引言

    近年來(lái)，瘋牛病、口蹄疫、豬鏈球菌感染、禽流感等重大食品安全事件的爆發(fā)引起了全世界的廣泛關(guān)注。隨著經(jīng)濟(jì)的全球化，食品跨國(guó)界和跨地區(qū)流通越來(lái)越頻繁，各種食品安全事故和隱患呈迅速擴(kuò)展和蔓延之勢(shì)llJ。如何確保肉品的安全性，已成為擺在當(dāng)今政府部門、食品生產(chǎn)企業(yè)及食品科技工作者面前亟待解決的全球性課題。目前，歐盟、美國(guó)等國(guó)相繼立法來(lái)強(qiáng)制性實(shí)行食品安全追溯制度。食品安全追溯制就是對(duì)食品生產(chǎn)、流通過(guò)程中各關(guān)鍵環(huán)節(jié)的信息加以有效管理，通過(guò)對(duì)過(guò)程信息的監(jiān)控管理，來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)警和追溯，一旦出現(xiàn)問(wèn)題可迅速追溯至源頭。為了實(shí)現(xiàn)信息的可追溯，各種先進(jìn)的信息技術(shù)被研究和應(yīng)用，如二維條形碼、地理信息系統(tǒng)(geographic information system，GIS) Web服務(wù)州、虹膜等，近年來(lái)快速發(fā)展的射頻識(shí)別技術(shù)成為當(dāng)前各國(guó)建立跟蹤與追溯體系的最佳選擇。

    在國(guó)外，無(wú)線射頻識(shí)別(radio frequency identification，RFID)技術(shù)在食品藥品質(zhì)量監(jiān)管領(lǐng)域已得到廣泛研究。澳大利亞建立了一個(gè)畜牧標(biāo)示和追溯系統(tǒng)，使用統(tǒng)一的電子耳標(biāo)對(duì)牛羊進(jìn)行識(shí)別管理[8]。日本自2001年起建立了食品身份證制度，即農(nóng)產(chǎn)品履歷制度，用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷的追蹤[9]。美國(guó)Purdue Pharma制藥公司已將RFID標(biāo)簽與單一藥瓶包裝生產(chǎn)線的流程成功整合，將RFID標(biāo)簽貼在OxyConfin(一種麻醉止疼藥)藥品的包裝瓶上，對(duì)其進(jìn)行流向追蹤及監(jiān)控。北美最大的食品服務(wù)營(yíng)銷和分配組織SYSC0公司，已完成低溫儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的RFID與傳感系統(tǒng)集成測(cè)試，結(jié)果表明RFID在食品運(yùn)輸過(guò)程中監(jiān)控溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)的能力很強(qiáng)，可有效保證食品品質(zhì)和質(zhì)量安全。

    在國(guó)內(nèi)的食品安全領(lǐng)域，食品識(shí)別多采用條形碼技術(shù)，RFID技術(shù)應(yīng)用也逐漸成為研究的熱點(diǎn)?；赗FID技術(shù)的“安全豬肉監(jiān)控追溯系統(tǒng)”2005年在上海正式投入使用，該系統(tǒng)將RFID標(biāo)簽打在豬耳朵上，實(shí)時(shí)獲取生豬的飼料、病歷、喂藥、轉(zhuǎn)群、檢疫等信劇。

    目前，國(guó)內(nèi)的可追溯體系大多是針對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)或加工企業(yè)建立的，往往忽略了產(chǎn)品銷售階段的跟蹤和追溯。而產(chǎn)品銷售階段是假冒偽劣產(chǎn)品流入消費(fèi)市場(chǎng)的入口，如果忽視了對(duì)該階段的產(chǎn)品信息監(jiān)控，致使假冒偽劣產(chǎn)品流入消費(fèi)市場(chǎng)，那么上游的養(yǎng)殖場(chǎng)和加工企業(yè)的追溯就失去了意義。因此深入研究肉品全生命周期的產(chǎn)品跟蹤追溯體系，對(duì)提高中國(guó)肉品的質(zhì)量和安全水平，提高消費(fèi)者對(duì)肉品的消費(fèi)信心都具有深遠(yuǎn)的社會(huì)意義。

    本文以RFID技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，提出基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下肉品銷售階段跟蹤追溯系統(tǒng)的基本原理，對(duì)其結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了分析，利用RFID標(biāo)簽來(lái)實(shí)現(xiàn)肉品的跟蹤追溯，并基于GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了跟蹤追溯信息的可視化，大大提高了產(chǎn)品信息采集的準(zhǔn)確性和便利性。

    1 RFID與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

    RFID技術(shù)，通過(guò)無(wú)線射頻方式進(jìn)行非接觸式的全雙工數(shù)據(jù)通信，以實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)物目標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別。具有防水、防磁、耐高溫、使用壽命長(zhǎng)、讀取距離大、標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量更大、存儲(chǔ)信息更改自如等優(yōu)點(diǎn)。

    物聯(lián)網(wǎng)最早由美國(guó)麻省理工學(xué)院提出，經(jīng)過(guò)多年的研究，現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)概念，更加寬泛。一切與物物相連，有別于人與人的移動(dòng)通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的，統(tǒng)稱為物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)的類型是多種多樣的，其中以產(chǎn)品電子代碼(electronic product code，EPC)系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)整合的物聯(lián)網(wǎng)也被稱為“EPC網(wǎng)絡(luò)”(EPC network)。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，物品(商品)能夠彼此進(jìn)行“交流”，而無(wú)需人的干預(yù)。其實(shí)質(zhì)是利用RFID技術(shù)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物品(商品)的自動(dòng)識(shí)別和信息的互聯(lián)與共享。

    EPC系統(tǒng)主要由6個(gè)方面組成：EPC編碼、EPC標(biāo)簽、讀寫器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件Savant、對(duì)象名解析服務(wù)(objectnaming service，ONS)和實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言(physical markuplanguage，PML)05]。其中Savant系統(tǒng)是RFID系統(tǒng)的神經(jīng)系統(tǒng)，負(fù)責(zé)傳送和管理讀寫器識(shí)讀的信息流；ONS對(duì)象名解析服務(wù)的功能類似于互聯(lián)網(wǎng)域名服務(wù)，是對(duì)產(chǎn)品信息的存儲(chǔ)位置進(jìn)行定位的服務(wù)器：PML實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言，它基于可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言(extensible markup language，xML)發(fā)展而來(lái)，提供描述物體、過(guò)程和環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)，供RFID系統(tǒng)中的軟件開發(fā)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析所用；PML服務(wù)器用于存儲(chǔ)PML文件。系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

    EPC編碼體系是EPC網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，它對(duì)實(shí)體及實(shí)體的相關(guān)信息進(jìn)行代碼化，是物品在物聯(lián)網(wǎng)中的唯一代號(hào)，通過(guò)統(tǒng)一規(guī)范的編碼作為通用的信息交換語(yǔ)言。EPC編碼是由版本號(hào)加上另外3段數(shù)據(jù)(依次為域名管理者、對(duì)象分類、序列號(hào))組成的一組數(shù)字。通常情況下，根據(jù)標(biāo)簽存儲(chǔ)信息的長(zhǎng)度將EPC編碼分為3個(gè)版本：EPC．64，EPC．96，EPC一256，其中EPC．96是目前使用最為廣泛的一種編碼。EPC．96表示該編碼長(zhǎng)度為96
位(--進(jìn)制)，編碼體系如圖2所示。

    2基于RFID的肉品企業(yè)資源平臺(tái)架構(gòu)

    傳統(tǒng)制造企業(yè)資源平臺(tái)是企業(yè)各種信息系統(tǒng)集成運(yùn)行的環(huán)境，包括企業(yè)資源計(jì)劃(enterprise resource plan，ERP)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(product data management，PDM)、計(jì)算機(jī)輔助制造(computer aided manufacture，CAM)等，其中PDM是企業(yè)資源的核心。肉品生產(chǎn)企業(yè)作為流程性制造企業(yè)，也需要構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的企業(yè)資源平臺(tái)架構(gòu)，為各種信息系統(tǒng)提供可共享、可集成的信息?；赗FID的肉品企業(yè)資源平臺(tái)架構(gòu)如圖3所示，分為數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層和客戶層。其中數(shù)據(jù)層包括平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)。平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)提供基礎(chǔ)平臺(tái)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)提供業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。業(yè)務(wù)層提供系統(tǒng)的主要功能，主要由RFID標(biāo)簽子系統(tǒng)、肉品生產(chǎn)子系統(tǒng)、肉品庫(kù)存子系統(tǒng)、肉品銷售子系統(tǒng)和肉品跟蹤追溯子系統(tǒng)五大子系統(tǒng)組成。客戶層提供用戶采用不同方式使用系統(tǒng)的界面，主要分為手機(jī)客戶端、瀏覽器／,ll鼴務(wù)器(Browser／Server，B／S)結(jié)構(gòu)下的瀏覽器客戶端和客戶機(jī)／服務(wù)器(1ient／Server，C／S)構(gòu)下的定制軟件客戶端。用戶分為消費(fèi)者、管理者和監(jiān)管者3大類。

    EPC系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)各子系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)RFID數(shù)據(jù)的采集、過(guò)濾，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)礁髯缘倪h(yuǎn)程PML數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行保存和查詢等處理。肉品的生命周期，從屠宰到消費(fèi)者手中，可分為幾個(gè)階段：屠宰、加工、庫(kù)存、運(yùn)輸、銷售和消費(fèi)。要實(shí)現(xiàn)肉品的跟蹤追溯，就是要把這幾個(gè)階段的信息進(jìn)行識(shí)別、記錄管理和跟蹤，形成一個(gè)完整的肉品生命周期信息鏈。其中，屠宰、加工階段的肉品信息跟蹤追溯，本課題組已有論文予以論述。本文主要針對(duì)肉品銷售階段的信息進(jìn)行跟蹤追溯處理。

    3基于RFID的肉品銷售跟蹤追溯體系分析

    肉品在銷售階段的跟蹤體系是依照肉品的銷售網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)建立的，對(duì)產(chǎn)品的流通信息進(jìn)行采集以完成產(chǎn)品的跟蹤。跟蹤體系以產(chǎn)品銷售網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)DP(distribution point)作為數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，在各數(shù)據(jù)采集點(diǎn)布置安裝一套EPC系統(tǒng)，由EPC系統(tǒng)對(duì)流入流出各個(gè)銷售網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并將其保存到各節(jié)點(diǎn)PML數(shù)據(jù)庫(kù)中。肉品追溯體系是跟蹤體系的逆過(guò)程，從產(chǎn)品零售商開始追溯到上級(jí)經(jīng)銷商直至生產(chǎn)廠商的每一個(gè)產(chǎn)品流通節(jié)點(diǎn)獲取產(chǎn)品流通數(shù)據(jù)，將其與各節(jié)點(diǎn)的地理信息結(jié)合起來(lái)在GIS平臺(tái)中提供給用戶。以上兩者構(gòu)成一個(gè)完整的肉品跟蹤追溯體系。下面將從這兩方面進(jìn)行詳細(xì)討論。

    3．1 肉品銷售跟蹤系統(tǒng)分析

    3．1．1銷售階段肉品數(shù)據(jù)采集

    肉品銷售信息跟蹤是對(duì)肉品在銷售網(wǎng)絡(luò)流通過(guò)程數(shù)據(jù)的管理。肉品銷售跟蹤系統(tǒng)以肉品出廠信息作為信息跟蹤源頭。肉品在出廠時(shí)給其包裝箱上附上RFID標(biāo)簽，標(biāo)簽中含有EPC編碼，實(shí)例如圖4所示，該EPC碼是作為產(chǎn)品流通過(guò)程中產(chǎn)品的唯一編號(hào)，由肉品生產(chǎn)廠商寫入標(biāo)簽，在肉品流通過(guò)程中不能被修改，各節(jié)點(diǎn)RFID閱讀器只能對(duì)其進(jìn)行讀取。

    肉品銷售網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品銷售結(jié)構(gòu)如圖5所示，肉品通過(guò)這個(gè)銷售網(wǎng)絡(luò)，由生產(chǎn)廠家銷售到消費(fèi)者手中。銷售階段信息的采集主要通過(guò)在各銷售節(jié)點(diǎn)DP上布置EPC系統(tǒng)。肉品節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集布局如圖6所示。

    下面結(jié)合某企業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用實(shí)例，詳細(xì)介紹如圖4所示的肉品數(shù)據(jù)采集步驟。
    1)在肉品進(jìn)入節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，RFID讀寫器會(huì)根據(jù)到貨檢驗(yàn)、裝卸搬運(yùn)、入庫(kù)等物流作業(yè)快速讀取RFID標(biāo)簽中的原始數(shù)據(jù)：86．0257A08．100167．20100608432，該數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)過(guò)濾程序之后傳遞給本地Savant系統(tǒng)。
    2)本地Savant系統(tǒng)將肉品EPC編碼傳送給本地ONS，轉(zhuǎn)換成EPC域名，然后將EPC域名傳遞給ONS基礎(chǔ)構(gòu)架，請(qǐng)求與EPC域名相匹配的遠(yuǎn)程PML服務(wù)器IP地址。
    3)本地服務(wù)器通過(guò)獲得的IP地址與遠(yuǎn)程PML服務(wù)器建立連接，請(qǐng)求肉品相關(guān)信息，生產(chǎn)廠商的PML服務(wù)器返回肉品的質(zhì)量管理文件及相關(guān)交易記錄、物流紀(jì)錄。
    4)本地服務(wù)器將遠(yuǎn)程PML服務(wù)器返回的肉品信息(肉品名稱、類型、生產(chǎn)日期、有效期)與入庫(kù)質(zhì)檢識(shí)讀器收集到的生產(chǎn)廠商、購(gòu)進(jìn)數(shù)量、購(gòu)貨日期等項(xiàng)內(nèi)容，生成驗(yàn)收記錄，存入本地PML服務(wù)器，同時(shí)記錄肉品生產(chǎn)廠商PML服務(wù)器的IP地址。

    在肉品銷售過(guò)程中，肉品物聯(lián)網(wǎng)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)在肉品流通過(guò)程中根據(jù)以上步驟完成肉品數(shù)據(jù)采集，不斷在各節(jié)點(diǎn)生成肉品跟蹤的PML文件并保存，為追溯系統(tǒng)提供產(chǎn)品追溯數(shù)據(jù)。

    3．1．2 RFID數(shù)據(jù)過(guò)濾

    通過(guò)RFID讀寫器采集到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)量十分巨大，而真正對(duì)用戶有意義的數(shù)據(jù)卻不多。如不將冗余的數(shù)據(jù)過(guò)濾掉，會(huì)帶來(lái)3方面的負(fù)擔(dān)：一是傳輸大量的標(biāo)簽數(shù)據(jù)帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)；二是處理大量的標(biāo)簽數(shù)據(jù)帶來(lái)的數(shù)據(jù)處理器負(fù)擔(dān)；三是存儲(chǔ)大量額外的標(biāo)簽數(shù)據(jù)帶來(lái)的存儲(chǔ)負(fù)擔(dān)。

    因此本系統(tǒng)在RFID數(shù)據(jù)傳遞給Savant系統(tǒng)之前對(duì)標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾(如圖6所示)以減少系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。假定RFID讀寫器采集到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)可以表示成<R，O，T>，其中R表示讀寫器標(biāo)識(shí)號(hào)；O表示產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)碼，即EPC；T表示標(biāo)簽的讀取時(shí)間。結(jié)合如圖4所示的肉品實(shí)例，過(guò)濾算法如下：

    1)將肉品標(biāo)簽數(shù)據(jù)放入一個(gè)哈希表(hash table)中，將產(chǎn)品標(biāo)識(shí)碼86．0257A08．100167．20100608432作為哈希表的關(guān)鍵字。2)定義一個(gè)時(shí)間間隔tinterval如60 S。3)當(dāng)讀取到一個(gè)新的標(biāo)簽數(shù)據(jù)時(shí)，檢查在哈希表中是否存在相同的標(biāo)簽，若存在且兩者的讀取時(shí)間差小于tinterval，則認(rèn)為該標(biāo)簽數(shù)據(jù)是重復(fù)讀到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，過(guò)濾掉，同時(shí)更新哈希表中該標(biāo)簽的讀取時(shí)間。若存在且兩者的讀取時(shí)間差大于tinterval則認(rèn)為該標(biāo)簽是新的標(biāo)簽，輸出該標(biāo)簽同時(shí)更新哈希表中該標(biāo)簽的讀取時(shí)間。若不存在，則將其插入到哈希表中同時(shí)輸出該標(biāo)簽。

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    3．1．3 RFID數(shù)據(jù)處理

    在基于RFID技術(shù)的信息系統(tǒng)環(huán)境中，信息量規(guī)模巨大，依靠現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和數(shù)據(jù)管理技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)高效的RFID事件檢測(cè)和處理。本系統(tǒng)采用復(fù)雜事件處理技術(shù)中的獨(dú)立同步設(shè)備(stand alone synchronization equipment，SASE)事件語(yǔ)言對(duì)由過(guò)濾后的數(shù)據(jù)形成的基本事件進(jìn)行處理。

    復(fù)雜事件處理(complex events processing，CEP)是一項(xiàng)用于構(gòu)建和管理信息系統(tǒng)的新興技術(shù)。復(fù)雜事件處理技術(shù)把需要進(jìn)行處理的基本信息定義為事件，用戶可以根據(jù)自己的需要對(duì)事件進(jìn)行自定義，如將企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)中的操作作為一個(gè)事件或者將網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳輸作為一個(gè)事件，不同的事件定義取決于用戶所處的角色和觀察點(diǎn)。在簡(jiǎn)單事件與簡(jiǎn)單事件之間存在著各種各樣的關(guān)系，可以由多個(gè)簡(jiǎn)單事件組合成一個(gè)復(fù)雜事件，又可以用多個(gè)復(fù)雜事件組合成“更”復(fù)雜的事件。CEP技術(shù)能夠通過(guò)檢測(cè)事件之間的關(guān)系，滿足用戶的不同需求、挖掘不同的事件意義[17]。

    采用CEP分析數(shù)據(jù)的流程如下：首先，在設(shè)計(jì)肉品流通的各個(gè)節(jié)點(diǎn)需求基礎(chǔ)上，對(duì)其RFID讀寫器的布局進(jìn)行設(shè)計(jì)；其次，根據(jù)RFID讀寫器的布局對(duì)采集的基本事件進(jìn)行定義；最后，使用SASE事件語(yǔ)言[18]對(duì)需要處理的復(fù)雜事件進(jìn)行處理。

    下面以肉品庫(kù)存節(jié)點(diǎn)的RFID數(shù)據(jù)分析為例，對(duì)采用CEP的RFID數(shù)據(jù)分析過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。

    1)肉品地區(qū)銷售中心是肉品流通的主要環(huán)節(jié)，需要的功能有：銷售肉品信息、在庫(kù)肉品信息、過(guò)期產(chǎn)品信息等。
    根據(jù)肉品地區(qū)銷售中心需要的功能分析可知，需采集的信息有：銷售中心倉(cāng)庫(kù)存有的肉品，銷售中心銷售的肉品，銷售中心倉(cāng)庫(kù)中過(guò)期的肉品。因此需要在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部、倉(cāng)庫(kù)出口、倉(cāng)庫(kù)結(jié)算點(diǎn)布置RFID讀寫器，如圖7所示。

    2)在銷售中心庫(kù)存節(jié)點(diǎn)上定義的3種基本事件有：WAREHOUSE-READING，CHECK—OUT-READING，EXIT-READING，其中WAREHOUSE．READING表示的是倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部的RFID讀寫器(如圖7中的R1，R2，R3，R4)對(duì)倉(cāng)庫(kù)中肉品信息的讀取事件；CHECK OUTREADING表示的是肉品出貨時(shí)結(jié)賬點(diǎn)讀寫器(如圖7中的Rcheck out)對(duì)標(biāo)簽的讀取事件。EXIT-READING表示的是肉品離開倉(cāng)庫(kù)時(shí)倉(cāng)庫(kù)出口讀寫器(如圖7中的Rout)對(duì)標(biāo)簽的讀取事件。
    3)銷售中心庫(kù)存節(jié)點(diǎn)上復(fù)雜事件的處理，下面以肉品銷售為例說(shuō)明SASE事件語(yǔ)言處理的方法。

    肉品銷售作為一個(gè)復(fù)雜事件在銷售中心節(jié)點(diǎn)模型中表現(xiàn)為：肉品到達(dá)出貨結(jié)賬點(diǎn)，再到達(dá)倉(cāng)庫(kù)門口，在基本事件集上表現(xiàn)為同一件產(chǎn)品的CHECK OUT．READING和EXIT-READING 2個(gè)基本事件的順序發(fā)生，并且在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)完成。在出現(xiàn)這一復(fù)雜事件后，將返回它的EPC碼和出庫(kù)時(shí)間，并將這些信息存入事件數(shù)據(jù)庫(kù)的產(chǎn)品出庫(kù)表中。

    結(jié)合如圖4所示的肉品實(shí)例，該肉品銷售的復(fù)雜事件處理，即為檢查該肉品標(biāo)簽EPC碼86．0257A08．100167．20 100608432，是否順序出現(xiàn)在CHECK OUT-READING和EXIT-READING 2個(gè)基本事件中，且時(shí)間間隔tinterval小于1 h，若為真，則認(rèn)為該肉品完成銷售出庫(kù)。

    3．2肉品銷售追溯系統(tǒng)分析

    國(guó)際食品法典委員會(huì)(codex alimentarius commission，CAC)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(international standardsorganization，ISO)把可追溯性定義為“通過(guò)記錄的標(biāo)識(shí)，對(duì)某個(gè)實(shí)體的歷史、用途或位置予以追蹤的能力”，也就是利用已記錄的標(biāo)識(shí)(這種標(biāo)識(shí)應(yīng)該是唯一的，與被追溯對(duì)象一一對(duì)應(yīng))追溯產(chǎn)品的歷史、應(yīng)用情況、所在位置或類似產(chǎn)品、活動(dòng)的能力。因此就本文而言，肉品銷售追溯系統(tǒng)是根據(jù)肉品物聯(lián)網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)采集的產(chǎn)品流通數(shù)據(jù)對(duì)肉品的流通進(jìn)行溯源操作。

    肉品追溯步驟如下：1)由用戶在追溯系統(tǒng)終端(如圖3所示的B／S系統(tǒng)客戶端、C／S系統(tǒng)客戶端、手機(jī)客戶端等)輸入所要追溯產(chǎn)品的EPC碼，追溯系統(tǒng)將該EPC碼發(fā)送到ONS服務(wù)器；2)ONS服務(wù)器查找存有該EPC碼對(duì)應(yīng)產(chǎn)品信息的EPC IS(EPC Information Service)的IP地址(PML服務(wù)器的IP地址)；3)追溯系統(tǒng)分別與各節(jié)點(diǎn)PML服務(wù)器進(jìn)行連接并獲得該產(chǎn)品相關(guān)流通信息；4)將所獲得的信息與各個(gè)節(jié)點(diǎn)的地理信息結(jié)合起來(lái)，在GIS系統(tǒng)中表現(xiàn)出來(lái)，給用戶直觀、便利的產(chǎn)品追溯體驗(yàn)。

    本肉品追溯系統(tǒng)用戶包括普通消費(fèi)者和行業(yè)監(jiān)管部門，二者的需求是存在差別的。就普通消費(fèi)者而言，其對(duì)肉品追溯系統(tǒng)的要求是獲得基本的產(chǎn)品生產(chǎn)信息、產(chǎn)品流通信息及其相關(guān)單位信息；而監(jiān)管部門對(duì)追溯功能的要求是在普通消費(fèi)者功能的基礎(chǔ)上增加了某件產(chǎn)品的同批次產(chǎn)品的流向查詢，這樣是為了對(duì)問(wèn)題產(chǎn)品的同批次產(chǎn)品能及時(shí)進(jìn)行召回。

    4基于RFID／GIS的肉品銷售跟蹤追溯系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

    綜上分析，基于RFID／GIS的肉品銷售跟蹤追溯系統(tǒng)，是肉品企業(yè)資源平臺(tái)架構(gòu)下的一個(gè)子系統(tǒng)，需要與其他子系統(tǒng)進(jìn)行集成，以共享信息?；赗FID／GIS平臺(tái)的肉品銷售追溯子系統(tǒng)如圖8所示，采用統(tǒng)一的肉品企業(yè)資源平臺(tái)三層架構(gòu)。本項(xiàng)目采用Visio Studio 2005工具軟件進(jìn)行開發(fā)，部署環(huán)節(jié)Web應(yīng)用服務(wù)器采用Tomcat，應(yīng)用服務(wù)器采用JBoss，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)采用SQL Server 2005。系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室模擬環(huán)境下，工作良好，與采用條形碼的系統(tǒng)相比，數(shù)據(jù)采集過(guò)程自動(dòng)化程度高，識(shí)別率更高，數(shù)據(jù)采集速度提高l倍以上。隨著肉品數(shù)量的增加，優(yōu)勢(shì)更加明顯。

    普通消費(fèi)者的肉品追溯功能實(shí)現(xiàn)如圖9所示：用戶輸入其購(gòu)買肉品的EPC碼，通過(guò)追溯終端的讀寫器輸入到系統(tǒng)，點(diǎn)擊產(chǎn)品追溯，即可獲得產(chǎn)品從生產(chǎn)廠商到零售商所經(jīng)歷的產(chǎn)品流通路徑，同時(shí)在GIS系統(tǒng)上可以獲得各產(chǎn)品流通節(jié)點(diǎn)的相關(guān)信息和產(chǎn)品信息。

監(jiān)管部門的產(chǎn)品追溯功能實(shí)現(xiàn)如圖10所示：首先，監(jiān)管部門通過(guò)身份驗(yàn)證，系統(tǒng)進(jìn)入監(jiān)管部門產(chǎn)品追溯模式；其次，監(jiān)管部門輸入要查詢產(chǎn)品的EPC碼；最后，得到該產(chǎn)品的流通路徑、同批次的產(chǎn)品的EPC碼、同批次產(chǎn)品的流向，同時(shí)可以在GIS系統(tǒng)上得到各節(jié)點(diǎn)信息以及該節(jié)點(diǎn)所包含的要追查的產(chǎn)品的EPC碼。

    5 結(jié)論和討論

    5．1結(jié)論

    肉品企業(yè)資源平臺(tái)是一個(gè)包含客戶層、業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層的層次式體系架構(gòu)，本文的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)表明：
    1)采用統(tǒng)一的肉品企業(yè)資源平臺(tái)層次式體系架構(gòu)，開發(fā)肉品銷售跟蹤追溯系統(tǒng)，是可行的。
    2)在肉品銷售環(huán)節(jié)，主要涉及倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、銷售等過(guò)程，肉品本身不需再進(jìn)行分割組合等活動(dòng)，特別適合使用無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)識(shí)，本文的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，對(duì)此進(jìn)行了驗(yàn)證。
    3)與基于條形碼的肉品跟蹤追溯系統(tǒng)對(duì)比，結(jié)果表明基于RFID／GIS的肉品銷售跟蹤追溯系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集過(guò)程更加自動(dòng)化、采集速度更快、識(shí)別率更高、信息顯示更直觀等特點(diǎn)。

    5．2討論

    無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽具有高效、便利的特點(diǎn)，而當(dāng)前制約RFID標(biāo)簽大范圍使用的原因是它的高價(jià)格，隨著科技的進(jìn)步，使用規(guī)模的擴(kuò)大，RFID標(biāo)簽價(jià)格將不斷下降，應(yīng)用范圍也將不斷擴(kuò)大。肉品企業(yè)可以將系統(tǒng)與企業(yè)的決策管理、企業(yè)資源計(jì)劃等功能結(jié)合在一起，提高企業(yè)資源利用率和競(jìng)爭(zhēng)力。但尚須進(jìn)一步研究的工作還有：

    1)RFID數(shù)據(jù)采集與處理：在肉品全生命周期管理中，基于銷售業(yè)務(wù)過(guò)程關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(key point，KP)的RFID數(shù)據(jù)采集與處理，通過(guò)產(chǎn)品電子代碼系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的肉品信息跟蹤與追溯。但系統(tǒng)需要確保數(shù)據(jù)流的有效性，業(yè)務(wù)過(guò)程上的每一個(gè)KP必須與肉品生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)體標(biāo)記語(yǔ)言服務(wù)器連接，獲取相應(yīng)的信息，若一個(gè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)無(wú)法更新，則無(wú)法保證跟蹤追溯的信息完整性。而無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽與讀寫器需要在一定的電磁環(huán)境下，設(shè)計(jì)相應(yīng)的性能和技術(shù)參數(shù)，才能滿足工作要求。本項(xiàng)目主要采用高頻／超高頻無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)，并通過(guò)流程優(yōu)化和數(shù)據(jù)庫(kù)后臺(tái)控制來(lái)確保信息lE確的采集和過(guò)濾。如何確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，快速準(zhǔn)確的采集和處理數(shù)據(jù)，具有很高的工程挑戰(zhàn)性，需要進(jìn)一步研究探討。

    2)RFID數(shù)據(jù)安全：RFID數(shù)據(jù)采集采用無(wú)線射頻的方式，雖然具有無(wú)源、非接觸、快速等特點(diǎn)，但同樣受制于電磁通信的不足，如易受電磁干擾；無(wú)源RFID標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)難以加密；在同一RFID無(wú)線射頻識(shí)別讀寫器有效作用范圍內(nèi)，若出現(xiàn)多個(gè)標(biāo)簽，則讀寫內(nèi)容難以確定順序，難以對(duì)其中特定標(biāo)簽進(jìn)行寫入。本項(xiàng)目主要采用流程優(yōu)化、數(shù)據(jù)庫(kù)后臺(tái)數(shù)據(jù)控制等措施來(lái)確保數(shù)據(jù)安全可靠。但最佳方式還是基于前端解決方案來(lái)確保肉品RFID標(biāo)簽中的信息安全，這也是RFID系統(tǒng)應(yīng)用必須解決的難題，需要進(jìn)一步研究。

    3)多用戶多終端設(shè)備的可視化平臺(tái)：本文的肉品跟蹤追溯信息可視化平臺(tái)是基于GIS實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)在三層架構(gòu)下，需要支持多用戶、多終端設(shè)備的可視化顯示，這就要求在不同終端都要安裝相應(yīng)的GIS軟件。不同終端設(shè)備軟硬件環(huán)境差別很大，如何根據(jù)終端的特點(diǎn)，定制合適的GIS軟件功能，需進(jìn)一步探討和研究。