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基于RFID的畜产品溯源系统
基于RFID的畜产品溯源系统
陈晓东,刘建珍
(哈尔滨工业大学)
摘要:我国建立畜产品溯源系统,不仅能为消费者提供优质安全的畜产品,同时也可以打破国外以畜产品质量安全为名设置的贸易壁垒。本文分析了我国畜产品质量安全中存在的主要问题,以及国内外畜产品溯源系统的发展现状,根据RFID技术的特点,建立了一套适合我国国情的、基于RFID的畜产品溯源信息管理系统。本文较为详细地阐述了系统关键技术、业务流程与解决方案,并针对我国畜产品溯源系统提出了若干建议。
关键字:RFID;畜产品溯源;信息管理
0引言
畜产品的质量安全问题是制约畜牧业发展的重要因素。近年来,我国畜产品出口形势严峻,呈停滞状态。我国畜产品出口在一些国家和地区纷纷遭到封杀、退货,一次又一次地陷入贸易壁垒的漩涡中。1990年以来,我国对欧洲、日本、美国等国家出口的鸡肉、猪肉、兔肉、鳗鱼、蜂蜜等畜产品,由于疾病、兽药残留、重金属等有毒有害物质超标而被进口国拒绝、扣留、退货、索赔和终止合同的事件屡见不鲜,它不仅造成了巨大的直接经济损失,而且对中国畜产品的国际声誉也造成了十分恶劣的影响[1]。
造成上述现象的原因,在很大程度上是由于我国畜产品的质量安全问题中存在着许多不安全的因素。如法制法规不健全,生产技术标准未与国际接轨,规范化生产程度低等。站在全面质量管理的角度看,这是我国畜产品质量管理问题,从这个意义上说,畜产品质量已成为制约我国畜牧业发展的瓶颈。
因此,建立具有我国自主知识产权的畜产品溯源系统,才能满足我国畜产品安全管理、国际畜产品贸易和保障消费者健康的理论和技术需要。建立畜产品溯源系统,要积极追踪国际先进科技发展动态,针对影响畜产品质量安全的主要因素,逐步深入开展畜产品质量安全研究,从而构建从养殖、屠宰加工、运输到销售全过程监管的畜产品溯源系统。
畜产品溯源系统的建立,具有十分重要的现实意义:
1、畜产品溯源系统的建立将有助于畜产品质量控制和产品召回,是畜产品质量安全的有效保障,也是消费者健康的有效保证;
2、畜产品溯源系统的建立将加强我国畜牧业的信息化管理,实现畜产品优质优价,有利于规范我国畜产品市场;
3、畜产品溯源系统的建立将提高畜牧业生产现代化水平,促进畜牧业健康可持续发展,增强我国畜产品国际竞争力,从而打破我国畜产品出口的贸易壁垒。
2、畜产品溯源系统现状
国外畜产品溯源系统
目前,包括畜产品溯源在内的食品溯源受到许多国家的重视,欧盟、美国、
日本、加拿大等国的推广力度很大。欧盟目前对食品、饲料、供食品制造用的牲畜,以及与食品、饲料制造相关的物品在生产、加工、流通的各个阶段强制实行溯源制度,加拿大和美国等国家也建立了比较完善的信息跟踪体系。
近几年来,美国、日本等发达市场经济国家以及市场经济发达的欧盟和澳洲等都在食品安全溯源的法律规范和系统建设等方面采取了许多积极的措施并付诸实施。
欧盟要求大多数国家对家畜和肉制品开发强制实施溯源制度。欧盟的牛畜体身份登记系统由包含唯一的个体注册信息的耳标、出生、死亡和迁移信息的计算机数据库、动物护照以及农场注册机构组成。
2004年初,美国北达科他州立大学(NDSU)的科研人员研究出了使用RFID技术来检测疯牛病的方法,为美国公众食品安全提供了新的技术保证。通过在牛的耳朵上植入RFID标签,可以记录下这头牛的详细资料,如它的饲养、年龄、体重及患病情况。同时这些数据直接送入到计算机数据库中去。现在美国的许多农场已经开始使用这项技术;美国政府也规定使用电子标签对牲畜进行跟踪。
加拿大强制性的牛标识制度于2002年7月1日正式生效,要求采用29种经过认证的条形码、塑料悬挂耳标或两个电子纽扣耳标标识初始牛群。
日本政府已通过新立法,要求肉牛业实施强制售点到农场的溯源系统,系统允许消费者通过输入包装盒上的牛身份号码,获取他们所购买的牛肉生产信息。
国内畜产品溯源系统
我国加入WTO后,畜产品的加工与流通领域发生了极为深刻的变革,各地区、各部门在畜产品溯源及系统建设方面已经开展试点示范工作。
上海市畜牧部门依据上海市制定的《上海市动物免疫标识管理办法》,开始为猪、牛、羊等畜产品建立档案,上海市民已经可以通过登录“上海农业网”查阅鸡蛋的生产履历信息。
江苏省农业科学院农业资源与环境研究所的陆昌华研究员和中国农业大学水利与土木工程学院的谢菊芳教授对工厂化猪肉生产全程信息跟踪进行了研究,并在南京天环集团进行了试验,对电子标签的应用进行了卓有成效的探索[3]。
农业部农垦局2003年开发设计了“农垦无公害农产品质量追溯系统”。该系统集中展示全国农垦优质无公害农产品,在生产者与消费者之间建立认知途径,提供合作渠道,能够为消费者、生产者和各级管理部门提供无公害农产品方面的综合服务。利用这套系统,消费者输入产品编码后,可在互联网上,通过文字和照片,清楚地了解农垦无公害农产品的品牌情况,满足消费者的知情权和选择权;还可以追溯产品出现的质量问题,保护消费者权益。
国家食品药品监督管理局等部门2004年4起确定肉类行业作为食品安全信用体系建设试点行业,开始启动肉类食品追溯制度和系统建设项目,试点工作的相关任务包括,制定适合我国国情技术标准和管理规范,制定《肉类制品跟踪与追溯应用指南
》和《生鲜产品跟踪与追溯应用指南》,建立我国肉类制品和生鲜肉追溯系统,制定畜产品追溯应用解决方案等。
我国现有的畜产品溯源系统有以下几点不足:
1、各企业现有的管理系统各自为政,数据交换、信息共享相对困难;
2、已有的畜产品溯源系统多条采用条码标识,而条码的只读性、不可重复使用性造成了溯源成本的增加。
3、使用条码技术进行溯源的系统,一般采用人工方法近距离读取条码,无
法做到实时快速的获取大批量畜产品质量信息,而且在运输环节上也无法提供畜产品所处环境信息的实时记录。
鉴于RFID标签具有非接触性、可读写等优点,将RFID技术应用到畜产品溯源系统中可实现畜产品实时、有效的溯源。下面我们在业务流程分析的基础上,探讨在食品流通的各个环节中的关键技术、RFID模型与解决方案。
3、畜产品溯源系统建立
实施RFID畜产品安全溯源
无线射频识别(RFID)技术是一种非接触式的自动识别技术,它通过无线射频信号自动识别目标对象并读取相关信息,结合数据库系统和网络体系,可以实现全球范围内物品的跟踪与信息共享[4,5]。与传统的条形码技术相比,RFID技术具有数据储存量大、可读写、穿透力强、读写距离远、读取速率快、使用寿命长、环境适应性好等特点,它还是唯一可以实现多目标识别的自动识别技术。RFID系统由阅读器(Reader)、电子标签(Tag)和天线(Antenna)组成。把电子标签附在被识别物体的表面或内部,当被识别物体进入阅读器的识别范围时,阅读器自动以无接触的方式读取电子标签中对物体的识别数据,从而实现自动识别物体或自动收集物体信息数据的功能。
把RFID应用于畜产品安全溯源,必须从其源头就插入RFID标签,应用RFID的具体方式如下:(1)在牲畜养殖阶段就加入RFID标签,将牲畜的基本信息,如牲畜出生记录、饲料使用记录、免疫记录、检疫记录和兽药使用记录等写入标签,作为将来畜产品溯源的原始数据(2)通过仓储、运输环节到达屠宰厂,标签中添加仓储、运输、屠宰环节的相关信息。(3)监管部门将检验、检疫信息写入标签。(4)运输商将运输环节相关信息写入标签。(5)到销售地点,销售商将销售环节相关信息写入标签,实现溯源的最后环节。
具体实施过程中利用RFID标签有两种方法来进行追踪:一是从上往下进行跟踪,即从农场-屠宰场-运输商-销售商,这种方法主要用于查找造成质量问题的原因,确定畜产品的原产地和特征;二是从下往上进行溯源,也就是消费者在销售地点购买的畜产品发现了质量问题,可以向上层层进行溯源,最终确定问题所在,这种方法主要用于问题畜产品的召回。
畜产品溯源信息管理系统组成
畜产品溯源信息系统由信息管理中心以及养殖管理子系统、屠宰加工管理子系统、运输管理子系统、销售管理子系统和消费者信息查询子系统五个子系统组成,各子系统的关系如图3-1所示。
信息管理中心是存储畜产品从生产到消费的全过程各个环节上报信息的数据中心。一方面,信息管理中心接收并储存养殖、屠宰加工、运输和销售四个子系统上报的数据;另一方面,信息管理中心为消费者信息查询子系统提供各类畜产品的相关信息。
信息管理中心
养殖管理子系统
屠宰加工管理子系统
运输管理子系统
销售管理子系统
消费者信息查询子系统
牲畜出生记录、饲料使用记录、免疫记录、检疫记录和兽药使用记录
屠宰场基本信息、屠宰前检疫信息和猪肉检疫信息
运输商信息、运输车辆信息、出发地与目的地信息
畜产品基本信息、销售商信息
图3-1畜产品溯源信息系统组成
牲畜出生后利用RFID电子标签作为标识载体赋予标签唯一标识码,同时,养殖管理子系统将牲畜的基本信息,如牲畜出生记录、饲料使用记录、免疫记录、检疫记录和兽药使用记录等输入到养殖管理子系统中,并上报至信息管理中心。
屠宰加工管理子系统主要功能是将屠宰场的基本信息、屠宰前检疫信息和猪肉检疫信息等屠宰加工信息输入到屠宰加工管理子系统中,并上报至信息管理中心。
运输管理子系统主要功能是将运输商信息、运输车辆信息、出发地与目的地信息等输入到运输管理子系统中,并上报至信息管理中心。
销售管理子系统的主要功能是将畜产品基本信息、销售商信息等存储到销售管理子系统中,并上报信息管理中心。
消费者信息查询子系统的主要功能是为消费者提供畜产品信息查询。
畜产品溯源系统特点
本畜产品溯源系统具有如下特点:
第一,RFID标签是畜产品信息准确、完整、及时和快捷传送的保障,畜产品供应商通过RFID标签能够将相关信息实时地传送给畜产品销售商,从而使畜产品的溯源更加快速、实时和准确。
第二,系统采用的RFID标签可读写,从牲畜养殖到畜产品销售全过程中各个环节的信息可实时写入同一标签,而且标签使用后可以回收重复利用,从根本上降低了畜产品溯源的成本。
第三,消费者能够非常便利地通过在线系统,查询畜产品质量安全的相关信息或向相关部门上报发现的畜产品质量安全问题;一旦出现畜产品质量安全问题,通过该系统可以找到畜产品从生产到销售全过程出现问题的环节,并及时采
取相应的措施,如畜产品召回、畜产品销毁等。
第四,畜产品销售商能够及时收集信息、保存畜产品档案、与畜产品安全监督部门共同规范畜产品市场。
4、对我国畜产品溯源系统建设的几点建议
加快制定新的《畜产品安全法》,完善畜产品法律责任体系
应加快出台《畜产品安全法》,对畜产品安全的方针、原则、政策、措施及监管体制、主体、法律责任等从法律上予以规定。在法律责任上,应加大处罚力度,增设连带责任,规定惩罚性赔偿制度,同时健全畜产品安全预警监控制度、奖励举报制度和畜产品安全教育体系。制定畜产品安全法将为建立科学有力的畜产品安全责任体系、统一高效的畜产品安全监管体制、统一完善的畜产品安全标准体系、与国际接轨的高标准国家畜产品安全检测监测体系提供法律保障。
整合畜产品质量安全监管职能,实现统一标准、系统运营。
以职责分工明确的行政机构来实施统一的畜产品安全管理战略,协调各方力量加强统一监管,发挥多个部门的执法合力,构建科学完善的监管体系。建立国家畜产品行业的统一标准和法规;建立相关职能部门工作协调、监管信息通报和督察督办制度;建立及时准确、数据全面、覆盖广泛的畜产品安全信息服务网络和平台。
政府提供优惠政策,协助畜产品溯源系统逐步进入正轨
各级政府及有关监管部门应该免费提供有力的技术支撑和信息服务。扩大溯源信息查询系统功能,建立简便、规范、畅通的超市终端和移动终端,满足用户对溯源平台多样化的服务要求。同时,对实施畜产品溯源的企业给予税收上的优惠政策。
结论
RFID技术由于具有多目标识别、非接触识别和无人工干预等优点,近年来发展非常迅速。利用RFID技术对畜产品从生产到消费全过程进行监控,实现畜产品实时、有效的溯源,可以保障畜产品的质量安全和消费者健康,促进我国畜牧业稳定发展,这也是国际上的发展趋势。
本文提出基于RFID的畜产品溯源系统解决方案,利用RFID技术实现畜产品质量安全管理和畜产品快速、准确的追踪溯源,在根本上切断疫病传播途径,从而有效控制动物疫病的发生、传播和扩散,保证畜产品的质量安全,同时也使畜产品从生产到消费全过程实现透明化。在畜产品溯源系统建设的推进过程中可能还会遇到许多困难,需要我们在实际工作中不断探索并加以完善。
本畜产品溯源系统的推广使用,需要全社会的牲畜养殖场、屠宰加工厂、畜产品运输商和销售商的共同参与,每个生产环节都应该将实事求是地、及时地将信息录入数据库,各级政府应该围绕畜产品的质量安全建立健全标准体系和法律法规,以保证畜产品实时、有效的溯源。