基于RFID技術的“廣益康”湘西黑豬肉跟蹤追溯系統

易瑜

摘 要：研究利用RFID技術建立一個“廣益康”湘西黑豬肉跟蹤追溯系統.在“廣益康”湘西黑豬肉供應鏈各環節中，應用RFID技術采集和記錄相關信息，并上傳到數據中心，從而實現對“廣益康”湘西黑豬肉的跟蹤和追溯，確?！皬V益康”湘西黑豬肉的質量安全，讓消費者吃到放心的“廣益康”湘西黑豬肉。

關鍵詞：RFID 跟蹤 追溯 數據中心

1.引言

“廣益康”黑豬由湖南廣益集團獨家研發，國內育種專家、享受國務院政府津貼的孫宗炎教授領銜攻關，它是湘西黑豬、沅陵黑豬、黔邵花豬和梅山土豬最新科研育種成果。廣益康黑豬因其肉質細嫩滑爽、鮮美醇香、食品安全性好，黑豬肉一上市，立即驚爆市場，深受消費者歡迎?！皬V益康”湘西黑豬肉在2010、2011、2012連續三年獲得中國（湖南）國際農博會金獎的基礎上，2012年9月份又榮獲第十屆中國國際農產品交易會豬肉類產品的唯一金獎，在中國中部國際農博會上深得廣大消費者和專家評審團的好評，盡管市場均價每公斤達39.6元，但產品供不應求，市民回頭率達90%以上。

本文將研究構建基于RFID技術的“廣益康”湘西黑豬肉跟蹤追溯系統，全程監控“廣益康”湘西黑豬生產過程中的各個環節?！皬V益康”湘西黑豬從出生開始，就會佩戴一個含有芯片的電子耳標，被賦予唯一的ID身份。芯片時刻記錄“廣益康”湘西黑豬從育種到生長、檢疫、加工再到銷售各個環節的安全信息.佩戴“身份證”后，不僅可以保護“廣益康”湘西黑豬品牌，還使其身價倍增。

2.RFID工作原理

通常來說，一個最基本的RFID系統由標簽、天線和讀寫器三部分組成.如圖1所示。標簽（Tag）：由禍合元件與芯片組成，芯片中存有數據，附在物體上（或嵌入物體內部）以標識目標對象，用于和射頻天線間進行通信；天線（Antenna）：發射射頻電波信號和接收標簽傳遞回來的射頻信號；讀寫器（Reader）：通過天線來讀取或寫入標簽信息的設備，與上層控制計算機通信.讀寫器有手持式和固定式的。RFID技術的基本工作原理為：讀寫器通過天線發送出射頻信號，當標簽進入天線工作的磁場范圍時，就可以接收到讀寫器發出的射頻信號，內置射頻耦合元件憑借電磁感應產生感應電流，標簽這時獲得能量被激活，并將存儲在芯片中的編碼信息通過內置天線發送出去，或者由標簽主動發送某一頻率的信號；天線接收到來自標簽的載波信號，經系統天線調制器傳送給讀寫器，讀寫器對該信號進行讀取信息并解碼后，傳送給上層控制計算機進行有關的數據處理；控制計算機系統判斷標簽的合法性后，將做出相應的處理和控制。

圖1 RFID工作原理3.豬肉跟蹤追溯系統的總體結構

系統采用B/S結構，為“廣益康”湘西黑豬肉供應鏈上的各個環節提供統一的信息平臺。在豬肉供應鏈中，采用RFID標簽作為溯源信息的載體。個體豬在養殖過程中以RFID耳標標識，屠宰后在RFID標簽上記載信息，在批發市場和銷售終端將豬肉流通信息寫入RFID標簽。豬肉產品進入下一個環節后，供應鏈的下游企業用RFID技術采集關鍵信息并上傳至信息平臺，信息平臺完成溯源信息的前后連接，并與后臺數據庫進行交互。根據所形成的完整的信息鏈，供應鏈上的各個實體均可在供應鏈的不同位置，在系統平臺的基礎上進行信息的跟蹤與追溯。

該信息平臺是一個開放的系統，“廣益康”湘西黑豬產品供應鏈上的各企業以及消費者可以憑各自的權限登錄系統，進行數據的上傳和查詢?！皬V益康”湘西黑豬肉跟蹤與追溯系統的總體結構如圖2。

圖2 “廣益康”湘西黑豬肉跟蹤與

追溯系統的總體結構4.豬肉跟蹤追溯系統業務流程的設計

為了實現全程的跟蹤和追溯，需要在“廣益康”湘西黑豬肉供應鏈的各關鍵點（生豬養殖場、屠宰場、批發市場和零售商）設置控制點，使用RFID標簽記錄跟蹤追溯所需的信息。

4.1生豬養殖環節

生豬的養殖是整個系統流程中的第一個環節，也是周期最長的一個環節，使用養殖信息采集系統記錄生豬從出生到出欄的所有信息，對“廣益康”湘西黑豬的追溯有著非常重要的意義。生豬養殖會經歷配種、懷孕、待產、仔豬、商品豬等不同的階段，仔豬出欄后將給它佩戴具有唯一標識碼的RFID電子耳標，并通過這個電子耳標把小豬的上輩信息關聯起來。在養殖過程中，養殖人員通過RFID手持讀寫器將母豬、仔豬和成品豬的飼料信息、防疫信息、用藥信息、檢疫信息等寫入掛在豬耳朵的RFID電子標簽，并通過ZigBee無線網絡傳送到養殖信息采集系統，信息采集系統收到后，自動實時地上傳到豬肉跟蹤追溯系統中心數據庫。當生豬出欄運往屠宰場時，工作人員用讀寫器將肉豬的出欄批號和目的地等出欄信息寫進RFID電子耳標，并傳送到養殖信息采集系統和中心數據庫。 RFID技術和ZigBee技術在“廣益康”湘西黑豬養殖場的應用，極大地提高了企業養殖管理的工作效率，也為“廣益康”湘西黑豬肉的溯源提供了重要的源頭信息。

4.2屠宰加工環節

屠宰加工環節是豬肉整個生產流程中最為復雜的一個環節。肉豬屠宰加工的時間比較短，但是環節卻很多。生豬運到屠宰場后，首先由檢疫人員查檢產地檢疫證、消毒證、免疫卡等合法證件，查證、驗證無誤后，生豬就可進入待宰區，通過RFID讀寫器采集并記錄生豬來源、收購數量、檢疫證、收購日期等信息，接著傳送給屠宰加工信息采集系統，建立生豬屠宰加工電子檔案，并由采集系統自動上傳至中心數據庫，而不合格的生豬將采取措施控制。如果遇到病豬，讀寫器立刻讀取RFID電子耳標的數據信息進行追溯，并上報檢疫單位，同時采取無害化處理等措施進行控制。生豬進入屠宰加工流水線后，屠宰完的豬肉肌體，將會綁定新的RFID電子標簽。同時，讀寫器對原來電子耳標的數據讀取，并寫入新的RFID電子標簽，實現標識的連續性和唯一性。接著向新標簽寫入流水線上采集到的數據信息，如屠宰時間、屠宰場編號、屠宰批號、月同體重量、宰后檢疫信息以及冷卻信息等，并上傳信息采集系統和中心數據庫。為了建立起豬肉和生豬的關聯，達到屠宰加工環節信息跟蹤與追溯的目的，我們可以設置屠宰批號與養殖場提供的生豬出欄批號相對應，這樣就可以根據屠宰批號追查出肉豬什么時候進場，什么時候進行屠宰，由哪里的養殖場飼養等信息，實現豬肉的跟蹤和追溯。

4.3批發環節

豬肉到達批發市場后，批發市場檢測中心對豬肉產品進行相關指標的檢測，不合格的產品立刻追溯并采取措施進行處理，合格產品就可進行批發。批發商將用批發市場專用RFID電子標簽替換來自屠宰場的電子標簽，然后使用讀寫器讀取來自屠宰場的電子標簽信息，并寫入批發市場專用RFID電子標簽。批發交易后，將交易的相關信息寫入電子標簽，同時把所采集的數據信息上傳信息采集系統和中心數據庫。

4.4銷售環節

在銷售環節，對銷售場所和豬肉產品檢測與監控，對RFID電子標簽寫入商品豬肉的庫存量和銷售記錄，將銷售過程中產生的數據信息寫入并上傳到銷售信息采集系統和中心數據庫，實現消費者對豬肉全過程的信息查詢。在農貿市場、超市、便民肉店等零售終端，配備具有RFID標簽的閱讀功能和信息處理功能的專用電子稱，讀取電子標簽信息后且稱量每塊切割的豬肉時，自動打印銷售憑證，并在上面標注豬肉識別碼，同時將每次稱重數據上傳信息采集系統，再通過互聯網實時上傳到中心數據庫。配置自助終端查詢機，消費者只要通過電子標簽的識別碼進行查詢，或者通過工Internet、短信的方式輸入豬肉產品識別碼，就可以查詢所購買豬肉的質量信息，即可以知道所買豬肉在哪里養殖、在哪里屠宰加工、檢驗檢疫是否合格等信息。

5.終端查詢系統設計

5.1設計流程

終端查詢全部應用程序采用Microsoft Visual Stu-dio.NET2008面向對象編程技術以及C#語言開發，服務采用Windows IIS服務器和ASPNET語言搭建。對數據庫更新采用了web Service ，XML文件包、Excel文件包等多種手段，以適應不同網絡情況，達到方便、快捷和最優化使用。終端系統的整體設計流程如圖3所示。

5.2頁面設計

前臺提供查詢，布局為左右結構，點擊左邊的主題，在右邊輸入相應的查詢關鍵字，查詢結果顯示在右邊部分頁面。后臺管理，也設置為左右結構，左邊包括了所有的管理模塊。點擊左邊的模塊，右邊進入相應的管理頁而。由于左邊的管理模塊內容多，設計為可以展開和收縮的類型。

圖3 設計流程圖 6.結束語

本文所研究的“廣益康”湘西黑豬肉跟蹤追溯系統，通過RFID記錄整條供應鏈上的所有信息，并展示給消費者，讓消費者能買到純正、優質、安全的廣益康湘西黑豬，真正吃到放心的“廣益康”湘西黑豬肉。而全程的追蹤和溯源可提高“廣益康”湘西黑豬自身價值和品牌效應，帶來非常可觀的經濟效益。

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基金項目：本文為2013年湖南省教育廳科研課題（編號： 13C788）；2012年婁底市科技計劃項目“基于RFID技術生豬質量安全追溯系統的設計與實現”、 2013年婁底市科技計劃項目“ 礦山安全智能監測無線傳感器網絡關鍵技術研究”的研究成果；婁底職業技術學院重點項目（2013ZK013、LZJY13ZZC32）的研究成果。