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基于RFID技术的农产品物流信息管理系统研究 摘要：农产品的质量安全越来越受重视，RFID技术也随着物联网的发展逐步被大众熟知，如何利用RFID技术构建更好的农产品物流信息管理系统以提高农产品的质量安全成为当下热点。本文简单介绍了目前我国农产品物流的现状和信息管理的不足，分析了基于RFID技术的农产品物流信息管理系统应用的实际意义，并提出了基于RFID技术的农产品物流信息管理系统的具体设计思路和实现流程，目的为进一步提高我国农产品的质量安全，降低物流成本。 下载 关键词：RFID技术;农产品;物流信息管理;质量安全 一、RFID技术介绍 RFID技术是一种利用无线电的信息识别技术，简称无线射频技术。通常一个RFID系统会由以下三部分组成：电子标签，识读器和天线。识读器可通过发射无线电波在几厘米到几米的距离内将电子标签内存储的信息读取出来，从而做到对产品的非接触式自动识别。其工作原理如下：读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号形成其特有的射频场，电子标签内的内置天线在其进入该射频场时将会获得感应电流。该感应电流经升压后可以为电子标签提供能量。此时，电子标签会利用该感应电流将其携带的信息通过射频前端电路送入逻辑控制电路进行后续信息处理，信息处理完成后将通过其内置发送天线被发送出去，此时天线将接收其发送过来的载波信号，该信号经调节器被传送到读写器后被执行解调和解码操作后送入后台主系统进行处理。 将RFID 技术应用于农产品物流信息管理系统具有良好的适应性。首先，由于农产品易腐易变质因此农产品物流最首要的因素便是保证时间最短效率最高。而RFID技术最大的优点之一便是可以快速扫描，其识读器可同时识读多个电子标签，大大提高了信息采集效率，因而节省了物流时间。其次，农产品由于新鲜采摘通常比较潮湿有时还带有泥土，如果采用传统纸质标签对其进行标记有时标签会在运输途中掉落或被破坏，而电子标签和传统条形码相比具有更高的抗污染能力和防水性，并且由于其通过芯片储存数据因此可以被做成各种各样的形状从而在抗损耐久易读易携带这一方面具有很强的优势。此外，电子标签的可重复使用以及其可被穿透无屏障阅读的特性都是大大利于农产品物流发展的重要因素。将RFID技术应用于农产品物流信息管理系统可实现计算机网络技术和GIS、GPS 技术的集成，有利于推动农产品物流信息管理的现代化进程，利于农产品市场的发展进步。 二、RFID技术应用于农产品物流信息管理系统的背景与意义 1.当前我国农产品物流发展现状 农产品市场规模比较小且体系不完善。中小城市以及乡镇地区仍以小型农贸市场为主，辐射面广的大型农产品批发市场十分有限，农产品市场配套设施不完备，管理水平、信息手段相对落后，交易规范化程度不高。大部分农产品经营仍停留在小商小贩层面，目前农产品并不能做到在全省乃至全国范围内流通。 农产品供应源的生产环节落后，集约化程度低，且物流供应链环节多导致农产品物流成本较高。 农产品物流的信息管理水平低，大多数地方政府在建立农产品物流体系时往往看重短期回报而忽略长远利益因此较少投资农产品物流的信息系统管理建设。因此导致物流信息资源匮乏，不能被有效发送和接收，农产品物流实体的流向和流程并不能准确的被掌握，由此造成农产品物流市场发展过程中的种种问题，比如市场规模小、集散功能弱、产业带动差、质量安全水平低等。 2.应用RFID技术的实际意义 （1）可实现对农产品追踪和追溯管理 近几年，食品安全成为公众普遍关注的重点。例如粮食、蔬菜等农产品作为人们日常生活中不可或缺的食物，尤为受到重视。我国国务院从2003年起已经开始在全国实施“食品药品放心工程”，农产品便是其中重点整治对象。保证农产品安全必须确保其在产、流通、消费各个环节都安全。如何加强对农产品安全的监管便涉及到对农产品物流过程中追踪和追溯的问题。基于RFID技术的农产品物流信息管理系统可实现这种追踪和追溯。利用RFID 技术可实现农产品从生产商到餐桌的全程信息交互。农产品生产商可对其产品的后续加工进行跟踪，监管部门可对物流全程进行监控，消费者可随时查询农产品的生产信息和加工信息，一旦出现食品安全问题，通过追溯即可查出问题环节所在。此系统可大大提高食品的安全性。在2008 年北京奥运会期间，奥运食品便被贴上了RFID标签，其物流全程被实时跟踪监控以保证食品安全。 （2）可降低农产品运输损耗节省成本 我国农产品物流目前发展并不完善。每年由于运输不当使水果、蔬菜、乳制品等食品腐烂变质造成的经济损失达1000 亿元以上， 人均损失近百元。我国的水果蔬菜在物流环节上的损失率高达25% 30% ， 而发达国家一般只有5%左右。利用RFID 技术可实现对农产品物流全程的温湿度监测以便实时调节减少变质损失。同时，只有建立基于RFID 技术的农产品物流信息管理体系替代传统模式将上下游的农产品产业链整合，提高农产品信息在产地批发市场零售市场的采集速度和信息共享程度， 才可以使农产品物流效率有效提高。此外，利用RFID和WSN、GPS 技术的结合可在运输途中对运输路线进行优化并可实现运输全程监控，进一步提高物流效率，减少农产品运输过程中的损耗。 （3）可维护正品打击假冒伪劣产品 RFID 技术由于具备对数据信息进行加密保护的功能因而不易被伪造，也因此可为农产品提供更高的可靠安全的保障性。在国外RFID 技术已被广泛应用于农产品的防伪和贵重产品的防盗。 目前我国也已取得农产品RFID 防伪方面的一定成就。2006 年浙江省水产局和国家环保总局有机食品发展中心在国内水产业推出了鱼类产品智能防伪卡千岛湖“淳牌”有机鱼身份证便是一个很好的农产品RFID防伪技术的应用实例。此外利用RFID技术可防止销售商篡改农产品信息，从而保护了消费者的权益。比如商家售卖螃蟹时也许会宣传其产地是某著名产地，消费者在购买后可根据其电子标签查得其真实产地及捕捞时间等原始信息判断商家是否欺骗消费者。 （4）可提高我国农产品的国际竞争力 我国农产品若想在国际农产品市场上占有一席之地，必须严格把关农产品的质量安全和品质好坏。利用RFID技术可实现对农产品进行跟踪，管理和追溯的同时，存储大量农产品的相关数据， 从而帮助农业生产者和销售商依据这些数据进行分析与研究， 做到对市场需求的准确把握和合理预测，从而制定更优的下一季生产销售计划，以便更好地提升国际竞争力。 三、系统设计与具体实现 1.系统设计框架 本系统可对从农产品产地源头至农产品销售从对农产品贴电子标签并初始化标签开始的全过程进行信息跟踪管理。系统的设计框架如下图所示： 农产品物流信息管理系统示意图 2.数据采集 数据采集是一个物流信息管理系统的重中之重，信息系统是否有效在很大程度上取决于数据采集是否准确，全面。因此在数据采集阶段必须保证数据的真实性、准确性以及时效性。在此系统中，需要在农产品流通的全程各个环节安装数据采集装置。从供应链源头开始，在农产品生产地必须进行原始数据采集，对农产品进行相应的电子标签制作记录其原始生产信息。例如农作物的全部生产信息，包括育苗、除草、用药、施肥、浇水、整枝、采收、脱粒、晾晒、整理、包装、堆放等信息，例如动物的饲养信息，包括饲料种类，生长年限，是否生病等信息。其次是运输环节，对运输车辆以及转运地点例如收费站、货场、仓库、港口、码头等地需安装RFID读写设备，通过对经过这些地点的电子标签的识读，监管人员可采集相关农产品运输车辆的信息及物流周转信息并将其存储到数据库以实现跟踪。接着是对农产品加工环节的数据采集，农产品加工是指以人工生产的农业物料和野生动植物资源为原料进行工业生产活动的总和。利用RFID技术可将农产品加工过程中的原料情况和产成品情况进行相关信息的快速采集并录入数据库实现信息化。所有以上的数据采集都必须基于RFID技术，只有电子标签才拥有巨大的信息存储量，才可以储存传统标签无法储存的农产品生产、运输、加工全过程的信息。 信息采集是农产品物流信息管理系统的核心，是数据管理以及数据交换的基础。农产品信息采集的越准确，保存记录的越完整，越方便之后对各环节节点及时查询，越方便实现更快更准确的农产品的追踪和溯源。 3.物流信息管理系统实现流程 利用RFID 技术进行农产品物流信息管理系统的构建和应用可对农产品的商品生命全周期信息进行信息化的实时掌控和追踪，可大大降低人工费用和加工成本。具体的信息管理实现流程如下：首先需建立各地联网的数据库以记录农产品的原始采集数据和后期经过处理的信息数据，然后是在各个环节对数据进行调用和查询。此时需要RFID识读器对农产品的电子标签进行识读，将其上所存储相关信息或电子编码进行读取，读取完成后识读器将会把该信息交由RFID中间件系统进行信息处理。中间件系统将以读取出的信息作为信息源，进入数据库中查询该农产品的详细信息，此查询过程优先选择本地管理系统，如未查询到相关信息，则利用网络连接更大更高级的数据库进行查询，最终将查询到的信息和电子标签所储存的编号信息一起存入信息系统管理数据库中供查询者查阅。以下将按物流进程三大模块对该系统的实现流程进行具体分析： 加工过程信息管理实现流程：在农产品原材料和半成品或成品上粘贴电子标签，生产负责人员通过信息管理系统在相应的电子标签内写入相应农产品的用料情况、完成工位、成品时间、规格型号、检验结果、防伪信息、保质期或有效期等加工过程信息。同时将一定数量的RFID识读器安装在关键工位以便将相关加工信息读取并传输到后台主系统实现对农产品加工全过程的实时跟踪和监控，这样可大大提高农产品加工过程的信息化管理，降低人力成本，减少人工失误。 运输过程信息管理实现流程：通过读写器对加工成品上的电子标签进行信息补充，将运输信息进行再录入，录入完成后监管人员可通过RFID技术和GIS、GPS系统的结合对运输全过程进行监控，这样的实时监控有利于克服物流途中调换货及绕道运输等不良行为。此外供应商和经销商都可通过查询相关电子标签的信息随时获取农产品的物流信息和所处的运输状态。 销售、库存、售后跟踪信息管理实现流程：农产品到达经销商后， 利用RFID 与GIS、GPS 的集成环境可将其原始生产信息和加工信息进行读取， 并写入采购人、采购地点、单价、商品分类、入仓和出仓人、货架名称等销售信息。如此顾客只需查询一下电子标签的内容即可对该农产品的所有信息了如指掌，购买后一旦有问题也可准确的找到问题所在。因此可提高销售效率，降低销售成本， 也便于实施售后服务的跟踪管理 4.信息处理 农产品由于其自身特点造成了其信息管理系统数据库的信息量庞大。因此如何实时处理庞大的数据并进行实时反馈就成了首要解决的问题。一般PC机远不能满足该系统的数据处理能力要求。因此构建此信息管理系统还需构建云计算平台，利用云计算的计算资源将所有信息数据资源汇聚在“云端”进行处理。同时云端平台的引入还可使消费者能够非常便利地通过电脑、手机等上网工具实时查询农产品质量安全的相关信息。 四、结语 通过利用RFID技术的农产品物流信息管理系统使农产品追溯成为可能，有利于提高农产品的质量安全，此外该系统也为农产品物流提供了更现代的信息化管理手段，更好的促进了农产品