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第12章 产品溯源与食品安全(2)

要获得产品在生产、加工、流通和消费各环节中的信息,首先产品要具有一个能够唯一识别的信息标识,就像居民的身份证号码,是和居民具有唯一关系的识别标识。信息标识技术就是使每件产品具有唯一的“身份证号码”。随着互联网技术的发展和全球化程度的不断加深,全球性的信息流动成为实施产品可追溯时不得不考虑的一个重要因素,采用全球通用的标准体系能够方便可追溯信息的管理,有利于信息的标识表示、采集和传递。

目前国际上普遍采用的是由国际物品编码协会(EAN)和统一代码委员会(UCC)共同开发的国际统一编码系统(EAN-UCC)。

该体系是一个集数据自动采集、电子数据交换、全球数据同步、全球产品分类和产品电子代码等技术为一体,服务于物流供应链的开放标准体系。全球共有一百多个国家和地区的来自工业、商业、出版业、医疗卫生、物流、金融保险和服务业等行业,超过一百万家的企业采用国际统一编码系统来对物品进行标识和供应链管理。

国际统一编码系统主要包括编码体系、数据载体和数据交换三方面内容。国际统一编码系统的编码体系提供了信息标识技术的标准,是建立可追溯系统的基础。它对供应链的各个参与方进行编码,其编码结构在相关应用领域中提供全球唯一的标识代码,解决了供应链上信息编码不统一的问题。这些标识代码是计算机信息系统查询的关键字,成为信息共享的重要手段,同时也为采用高效、可靠和低成本的自动识别和数据采集技术提供了条件。该系统的编码结构间存在着内在联系,但对不同的编码对象采用不同的编码结构。在提供唯一的标识代码的同时,国际统一编码系统也提供如有效期、系列号和批号等附加信息的标识,这些标识信息都可以用条码或无线射频识别标签来表示。

采用国际统一编码系统,可以对食品供应链全过程中的产品及其属性信息、参与方信息等进行有效地标识,建立各个环节的信息管理、共享和传递方案,实现对供应链中食品原料采集、生产、加工、流通和消费等环节进行跟踪和追溯。在出现食品安全问题时,能够快速、准确地找出问题所在,从而进行妥善处理,因此该系统也成为当前国际上普遍采用和实施可追溯的技术体系。目前欧盟等国已经采用国际统一编码系统,成功地对牛肉、鱼、蔬菜等产品建立了食品供应链全过程的跟踪与追溯,建立了从“农场到餐桌”的食物供应链跟踪与追溯体系,取得了积极的效果。

使用全球通用的标准对产品信息进行唯一标识后,需要一些全球通用的标准载体来携带这些信息以便于供应链各环节的信息采集,实现其全过程的无缝链接。目前最常用的信息采集技术是光学字符识别技术和无线射频识别技术。

光学字符识别技术(OCR),是利用电子识别设备对打印在纸上的字符进行识别的一种技术。光学字符识别技术主要分为扫描和译码两个部分,首先对字符信息进行扫描,然后利用图像处理的方法对扫描的文本进行处理分析,利用模式识别的方法获取字符信息,将字符的内容翻译成计算机文字。早在20世纪六七十年代,一些发达国家就对光学字符识别技术有所研究,我国虽然起步较迟,但在汉字识别领域取得了很大进展,尤其是近年来光学字符识别技术已经广泛地应用到很多领域,给消费者带来了很多便利。消费者最常见的光学字符识别技术的应用,就是在超市结账,收银员利用条码扫描枪对每一件消费者购买的物品进行扫描,物品的价格、名称、数量等信息会被自动识别并录入收银员的电脑中。超市中常见的物品所使用条码是一维条码。但随着需要存储的信息量越来越大,一维条码的存储信息容量有限,二维条码开始逐步进入消费者的生活,并在高科技行业、储存运输业、批发零售业等领域获得了广泛应用。近年来各大手机厂商开发了手机的二维码应用,让二维码在智能手机的普及下得到了更好的推广,获得了众多消费者的青睐。但是光学字符识别技术易受自然环境的影响,若是条码破损或污染,扫描设备就不易读取条码上的数据信息。我们在超市结账时,时常会遇到收银员无法扫描出商品的条码数据,而改为手动输入物品的编号信息的情况。

无线射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号识别标签信息并获取相关数据。无线射频识别技术可以识别高速运动的物体,而且可以在同一时间识别多个标签信息,识别的距离范围可从几十厘米至几米,且不受恶劣环境的影响。

无线射频识别系统一般由天线、读写器和标签三部分构成。天线用来接收标签的信号,并传给读写器。读写器是读取标签信息的设备,常见的读写器有手持和固定的两种。采用无线射频识别技术的标签俗称电子标签,由耦合元件和芯片构成,每个标签具有唯一的电子编码,附着在物体表面以标识目标对象。无线射频识别标签与条形码技术相比,具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大等优势,且简化了很多人工操作。无线射频识别标签上的数据可以加密,存储数据容量大,而且存储信息便于更改,因而比条码的应用范围更广泛,使用起来也更加方便。

无线射频识别系统通过为每一件货品提供单独的识别身份及储运历史记录,从而提供了一个详尽而具有独特视角的供应链,实现了跟踪和追溯的目标。目前有些国家采用无线射频识别标签和条码的结合,来对肉食产品的生产、加工和流通进行追溯。在动物的饲养阶段,用无线射频识别标签进行跟踪,待动物被屠宰加工上市后,肉制品的外包装再采用条码技术。在饲养阶段使用无线射频识别标签而不是条码,可以避免条码因动物的日常活动造成的丢失或损坏,并且无线射频识别标签在动物屠宰之后可以回收再使用。被销售的肉制品一旦发生质量问题,根据包装的条码就可以实现全程追踪和监管。

无线射频识别技术的信号识别范围有限,金属和液态物体会干扰射频信号传播,影响数据阅读的正确性,与条码相比较成本过高。到目前为止,全球范围内还没有一个成熟、统一的无线射频识别技术标准,各厂家推出的无线射频识别标签产品的兼容性不高,因而阻碍了无线射频识别产品的推广和应用。但是随着新的无线射频识别标签制造技术的不断发展,将会促使无线射频识别标签的价格大幅度降低,从而使无线射频识别技术获得更广泛的应用和发展。

食品,尤其是生鲜食品对温度等环境因素比较敏感,对物流运输的要求较高,因此物流运输过程的管理对食品安全来说非常重要。运输环节作为食品供应链中的一个重要环节,在发生食品安全事件时也要做到有据可查,地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)对物流运输过程的准确跟踪和记录提供了技术支持。

地理信息系统是以地理空间数据为基础,采用地理模型分析方法,适时地提供多种空间和动态的地理信息,是一种为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。地理信息系统具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力,具有空间性和动态性。

全球定位系统主要由发射装置和接收装置两部分构成,是一种先进的导航技术。全球定位系统的发射装置由若干个位于静止轨道的通信卫星和不同方位的导航卫星组成,向地表不断地发射无线电波。其接收装置通常安装在如车辆、船、飞机等交通工具上,接收导航卫星的定位信号,并计算当前的经纬度坐标,然后将坐标信息记录下来,并发回监控中心。地面监控中心利用全球定位系统能够实时监控这些移动目标的具体位置,并向移动目标发出实时调度指令。

地理信息系统和全球定位系统在物流跟踪管理中相辅相成,地理信息系统管理和应用全球定位系统获取的坐标位置数据,全球定位系统为地理信息系统提供高精度的坐标位置数据,为地理信息系统提供实时的监控对象。物流运输过程是物品空间位置的转移过程,涉及商品的运输、仓储、装卸和送递等处理环节。在整个物流运输过程中,地理信息系统和全球定位系统能够根据当前的跟踪状况计算出最佳的运输路径,以减少货物的运输时间和降低运输费用,实现了对运输车辆的实时跟踪,而且还能对车辆的温度等内部因素进行控制和调节,因此,地理信息系统和全球定位系统为食品安全可追溯系统,有效地提供了实施追溯的信息基础。

由于目前食品安全可追溯系统建立的时间较短,使得各国面临一个共同的技术问题,就是食品供应各环节的关键控制点信息有相当一部分是通过人工录入到计算机中,食品安全信息的获取及信息的真实性容易受到置疑,一定程度上影响了可追溯系统的公信力。物联网技术的发展给我们提供了良好的契机,为解决以上问题提供了可能性,通过物联网可对各环节进行实时监测、及时纠正。

物联网技术的兴起和发展以及在多个领域的应用,表明了它的可行性。

美国麻省理工学院在1999年提出了物联网(TheInternetofThings)的概念,物联网是将所有物品通过各种信息传感设备(如无线射频识别装置、基于光声电磁的传感器、3S技术、激光扫描器等)与互联网相结合,实现数据采集、融合、处理,并通过操作终端而最终实现智能化识别和管理。国际电信联盟2005年发布《国际电信联盟互联网报告2005:物联网》,引用了“物联网”的概念。国务院总理温家宝在2009年8月提出“感知中国”的理念,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一并写入政府工作报告,受到了社会各界的极大关注。2009年11月3日,温家宝总理在首都科技界大会上的讲话中特别指出要着力突破传感网、物联网的关键技术,使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的“发动机”。

目前国内对物联网还没有统一的标准,但已经取得一定的共识,就是物联网作为新一代信息技术的重要组成部分,是物物相连的互联网,其内容一是物联网的核心和基础仍然是互联网,是互联网基础上的延伸和扩展;二是其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。因此,物联网是通过无线射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络技术。

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