RFID技术在水产品供应链中的应用研究

0 引言

近几年来．中国的水产品产量一直保持着高速增长势头，2005年已经达到约4 900万吨，占世界水产品产量的35％，位居世界第一位。水产品物流作为现代物流体系中的专业性较强的行业物流，受到普遍重视，并且发展势头较猛，但水产品物流相关技术的推广应用等因素在一定程度上制约着水产品物流整体水平的提高。如何提高水产品供应链的效率已经成为消费者和经营者的迫切需求。信息作为供应链的灵魂，其收集和交换对于供应链管理也就显得尤为重要。与传统的手工录入信息相比，RFID技术则可以很好地解决效率低下和出错率高两个核心问题，在畜牧业养殖和新鲜果蔬供应链中国内外都有成功运用的案例。水产品属于易腐高蛋白食品，在产品生产、加工、贮藏、运输、分销和零售直到消费者手中，其各个环节始终处于产品所必需的低温环境下，以保证食品质量安全．减少损耗，防止污染的特殊供应链系统。把RFID技术应用于需要低温冷藏环境的产品加工过程中，目前还鲜有使用。

1 水产品供应链特点

水产品物流的运作具有相对独立性。水产品自身的生化特性和特殊重要性决定了它在基础设施、仓储条件、运输工具、技术手段等方面具有相对独立的特性。在水产品储运过程中，为使水产品的使用价值得到保证，需采取低温、防潮、烘干等一系列技术措施。这并非交通部门和其他部门能做到的，它要求有配套的硬件设施，包括专门设立的仓库、输送设备、专用码头、专用运输工具、装卸设备等等。而且，水产品物流中的收、发以及中转环节都需要进行严格的质量控制、以确保水产品品质、质量达到规定要求。这是其他许多商品所不具备的。另外，水产品流通加工技术和物流各环节的信息处理技术也是制约水产品物流发展的重要因素。

2 RFID技术

射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术是自动识别技术的一种高级形式，被称为21世纪十大重要技术项目之一。RFID通过非接触读取数据完成系统基础数据的自动采集工作，从而成为计算机信息处理所需原始数据快速而准确采集的有效工具。RFID被视为一种安全存取技术和一个有生命力的多应用平台，起到安全获取由基于网络解决方案提供服务的媒介作用。仓储物流数字化建设的基础工作之一就是基础数据的采集问题。基础数据的真实与完备是仓储物流数字化建设成功与否的关键，RFID的出现适时地解决了这一问题。一个典型的RFID系统由射频电子标签(Tag)、读写器或阅读器(Reader)以及应用系统(包括连接线路)三部分构成。其工作原理如图1所示。

RFID系统的数据传输严格按照“主从原则” 进行。发出指令的方向为：应用系统一阅读器一电子标签，返回应答的方向则相反。电子标签中一般保存有特定格式的电子数据。在实际应用中．电于标签附着在待识别物体的表面。阅读器又称为读出装置。可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据．然后通过计算机及计算机网络实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。

3 RFID技术在水产品供应链中的应用

根据水产品物流在水产品供应链中的作用不同，水产品物流分为生产物流、加工物流和销售物流，包括生产、加工、仓储、运输和销售5个环节，提高水产品供应链效率的关键也就是如何协调5个环节及如何提高每个环节的效率。目前国内水产品的供应链如图2所示。

从水产品供应链整体可以看到．通过使用RFID技术，能够方便地把整个供应链中各个环节的信息读入信息管理系统，各个环节也可以方便地增加相应环节的数据。消费者和相关主管部门也可以通过通讯网络和终端进行查询和追溯．对某水产品加工供应链的设计框架见图3。

3．1 生产物流环节。
生产环节指为较具规模和规范的水产养殖基地的每一块水域或一个品种设定一个标签。对该水域或该品种水产品从养殖到打包上市的整个过程中的必要信息通过输入／输出设备进行及时初始信息的录入，这样在该品种水产品完成供应链的第一个环节时，该电子标签已经存储了其所有基本信息。当收购企业对任何一块水域的水产品收购时，通过采用数据采集器对养殖户以及水产品进行信息采集．不仅加快了收购速度，降低了出错率，而且为水产品加工企业提供了POS系统、电子商务等系统的基础数据．为产品追溯提供源头数据。以某地某养殖基地的文蛤为例，其电子标签可包含内容见表1。

运输环节
RFID技术在运输环节的应用主要体现为在途货物的监控、跟踪及道口检查。把带有温度传感器的RFID技术和GPS结合起来，可以为物流公司提供实时监控和跟踪服务；对于养殖户而言也可以通过计算机网络方便地知道自己的货物到达了什么位置，是否被掉包等情况：到达目的地后采购商可通过终端阅读器查阅产品性能指标和运输途中状态；在经过一些道口接受检查时，检查单位也无须拆开蔬菜包装，只要通过电子标签阅读终端就可以知道包装的具体内容，大大提高了道口检查速度并缓解道口拥挤的压力。

3．2 加工物流环节。
水产品加工增值和副产品的综合利用是减少水产品损失，延长其保存期限，提高水产品附加值，丰富人民生活，使水产品资源得以充分利用的重要途径。因此，水产品加工是水产品物流中一个不可缺少的重要组成部分。

随着人们对食品安全意识的觉醒．人们对食品安全的要求也越来越高，而要保证食品生产的安全，向消费者提供真实可靠的食品加工信息，利用的就是电子标签可以随时添加信息的功能。在加工环节可以首先读得电子标签所包含的信息，加工企业可以将产品加工工艺、相关主管部门的标准等必要的信息，如加工单位、加工日期、加工过程所使用的添加剂、包装重量等数据写入电子标签。经过加工企业的数据充实后，产地信息和加工环节信息都已经存储在该电子标签中，则终端消费者在零售或批发市场通过查询终端查询该产品信息时，便可以一览无余其相关信息，使产品质量和安全透明化，对于事故后追溯也变得容易可行。图4是文蛤冻干粉加工过程中的信息采集设计框架。

仓储环节水产品属于高蛋白易腐烂产品，其时效性要求仓储环节具有更高的组织协调性。对于需要入库保存的水产品，在入库前通过对电子标签数据读取，其入库时间、包质期限、包装规格、包装重量等自动读入计算机，由计算机处理后根据仓库特点形成库存的信息，并输出入库区位、货架、货位的指令。出库时根据先入先出的原则自动寻找货品并出库，同时对库存数据自动更改，且实现实时自动盘点功能，避免低温环境人工出入库和盘点的不便。

RFID技术的使用，在大大加快出入库及库存盘点速度、降低错误率的同时，也为使用计算机进行库存管理、提高仓库管理的自动化程度提供了方便。封装有温度传感器的RFID系统，实时将仓储环境温度传递给管理系统，既可避免温度不当造成的产品变质，又可有效控制设定温度，降低能耗成本。

3.3 销售物流环节。RFID技术在销售环节的应用主要体现在大宗物流上，货品信息记录在托盘或货品箱的标签上。这样RFID系统能够清楚地获知托盘上货箱甚至单独货品的各自位置、身份、储运历史、目的地、有效期及其它有用信息。RFID系统能够为供应链中的实际货品提供详尽的数据，并在货品与其完整的身份之间建立物理联系，用户可方便地访问这些完全可靠的货品信息。

RFID技术在销售环节的优势还体现在一些智能电子标签能够对某些具有时效性商品的有效期限进行监控．例如对于某些高端水产品进行跟踪，一旦它超过了有效期，标签就会发出警告，保证销售环节产品质量的可靠性，避免变质高蛋白食品的中毒现象。

4 存在的问题和解决思路

4．1 水产品冷链的制约因素。当前我国水产品冷链发展受设施设备不足、技术标准缺位、产业配套不全等因素的制约，相对于国际先进水平差距很大。我国冷链的实施没有国家或行业的专项标准，易腐食品的时效性要求冷链各环节必须具有更高的组织协调性。然而，我国冷链产业的整体发展规划欠缺影响了食品冷链的资源整合．供应链上下游之间缺乏配套协调。同时，与发达国家相比，我国水产品质量标准体系不完善，现行标准中有许多可操作性和指导性不强，产品中的安全卫生指标较少，各种产品的标准指标雷同，感官指标中描述性的语言过多，缺乏量化指标。

4．2 RFID技术应用限制。RFID技术本身在全球标准不统一和国内水产品编码、技术标准、质量标准等不统一的现状造成了企业应用推广的技术难度。RFID技术属于新技术并且比较复杂，本身造价就比较昂贵，再加上其安装配置也需要经过专业训练的专业人员，所以成为其快速普及的一个障碍。

4．3 解决思路。RFID技术作为快速、实时、准确采集与处理信息的高新技术和信息标准化的基础，它要求使用该技术的企业具有较高的信息化管理水平和网络化程度，同时还需要企业具有雄厚的经济实力。就水产品本身而言，目前也只能选择那些标准化程度较高的产品和具较高规模的养殖企业进行，对于一些不易标准化的水产品加工则使用起来更加困难。

在实际应用中考虑成本和可实施性等因素，现阶段可以把RFID与条码结合起来。对于如生产、运输、加工和仓储环节中体现产品质量、工艺和技术的重要环节、在大宗规模销售和出口销售环节中应用电子标签，以实现信息的采集功能和产品防伪功能。对于一般环节则可采用条码技术，通过条码中包含的标签序号可以实现全程追溯和监管。

电子标签的选用尽量经济可行，运输过程应选用封装温度传感器的有源标签，而生产、加工、仓储环节可选用无源标签，充分利用冷藏设备进行温度采集并通过操作员写进标签，从而大大节约标签的使用成本。

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