基于EPC-256Ⅲ型食品供應(yīng)鏈安全追溯標(biāo)簽編碼方案研究

劉瀟瀟

（浙江商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江杭州310053）

基于EPC-256Ⅲ型食品供應(yīng)鏈安全追溯標(biāo)簽編碼方案研究

劉瀟瀟

（浙江商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江杭州310053）

統(tǒng)一合理的食品追溯標(biāo)簽編碼方案是實現(xiàn)對食品供應(yīng)鏈的全流程追溯基礎(chǔ)。因此，不僅需對最終形態(tài)的消費食品進行編碼，也需對初級原材料和中間層次半成品等進行統(tǒng)一編碼。本文在提出食品供應(yīng)鏈安全追溯流程模型的基礎(chǔ)上，采用EPC-256Ⅲ型編碼結(jié)構(gòu)對代碼段進行合理分配并設(shè)計食品供應(yīng)鏈安全追溯標(biāo)簽編碼方案，編碼具有通用性。

EPC-256Ⅲ型，食品供應(yīng)鏈，追溯，編碼方案

食品質(zhì)量安全事故的來源追溯是控制食品質(zhì)量安全的有效手段，因此，食品追溯所需信息必須貫穿于整個食品供應(yīng)鏈的各個環(huán)節(jié)。要解決食品追溯的問題，就需要將整個食品供應(yīng)鏈上的重要信息記錄充分并且便于檢索，食品追溯就會水到渠成，而這就需要依托一套科學(xué)的編碼系統(tǒng)[1]。

關(guān)于追溯碼的編碼研究與應(yīng)用，國外多采用EAN·UCC系統(tǒng)進行統(tǒng)一編碼以確定食品的“身份”，為了保證食品安全，許多發(fā)達國家強制要求在其境內(nèi)銷售的食品必須具備可追溯性。歐盟等國已經(jīng)采用EAN·UCC系統(tǒng)成功地對牛肉、魚、蔬菜等開展了食品跟蹤研究[2]。國內(nèi)在這方面的研究起步較晚，但發(fā)展較快，并取得了一定進展。如楊信廷、孫傳恒等剖析了水產(chǎn)養(yǎng)殖品的生產(chǎn)、銷售等業(yè)務(wù)流程，采用產(chǎn)品碼與過程碼相結(jié)合的編碼方式，建立了既符合國際標(biāo)準(zhǔn)又適合我國國情的水產(chǎn)品質(zhì)量追溯碼的編碼方案[3]。鄭火國、劉世洪等對食用油產(chǎn)品追溯鏈組成及其信息進行分析，設(shè)計出基于批次管理的食用油產(chǎn)品追溯鏈，提出產(chǎn)地、加工過程、終產(chǎn)品等核心環(huán)節(jié)的編碼規(guī)則[4]。劉鵬、屠康等運用EPC編碼結(jié)構(gòu)模型，結(jié)合糧食安全追溯過程中的關(guān)鍵信息，設(shè)計構(gòu)建了糧食安全追溯的關(guān)鍵信息編碼體系[5]。梁正平、紀(jì)震等提出符合EAN·UCC標(biāo)準(zhǔn)的三維編碼方案，對食品生產(chǎn)和流通的各控制點進行統(tǒng)一標(biāo)識[6]。錢建平、吉增濤等在分析面粉生產(chǎn)、加工、銷售等核心環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了原料批次、加工批次和追溯批次的面粉追溯鏈編碼[7]。余華、吳振華設(shè)計出追溯碼長度較短，加密性較強，可以脫離數(shù)據(jù)庫追溯出與生產(chǎn)企業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品相關(guān)的關(guān)鍵信息[8]。吳素濃采用全球統(tǒng)一標(biāo)識集成技術(shù)完成產(chǎn)品分類編碼、產(chǎn)品流通碼和產(chǎn)品追溯碼，最后依據(jù)EAN·UCC編碼系統(tǒng)完成整個養(yǎng)殖水產(chǎn)品流通過程編碼[9]。2011年，由信息查詢、生產(chǎn)管理、副食品/食品信息管理和統(tǒng)計分析四個系統(tǒng)組成的“上海食用農(nóng)副產(chǎn)品信息查詢平臺”借鑒國際標(biāo)準(zhǔn)，采用信息技術(shù)和條碼技術(shù)，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程監(jiān)控、條碼識別和網(wǎng)絡(luò)查詢的系統(tǒng)化管理，為上海市農(nóng)副產(chǎn)品食用與出口筑起安全屏障[10]。

這些追溯碼研究與追溯系統(tǒng)應(yīng)用提高了食品質(zhì)量和監(jiān)管水平，但亦存在一些不足，主要表現(xiàn)為：a.僅關(guān)注某些特定類別的食品追溯，缺乏對多類別食品的統(tǒng)一管理和規(guī)劃[11]；b.對食品供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)缺乏統(tǒng)一的編碼標(biāo)識或僅對核心環(huán)節(jié)進行編碼標(biāo)識；c.主要基于條碼技術(shù)且難以進行信息的在線自動采集與匯總[12]。食品供應(yīng)鏈?zhǔn)侵笍某跫壣a(chǎn)直至消費的各環(huán)節(jié)和操作的順序，涉及食品及其輔料的生產(chǎn)、加工、分銷、貯存和處理[13]。針對食品可追溯性的特點和現(xiàn)有食品追溯編碼的不足，本研究以EPC體系為基礎(chǔ)，對食品供應(yīng)鏈中原材料生產(chǎn)、加工、物流和銷售各控制點進行統(tǒng)一分析和標(biāo)識[14]，并結(jié)合射頻識別（radio frequency identification，RFID）等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過在線信息采集和無線遠(yuǎn)程信息采集等方式對食品進行全流程安全追溯。

1 EPC編碼結(jié)構(gòu)

自1999年發(fā)展起來的產(chǎn)品電子代碼（EPC），作為條碼技術(shù)的拓展和延續(xù)，實現(xiàn)了對單個物品全球唯一的標(biāo)識，并利用RFID的技術(shù)優(yōu)勢以及互聯(lián)網(wǎng)的便捷，構(gòu)筑了世界萬事萬物交流溝通的“物聯(lián)網(wǎng)”，已經(jīng)成為EAN·UCC系統(tǒng)的一個重要組成部分[15]。EPC的出現(xiàn)，極大地豐富和擴大了EAN·UCC系統(tǒng)，為加強供應(yīng)鏈跟蹤與追溯、提高供應(yīng)鏈透明度帶來了革命性的手段。

EPC代碼是由一個版本號加上另外三段數(shù)據(jù)（依次為域名管理，對象分類，序列號）組成的一組數(shù)字[16]。如表1所示，其中版本號用于標(biāo)識EPC編碼的版本次序，它使得EPC隨后的碼段可以有不同的長度，域名管理是描述與此EPC相關(guān)的生產(chǎn)廠商的信息。

表1 EPC編碼結(jié)構(gòu)Table.1 Structure of EPC code

目前EPC編碼方案主要應(yīng)用于糧食質(zhì)量安全追溯[5]、豬肉質(zhì)量安全追溯[17]、珠寶行業(yè)的可視化追溯[18]、煤礦物聯(lián)網(wǎng)的接入和追溯等管理[19]、集裝箱的跟蹤與管理[20]進行惟一標(biāo)識。珠寶行業(yè)采用的是EPC-64編碼結(jié)構(gòu)，糧食質(zhì)量安全追溯主要采用是EPC-64Ⅲ型編碼結(jié)構(gòu)，豬肉、集裝箱及煤礦物聯(lián)網(wǎng)采用的是EPC GID-96編碼結(jié)構(gòu)。食品供應(yīng)鏈?zhǔn)怯赊r(nóng)業(yè)、食品加工業(yè)、批發(fā)零售企業(yè)和物流配送企業(yè)等相關(guān)企業(yè)構(gòu)成的食品生產(chǎn)與供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)[14]，EPC-64和EPC GID-96是作為物理實體標(biāo)識符的短期使用而設(shè)計的，不能滿足食品供應(yīng)鏈安全追溯的需求，建議采用256位EPC。對于EPC256型標(biāo)簽中的三個子類，選擇EPCⅢ型，主要是因為在三個子類中其域名管理區(qū)段的段長最長。該特點恰好滿足食品供應(yīng)鏈安全追溯過程中歸屬情況復(fù)雜的問題。

2 食品供應(yīng)鏈安全追溯流程模型

食品供應(yīng)鏈?zhǔn)且粋€網(wǎng)狀鏈條，是功能型網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)，它涵蓋了從“供應(yīng)商的供應(yīng)商”到“客戶的客戶”之間有關(guān)最終產(chǎn)品或服務(wù)的形成和交付的一切業(yè)務(wù)活動。食品供應(yīng)鏈的基本結(jié)構(gòu)主要由四個環(huán)節(jié)組成：原材料生產(chǎn)環(huán)節(jié)、食品加工環(huán)節(jié)、物流環(huán)節(jié)和銷售環(huán)節(jié)。每個環(huán)節(jié)又設(shè)計各自的相關(guān)子環(huán)節(jié)和不同的組織載體，是由物流、信息流、技術(shù)流、標(biāo)準(zhǔn)化流、安全流和增值流貫穿連接而成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[21]。因此，本文在借鑒已有的基于食品供應(yīng)鏈的追溯流程[22]和日本的可追溯食品供應(yīng)鏈模型的基礎(chǔ)上提出食品供應(yīng)鏈安全追溯流程模型如圖1所示。

假如圖1中消費者在地區(qū)A的銷售商1購買食品，并通過食品的追溯碼利用可追溯系統(tǒng)進行追溯，快速確定原料生產(chǎn)-加工-物流-銷售各關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)是否出了問題，若查到供應(yīng)商3原料X出了問題，根據(jù)“追蹤”的歷史信息追蹤流向，由供應(yīng)商3-生產(chǎn)商1食品原料Z批號2和生產(chǎn)商2食品原料W批號1-加工商1成品批次L、成品批次M和加工商2成品批次N-物流中心1、2-銷售商1地區(qū)A、銷售商2地區(qū)B和銷售商3地區(qū)C，迅速從生產(chǎn)線和市場上召回已經(jīng)流通出去的問題食品，及時扼制問題貨源擴散，減少社會危害。

3 基于EPC-256Ⅲ型食品供應(yīng)鏈安全追溯編碼設(shè)計及示例

246位EPC是為滿足未來使用EPC代碼的應(yīng)用需求而設(shè)計的，EPC-256Ⅲ型的編碼結(jié)構(gòu)如圖2所示，其信息字段由域名管理、對象分類和序列號組成。域名管理標(biāo)識一個組織實體，對象分類標(biāo)識一個物品的種類或類型，序列號唯一地標(biāo)識一個具體的物理對象。

圖2 EPC-256Ⅲ型編碼結(jié)構(gòu)Fig.2 Structure of EPC-256Ⅲtype

3.1 域名管理

域名管理中記錄的是供應(yīng)商、生產(chǎn)商、加工商、物流中心以及銷售商的代碼，通過32位數(shù)字標(biāo)識出食品流通中經(jīng)過的五個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，便于實現(xiàn)追溯。而對于流通中必然會經(jīng)過的儲運和包裝信息，以及關(guān)于供應(yīng)商、生產(chǎn)商、加工商、物流中心和銷售商的相關(guān)詳細(xì)信息都存儲在中央數(shù)據(jù)庫中。域名管理的代碼僅僅能標(biāo)識出供應(yīng)商、生產(chǎn)商、加工商、物流中心以及銷售商的名稱，具體的相關(guān)信息，依然存儲在數(shù)據(jù)庫中。域名管理碼段代碼分配示意圖如圖3所示。

圖3 域名管理碼段代碼分配示意圖Fig.3 Code distribution Schematic diagram of Domain Management code segment

3.2 對象分類

EPC編碼用14位數(shù)字來標(biāo)識食品流通中的分類，即對象分類。我國于2013年3月1日實施的《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》（GB 2763-2012）進一步細(xì)化了食品種類和類別[23]，但與日本“肯定列表”兩者之間仍存在差異，涵蓋的食品種類依舊不全，加工食品和礦泉水仍沒有列入在內(nèi)，同時針對的品種還是過少。因此，在編碼體系中，“對象分類”依據(jù)日本“肯定列表制度”中的食品分類，碼段標(biāo)識食品種類（植物來源、動物來源、礦泉水和加工食品）、食品類型（谷物、豆類/豆類種子、蔬菜、水果、堅果和種子、香料和藥草、陸生哺乳動物、家禽、水生動物、蜂產(chǎn)品、礦泉水及加工食品）、食品分組（分組中將14類的食品再分為53組）、食品名稱（各分組再細(xì)分到共計252種農(nóng)產(chǎn)品和加工食品）[24]、食品產(chǎn)地如圖4所示。

圖4 對象分類碼段代碼分配示意圖Fig.4 Code distribution Schematic diagram of Object Category code segment

3.3 序列號

用16位數(shù)字標(biāo)識序列號，如圖5所示。食品的序列號用各控制點（供應(yīng)商、生產(chǎn)商、加工商、配送中心以及銷售商）的序列號表示。通常企業(yè)按照批次進行經(jīng)營與管理，因此如圖5所示，序列號碼段的十六位數(shù)字，前八位表示各控制點的年月日，后八位表示的是各控制點的批次流水號。

圖5 序列號碼段代碼分配示意圖Fig.5 Code distribution Schematic diagram of Serial Number code segment

3.4 編碼示例

把制定的食品供應(yīng)鏈安全追溯編碼方法與已有的RFID電子標(biāo)簽體系進行繼承。由于RFID電子標(biāo)簽含有全球唯一碼UID，該碼段為只讀屬性。將該碼加載入食品安全追溯碼制中，RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)部分則記錄各個控制環(huán)節(jié)的代碼，數(shù)據(jù)整理后建立數(shù)據(jù)庫。具體安排如表2所示。

表2 原料、食品原料及成品的標(biāo)識與轉(zhuǎn)換表Table.2 Identification and finished conversion Table.of raw material、food ingredients and end product

以完整代碼41405005650102為例，其中4代表加工食品種類，14代表加工食品類型，05代表干果，005代表葡萄干。650102是新疆烏魯木齊天山區(qū)行政編碼（供應(yīng)商代碼），電子標(biāo)簽內(nèi)部的INFORMATION區(qū)域分別記錄供應(yīng)商代碼，生產(chǎn)商代碼、加工商代碼、物流中心代碼、銷售商代碼、年月日及批次流水號。到達物流中心時利用RFID中間件應(yīng)用系統(tǒng)將EPC標(biāo)簽內(nèi)容和部分后臺數(shù)據(jù)庫內(nèi)容轉(zhuǎn)換為一維條碼的形式進行輸出。

4 結(jié)論

總體上來說，本研究通過對食品供應(yīng)鏈安全追溯進行編碼研究，編碼思路為我國食品的經(jīng)營者和管理者提供了一種質(zhì)量控制手段，其構(gòu)建也將為消費者的安全消費提供有效的追溯途徑。

[1]范珍.基于安全的食品供應(yīng)鏈管理[J].物流科技，2012（8）：25-26.

[2]孔洪亮，李建輝.全球統(tǒng)一標(biāo)識系統(tǒng)在食品安全跟蹤與追溯體系中的應(yīng)用[J].食品科學(xué)，2004（6）：188-194.

[3]楊信廷，孫傳恒，錢建平，等．基于流程編碼的水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)的構(gòu)建與實現(xiàn)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2008，24（2）：159-164．

[4]鄭火國，劉世洪，胡海燕，等.食用油產(chǎn)品追溯鏈編碼研究[J].中國糧油學(xué)報，2009，24（8）：135-137.

[5]劉鵬，屠康，候月鵬.基于EPC體系的稻米安全追溯編碼系統(tǒng)研究[J].中國糧油學(xué)報，2009，24（8）：129-134.

[6]梁正平，紀(jì)震，林佳利，等.基于三維編碼的全流程食品追溯系統(tǒng)[J].深圳大學(xué)學(xué)報理工版，2010，27（3）：312-316.

[7]錢建平，吉增濤，劉學(xué)馨，等.基于批次的面粉追溯鏈編碼研究[J].糧油加工，2010（10）：52-55.

[8]余華，吳振華.農(nóng)產(chǎn)品追溯碼的編碼研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（23）：52-55.

[9]吳素濃.鄱陽湖養(yǎng)殖水產(chǎn)品質(zhì)量追溯鏈信息編碼研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，51（13）：2790-2793.

[10]侯熙格，姜啟軍.我國食品可追溯體系建設(shè)現(xiàn)狀與對策[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2012，43（4）：625-628.

[11]劉瀟瀟.國內(nèi)外食品供應(yīng)鏈追溯系統(tǒng)現(xiàn)狀研究[J].中國物流與采購，2013（15）：72-73.

[12]劉金星，尚孝波.國內(nèi)外食品電子追溯碼的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中國質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督，2012（12）：50-51.

[13]王盼盼.食品供應(yīng)鏈與食品安全的關(guān)系[J].肉類研究，2010（1）：59-64.

[14]肖靜，劉子玉，李北偉.基于RFID的食品供應(yīng)鏈追溯管理系統(tǒng)研究[J].農(nóng)機化研究，2012（2）：181-184.

[15]劉哲.基于物聯(lián)網(wǎng)的可追溯食品供應(yīng)鏈研究[J].經(jīng)濟導(dǎo)刊，2012（3）：84-85.

[16]閆瑞瑞.物聯(lián)網(wǎng)EPC系統(tǒng)研究[J].信息通信，2011（4）：98-100.

[17]曾行.基于EPC編碼的豬肉質(zhì)量安全追溯體系研究[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2008.

[18]于洋，冉文學(xué).珠寶產(chǎn)品EPC編碼標(biāo)準(zhǔn)化研究[J].學(xué)術(shù)探索，2012（10）：76-78.

[19]徐珉.基于EPC GID-96礦用物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽編碼方案研究[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2012，40（5）：70-73.

[20]李秋霞.集裝箱電子標(biāo)簽的EPC編碼方法研究[J].物流技術(shù)與應(yīng)用，2012（5）：109-113.

[21]肖靜.基于供應(yīng)鏈的食品安全保障研究[D].長春：吉林大學(xué)，2009.

[22]吳紅姣，倪衛(wèi)紅.食品供應(yīng)鏈的可追溯體系設(shè)計[J].工業(yè)工程，2008，11（3）：53-56.

[23]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB 2763－2012食品中農(nóng)藥最大殘留限量[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012：1-169.

[24]《食品中農(nóng)業(yè)化學(xué)品殘留限量》編委會.日本肯定列表制度食品中農(nóng)業(yè)化學(xué)品殘留限量·食品卷[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006：1-1729.

Study on tag code plan for food supply chain safety traceability based on EPC-256Ⅲtype

LIU Xiao-xiao
（The School of Economics and Trade of Zhejiang Vocational College of Commerce，Hangzhou 310053，China）

Unified and rational food traceability tag code plan would be the base to implementation the whole process traceability on food supply chain.Accordingly，not only the final shape of the consumption food required to encoding，but also need for primary raw materials and semi-finished products such as intermediatelevel unified coding.Based on the proposed food supply chain traceability process model，distributing legitimately the code segment using EPC-256Ⅲtype coding structure，and design food supply chain traceability label encoding scheme，encoding possess universal.

EPC-256Ⅲtype；food supply chain；traceability；code plan

TS201.6

A

1002-0306（2014）06-0052-04

2013－08－13

劉瀟瀟（1981-），女，碩士研究生，講師，研究方向：食品供應(yīng)鏈、物流信息技術(shù)應(yīng)用。

浙江省社會科學(xué)界聯(lián)合會項目（2012B041）。