RFID技術在冷鏈物流全過程的應用

王小丹

摘 要：隨著冷鏈物流的逐步發展，RFID技術和冷鏈物流如何有效結合越來越受關注。冷藏冷凍類物品在生產、貯藏、運輸、銷售各個環節中要求始終處于規定的低溫環境下，以保證物品質量和性能，所以往往需要在物流過程中進行嚴格的溫度管理。RFID技術的應用可以掌握供應鏈中冷凍冷藏產品的數量及位置，及時地提貨和補貨，為食品安全審查提供可溯源性信息支持。

關鍵詞：RFID技術；冷鏈物流；冷藏運輸

中圖分類號：F253.9 文獻標識碼：A

Abstract： With the development of cold-chain logistics， how to combine RFID technology and cold-chain logistics is more and more concerned. Frozen items must be in low temperature environment from production to sales， to ensure the goods quality and performance， so employee need to control temperature during the process of logistics. The application of RFID technology can grasp the quantity and location， ensure timely pick up and replenishment， and provide traceability information support for food safety review.

Key words： RFID； cold-chain logistics； refrigerated transportation

1 冷鏈物流與RFID的含義

冷鏈物流是指冷藏/冷凍類食品在生產、運輸、儲存、銷售各個環節中始終處于規定的低溫環境下，以保證食品質量，減少食品損耗的一項系統工程。冷藏冷凍貨物不同于一般貨物，冷藏冷凍貨物在生產加工、儲藏、運輸、銷售等各個環節都要使貨物持續處于低溫狀態[1]。冷鏈物流主要應用領域為以下三個方面：（1）初級農產品，如水果蔬菜、肉禽蛋、水產品和花卉產品；（2）加工食品，如速凍食品、冰激凌和奶制品；（3）特殊商品，如藥品、生物供體和血液。從冷鏈物流的定義可知，冷鏈物流包括四個環節，并且各個環節要實現無縫對接，否則冷鏈就會斷裂。

行業的應用規模不斷擴大，促使RFID技術的理論得到了豐富和完善，特別是世界頭號零售商沃爾瑪宣布大范圍使用RFID和美國軍方宣布軍需物品均使用RFID來進行識別和跟蹤，極大地推動了RFID技術的研究與應用[2]。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。短距離射頻產品不怕油饋、灰塵污染等惡劣的環境，可在這樣的環境中替代條形碼，識別率高于一般的電子條形碼。

射頻識別系統由三個基本部分組成，即電子標簽、閱讀器和天線。電子標簽是附著在物體上標識目標對象，用來儲存貨物相關信息，電子標簽具備防水防磁耐高溫、使用壽命長、讀取距離大的特點，而且標簽上數據可以加密，存儲數據容量更大，存儲信息更改自如等優點；閱讀器是讀取或寫入標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式，閱讀器與電子標簽可按約定的通信協議互傳信息，通常的情況是由讀寫器向電子標簽發送命令，電子標簽根據收到的讀寫器的命令將內存的標識性數據回傳給讀寫器，閱讀器的閱讀距離從0～100m左右不等；天線是在標簽和讀取器間傳遞射頻信號的設備[3]。

2 RFID在冷鏈物流各環節的具體應用

2.1 冷藏生產加工

RFID是未來幾年內推動精準農業發展的重要力量。將農作物和田間管理情況如土壤酸堿度、溫濕度、日照量、降雨量、農藥使用情況等信息進行記錄，實現科學化、精準化種植[4]。果蔬采摘之后裝車之前要預冷，將新鮮采收的產品在運輸、貯藏或加工以前迅速除去田間熱，將其溫度降低到適宜溫度的過程。預冷可以除去田間熱，迅速降低產品溫度，控制果蔬采后生理生化變化，降低呼吸作用，減小水分和營養成分的損失。為了最大限度地保持果蔬的生鮮品質和延長貨架壽命，預冷最好在產地進行，而且越快越好，預冷不及時或不徹底，都會增加產品的采后損失。在生產環節采用RFID系統時提交信息，完成生產階段的數據采集與信息跟蹤，以保證產品的可追溯性。

在養殖產品活體身上加裝RFID電子標簽，把從開始養殖到結束所有信息進行記錄，包括來源、品種、喂料信息、用藥信息、疾病及治愈狀況等。養殖場不僅可以監控養殖產品的健康狀況，追查養殖產品患病或死亡原因，還可以利用RFID實現養殖產品的選育、繁殖、喂養等過程的科學化管理。在屠宰環節，首先需要獲取動物耳標（RFID電子標簽）的基本信息，符合屠宰規定才屠宰，并將信息提供給追溯與安全監管平臺以供追溯。消費者憑購物小票上打印的身份信息，便可查詢到這塊豬肉的“前世今生”。

2.2 冷藏運輸

運輸是物流最重要的職能，運輸活動費時長、能耗大、成本高，其他物流活動如裝卸搬運、信息管理、包裝、配送加工都是圍繞著運輸活動而展開的，在物流過程的各項業務活動中，運輸起著舉足輕重的作用。物流合理化在很大程度上取決于運輸合理化。以冷鮮肉的保存與運輸為例，整個冷鮮肉的生產銷售模式是“養殖場—屠宰場—物流服務商—銷售商”，屠宰場和銷售商均使用專業的冷藏設備進行肉類存儲，問題的隱患則容易出現在運輸過程中，因為運輸過程中冷藏環境的控制相對復雜，冷藏肉在運輸過程中如果發生環境溫度控制不當或者是運輸周期過長的情況，都可能導致肉制品腐爛，最終造成經濟損失和人身傷害[5]。endprint

目前，大部分冷藏貨物運輸監控過程中，僅僅做到了記錄車輛的在途信息，溫度信息只有到達目的地后才能檢查，并不能實時采集冷藏貨物在途溫度信息，無法對車輛及貨物的信息進行有效反饋，RFID取代傳統條形碼，一方面可以實時地掌握在途的冷藏車內溫度變化，保證貨物到達收貨點的時候是新鮮和安全的，另一方面，RFID標簽儲存大量貨物相關信息，傳統條形碼只能告訴工作人員這是什么貨物，RFID標簽則可以讓工作人員知道這批貨物什么時候在哪里生產、交付標準、注意事項、收貨人是誰，這樣可以大大提高工作效率。具體應用如下：運送冷藏冷凍食品的貨車中往往會放一到兩個RFID標簽，在標簽的芯片中寫入該箱貨物的基本信息，如來源、種類、重量、用途等，運輸過程中電子標簽內的溫度傳感器能夠每時每刻收集到溫度信息，這些信息通過標簽內的天線實時傳送給管理人員，管理人員足不出戶就能夠在電腦前掌握車廂內實時的溫度情況，一旦出現溫度異常的情況，系統就會自動報警，管理人員可以通過手機第一時間通知司機采取措施保障食品的安全性。

RFID與GIS技術配合使用可以對運輸車輛實現實時定位。雖然GPS所獲取的定位信息有更高的精度，但是系統需要昂貴的設備去存儲基礎GIS數據以及進行復雜的計算，而采用RFID技術只需要一個RFID標簽再配合其他通訊設備及信息發布設備就可以進行粗略位置的定位，并且RFID定位系統不需要衛星或者手機網絡的配合，其精確度在于RFID讀寫器的分布，而讀寫器的分布可以由用戶自身根據實際需要進行設置，成本低，安裝方便，車輛無需改造，很適合只需要在特定區域進行定位的用戶，具有極高實用價值。

2.3 冷藏/冷凍儲存

由于貨物的低溫要求和冷庫的特殊低溫環境，減少貨物在等待入庫時的溫度變化和貨損，避免工作人員在低溫環境下長時間工作是FRID應用于冷藏/冷凍倉儲最明顯的優勢。

（1）盤點。引入RFD技術后，將傳統的庫存盤點轉變成基于RFID技術的自動盤點，通過庫存管理人員手持式RFID讀寫器與分銷物流管理軟件進行實時數據傳輸，只要管理人員手持RFID讀寫器按規劃路線在倉庫內走一遍，即可完成盤點工作，使盤點所需時間從以前的幾天縮短到幾十分鐘，效率大大提高，同時使盤點更準確，也避免了翻動貨物，避免工作人員在低溫環境下長時間的盤點工作。

（2）入庫作業。首先制作標簽，貨物按類分配管理，每個貨物區安裝一個標識牌，用來標識貨物信息，然后每個標識牌上粘貼一個無源電子標簽，對標識牌進行編號，每個標簽中存儲能夠唯一標識此標識牌的ID號碼，ID號碼對應數據庫中該處存儲貨物的相關信息，并且給每個標識牌編號，作業人員運送貨物到指定庫位，核對位置無誤后把貨物送入庫位，無線數據終端把入庫實況發送給現場計算機，及時更新庫存數據庫。引入RFID后只需要將要倉庫入口處的讀寫器，即可讀取所有貨物的信息，并自動生成入庫單，無需逐個掃描。

（3）出庫作業。登陸系統終端，搜索出庫貨物信息，系統計算機發送出庫指令，作業人員手持終端接收數據后，按照數據終端提示，到達指定標識牌，從庫位上取出指定數量的貨物，完成出庫任務，改寫標識標簽內容，向系統計算機發回完成出庫作業信息，更新中心數據庫。

（4）移動作業。根據需要，現場計算機編制移庫指令，并下載到數據終端，作業人員按數據終端提示，到達指定庫位，從庫位上取出指定數量的貨物，并改寫庫位標簽內容，把貨物運到目的庫位，貨物送入庫位，修改庫位標簽內容，向現場計算機發回移庫作業信息，更新中心數據庫。

2.4 冷藏銷售

麥德龍建立了一個“未來超市”，大膽暢想應用RFID等技術之后的未來超市的運營模式：貨物配送到銷售點時，銷售系統馬上自動更新，每個貨柜上方安裝了一個RFID閱讀器，閱讀器可以讀取每件商品包裝上的RFID標簽內的信息，來自動識別新添的商品。如果有顧客拿走了一定數量的商品，閱讀器就能馬上向零售商的自動補貨系統發出信息。在最后的顧客付款環節RFID也可以大顯身手，有了RFID，顧客排隊等候付款的場景就不存在了，商品的外包裝上貼的都是RFID標簽，所以顧客只需推著推車將要買的商品選好，然后通過一個裝有閱讀器的門，閱讀器可以一次性辨認出推車中的商品種類、數量、金額等信息，電腦顯示屏會顯示該顧客消費總金額，然后顧客付款離開，此時銷售系統立即自動更新，將所銷售的商品信息以及銷售額全部記錄下來。

3 RFID在冷鏈物流應用現狀

流通是生產與銷售的必然環節，食品在流通中變質事件時常發生，有效保證食品質量至關重要。顯然食品安全問題已經深入人心，建立一套完善的食品信息監控系統迫在眉睫，食品一旦出現質量安全問題，可以及時追根溯源。但另一方面，我國冷鏈物流處在起步階段，以食品為例，瓜果蔬菜采用普通運輸車輛進行長途運輸，腐爛損耗大，冷凍食品往往是采用“金杯加棉被”的落后模式代替冷藏運輸，在車內加碎冰或者棉被無法達到保溫效果，貨物溫度無法控制，到目的地重新凍上，這種斷裂的冷鏈并不少見，即使貨物外觀無明顯變化，但貨物質量大打折扣，消費者食品安全無從談起。影響RFID技術在冷鏈物流中的原因主要是以下幾個方面：

（1）冷鏈物流普及率低。冷鏈物流被稱之為“貴族物流”，RFID讀卡器與標簽本身的價格都比較高，以及相配套的冷庫及冷藏車輛的高成本，使冷鏈物流的成本遠高于普通物流。醫藥附加值較高，醫藥冷鏈物流發展較快，但對冷鏈需求最大的食品行業，冷鏈物流普及難度較大。

（2）RFID本身存在的問題。例如讀卡器不能保證100%準確讀取，其讀取精度受環境、貼標物品的材質、一次閱讀標簽數量的影響。另一方面，不同的國家可能會把不同的無線電波段分配給不同的用途，目前缺乏全球性標準，因此無法整合整個RFID系統。

（3）公眾的擔憂。隱私權是無線設備被普遍關注的問題，很多人對他們的行動和購買習慣被自動跟蹤感到不安。因此需要事先告訴公眾這個系統搜集了哪些信息，信息的保密措施如何，另一方面，RFID磁條屬于高頻范圍，有專家擔心企業員工和消費者會受到高射頻射線影響，出于對隱私權與安全性的顧慮阻礙了對RFID的應用。

參考文獻：

[1] 謝衛航. 試析冷鏈物流大數據下的實時監控優化[J]. 江西建材，2017（23）：286-289.

[2] 趙艷豐. RFID技術打造零售業供應鏈堅實的基石[J]. 信息與電腦，2014（5）：46-49.

[3] 李振. RFID成功應用于冷鏈倉儲管理集成測試的經驗分析——天津小蜜蜂計算機有限公司的實踐做法[J]. 對外經貿實務，2017（5）：70-72.

[4] 阮偉卿. 基于RFID生鮮農產品冷鏈供應鏈系統的構建[J]. 電子商務，2016（7）：59-60.

[5] 許光. 我國冷藏物流存在的問題與解決對策初探[J]. 現代商業，2011（3）：13.endprint