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RFID在食品流通环节中的应用
作者：康海燕
来源：RFID世界网
日期：2009-01-07 10:00:57
摘要：食品流通安全是关系“民生”的一个重大问题。本文首先介绍RFID技术的基本工作原理，分析EFID技术在食品流通环节应用的必要性，然后剖析了EFID技术在食品流通环节应用所面临的问题，最后展望了RFID在食品流通环节应用的前景。
近年来，食品安全危机频繁发生 严重影响了人们的身体健康，引起了全世界的广泛关注。食品从原材料采购到加工再到运输经过多道环节，有些食品在出厂的时候是合格的 但在运输仓储过程中 却出现了变质、损坏，很多问题就出现在流通环节上流通中的物理环境与运作方式是影响食品安全的重要因素之一。
所谓食品流通是指以食品的质量安全为核心 以消费者的需求为目标，围绕食品购销、仓储、包装 运输、配送等过程环节而进行的管理和控制活动。食品(特别是生鲜食品)在流通中对环境条件(如温度和湿度)要求极为严格，需要在尽可能短的时间内迅速配送到目的地 否则其营养、安全状况将大打折扣，甚至严重影响消费者的健康。如何解决食品流通安全性问题 保护人民身体健康 已成为我国政府当前的一项迫切任务和重要战略举措。将RFID技术应用于食品流通环节，可以消除食品在流通过程中因物理环境和运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
射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术，是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术(以下通称RFID技术)。它是基于无线电通讯技术，并且综合了计算机、智能识别、大规模集成电路和网络等高新技术，顺应了物流管理和供应链管理等领域对信息识别技术的要求发展起来的。
一般完整的RFID系统包含三个部分：天线 读写器 RFID标签(射频卡)。通常的做法是把天线集成在读写器中，天线发射电磁波激活射频卡上的感应标签 RFID标签上有存储器可以读写数据。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点，可支持快速读写、非可视识别、移动识别 多目标识别 定位及长期跟踪管理。RFID标签可以分为有源和无源两种。有源标签内嵌一个电池，它的数据可以被重写和修改。
存储量可以达到1M字节，使用寿命可以达到10年。无源标签没有独立的外部电源，它通过接收天线发出的电磁波获取能量，但是其体积比有源标签小 成本更加低廉，使用时间几乎没有限制。RFID系统可以采用很宽的频率范围．低频波段(30KHz到500KHz)要求较近的感应距离 但成本较低；高频波段(850MHz到950MHz以及24 GHz到2．5GHz)通常可以适用于更大的感应范围(最大可以达到27米)。RFID技术目前使用较多的是IEEE802.11B标准。2.4GHz的高频道使服务器与终端之间的通道速度可达12Mbps，而且该频段在很多国家都不受无线管制。
二、RFID在食品流通环节应用的必要性
随着经济的发展，人们生活水平的提高和消费观念的转变，全球消费者、制造商、供应商和销售商等都对食品安全提出了更高的要求 保证食品质量、降低生产成本、缩短交货周期、准确获取食品安全信息等要求使得RFID技术在食品安全管理中有了发挥的空间。RFID技术在计算机技术、通信技术光电技术和信息技术的支持下 以迅速、准确地获取、传输和反馈信息的主要特点在食品安全管理的流通环节显示出它的独特作用。
1．RFID可以对食品流通过程进行全程监控
蓄、禽、肉、水产等初级农产品，乳制品、熟食制品、豆制品、盒饭等加工食品，对食品流通环节的环境条件和存放时间要求比较高。流通过程不适当的温度、湿度、时间，是造成这类食品品质劣化的主要原因。所以对食品在流通过程的温度、时间、湿度、光照等的控制是保障食品安全的关键控制点，是提高食品安全所采取的主要技术控制手段。如现在的法规规定，盒饭存放在65度以上不得超过3小时鲜乳一般在4度以下运输等等。有些食品流通企业明知食品流通过程中的环境条件对食品流通安全的重要性，但为了节约成本 冷藏、冷冻车不开冷藏、冷冻功能，导致食品安全受到严重威胁。目前，几乎所有食品在流通过程中都没有建立起温度追踪和记录机制 使得流通过程中由环境条件和时间导致变质的食品能轻而易举进入市民餐桌上。
目前在食品安全的保障体系中，流通领域是个薄弱的环节，仓储、储运、货柜达不到标准，致使许多出厂合格的产品，在流通环节变成不合格的 甚至成为腐烂变质的食品。同时，由于管理不善，一些假冒伪劣产品进入商店出售。RFID标签贴在食品包装盒内，可以记录食品流通过程中所经历的温度、湿度等 恰好可以保障食品流通环节的安全性。
2．食品安全“源头”追溯和食品供应链透明化管理
从理论上说，使用RFID标签后，每件食品都将拥有一个独一无二的 身份证”。RFID技术通过对食品的惟一有效标识，可以从源头上控制食品安全。
RFID凭借其无线传输特性与物品标识的惟一性和安全性，能建立准确、完整的食品供应链信息。标签上能覆盖食品供应链全过程的所有信息数据 完成了追溯食品来源的解决方案。RFID食品标签有两种方法实现整个食品供应链上的信息跟踪：一种是自下游往上游方向回朔的叫做追溯(Tracing或Trace Back)，就是消费者从销售环节发现购买的食品出现了安全问题，可以层层向上进行追溯，最终确定问题所在 这种回朔方法主要用于问题产品的召回。另一种是自上游往下游方向追踪的叫做追踪(Tracking或Trace Forward)。从农场种植(养殖环节)、加工环节、运输环节到销售环节，这种方法主要用于查找造成质量问题的原因，确定产品的原产地和特征。RFID对每一件食品提供高效、详尽的控制，在从农场到消费者餐桌的整个食品供应链中， 创建一系列可靠的食品信息。至此，RFID技术的应用可以完成两大食品安全管理目标：食品安全“源头 追溯和食品供应链透明化管理。
3．RFID可以提高食品流通效率
RFID识别工作无须人工干预，可以自动进行，还可工作于各种恶劣环境，具有可识别高速运动物体、同时识别多个标签、阅读距离远、穿透能力强、智能化强、标签寿命长、信息处理量大且准确等优点，因此可以大大提高食品流通效率，缩短验货时间，提高食品流通安全。
三、RFID在国内的应用现状
近年来，一系列触目惊心的食品危机事件让中国的消费者胆战心惊，如：“苏丹红”事件、 多宝鱼”、阜阳”大头娃娃”劣质奶粉、四川“猪链球菌”中毒等等。食品安全危机威胁着人们的健康和生命同时也给建造和谐社会造成了危害。我国政府已经意识到食品安全是影响民生的重大问题之一。政府为了解决食品流通安全在食品流通安全方面投入了大量的资金，并取得了丰硕的成果。
如在国家农业部948项目“畜产品质量安全追溯体系”课题中，RFID技术应用于畜牧业食品生产的全过程，包括饲养、防疫灭菌、产品加工、食品流通等各个环节，全面引入标准化的技术规程和质量监管措施。建立 从农场到餐桌”的食品供应链跟踪与可追溯体系，从而达到科学的全程化饲养监控、安全化生产监控、市场化可追溯的高质量、高水平、高效益的目标。2007年2月我国又完成了肉牛生产全程质量安全可追溯体系的建立。目前我国已经完成了基于RFID的生猪与肉牛全程质量安全追溯的应用，并且在全国各大城市如上海、广东、安徽、四川、北京等地加速示范推广进程，这标志着我国肉类食品的全程质量和安全追溯管理达到了国际先进水平。
随着RFID技术在食品安全管理应用的成功与推广，为了迎接2008年奥运会，北京将利用RFID技术实施奥运食品质量安全追溯系统，通过建立奥运食品安全追溯体系，服务于“安全奥运”，同时将应用成果推广到整个农产品生产行业中。但是要把RFID在整个食品流通行业中推广还存在一定的困难还需要较长的时间。目前我国在整个食品流通过程中应用自动追溯系统的实例寥寥无几，国内食品行业的全程可跟踪供应链尚未形成。
四、RFID技术应用于食品流通存在的问题
1．成本问题
RFID技术属于比较复杂的新技术，成本较高，再加上其安装配置也需要经过专业训练的专业人员，这成为其快速普及的一个主要障碍。此外食品的价值普遍较低，这就使得RFID标签应用于单件食品存在难度。目前，每个RFID的标签的成本需要几十美分，如果RFID的标签成本可以控制在几美分的情况下，中国的一些最终用户，包括零售企业、制造企业或者是物流公司都会开始采用RFID技术。
2．信息安全问题
目前针对RFID系统的攻击主要集中于标签信息的截获和对这些信息的破解。在获得了标签中的信息之后，攻击者可以通过伪造等方式对RFID系统进行非授权使用。有研究结果表明，在不接触RFID设备的情况下，盗取其中信息也是可能的。另外，RFID的加密并非绝对安全，如果一个RFID芯片设计不良或没有受到保护，有很多手段可以获取芯片的结构和其中的数据。单纯依赖RFID本身的技术特性也无法满足RFID系统安全要求，因此在这项技术大规模应用之前有必要提前解决预计出现的安全隐私问题，这也是为什么RFID行业呼吁建立安全机构的原因。无论如何，企业在实施和部署RFID应用系统之前，必须进行充分的业务安全评估和风险分析，考虑综合的解决方案、考虑成本和收益之间的关系，这样才能为企业使用RFID带来实效。
3．建立统一编码标准，食品供应链上环环相扣
将RFID设备、供应链软件和仓库管理系统等进行有效集成，形成适应不同的企业要求的完整解决方案是RFID技术应用的一大难点。目前标签种类颇多．具体供应链的各个过程应用哪一种标签及读写器，例如是使用高频还是低频、有源还是无源、耳钉还是项圈的标签等，具体录入哪些信息，需要制定相应的应用规范。
当食品供应链上各环节企业录入产品信息的编码体系或使用的频段不统一就会造成最终消费者读取信息的失败或不完整，同时也增加了下游企业对不同频段不同编码体系的RFID标签阅读器的需求，使得食品安全管理项目不经济，信息的录入和读取不便利，最终导致RFID技术应用的失败。因此由政府牵头，组织行业协会配合国家有关部委尽快制定行业标准和规范，建立统一的食品安全管理编码体系。另外行业协会的成立应有助于加强食品供应链中各个环节之间的相互联系，从而保证录入信息的完整统一。
五、RFID在食品流通行业的应用前景
虽然RFID目前在流通行业中的运用存在很多困难，如成本过高，缺乏统一的编码标准，信息安全等问题。但是随着消费者食品安全意识的提高，消费者将会愿意为食品流通安全埋单。更何况随着RFID技术成熟和推广，成本将会不断的下降，而且会进一步解决RFID的信息安全问题。
RFID技术作为一种快速、适时、准确处理信息的高新技术，被列为21世纪十大重要技术之一。随着全球基于供应链竞争的加剧，新技术的应用必然是企业获取竞争优势的重要筹码。各国政府和实力雄厚的公司也在建立RFID研发、应用指导中心，积极开展制定有关RFID应用的标准。我国可以抓住这个机会建立新的经济增长点，使相关企业可以拥有自己的核心技术，使供应链管理跨上新台阶。可以肯定的是，未来RFID技术将在未来的中国食品流通行业普及。
(上海商学院流通经济学院 康海燕)
所谓食品流通是指以食品的质量安全为核心 以消费者的需求为目标，围绕食品购销、仓储、包装 运输、配送等过程环节而进行的管理和控制活动。食品(特别是生鲜食品)在流通中对环境条件(如温度和湿度)要求极为严格，需要在尽可能短的时间内迅速配送到目的地 否则其营养、安全状况将大打折扣，甚至严重影响消费者的健康。如何解决食品流通安全性问题 保护人民身体健康 已成为我国政府当前的一项迫切任务和重要战略举措。将RFID技术应用于食品流通环节，可以消除食品在流通过程中因物理环境和运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
射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术，是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术(以下通称RFID技术)。它是基于无线电通讯技术，并且综合了计算机、智能识别、大规模集成电路和网络等高新技术，顺应了物流管理和供应链管理等领域对信息识别技术的要求发展起来的。
一般完整的RFID系统包含三个部分：天线 读写器 RFID标签(射频卡)。通常的做法是把天线集成在读写器中，天线发射电磁波激活射频卡上的感应标签 RFID标签上有存储器可以读写数据。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点，可支持快速读写、非可视识别、移动识别 多目标识别 定位及长期跟踪管理。RFID标签可以分为有源和无源两种。有源标签内嵌一个电池，它的数据可以被重写和修改。
存储量可以达到1M字节，使用寿命可以达到10年。无源标签没有独立的外部电源，它通过接收天线发出的电磁波获取能量，但是其体积比有源标签小 成本更加低廉，使用时间几乎没有限制。RFID系统可以采用很宽的频率范围．低频波段(30KHz到500KHz)要求较近的感应距离 但成本较低；高频波段(850MHz到950MHz以及24 GHz到2．5GHz)通常可以适用于更大的感应范围(最大可以达到27米)。RFID技术目前使用较多的是IEEE802.11B标准。2.4GHz的高频道使服务器与终端之间的通道速度可达12Mbps，而且该频段在很多国家都不受无线管制。
二、RFID在食品流通环节应用的必要性
随着经济的发展，人们生活水平的提高和消费观念的转变，全球消费者、制造商、供应商和销售商等都对食品安全提出了更高的要求 保证食品质量、降低生产成本、缩短交货周期、准确获取食品安全信息等要求使得RFID技术在食品安全管理中有了发挥的空间。RFID技术在计算机技术、通信技术光电技术和信息技术的支持下 以迅速、准确地获取、传输和反馈信息的主要特点在食品安全管理的流通环节显示出它的独特作用。
1．RFID可以对食品流通过程进行全程监控
蓄、禽、肉、水产等初级农产品，乳制品、熟食制品、豆制品、盒饭等加工食品，对食品流通环节的环境条件和存放时间要求比较高。流通过程不适当的温度、湿度、时间，是造成这类食品品质劣化的主要原因。所以对食品在流通过程的温度、时间、湿度、光照等的控制是保障食品安全的关键控制点，是提高食品安全所采取的主要技术控制手段。如现在的法规规定，盒饭存放在65度以上不得超过3小时鲜乳一般在4度以下运输等等。有些食品流通企业明知食品流通过程中的环境条件对食品流通安全的重要性，但为了节约成本 冷藏、冷冻车不开冷藏、冷冻功能，导致食品安全受到严重威胁。目前，几乎所有食品在流通过程中都没有建立起温度追踪和记录机制 使得流通过程中由环境条件和时间导致变质的食品能轻而易举进入市民餐桌上。
目前在食品安全的保障体系中，流通领域是个薄弱的环节，仓储、储运、货柜达不到标准，致使许多出厂合格的产品，在流通环节变成不合格的 甚至成为腐烂变质的食品。同时，由于管理不善，一些假冒伪劣产品进入商店出售。RFID标签贴在食品包装盒内，可以记录食品流通过程中所经历的温度、湿度等 恰好可以保障食品流通环节的安全性。
2．食品安全“源头”追溯和食品供应链透明化管理
从理论上说，使用RFID标签后，每件食品都将拥有一个独一无二的 身份证”。RFID技术通过对食品的惟一有效标识，可以从源头上控制食品安全。
RFID凭借其无线传输特性与物品标识的惟一性和安全性，能建立准确、完整的食品供应链信息。标签上能覆盖食品供应链全过程的所有信息数据 完成了追溯食品来源的解决方案。RFID食品标签有两种方法实现整个食品供应链上的信息跟踪：一种是自下游往上游方向回朔的叫做追溯(Tracing或Trace Back)，就是消费者从销售环节发现购买的食品出现了安全问题，可以层层向上进行追溯，最终确定问题所在 这种回朔方法主要用于问题产品的召回。另一种是自上游往下游方向追踪的叫做追踪(Tracking或Trace Forward)。从农场种植(养殖环节)、加工环节、运输环节到销售环节，这种方法主要用于查找造成质量问题的原因，确定产品的原产地和特征。RFID对每一件食品提供高效、详尽的控制，在从农场到消费者餐桌的整个食品供应链中， 创建一系列可靠的食品信息。至此，RFID技术的应用可以完成两大食品安全管理目标：食品安全“源头 追溯和食品供应链透明化管理。
3．RFID可以提高食品流通效率
RFID识别工作无须人工干预，可以自动进行，还可工作于各种恶劣环境，具有可识别高速运动物体、同时识别多个标签、阅读距离远、穿透能力强、智能化强、标签寿命长、信息处理量大且准确等优点，因此可以大大提高食品流通效率，缩短验货时间，提高食品流通安全。
三、RFID在国内的应用现状
近年来，一系列触目惊心的食品危机事件让中国的消费者胆战心惊，如：“苏丹红”事件、 多宝鱼”、阜阳”大头娃娃”劣质奶粉、四川“猪链球菌”中毒等等。食品安全危机威胁着人们的健康和生命同时也给建造和谐社会造成了危害。我国政府已经意识到食品安全是影响民生的重大问题之一。政府为了解决食品流通安全在食品流通安全方面投入了大量的资金，并取得了丰硕的成果。
如在国家农业部948项目“畜产品质量安全追溯体系”课题中，RFID技术应用于畜牧业食品生产的全过程，包括饲养、防疫灭菌、产品加工、食品流通等各个环节，全面引入标准化的技术规程和质量监管措施。建立 从农场到餐桌”的食品供应链跟踪与可追溯体系，从而达到科学的全程化饲养监控、安全化生产监控、市场化可追溯的高质量、高水平、高效益的目标。2007年2月我国又完成了肉牛生产全程质量安全可追溯体系的建立。目前我国已经完成了基于RFID的生猪与肉牛全程质量安全追溯的应用，并且在全国各大城市如上海、广东、安徽、四川、北京等地加速示范推广进程，这标志着我国肉类食品的全程质量和安全追溯管理达到了国际先进水平。
随着RFID技术在食品安全管理应用的成功与推广，为了迎接2008年奥运会，北京将利用RFID技术实施奥运食品质量安全追溯系统，通过建立奥运食品安全追溯体系，服务于“安全奥运”，同时将应用成果推广到整个农产品生产行业中。但是要把RFID在整个食品流通行业中推广还存在一定的困难还需要较长的时间。目前我国在整个食品流通过程中应用自动追溯系统的实例寥寥无几，国内食品行业的全程可跟踪供应链尚未形成。
四、RFID技术应用于食品流通存在的问题
1．成本问题
RFID技术属于比较复杂的新技术，成本较高，再加上其安装配置也需要经过专业训练的专业人员，这成为其快速普及的一个主要障碍。此外食品的价值普遍较低，这就使得RFID标签应用于单件食品存在难度。目前，每个RFID的标签的成本需要几十美分，如果RFID的标签成本可以控制在几美分的情况下，中国的一些最终用户，包括零售企业、制造企业或者是物流公司都会开始采用RFID技术。
2．信息安全问题
目前针对RFID系统的攻击主要集中于标签信息的截获和对这些信息的破解。在获得了标签中的信息之后，攻击者可以通过伪造等方式对RFID系统进行非授权使用。有研究结果表明，在不接触RFID设备的情况下，盗取其中信息也是可能的。另外，RFID的加密并非绝对安全，如果一个RFID芯片设计不良或没有受到保护，有很多手段可以获取芯片的结构和其中的数据。单纯依赖RFID本身的技术特性也无法满足RFID系统安全要求，因此在这项技术大规模应用之前有必要提前解决预计出现的安全隐私问题，这也是为什么RFID行业呼吁建立安全机构的原因。无论如何，企业在实施和部署RFID应用系统之前，必须进行充分的业务安全评估和风险分析，考虑综合的解决方案、考虑成本和收益之间的关系，这样才能为企业使用RFID带来实效。
3．建立统一编码标准，食品供应链上环环相扣
将RFID设备、供应链软件和仓库管理系统等进行有效集成，形成适应不同的企业要求的完整解决方案是RFID技术应用的一大难点。目前标签种类颇多．具体供应链的各个过程应用哪一种标签及读写器，例如是使用高频还是低频、有源还是无源、耳钉还是项圈的标签等，具体录入哪些信息，需要制定相应的应用规范。
当食品供应链上各环节企业录入产品信息的编码体系或使用的频段不统一就会造成最终消费者读取信息的失败或不完整，同时也增加了下游企业对不同频段不同编码体系的RFID标签阅读器的需求，使得食品安全管理项目不经济，信息的录入和读取不便利，最终导致RFID技术应用的失败。因此由政府牵头，组织行业协会配合国家有关部委尽快制定行业标准和规范，建立统一的食品安全管理编码体系。另外行业协会的成立应有助于加强食品供应链中各个环节之间的相互联系，从而保证录入信息的完整统一。
五、RFID在食品流通行业的应用前景
虽然RFID目前在流通行业中的运用存在很多困难，如成本过高，缺乏统一的编码标准，信息安全等问题。但是随着消费者食品安全意识的提高，消费者将会愿意为食品流通安全埋单。更何况随着RFID技术成熟和推广，成本将会不断的下降，而且会进一步解决RFID的信息安全问题。
RFID技术作为一种快速、适时、准确处理信息的高新技术，被列为21世纪十大重要技术之一。随着全球基于供应链竞争的加剧，新技术的应用必然是企业获取竞争优势的重要筹码。各国政府和实力雄厚的公司也在建立RFID研发、应用指导中心，积极开展制定有关RFID应用的标准。我国可以抓住这个机会建立新的经济增长点，使相关企业可以拥有自己的核心技术，使供应链管理跨上新台阶。可以肯定的是，未来RFID技术将在未来的中国食品流通行业普及。
(上海商学院流通经济学院 康海燕)
