信息，以及綁定相應(yīng)的檢驗樣品成員信息。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的食品檢驗樣品跟蹤管理系統(tǒng)共分為4個層次[910],自底向上依次為：(1)網(wǎng)絡(luò)通信層(實現(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)庫系統(tǒng))；(4)系統(tǒng)業(yè)務(wù)層(基于業(yè)務(wù)流程開發(fā)制樣模塊、入庫模塊、檢驗?zāi)K、留樣及

7、銷毀模塊，以及跟蹤查詢模塊)。本系統(tǒng)采用SQLServer2005作為后臺數(shù)據(jù)庫，基于寫入、存儲在電子標(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、檢驗庫信息表等數(shù)據(jù)表?？紤]到系統(tǒng)的友好性與兼容性，基于.NET平臺，采用C#實現(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設(shè)置、天線號設(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，即可對食品檢驗樣品進(jìn)行業(yè)務(wù)流程操作