農(nóng)產(chǎn)品冷鏈數(shù)字化發(fā)展探析

李海濤 金芳 孫雪萍 陳駿

0 引言

隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和居民消費(fèi)水平的提高，我國(guó)生鮮農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和流通量逐年增加［1］，產(chǎn)品安全和品質(zhì)要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)物流方式已不能滿足市場(chǎng)需求，發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流，對(duì)提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、減少生鮮農(nóng)產(chǎn)品損耗，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收，保障我國(guó)糧食生產(chǎn)安全具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義［2-4］。

我國(guó)冷鏈物流起步較晚，技術(shù)水平不高，運(yùn)作成本大、效率低，影響了冷鏈物流技術(shù)的推廣應(yīng)用。近年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等一系列技術(shù)的興起，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和GIS全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，使冷鏈物流數(shù)字化成為可能。現(xiàn)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用分析，就冷鏈物流數(shù)字化發(fā)展提出探討。

1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在冷鏈物流中的應(yīng)用分析

目前，物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)主要有射頻識(shí)別技術(shù)、感知控制技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、中間件技術(shù)、智能處理技術(shù)等。本文重點(diǎn)介紹射頻識(shí)別和智能處理技術(shù)應(yīng)用情況。

1.1 射頻識(shí)別技術(shù)

射頻識(shí)別技術(shù)（Radio Frequency Identifi‐cation），又稱(chēng)RFID技術(shù)，是利用無(wú)線電波或微波能量進(jìn)行非接觸雙向通信，以實(shí)現(xiàn)識(shí)別和數(shù)據(jù)交換功能的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。最簡(jiǎn)單的RFID自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)由電子標(biāo)簽（Tag）、讀寫(xiě)器（Reader）以及發(fā)送接收信號(hào)的天線（Antenna）三部分組成［4］,在實(shí)際應(yīng)用中，通常還包括信息系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。目前，該技術(shù)在商品流通、圖書(shū)管理、郵政管理、銀行管理等領(lǐng)域使用較多，主要應(yīng)用于動(dòng)物晶片、汽車(chē)晶片防盜器、門(mén)禁管制、停車(chē)場(chǎng)管制、生產(chǎn)線自動(dòng)化和物料管理［5］。

1.1.1 技術(shù)特點(diǎn)

射頻識(shí)別技術(shù)和條碼技術(shù)同屬自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其作用都是快速準(zhǔn)確地確認(rèn)追蹤目標(biāo)物體，兩者之間最大的區(qū)別是有無(wú)寫(xiě)入信息和更新內(nèi)存的能力。射頻識(shí)別技術(shù)優(yōu)勢(shì)如下：

1）識(shí)別方便、快捷。條碼技術(shù)只能接收掃描儀視野范圍內(nèi)的條碼。射頻識(shí)別技術(shù)采用的是無(wú)線電射頻，只要射頻標(biāo)簽在閱讀器的工作范圍內(nèi)就可以被讀取；而且，可以透過(guò)外部材料讀取數(shù)據(jù)。

2）識(shí)別能力強(qiáng)。條碼技術(shù)只能識(shí)讀單個(gè)物體，無(wú)法辨認(rèn)物體的具體特征。例如：對(duì)于外包裝條碼一致的同類(lèi)農(nóng)產(chǎn)品，無(wú)法辨認(rèn)出是否已過(guò)期產(chǎn)品［4］。而射頻識(shí)別技術(shù)可以同時(shí)識(shí)讀多個(gè)物體，且可以識(shí)別單個(gè)物體的具體特征。

3）環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。使用條碼技術(shù)時(shí)，如果條碼標(biāo)簽被劃破、污染或是脫落，則條碼掃描儀無(wú)法辨認(rèn)目標(biāo)。而射頻識(shí)別設(shè)備采用封閉包裝方式，可以在潮濕、多塵等惡劣環(huán)境中使用。另外，射頻識(shí)別技術(shù)還具有條碼技術(shù)不具備的防偽功能。

1.1.2 技術(shù)應(yīng)用情況

生鮮農(nóng)產(chǎn)品保質(zhì)期短，極易腐爛變質(zhì)，采用射頻識(shí)別技術(shù)，能以非接觸的方式自動(dòng)采集生鮮農(nóng)產(chǎn)品的流動(dòng)數(shù)據(jù)，對(duì)多個(gè)物體進(jìn)行識(shí)讀，可有效防止因物流時(shí)間太長(zhǎng)導(dǎo)致的生鮮農(nóng)產(chǎn)品腐爛。該技術(shù)使用方便、快捷，已廣泛應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品倉(cāng)庫(kù)管理、產(chǎn)品進(jìn)出庫(kù)識(shí)別及產(chǎn)品溯源。

1）用于倉(cāng)庫(kù)管理。可使用電子標(biāo)簽記錄倉(cāng)庫(kù)的溫度環(huán)境信息，當(dāng)倉(cāng)庫(kù)的環(huán)境溫度低于和高于預(yù)先設(shè)定的溫度范圍時(shí)，設(shè)備就會(huì)報(bào)警，提醒管理人員采取相應(yīng)的措施。

2）用于運(yùn)輸管理。在農(nóng)產(chǎn)品冷鏈運(yùn)輸過(guò)程中，RFID設(shè)備可以透過(guò)外部材料讀取溫度數(shù)據(jù)信息，然后通過(guò)有線或無(wú)線傳輸方式，將溫度數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)控制平臺(tái)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)在途農(nóng)產(chǎn)品的實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控。

3）用于農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工。采用射頻識(shí)別技術(shù)將農(nóng)產(chǎn)品的信息讀入電子標(biāo)簽之中，可以通過(guò)RFID標(biāo)簽進(jìn)行質(zhì)量追溯，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)的有效管理。

1.2 智能處理技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品冷鏈中的廣泛應(yīng)用，促使智能處理技術(shù)得到長(zhǎng)足的發(fā)展。所謂智能處理技術(shù)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在具備感知能力的基礎(chǔ)上，還具備數(shù)據(jù)分析和決策能力，進(jìn)而能夠采取手段加以處理的技術(shù)。

目前，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，感知層已經(jīng)可以獲得海量的數(shù)據(jù)信息。隨著以5G技術(shù)為代表的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的覆蓋普及，以及云存儲(chǔ)、云計(jì)算等一系列技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)據(jù)的有效性和實(shí)效性得到大大的提升，一些具備前瞻性的冷鏈企業(yè)乃至農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，正在搭建信息化平臺(tái)，開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)，構(gòu)建智能處理數(shù)據(jù)模型，通過(guò)對(duì)搜集到的冷鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)計(jì)算分析，掌握最優(yōu)設(shè)備配置、路線規(guī)劃、人員調(diào)度乃至市場(chǎng)需求，為管理者提供最佳決策依據(jù)。數(shù)字化技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流領(lǐng)域的應(yīng)用，將提高企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理水平，提升冷鏈物流的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)字化農(nóng)產(chǎn)品冷鏈也將進(jìn)入AI時(shí)代，屆時(shí)，微觀到一臺(tái)設(shè)備，宏觀到整個(gè)冷鏈產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)，都將達(dá)到精細(xì)感知、宏觀決策，高效執(zhí)行的智能化農(nóng)產(chǎn)品冷鏈產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展將會(huì)給人們帶來(lái)更加“新鮮”的生活。

2 我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

2.1 技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

我國(guó)冷鏈物流起步較晚，發(fā)展相對(duì)滯后。目前，大部分生鮮農(nóng)產(chǎn)品仍在常溫下流通，冷鏈流通率較低。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年我國(guó)的果蔬、肉類(lèi)、水產(chǎn)品冷鏈流通率分別為5%、15%和23%，因保鮮措施不到位、運(yùn)輸不及時(shí)，造成的生鮮農(nóng)產(chǎn)品損失率為20%～30%［6］，折合經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)3 000億元。

2.2 存在的問(wèn)題

2.2.1 農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展不平衡

我國(guó)地域遼闊，經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，東部沿海地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施較好，中西部地區(qū)冷鏈物流資源相對(duì)較少，不能形成有效的統(tǒng)一的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流網(wǎng)絡(luò)體系。

2.2.2 信息化技術(shù)應(yīng)用滯后

生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流沒(méi)有充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展成果，RFID等技術(shù)在冷鏈物流上的應(yīng)用不夠廣泛。整體上看，冷鏈物流信息系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)還比較薄弱，第三方信息系統(tǒng)集成建設(shè)有待進(jìn)一步加強(qiáng)，冷鏈信息物流標(biāo)準(zhǔn)要進(jìn)一步規(guī)范，存儲(chǔ)、配送等信息化業(yè)務(wù)需從異構(gòu)、分散向統(tǒng)一、集中轉(zhuǎn)變。

2.2.3 缺乏產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展機(jī)制

在市場(chǎng)銷(xiāo)售信息利用方面存在著互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用倒逼冷鏈物流標(biāo)準(zhǔn)落地的問(wèn)題。生鮮電商的競(jìng)爭(zhēng)使得冷鏈服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越透明化、標(biāo)準(zhǔn)化［7］，移動(dòng)二維碼等技術(shù)的應(yīng)用使得標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控成為可能。但由于缺乏生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈協(xié)調(diào)合作機(jī)制，在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、經(jīng)銷(xiāo)、分銷(xiāo)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)，不能做到資源優(yōu)化利用，容易產(chǎn)生雙重邊際效應(yīng)和牛鞭效應(yīng)。

2.2.4 農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流人才短缺

冷鏈物流人才包括研究型冷鏈人才、管理型冷鏈人才和操作型冷鏈人才。目前，相關(guān)院校開(kāi)設(shè)冷鏈物流專(zhuān)業(yè)的不多，受專(zhuān)業(yè)的特殊性和學(xué)校自身?xiàng)l件的限制，開(kāi)設(shè)冷鏈知識(shí)結(jié)構(gòu)、操作技能和職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)課程的不多；冷鏈物流企業(yè)基于運(yùn)作成本考慮，參與冷鏈物流人才培養(yǎng)的積極性也不高。整體來(lái)看，冷鏈物流人才供不應(yīng)求。

3 農(nóng)產(chǎn)品冷鏈數(shù)字化發(fā)展建議

3.1 做好統(tǒng)一規(guī)劃

冷鏈產(chǎn)業(yè)數(shù)字化單靠市場(chǎng)行為或者某個(gè)企業(yè)來(lái)做是非常困難的，甚至不可能實(shí)現(xiàn)，需要靠政府主管部門(mén)的力量，站在產(chǎn)業(yè)鏈的前端，統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施。要建立統(tǒng)一的冷鏈物流標(biāo)準(zhǔn)，從農(nóng)產(chǎn)品的采集（捕撈）、預(yù)冷、入庫(kù)、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)運(yùn)到售后服務(wù)，實(shí)行全產(chǎn)業(yè)鏈信息化管理，促進(jìn)冷鏈物流業(yè)規(guī)范、高質(zhì)量發(fā)展。

3.2 發(fā)揮地方優(yōu)勢(shì)

冷鏈物流受環(huán)境影響很大，與產(chǎn)業(yè)集中度密切相關(guān)。各地應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⒌乩憝h(huán)境及土壤特點(diǎn)，因地制宜組織農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)，形成產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)、規(guī)模效應(yīng)，推進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流數(shù)字化發(fā)展。

3.3 留有發(fā)展“端口”

由于目前互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用還存在著很多不確定性和不穩(wěn)定性，所以各地在規(guī)劃產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)，要具有前瞻性，應(yīng)預(yù)留接入“端口”，避免重復(fù)建設(shè)帶來(lái)的浪費(fèi)。

3.4 推進(jìn)信息資源共享

目前，冷鏈物流業(yè)對(duì)于信息數(shù)據(jù)的挖掘利用還處在一個(gè)初級(jí)水平，尤其缺少對(duì)農(nóng)產(chǎn)品消費(fèi)者喜好的分析，沒(méi)有通過(guò)大數(shù)據(jù)來(lái)挖掘潛在消費(fèi)者，提升服務(wù)水平。應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)冷鏈物流信息系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，強(qiáng)化信息集成利用，推進(jìn)冷鏈物流做強(qiáng)做大、規(guī)范化發(fā)展。

3.5 引進(jìn)第三方預(yù)售管理模式

目前，農(nóng)產(chǎn)品銷(xiāo)售仍以直銷(xiāo)為主，通過(guò)第三方購(gòu)買(mǎi)預(yù)售服務(wù)的還比較少。建議對(duì)品質(zhì)較高、附加值較高的農(nóng)副產(chǎn)品或地理標(biāo)志農(nóng)產(chǎn)品，引進(jìn)第三方預(yù)售管理模式，通過(guò)第三方在生產(chǎn)者和用戶(hù)之間搭建一個(gè)橋梁，以訂單預(yù)售的方式，降低農(nóng)產(chǎn)品物流損失，提高農(nóng)產(chǎn)品流通速度，使農(nóng)業(yè)種植戶(hù)獲得更高的收益，進(jìn)而促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收，助力鄉(xiāng)村振興。