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根据RFID技能的动物食品安全可溯源系统研究

 近几年发生的震惊世界的疯牛病、二恶英中毒、瘦肉精等社会公共事件,不仅给人类带来无法估量的灾难和经济损失,而且使得动物性食品安全问题成为全球

 近几年发生的震动国际的疯牛病、二恶英中毒、瘦肉精等社会公共事情,不只给人类带来无法估量的灾祸和经济损失,并且使得动物性食物安全问题成为全球重视的焦点问题之一。加强对动物性食物安全的监督办理作业,赶快处理动物性食物安全中存在的问题,已成为当时一项十分急迫的使命。现在各畜牧饲养场都在寻觅和采纳各种手法加强对动物的辨认和盯梢办理,以进步本身产品的价值和商场竞争力。

  在20世纪曾经人们经过在动物身上痕迹来辨认动物,后来又经过条形码标签对动物进行办理。前者因为存在对动物优待的问题,因而运用越来越少;后者虽然本钱低,可是,要将阅读器放在条形码标签上,才干辨认动物编号,所以不适用于全主动化的盯梢办理进程。无线射频辨认(radio frequency Identification,简称RFID)是一种非触摸的主动辨认技能,它不只具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、运用寿命长、读取间隔大、标签上数据能够加密、存储数据容量更大、存储信息可更改等长处,并且是仅有能够完成一起辨认多个方针的主动辨认技能。因而将RFID技能运用到动物食物安全监管中成为一种开展趋势。

1 RFID技能

1.1 RFID体系组成

  运用RFID技能组成的主动辨认体系称为RFID体系。RFID体系首要由3部分组成:

  (1)射频卡(tag,也叫电子标签):由耦合元件及芯片组成,标签含有内置天线,用于和射频天线间进行通讯。

  (2)阅读器(reader,也叫读写器):读取电子标签信息的设备。

  (3)计算机:进行数据办理。RFID体系结构图如图1。

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图1 RFID体系结构图
Fig、1 Structure ofRFID system
1.2 RFID体系作业原理

  阅读器经过发射天线发送必定频率的射频信号,当电子标签进入发射天线作业区域时发生感应电流,电子标签取得能量被激活;电子标签将本身编码等信息经过卡内置发送天线发送出去;体系接纳天线接纳到从电子标签发送来的载波信号,经天线调节器传送到阅读器,阅读器对接纳的信号进行解调和解码然后送到后台主体系进行相关处理;主体系依据逻辑运算判别该卡的合法性,针对不同的设定做出相应的处理和操控,宣布指令信号操控执行组织动作。

1.3 电子标签的分类

  电子标签(tag)是射频辨认体系真实的数据载体,tag具有智能读写和加密通讯的功用,它的根本构成是由IC芯片和一些外围元件组成。依据电子标签供电方法的不同,电子标签能够分为有源标签(active tag)和无源标签(passive tag),有源标签内装有电池,无源标签内没有装电池。依照能量供应方法,RFID体系分为有源与无源;依照作业频率,RFID体系有低频、中频、高频、超高频、微波射频等几种 。

2 依据RFID技能的动物食物安全可溯源体系

  动物食物安全可溯源体系在动物食物安全操控中的运用,不只包含对动物从出世到进入屠宰场整个饲养进程(饲养办理、兽医防备、疾病医治、饲料运用)的记载与监控,还包含畜产品进入消费商场(超市等)后,顾客可经过每一头动物的仅有辨认码,查询该动物产品的整个饲养、屠宰、加工和流经进程。

  施行动物食物安全可溯源体系有利于畜产品质量的安全与健康保证。一方面它能够保证任一有质量安全隐患的被指定方针退出商场,便于对有害食物实施“召回准则”。一起也对畜产品出产企业的行为进行防备,防止企业有成心隐秘的行为,催促企业及早采纳办法,尽可能地将缺点产品对民众安全形成的损害降到最低。另一方面也能够给顾客及相关组织供给信息,及时防止紊乱的扩展。
动物食物安全可溯源体系构成包含硬件构成与软件构成两部分。

2.1 硬件构成

  针对动物饲养进程的特色,本体系选用有源的电子标签,这样能够使辨认间隔到达50 m规模,在饲养区域内经过配套的读写器,即可完成数据的快速读取。无须动物会集到专用的辨认通道,可削减动物因驱逐而呈现的应激反响。动物食物安全可溯源体系硬件由计算机、电子标签、读写器等组成,本体系硬件结构图如图2 所示。

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图2 动物食物安全可追溯体系硬件结构
Fig.2 Hardware framework of animal
food safety traceability system
  在动物食物安全可溯源体系中,射频标签和读写器经过天线磁场进行数据的彼此传输,依据饲养场的实践运用需求,其它传感器也能够运用到本体系。比方主动饲喂体系的称料传感器能够将动物进食数据传人计算机,本体系读写器与计算机之间的通讯可选用RS232/485接口,或许USB接口,计算机中的数据经过调制解调之后,与网络数据中心之间的通讯方法依据企业情况能够选用GSM,DDN,或许PSDN方法都能完成数据传递和链接功用。

2.2 软件构成

  要保证高质量的食物安全信息沟通,完全完成在食物的出产、加工、流转各环节100% 的追寻及完全的透明度。再结合动物从出世、饲养、屠宰到出售的整个流程,动物食物安全可溯源体系软件的整体框图如图3所示。

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图3 动物食物安全可溯源体系软件框图
Fig.3 Software framework of animal food safety traceability system
  (1)饲养场网络数据中心

  动物的饲养是整个出产进程中周期最长的一个环节。与牲畜身份有关的档案有牲畜身份标识编码、进进场日期,饲养户信息等;依据剖析,饲养阶段首要对兽药、饲料、免疫情况进行记载和监测。详细结构图如图4所示。

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图4 饲养场网络数据中心结构图
Fig.4 Framework of the network
data center in breeding farms
  (2)屠宰场网络数据中心屠宰阶段是整个出产进程中最杂乱的一个环节,时刻短,环节多。该环节信息要与饲养场网络中心数据进行联接,再加上屠宰记载:屠宰厂信息、进出屠宰场时刻,检疫合格证明信息、以及相关检疫人员名字等。依据剖析,屠宰阶段首要对生猪的运送、生猪检疫、猪肉查验、屠宰环境、以及猪肉的运送进行监测,对违规现象预警。

  详细结构图如图5所示。

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图5 屠宰场网络数据中心结构图
Fig.5 Framework of the netw ork
data center in slaughterhouse

  (3)肉类加工厂网络数据中心该部分首要是在饲养场和屠宰场网络数据的基础上,添加加工厂信息、进出加工厂时刻和产品保质期等相关信息即可。

  (4)物流与分销网络数据中心该部分首要是对历史记载的查询,需求记载的信息不是太多。要害是与其它网络数据中心的联接,以及相应的信息转化对应联系。比方:条码与标签信息的转化联系。

  这4个网络数据中心的数据终究经过一个总的数据库进行链接和相关的办理。不同网络数据中心能够经过牲畜身份标识编码进行相关数据的链接查询。

  整个体系渠道选用C/S技能,数据库运用SQL Server 2000处理体系内部事务。前段开发渠道选用Visual C#.NET规划,体系选用多线程技能,能够完成对饲养场内RFID标签读写器运用情况的检测。

3 小结

  我国是一个农业大国,畜产品在国内外商场的流转范畴中具有重要的位置。在动物食物安全可溯源体系中运用RFID技能,将会保证在食物的出产、加工、流转等各环节高质量的食物信息及数据沟通,对完全完成食物的“源头” 追寻和供给食物安全的透明化办理供给技能支撑,然后大大进步畜产品的质量办理能力、物流办理能力以及国际贸易中的竞争力。一起也有利于标准和净化畜产品商场 。

  虽然在动物食物安全可溯源体系中运用RFID技能有许多的优势和便当之处,但现在仍有一些问题需求留意和处理。首要一致物品编码问题及频段问题。假如编码不一致,或许是食物供应链上的频段不一致,必然给读写、查询、盯梢、追溯带来很大的不方便。其次是本钱问题。假如要做到单件产品不管猪肉、牛肉、鸡蛋都贴有RFID标签,必然要求tag价格十分低。本体系选用的有源电子标签,选用进口的主芯片,相对价格较高,不适合小型动物(比方鸡、鸭)运用。

  虽然RFID在食物安全范畴的规模化运用还有一段路要走,但随着数字信息技能的快速开展,以RFID为标识手法,运用全球一致标识的编码体系,结合“损害剖析与要害操控点(HACCP)”,运用于动物食物安全可溯源体系,必可为食物安全的操控和监管更好地服务,为顾客供给愈加安全、定心的食物。

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