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物联网技术在食品安全追溯方面的应用
时间:2012-08-21  来源:ERP中心  作者:昔克 马新春  阅读人数:1517

摘要:通过本系统的建设,不仅可以追溯养殖与加工业的疫病与污染问题,还可以追溯养殖过程中滥用药、加工过程中超范围超限量使用添加剂,改变以往对食品质量安全管理只侧重于生产后的控制,而忽视生产中预防控制现象,完善食品加工技术规程、卫生规范以及生产中认证的标准,带动行业的整体进步,全面提升我国食品行业的水平。

关键词:物联网;RFID;食品安全;追溯

The Internet of things technology in food safety traceability applications

XiKe,    MaXinChun,    

(Xinjiang electronic institute Co., LTD, Urumqi 830049,China)

 

Abstract: Through the system construction, not only can be traced back breeding and processing of disease and pollution problems, can be traced back in the process of cultivation, processing range of drug abuse in super limited the use of additives, change the past on food quality and safety management focusing on production control, and neglect the production control and prevention, improve the food processing technical specification of health norms, and the production of certification standards, promote the industry's overall progress, enhance the levels of the food industry.

Key words:The Internet of things;RFID; food safety; traceability

一、引言

自20世纪70年代以来,食品安全问题日益突出,国际上,疯牛病、口蹄疫、禽流感等疾病相继爆发和传播,在国内,发生了苏丹红、劣质奶粉、龙口粉丝、等食品质量问题。食品安全问题引起了人们的广泛关注,欧盟国家在国际食品法典委员会关于“生物技术与食品生产”的政府间特别工作组会议上率先提出了食品可追溯体系。目前,欧盟、美国等发达国家和地区积极推广可追溯系统,要求对出口到当地的部分食品必须具备可追溯性 。

近几年,从毒奶粉、苏丹红到最近的染色馒头,我国食品安全领域警钟频敲,对于现有食品安全监督管理体系的质疑声也不绝于耳。目前我国,谷物、水果、肉类、禽蛋和水产品等主要食品产量居世界第一位,为了确保人民群众的食品安全,有效控制食源性疾病的爆发,以及排除我国食品的出口面对进口国食品跟踪与追溯法律法规的限制,因此在我国建立食品跟踪与追溯的工作将对食品行业的发展产生巨大的影响[1]。但当前我国在整个食品生产过程中应用自动追溯系统的实例仍寥寥无几,国内食品行业追溯目前还主要仅仅是在零售结算环节,远未在食品供应链的全过程应用,全程可跟踪供应链尚未形成[2]

二、系统作用  

食品安全追溯将利用为物联网实现信息融合、查询、监控,为每一个生产阶段以及分销到最终消费领域的过程中提供针对每件货品安全性、食品成分来源及库存控制的合理决策,实现食品安全预警机制[3]。物联网技术贯穿于食品安全始终,包括生产、加工、流通、消费各环节,全过程严格控制,建立了一个完整的产业链的食品安全控制体系[4],形成各类食品企业生产销售的闭环生产,以保证向社会提供优质的放心食品,并可确保供应链的高质量数据交流,让食品行业彻底实施食品的源头追踪以及在食品供应链中提供完全透明度的能力[5]

通过本系统的建设,不仅可以追溯养殖与加工业的疫病与污染问题,还可以追溯养殖过程中滥用药、加工过程中超范围超限量使用添加剂,改变以往对食品质量安全管理只侧重于生产后的控制,而忽视生产中预防控制现象,完善食品加工技术规程、卫生规范以及生产中认证的标准,带动行业的整体进步,全面提升我国食品行业的水平。

三、技术路线

食品安全追溯可以保障食品安全及可全程追溯,规范食品生产、加工、流通和消费四个环节,将大米、面粉、油、肉、奶制品等食品都颁发一个“电子身份证”全部加贴RFID 电子标签,并建立食品安全数据库,从食品种植、养殖及生产加工环节开始加贴,实现“从农田到餐桌”全过程的跟踪和追溯,包括运输、包装、分装、销售等流转过程中的全部信息[3],如生产基地、加工企业、配送企业等都能通过电子标签在数据库中查到。

基于物联网技术的食品质量安全追溯包括:

三个层次结构:网络资源系统、公用服务系统和应用服务系统

二级节点:由食品供应链及安全生产监管数据中心和食品产业链中各关键监测节点组成。数据中心为海量的食品追溯与安全监测数据提供充足的存储空间,保证信息共享的开放性、资源共享及安全性,实现食品追踪与安全监测管理功能。各关键监测节点包括种植养殖场节点、生产与加工线节点、仓储与配送节点、消费节点,实现各节点的数据采集和信息链的连接,并使各环节可视。

一个数据中心与基础架构平台:1 个中心为“食品供应链及安全生产监管数据管理中心”,本中心是构建于基础支撑平台RFID 之上的管理平台(图1)。   

RFID 中间件,是RFID 运作的中枢,为硬件和应用程序间的中介角色,将实现不同节点不同追溯环节上的各种不同的RFID 设备和软件顺畅地协同运行。包含的功能不仅是传递信息,还包括解译数据、安全性、数据广播、错误恢复、定位网络资源、找出符合成本的路径、消息与要求的优先次序等服务。它的作用主要体现在两个方面,一是控制RFID 读写设备按照预定的方式工作,保证不同读写设备之间配合协调;二是按照一定规则过滤数据,筛除绝大部分冗余数据,将真正有效的数据传送给后台信息系统。该框架包括了RFID 边缘件和RFID 集成中间件两大部分。

以下为畜牧类(图2)、粮油果蔬类(图3)追溯系统流程示意图。

如图所示,在生猪或牛出生后将被打上RFID 电子耳标,耳标里有此头生猪或牛的唯一标识号,此号码将贯穿所有节点,并和各环节的相关管理和监测信息关联,以达到追溯目的。

 

图1  RFID  食品追溯系统示意图

 

 

 

图2 畜牧类追溯示意图

 

 

图3  粮油果蔬类食品安全追溯流程图

 

四、实现功能

食品安全追溯由以下各系统组成:中心数据库系统、种植养殖安全管理系统、安全生产与加工管理系统、食品供应链管理系统、监控系统、食品安全基础信息服务系统等组成。通过种植养殖生产、加工生产、流通、消费的信息化建立起来的信息链接,实现了企业内部生产过程的安全控制和对流通环节的实时监控,达到食品的追溯与召回。

各系统功能:

1.中心数据库系统

主要包括以下内容:

?? 食品分类库及样品库

?? 食品生产单位属性数据库

?? 食品安全标准与安全指标

?? 食品生产与管理信息

?? 食品安全监测与检测数据 

2.种植养殖场管理系统

种植养殖场的数据上传管理中心,监管部门可实时监控。主要包括以下功能:

?? 食品维护管理:对于本种养殖场或外购的畜禽、果蔬、渔类等建立基本信息档

案,并用电子标签标识;

?? 生长发育管理:根据标准参数,判断其发育及健康状况,调整营养措施及饲养

方法;

?? 饲养管理:记录各饲养情况,查看在不同生长发育阶段的营养需求,选用合理

的饲养配方;

?? 繁殖管理:记录家谱信息和繁殖信息;

?? 疾病管理:根据相应的管理标准,建立疫病档案;

?? 防疫管理:建立检疫和免疫档案,包括疫苗、喂药等,将各种违禁药物信息嵌

入在系统中,用来防止动物等在休药期内出栏,杜绝源头污染。

3.安全生产与加工管理系统

本系统主要为对种养殖场食品进行生产加工的管理,具体的来讲,畜、禽、渔等肉类的屠宰与生产加工,果蔬谷物大米等食品的挑选加工、奶类生产与奶制品加工、饮料的生产等等。在生产与加工环节中,将种植养殖环节中标签所标识的信息传递入生产加工环节信息链,按管理标准与规范采集生产加工不同节点上的信息,通过电子标签唯一标识,并将该信息传送到物流环节中。

4.供应链管理系统

主要为仓储与物流配送管理,通过RFID 在生产加工及商店供应链中建立可追溯系

统。在物流上,货品信息记录在托盘或货品箱的标签上。这样RFID 系统能够清楚地获知托盘上货箱甚至单独货品的各自位置、身份、储运历史、目的地、有效期及其它有用信息。 RFID 系统能够为供应链中的实际货品提供详尽的数据,并在货品与其完整的身份之间建立物理联系,用户可方便地访问这些完全可靠的货品信息。并通过RFID 高效的数据采集,可以及时的将仓储物流信息反馈到生产加工,指导生产[6]

5.消费管理

在食品进入最终端销售时,可根据具体情况分析,采用现有的成熟的条码技术。

6.检疫监控系统

不仅在种植养殖、生产加工过程进行检验检疫,基于RFID 的检疫监控系统还在道口实施使用,并将监控链延伸到超市,监控对象覆盖各类食品。

7.基础信息服务系统

本系统为统一的资源发布、食品安全数据信息共享服务网,提供全方位的食品安全数据信息共享与服务。主要为各环节的信息查询、食品安全监测分析、事件预防等,并可部署到消费终端如超市。通过最终产品的电子质量安全码扫描,可以查询到所购食品的各供应环节信息,也可以向上层层进行追溯,最终确定问题所在,这种方法主要用于问题产品的召回。

五、系统优势

1.利用RFID 的优势特性达到对食品的安全与追溯的管理,相比记录档案追溯方式更加高效、实时、便捷。

2.在食品供应链中提供完全透明的管理能力,保障食品安全全程可视化控制、监控与追溯,并可对问题食品召回。

3.可以全面监控种植养殖源头污染、生产加工过程的添加剂以及有害物质、流通环节中的安全隐患。

4.可以对有可能出现的食品安全隐患进行有效评估和科学预警提供依据。

5.数据能够通过网络实现实时、准确报送,便于快速高效做更深层次的分析研究。

6.通过网络,消费者可查询所购买食品的完整追踪信息。

六、适用领域

本系统可广泛应用于农、林、渔、牧、副各类食品的安全追溯管理,适用粮油食品、

畜禽食品、果蔬食品、水产食品、调味品、乳制品、方便食品、婴幼儿食品、食品添加剂、饮料、化妆品、保健食品等等。

 

 

参考文献

1.许伯年 .特殊供应链一冷链的最新发展[J]、港口装卸,2oo4.5

2.仪秀琴 ,付洪垒,刘桂华.我国农村物流发展前景分析 [J]、农村经济2oo4.4

3.徐庆磊,新世纪之初中国食品冷冻 、冷 藏 的 发 展 趋 势 [J].制冷2000.4

4.方昕 .中国食品冷链的现状与思考[J1.物流技术与应用,2oo4.1 1

5.王新宇 .果蔬冷链过程的相关技术细节探讨[J].铁道货运,2oo 5.3

6.郑海浪.冷链 物流的优化 [J】.中国储运 .2oo4.4

 

 

昔克,女,蒙古族,新疆乌鲁木齐,工作单位:新疆电子研究所股份有限公司,研究方向:射频识别技术

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