RFID在食品流通環節中的應用
作者:康海燕
來源:RFID世界網
日期:2009-01-07 10:00:57
摘要:食品流通安全是關系“民生”的一個重大問題。本文首先介紹RFID技術的基本工作原理,分析EFID技術在食品流通環節應用的必要性,然后剖析了EFID技術在食品流通環節應用所面臨的問題,最后展望了RFID在食品流通環節應用的前景。
近年來,食品安全危機頻繁發生 嚴重影響了人們的身體健康,引起了全世界的廣泛關注。食品從原材料采購到加工再到運輸經過多道環節,有些食品在出廠的時候是合格的 但在運輸倉儲過程中 卻出現了變質、損壞,很多問題就出現在流通環節上流通中的物理環境與運作方式是影響食品安全的重要因素之一。
所謂食品流通是指以食品的質量安全為核心 以消費者的需求為目標,圍繞食品購銷、倉儲、包裝 運輸、配送等過程環節而進行的管理和控制活動。食品(特別是生鮮食品)在流通中對環境條件(如溫度和濕度)要求極為嚴格,需要在盡可能短的時間內迅速配送到目的地 否則其營養、安全狀況將大打折扣,甚至嚴重影響消費者的健康。如何解決食品流通安全性問題 保護人民身體健康 已成為我國政府當前的一項迫切任務和重要戰略舉措。將RFID技術應用于食品流通環節,可以消除食品在流通過程中因物理環境和運作方式而造成的食品污染,提高食品流通的安全性。
一、RFID的基本工作原理
射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術,是一種利用射頻通信實現的非接觸式自動識別技術(以下通稱RFID技術)。它是基于無線電通訊技術,并且綜合了計算機、智能識別、大規模集成電路和網絡等高新技術,順應了物流管理和供應鏈管理等領域對信息識別技術的要求發展起來的。
一般完整的RFID系統包含三個部分:天線 讀寫器 RFID標簽(射頻卡)。通常的做法是把天線集成在讀寫器中,天線發射電磁波激活射頻卡上的感應標簽 RFID標簽上有存儲器可以讀寫數據。RFID標簽具有體積小、容量大、壽命長、可重復使用等特點,可支持快速讀寫、非可視識別、移動識別 多目標識別 定位及長期跟蹤管理。RFID標簽可以分為有源和無源兩種。有源標簽內嵌一個電池,它的數據可以被重寫和修改。
存儲量可以達到1M字節,使用壽命可以達到10年。無源標簽沒有獨立的外部電源,它通過接收天線發出的電磁波獲取能量,但是其體積比有源標簽小 成本更加低廉,使用時間幾乎沒有限制。RFID系統可以采用很寬的頻率范圍.低頻波段(30KHz到500KHz)要求較近的感應距離 但成本較低;高頻波段(850MHz到950MHz以及24 GHz到2.5GHz)通常可以適用于更大的感應范圍(最大可以達到27米)。RFID技術目前使用較多的是IEEE802.11B標準。2.4GHz的高頻道使服務器與終端之間的通道速度可達12Mbps,而且該頻段在很多國家都不受無線管制。
二、RFID在食品流通環節應用的必要性
隨著經濟的發展,人們生活水平的提高和消費觀念的轉變,全球消費者、制造商、供應商和銷售商等都對食品安全提出了更高的要求 保證食品質量、降低生產成本、縮短交貨周期、準確獲取食品安全信息等要求使得RFID技術在食品安全管理中有了發揮的空間。RFID技術在計算機技術、通信技術光電技術和信息技術的支持下 以迅速、準確地獲取、傳輸和反饋信息的主要特點在食品安全管理的流通環節顯示出它的獨特作用。
1.RFID可以對食品流通過程進行全程監控
蓄、禽、肉、水產等初級農產品,乳制品、熟食制品、豆制品、盒飯等加工食品,對食品流通環節的環境條件和存放時間要求比較高。流通過程不適當的溫度、濕度、時間,是造成這類食品品質劣化的主要原因。所以對食品在流通過程的溫度、時間、濕度、光照等的控制是保障食品安全的關鍵控制點,是提高食品安全所采取的主要技術控制手段。如現在的法規規定,盒飯存放在65度以上不得超過3小時鮮乳一般在4度以下運輸等等。有些食品流通企業明知食品流通過程中的環境條件對食品流通安全的重要性,但為了節約成本 冷藏、冷凍車不開冷藏、冷凍功能,導致食品安全受到嚴重威脅。目前,幾乎所有食品在流通過程中都沒有建立起溫度追蹤和記錄機制 使得流通過程中由環境條件和時間導致變質的食品能輕而易舉進入市民餐桌上。
目前在食品安全的保障體系中,流通領域是個薄弱的環節,倉儲、儲運、貨柜達不到標準,致使許多出廠合格的產品,在流通環節變成不合格的 甚至成為腐爛變質的食品。同時,由于管理不善,一些假冒偽劣產品進入商店出售。RFID標簽貼在食品包裝盒內,可以記錄食品流通過程中所經歷的溫度、濕度等 恰好可以保障食品流通環節的安全性。
2.食品安全“源頭”追溯和食品供應鏈透明化管理
從理論上說,使用RFID標簽后,每件食品都將擁有一個獨一無二的 身份證”。RFID技術通過對食品的惟一有效標識,可以從源頭上控制食品安全。
RFID憑借其無線傳輸特性與物品標識的惟一性和安全性,能建立準確、完整的食品供應鏈信息。標簽上能覆蓋食品供應鏈全過程的所有信息數據 完成了追溯食品來源的解決方案。RFID食品標簽有兩種方法實現整個食品供應鏈上的信息跟蹤:一種是自下游往上游方向回朔的叫做追溯(Tracing或Trace Back),就是消費者從銷售環節發現購買的食品出現了安全問題,可以層層向上進行追溯,最終確定問題所在 這種回朔方法主要用于問題產品的召回。另一種是自上游往下游方向追蹤的叫做追蹤(Tracking或Trace Forward)。從農場種植(養殖環節)、加工環節、運輸環節到銷售環節,這種方法主要用于查找造成質量問題的原因,確定產品的原產地和特征。RFID對每一件食品提供高效、詳盡的控制,在從農場到消費者餐桌的整個食品供應鏈中, 創建一系列可靠的食品信息。至此,RFID技術的應用可以完成兩大食品安全管理目標:食品安全“源頭 追溯和食品供應鏈透明化管理。
3.RFID可以提高食品流通效率
RFID識別工作無須人工干預,可以自動進行,還可工作于各種惡劣環境,具有可識別高速運動物體、同時識別多個標簽、閱讀距離遠、穿透能力強、智能化強、標簽壽命長、信息處理量大且準確等優點,因此可以大大提高食品流通效率,縮短驗貨時間,提高食品流通安全。
三、RFID在國內的應用現狀
近年來,一系列觸目驚心的食品危機事件讓中國的消費者膽戰心驚,如:“蘇丹紅”事件、 多寶魚”、阜陽”大頭娃娃”劣質奶粉、四川“豬鏈球菌”中毒等等。食品安全危機威脅著人們的健康和生命同時也給建造和諧社會造成了危害。我國政府已經意識到食品安全是影響民生的重大問題之一。政府為了解決食品流通安全在食品流通安全方面投入了大量的資金,并取得了豐碩的成果。
如在國家農業部948項目“畜產品質量安全追溯體系”課題中,RFID技術應用于畜牧業食品生產的全過程,包括飼養、防疫滅菌、產品加工、食品流通等各個環節,全面引入標準化的技術規程和質量監管措施。建立 從農場到餐桌”的食品供應鏈跟蹤與可追溯體系,從而達到科學的全程化飼養監控、安全化生產監控、市場化可追溯的高質量、高水平、高效益的目標。2007年2月我國又完成了肉牛生產全程質量安全可追溯體系的建立。目前我國已經完成了基于RFID的生豬與肉牛全程質量安全追溯的應用,并且在全國各大城市如上海、廣東、安徽、四川、北京等地加速示范推廣進程,這標志著我國肉類食品的全程質量和安全追溯管理達到了國際先進水平。
隨著RFID技術在食品安全管理應用的成功與推廣,為了迎接2008年奧運會,北京將利用RFID技術實施奧運食品質量安全追溯系統,通過建立奧運食品安全追溯體系,服務于“安全奧運”,同時將應用成果推廣到整個農產品生產行業中。但是要把RFID在整個食品流通行業中推廣還存在一定的困難還需要較長的時間。目前我國在整個食品流通過程中應用自動追溯系統的實例寥寥無幾,國內食品行業的全程可跟蹤供應鏈尚未形成。
四、RFID技術應用于食品流通存在的問題
1.成本問題
RFID技術屬于比較復雜的新技術,成本較高,再加上其安裝配置也需要經過專業訓練的專業人員,這成為其快速普及的一個主要障礙。此外食品的價值普遍較低,這就使得RFID標簽應用于單件食品存在難度。目前,每個RFID的標簽的成本需要幾十美分,如果RFID的標簽成本可以控制在幾美分的情況下,中國的一些最終用戶,包括零售企業、制造企業或者是物流公司都會開始采用RFID技術。
2.信息安全問題
目前針對RFID系統的攻擊主要集中于標簽信息的截獲和對這些信息的破解。在獲得了標簽中的信息之后,攻擊者可以通過偽造等方式對RFID系統進行非授權使用。有研究結果表明,在不接觸RFID設備的情況下,盜取其中信息也是可能的。另外,RFID的加密并非絕對安全,如果一個RFID芯片設計不良或沒有受到保護,有很多手段可以獲取芯片的結構和其中的數據。單純依賴RFID本身的技術特性也無法滿足RFID系統安全要求,因此在這項技術大規模應用之前有必要提前解決預計出現的安全隱私問題,這也是為什么RFID行業呼吁建立安全機構的原因。無論如何,企業在實施和部署RFID應用系統之前,必須進行充分的業務安全評估和風險分析,考慮綜合的解決方案、考慮成本和收益之間的關系,這樣才能為企業使用RFID帶來實效。
3.建立統一編碼標準,食品供應鏈上環環相扣
將RFID設備、供應鏈軟件和倉庫管理系統等進行有效集成,形成適應不同的企業要求的完整解決方案是RFID技術應用的一大難點。目前標簽種類頗多.具體供應鏈的各個過程應用哪一種標簽及讀寫器,例如是使用高頻還是低頻、有源還是無源、耳釘還是項圈的標簽等,具體錄入哪些信息,需要制定相應的應用規范。
當食品供應鏈上各環節企業錄入產品信息的編碼體系或使用的頻段不統一就會造成最終消費者讀取信息的失敗或不完整,同時也增加了下游企業對不同頻段不同編碼體系的RFID標簽閱讀器的需求,使得食品安全管理項目不經濟,信息的錄入和讀取不便利,最終導致RFID技術應用的失敗。因此由政府牽頭,組織行業協會配合國家有關部委盡快制定行業標準和規范,建立統一的食品安全管理編碼體系。另外行業協會的成立應有助于加強食品供應鏈中各個環節之間的相互聯系,從而保證錄入信息的完整統一。
五、RFID在食品流通行業的應用前景
雖然RFID目前在流通行業中的運用存在很多困難,如成本過高,缺乏統一的編碼標準,信息安全等問題。但是隨著消費者食品安全意識的提高,消費者將會愿意為食品流通安全埋單。更何況隨著RFID技術成熟和推廣,成本將會不斷的下降,而且會進一步解決RFID的信息安全問題。
RFID技術作為一種快速、適時、準確處理信息的高新技術,被列為21世紀十大重要技術之一。隨著全球基于供應鏈競爭的加劇,新技術的應用必然是企業獲取競爭優勢的重要籌碼。各國政府和實力雄厚的公司也在建立RFID研發、應用指導中心,積極開展制定有關RFID應用的標準。我國可以抓住這個機會建立新的經濟增長點,使相關企業可以擁有自己的核心技術,使供應鏈管理跨上新臺階。可以肯定的是,未來RFID技術將在未來的中國食品流通行業普及。
(上海商學院流通經濟學院 康海燕)
所謂食品流通是指以食品的質量安全為核心 以消費者的需求為目標,圍繞食品購銷、倉儲、包裝 運輸、配送等過程環節而進行的管理和控制活動。食品(特別是生鮮食品)在流通中對環境條件(如溫度和濕度)要求極為嚴格,需要在盡可能短的時間內迅速配送到目的地 否則其營養、安全狀況將大打折扣,甚至嚴重影響消費者的健康。如何解決食品流通安全性問題 保護人民身體健康 已成為我國政府當前的一項迫切任務和重要戰略舉措。將RFID技術應用于食品流通環節,可以消除食品在流通過程中因物理環境和運作方式而造成的食品污染,提高食品流通的安全性。
一、RFID的基本工作原理
射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術,是一種利用射頻通信實現的非接觸式自動識別技術(以下通稱RFID技術)。它是基于無線電通訊技術,并且綜合了計算機、智能識別、大規模集成電路和網絡等高新技術,順應了物流管理和供應鏈管理等領域對信息識別技術的要求發展起來的。
一般完整的RFID系統包含三個部分:天線 讀寫器 RFID標簽(射頻卡)。通常的做法是把天線集成在讀寫器中,天線發射電磁波激活射頻卡上的感應標簽 RFID標簽上有存儲器可以讀寫數據。RFID標簽具有體積小、容量大、壽命長、可重復使用等特點,可支持快速讀寫、非可視識別、移動識別 多目標識別 定位及長期跟蹤管理。RFID標簽可以分為有源和無源兩種。有源標簽內嵌一個電池,它的數據可以被重寫和修改。
存儲量可以達到1M字節,使用壽命可以達到10年。無源標簽沒有獨立的外部電源,它通過接收天線發出的電磁波獲取能量,但是其體積比有源標簽小 成本更加低廉,使用時間幾乎沒有限制。RFID系統可以采用很寬的頻率范圍.低頻波段(30KHz到500KHz)要求較近的感應距離 但成本較低;高頻波段(850MHz到950MHz以及24 GHz到2.5GHz)通常可以適用于更大的感應范圍(最大可以達到27米)。RFID技術目前使用較多的是IEEE802.11B標準。2.4GHz的高頻道使服務器與終端之間的通道速度可達12Mbps,而且該頻段在很多國家都不受無線管制。
二、RFID在食品流通環節應用的必要性
隨著經濟的發展,人們生活水平的提高和消費觀念的轉變,全球消費者、制造商、供應商和銷售商等都對食品安全提出了更高的要求 保證食品質量、降低生產成本、縮短交貨周期、準確獲取食品安全信息等要求使得RFID技術在食品安全管理中有了發揮的空間。RFID技術在計算機技術、通信技術光電技術和信息技術的支持下 以迅速、準確地獲取、傳輸和反饋信息的主要特點在食品安全管理的流通環節顯示出它的獨特作用。
1.RFID可以對食品流通過程進行全程監控
蓄、禽、肉、水產等初級農產品,乳制品、熟食制品、豆制品、盒飯等加工食品,對食品流通環節的環境條件和存放時間要求比較高。流通過程不適當的溫度、濕度、時間,是造成這類食品品質劣化的主要原因。所以對食品在流通過程的溫度、時間、濕度、光照等的控制是保障食品安全的關鍵控制點,是提高食品安全所采取的主要技術控制手段。如現在的法規規定,盒飯存放在65度以上不得超過3小時鮮乳一般在4度以下運輸等等。有些食品流通企業明知食品流通過程中的環境條件對食品流通安全的重要性,但為了節約成本 冷藏、冷凍車不開冷藏、冷凍功能,導致食品安全受到嚴重威脅。目前,幾乎所有食品在流通過程中都沒有建立起溫度追蹤和記錄機制 使得流通過程中由環境條件和時間導致變質的食品能輕而易舉進入市民餐桌上。
目前在食品安全的保障體系中,流通領域是個薄弱的環節,倉儲、儲運、貨柜達不到標準,致使許多出廠合格的產品,在流通環節變成不合格的 甚至成為腐爛變質的食品。同時,由于管理不善,一些假冒偽劣產品進入商店出售。RFID標簽貼在食品包裝盒內,可以記錄食品流通過程中所經歷的溫度、濕度等 恰好可以保障食品流通環節的安全性。
2.食品安全“源頭”追溯和食品供應鏈透明化管理
從理論上說,使用RFID標簽后,每件食品都將擁有一個獨一無二的 身份證”。RFID技術通過對食品的惟一有效標識,可以從源頭上控制食品安全。
RFID憑借其無線傳輸特性與物品標識的惟一性和安全性,能建立準確、完整的食品供應鏈信息。標簽上能覆蓋食品供應鏈全過程的所有信息數據 完成了追溯食品來源的解決方案。RFID食品標簽有兩種方法實現整個食品供應鏈上的信息跟蹤:一種是自下游往上游方向回朔的叫做追溯(Tracing或Trace Back),就是消費者從銷售環節發現購買的食品出現了安全問題,可以層層向上進行追溯,最終確定問題所在 這種回朔方法主要用于問題產品的召回。另一種是自上游往下游方向追蹤的叫做追蹤(Tracking或Trace Forward)。從農場種植(養殖環節)、加工環節、運輸環節到銷售環節,這種方法主要用于查找造成質量問題的原因,確定產品的原產地和特征。RFID對每一件食品提供高效、詳盡的控制,在從農場到消費者餐桌的整個食品供應鏈中, 創建一系列可靠的食品信息。至此,RFID技術的應用可以完成兩大食品安全管理目標:食品安全“源頭 追溯和食品供應鏈透明化管理。
3.RFID可以提高食品流通效率
RFID識別工作無須人工干預,可以自動進行,還可工作于各種惡劣環境,具有可識別高速運動物體、同時識別多個標簽、閱讀距離遠、穿透能力強、智能化強、標簽壽命長、信息處理量大且準確等優點,因此可以大大提高食品流通效率,縮短驗貨時間,提高食品流通安全。
三、RFID在國內的應用現狀
近年來,一系列觸目驚心的食品危機事件讓中國的消費者膽戰心驚,如:“蘇丹紅”事件、 多寶魚”、阜陽”大頭娃娃”劣質奶粉、四川“豬鏈球菌”中毒等等。食品安全危機威脅著人們的健康和生命同時也給建造和諧社會造成了危害。我國政府已經意識到食品安全是影響民生的重大問題之一。政府為了解決食品流通安全在食品流通安全方面投入了大量的資金,并取得了豐碩的成果。
如在國家農業部948項目“畜產品質量安全追溯體系”課題中,RFID技術應用于畜牧業食品生產的全過程,包括飼養、防疫滅菌、產品加工、食品流通等各個環節,全面引入標準化的技術規程和質量監管措施。建立 從農場到餐桌”的食品供應鏈跟蹤與可追溯體系,從而達到科學的全程化飼養監控、安全化生產監控、市場化可追溯的高質量、高水平、高效益的目標。2007年2月我國又完成了肉牛生產全程質量安全可追溯體系的建立。目前我國已經完成了基于RFID的生豬與肉牛全程質量安全追溯的應用,并且在全國各大城市如上海、廣東、安徽、四川、北京等地加速示范推廣進程,這標志著我國肉類食品的全程質量和安全追溯管理達到了國際先進水平。
隨著RFID技術在食品安全管理應用的成功與推廣,為了迎接2008年奧運會,北京將利用RFID技術實施奧運食品質量安全追溯系統,通過建立奧運食品安全追溯體系,服務于“安全奧運”,同時將應用成果推廣到整個農產品生產行業中。但是要把RFID在整個食品流通行業中推廣還存在一定的困難還需要較長的時間。目前我國在整個食品流通過程中應用自動追溯系統的實例寥寥無幾,國內食品行業的全程可跟蹤供應鏈尚未形成。
四、RFID技術應用于食品流通存在的問題
1.成本問題
RFID技術屬于比較復雜的新技術,成本較高,再加上其安裝配置也需要經過專業訓練的專業人員,這成為其快速普及的一個主要障礙。此外食品的價值普遍較低,這就使得RFID標簽應用于單件食品存在難度。目前,每個RFID的標簽的成本需要幾十美分,如果RFID的標簽成本可以控制在幾美分的情況下,中國的一些最終用戶,包括零售企業、制造企業或者是物流公司都會開始采用RFID技術。
2.信息安全問題
目前針對RFID系統的攻擊主要集中于標簽信息的截獲和對這些信息的破解。在獲得了標簽中的信息之后,攻擊者可以通過偽造等方式對RFID系統進行非授權使用。有研究結果表明,在不接觸RFID設備的情況下,盜取其中信息也是可能的。另外,RFID的加密并非絕對安全,如果一個RFID芯片設計不良或沒有受到保護,有很多手段可以獲取芯片的結構和其中的數據。單純依賴RFID本身的技術特性也無法滿足RFID系統安全要求,因此在這項技術大規模應用之前有必要提前解決預計出現的安全隱私問題,這也是為什么RFID行業呼吁建立安全機構的原因。無論如何,企業在實施和部署RFID應用系統之前,必須進行充分的業務安全評估和風險分析,考慮綜合的解決方案、考慮成本和收益之間的關系,這樣才能為企業使用RFID帶來實效。
3.建立統一編碼標準,食品供應鏈上環環相扣
將RFID設備、供應鏈軟件和倉庫管理系統等進行有效集成,形成適應不同的企業要求的完整解決方案是RFID技術應用的一大難點。目前標簽種類頗多.具體供應鏈的各個過程應用哪一種標簽及讀寫器,例如是使用高頻還是低頻、有源還是無源、耳釘還是項圈的標簽等,具體錄入哪些信息,需要制定相應的應用規范。
當食品供應鏈上各環節企業錄入產品信息的編碼體系或使用的頻段不統一就會造成最終消費者讀取信息的失敗或不完整,同時也增加了下游企業對不同頻段不同編碼體系的RFID標簽閱讀器的需求,使得食品安全管理項目不經濟,信息的錄入和讀取不便利,最終導致RFID技術應用的失敗。因此由政府牽頭,組織行業協會配合國家有關部委盡快制定行業標準和規范,建立統一的食品安全管理編碼體系。另外行業協會的成立應有助于加強食品供應鏈中各個環節之間的相互聯系,從而保證錄入信息的完整統一。
五、RFID在食品流通行業的應用前景
雖然RFID目前在流通行業中的運用存在很多困難,如成本過高,缺乏統一的編碼標準,信息安全等問題。但是隨著消費者食品安全意識的提高,消費者將會愿意為食品流通安全埋單。更何況隨著RFID技術成熟和推廣,成本將會不斷的下降,而且會進一步解決RFID的信息安全問題。
RFID技術作為一種快速、適時、準確處理信息的高新技術,被列為21世紀十大重要技術之一。隨著全球基于供應鏈競爭的加劇,新技術的應用必然是企業獲取競爭優勢的重要籌碼。各國政府和實力雄厚的公司也在建立RFID研發、應用指導中心,積極開展制定有關RFID應用的標準。我國可以抓住這個機會建立新的經濟增長點,使相關企業可以擁有自己的核心技術,使供應鏈管理跨上新臺階。可以肯定的是,未來RFID技術將在未來的中國食品流通行業普及。
(上海商學院流通經濟學院 康海燕)