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“RFID智能标签”运用于食品的追踪和冷链监控

——对大陆间的鲜鱼物流系统的论证

这篇文章的主旨在于论证“RFID智能标签”开发并应用于食品实时追踪和冷链控制领

域的意义。该系统基于无线射频识别技术，包括智能标签、商品信息读写器。智能标签装载

于产品上，使其成为可追踪指示灯、温度和湿度传感器、微型控制器、存储芯片、低功耗电

子设备以及RFID的通讯天线。这些传感器的数据日志可以和追踪日志一同存入存储芯片。

商品信息读写器用于智能标签数据的无线读写，该过程可在食品链的任何时段实时进行，前

提是读写距离在10cm内。结论证明该系统与普通追踪系统和当前使用的温度数据日志相比，

有重要优势。例如：更大容量、再次使用、无人参与、读取信息无需可见标签、同时读取许

多标签的可能性以及对湿度和环境因素的更强抗干扰能力。

一、简介

由于国际间原材料供应增加、食品处理技术进步以及健康安全要求提高，海产品的消费

不断增加。另外，冷藏食品的物流链日趋复杂：如原产地距目的地很远，包括船运、空运和

更多的物流中转点。因此，关注食品安全和品质的政府官员和企业领导们正在探求获取更多

信息的方式，通过供应链控制食品的源头、加工和分销渠道，最终到达消费者手中。最近，

多个国家建立了食品管理条例，如欧盟规定各生产商、加工商、零售商对产品安全和质量承

担责任。此外，食品安全控制的追踪被认为需要更多监管，并且透明化。

关于可追踪性有若干定义，例如“对食品在生产、加工、分销各阶段进行追踪的能力”，

“追踪产品经历、应用或未定地点的能力”以及“当考量一个产品时，追踪涉及到原产地地

区、加工过程、分销和产品运输后的地点”。欧盟178/2002条法案对可追踪性进行了如下描

述：“在生产、加工、分销个阶段，追踪食品、饲料、食用动物或将被合并入食品、饲料的

物质进行追踪的能力”。

最简单的RFID系统，是一个通过使用无线芯片和标签上的天线来识别产品的工具。它

无需直接接触或通过读取器在可见范围定位。读取速度非常快，而且是全自动进行。因此该

技术在食品领域很有前景，因为它改善了对易坏食品的管理，同时可以追踪食品质量和安全

的问题。关于这项技术系统，虽然其价格在不断下降、制定操作标准也已取得成效，但最主

要的问题仍在于标签的成本和缺乏标准，

为确保食品安全，对于新鲜易坏的食品，主要要求在整个物流链过程中精确控制温度。

目前冷链物流中的温度控制系统可以在产品储存和运输中发挥作用，比如条形图记录器和温

度控制日志，但它们通常比较昂贵且非全自动，因此需要人工检查。另外，读取温度信息的

活动必须在到达目的地后才能打开装载食品的容器或包装进行。由于这些原因，条形图记录

器和温度控制日志的使用局限于冷链物流的一些环节或者一小部分产品上面，而对于冷链物

流的重要部分和其他产品，持续的温度控制并不完善。

通常的解决方案，许多物流企业实行的是传统的纸标签的可追踪性信息和图表记录器内

带两个或三个标箱放在装运监督下使用。这一现行制度的主要缺点是价格和读取信息需手动

的操作。

最近，温度管理的实施可追溯系统采用嵌入式温度传感器的RFID标签解决方案已被报

道。此外，智能标签当前的挑战之一是化学传感器的灵活性，板载集成变得成熟，例如监测

或变质的食品产生的气体。包括在内的项目，使GoodFood在物理和化学传感器的RFID标

签框架已经开发出来。

这项工作的目的是要针对验证实时跟踪和监测的冷链智能标签在物流一体化的食品温

度和相对湿度RFID通讯功能的传感器链GoodFood项目开发。用新鲜的鱼沿着这个在线监

测智能标签，从南非到欧洲的物流链。

这样做是为了使生产者和物流集团的未来一代，随时追踪产品，如果需要，检查了一定

的产品完整的历史。这些信息可能有助于估计产品新鲜度和寿命。作为一个结果，这种系统

的使用将保障因食用不安全食品的消费者的权利。

二、材料和方法

开发的RFID追踪系统的核心是一个智能标签和读写器。智能标记，包括督促、追踪连

接到集成光，温度、湿度传感器，微控制器，内存芯片，低功耗的RFID电子和读写器天线。

RFID技术在高频（HF）13.56兆赫频段被认为是对灵活标签的一体化的最佳频率，特

别是对于具有重要的水含量的食品。此外，为了与最近发展的RFID技术标准相符，通信标

准的ISO15693被选定为数据发送。低功耗读取器为13.56MHz