Applicazioni e soluzioni RFID nella filiera ortofrutticola

1. Contesto del progetto

Negli ultimi anni, si sono verificati molti incidenti di sicurezza alimentare con frequenza, minacciando seriamente la salute dei consumatori, attirando l'attenzione diffusa in tutto il mondo e influenzando lo sviluppo sano, sostenibile e stabile dell'industria alimentare. Come garantire la sicurezza della filiera alimentare è diventato un problema globale urgente che deve essere risolto. I tradizionali metodi di ispezione della qualità alimentare presentano problemi quali ritardo nella gestione, bassa efficienza e alto tasso di errore. L'utilizzo della tecnologia RFID per stabilire un sistema di filiera alimentare sicuro può risolvere efficacemente i problemi di cui sopra. Il sistema RFID può fornire un collegamento affidabile tra il cibo e la sua fonte nella filiera alimentare, assicurando che la fonte del cibo che arriva sugli scaffali dei supermercati e nelle cucine sia chiara e possa essere ricondotta alle aziende di produzione e persino ai singoli animali, piante e specifici operatori di lavorazione.

"Il cibo è la prima priorità per le persone e la sicurezza alimentare è la prima priorità." L'applicazione della tecnologia RFID nelle catene di fornitura alimentare sicure può aiutare le aziende alimentari a rafforzare la gestione della sicurezza alimentare, stabilizzare ed espandere i gruppi di consumatori e migliorare la concorrenza di mercato. Forza; dal punto di vista della catena di fornitura alimentare, crea un ambiente in cui i consumatori possono consumare con fiducia, stabilisce una buona immagine e migliora efficacemente il livello di servizio dell'intera catena di fornitura. Sebbene vi siano ancora alcuni problemi che devono essere risolti nell'applicazione della RFID, le sue prospettive di applicazione sono molto ampie.

2. Problemi nella sicurezza alimentare

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Negli ultimi anni, il nostro paese è entrato in un periodo di frequenti incidenti di sicurezza alimentare. I problemi di sicurezza alimentare sono stati elencati come uno dei primi dieci problemi scottanti nel mondo degli affari cinese nel 2009. Influenza aviaria, afta epizootica, latte in polvere di qualità inferiore, l'incidente dei ravioli velenosi giapponesi e il recente incidente dei fagioli dall'occhio velenosi di Hainan... Ci sono così tanti "cibi problematici", la portata è ampia e le conseguenze sono gravi, si è arrivati al punto in cui le persone parlano di "cibo". situazione. La sicurezza alimentare ha ancora problemi come standard eccessivi, mancanza di leggi e regolamenti, sistemi di test e protezione ambientale incompleti e piattaforme di informazioni di supervisione e tracciabilità imperfette. La fiducia dei consumatori nella sicurezza di qualsiasi categoria di cibo è bassa. Uno dopo l'altro i problemi di sicurezza alimentare stanno danneggiando gravemente la fiducia delle persone nel mangiare... Cosa c'è che non va nel cibo cinese?

Cos'altro possiamo mangiare domani? Come trovare metodi efficaci di monitoraggio, gestione, tracciabilità e valutazione per garantire la sicurezza è una questione importante che deve essere risolta con urgenza negli attuali problemi di sicurezza alimentare in Cina.

3. Applicazione della tecnologia RFID nella gestione della sicurezza alimentare in patria e all'estero

Molti paesi sviluppati attribuiscono grande importanza alla sicurezza alimentare. Oltre a stabilire sistemi legali pertinenti, adottano anche mezzi ad alta tecnologia per gestire la sicurezza alimentare. Ad esempio, il Giappone ha istituito un "sistema di carte d'identità alimentari" per la cronologia dei prodotti e un sistema di monitoraggio e tracciamento, che richiede produzione, circolazione, ecc. Vari dipartimenti utilizzano ampiamente la tecnologia dei Tag elettronici RFID e la tecnologia dei codici a barre per registrare in dettaglio i dati nel processo di produzione e circolazione del prodotto.

In Europa è stato istituito un sistema di tracciamento del bestiame. Nel settembre 1998, il Regno Unito ha annunciato un piano per un sistema di tracciamento del bestiame. Entro la fine del 1999, tutti gli stati membri della Comunità Europea avevano implementato questo piano di sistema. Il governo britannico stabilì che il 1° luglio 2000 i bovini nati o importati dopo quella data dovessero utilizzare un sistema di identificazione e che entro 20 giorni dalla nascita della mucca dovessero essere installati tag elettronici RFID per registrare tutte le nascite, le importazioni, le attività, i vaccini, le malattie e la morte di ogni mucca. Con i benefici economici generati dall'applicazione della tecnologia RFID nella gestione della sicurezza alimentare europea, nel giugno 2001, i clienti europei iniziarono a sottolineare la praticità della logistica, del trasporto e della tracciabilità dei prodotti agricoli freschi, richiedendo l'uso di EAN/UCC-128 sulle confezioni. Il codice a barre, la direttiva europea sulla sicurezza alimentare, fu promulgata nel gennaio 2005 e i requisiti di tracciabilità per gli alimenti freschi entrarono in vigore. Il kiwi neozelandese fu approvato per la vendita sugli scaffali dei supermercati europei nel 2005. Nel 2003, il Regno Unito implementò gli standard di identificazione dei suini. Il 1° gennaio 2008, le normative europee resero obbligatoria l'identificazione elettronica degli ovini.

L'applicazione della tecnologia RFID nella gestione della sicurezza alimentare nel mio paese

Applicazione e soluzioni RFID nell'approvvigionamento di verduraply chain

Nel mio paese, la tecnologia RFID è stata utilizzata anche nella gestione del monitoraggio della sicurezza alimentare e ha ricevuto un forte sostegno da molti governi locali. Nel maggio 2002, il Ministero dell'agricoltura ha emanato le "Misure di gestione dell'etichettatura per l'immunizzazione degli animali" che stabiliscono che maiali, bovini e ovini devono indossare etichette auricolari immuni. Istituire un sistema di gestione dei File di immunizzazione. Il "Sistema di controllo della tracciabilità dell'origine e di allerta precoce per la sicurezza alimentare per Hong Kong" implementato a Shenzhen e Hong Kong, al fine di garantire la sicurezza degli alimenti forniti a Hong Kong, il sistema utilizza la tecnologia di identificazione a radiofrequenza RFID per l'allevamento alimentare, la produzione, la lavorazione, il trasporto, la vendita all'ingrosso, l'ispezione portuale, la vendita al dettaglio e altri aspetti. Le etichette elettroniche RFID attaccate all'imballaggio esterno degli alimenti contengono informazioni sui test degli alimenti, sulla crescita degli alimenti, sulle informazioni sulla produzione, sullo stoccaggio e sulle informazioni sull'imballaggio per il trasporto. I cittadini di Hong Kong possono utilizzare i lettori di etichette elettroniche per tracciare la fonte degli alimenti e altre informazioni. Quando si acquista cibo, più sicuri. Nella Shouguang Vegetables, nella provincia di Shandong, è stato creato un database provinciale sulla sicurezza e la qualità alimentare con l'aiuto della piattaforma di rete di Ingegneria dorata del sistema di supervisione della qualità provinciale dello Shandong per fornire ai consumatori informazioni dinamiche e autorevoli sulla tracciabilità della qualità alimentare. L'allevamento di suini del Sichuan e le esportazioni di prodotti acquatici dello Zhejiang hanno successivamente creato sistemi di tracciabilità RFID per la gestione della sicurezza alimentare, garantendo efficacemente la supervisione della sicurezza alimentare locale. Questi progetti pilota hanno notevolmente promosso l'istituzione del sistema di tracciabilità della sicurezza alimentare del mio paese.

4. Analisi della tracciabilità della qualità della sicurezza alimentare

Attualmente, non ci sono molti mezzi per la gestione della sicurezza della filiera alimentare. I metodi tradizionali non possono raggiungere la gestione della tracciabilità. La tecnologia dei codici a barre è utilizzata in alcune industrie alimentari per la tracciabilità della sicurezza. Tuttavia, questo metodo generalmente utilizza metodi manuali per leggere i codici a barre a distanza ravvicinata, il che rende impossibile ottenere informazioni sulla qualità di grandi quantità di cibo in tempo reale e rapidamente, e non è inoltre in grado di fornire registrazioni in tempo reale delle informazioni ambientali del cibo durante il processo di circolazione.

Per eliminare i rischi per la sicurezza alimentare e tracciare i collegamenti di lavorazione, trasporto o stoccaggio in cui si verificano delle scappatoie, questi processi devono essere tracciati. Esistono due metodi per ottenere la gestione della sicurezza alimentare in applicazioni specifiche:

◎ Traccia dall'alto verso il basso

Applicazione e soluzioni RFID nella filiera ortofrutticola

Questo metodo è utilizzato principalmente per trovare la causa dei problemi di qualità e determinare l'origine e le caratteristiche del prodotto;

◎Tracciamento dal basso verso l'alto

Se i consumatori riscontrano problemi di sicurezza con il cibo che acquistano nei punti vendita POS, possono passare al livello successivo per determinare in ultima analisi dove risiede il problema. Questo metodo è utilizzato principalmente per il ritiro di prodotti problematici.

5. Soluzioni tecniche di sistema

5.1. Principio di funzionamento

Dopo che il lettore di tag elettronici 1 inizia a funzionare, invia un'istruzione all'antenna 2 per leggere il tag 3. Dopo aver ricevuto l'energia delle onde radio dall'antenna 2, il tag elettronico 3 sul cibo 4 invia le informazioni sul numero di serie all'antenna 2 e l'antenna 2 riceve questo segnale. , e trasmette questo segnale al lettore 1. Il lettore elabora il segnale ricevuto di conseguenza e quindi lo trasmette al chip di elaborazione dati 5 integrato nel lettore. Allo stesso tempo, vari nodi distribuiti in questa circolazione collegano i sensori 6 rispettivamente inviano le informazioni ambientali circostanti misurate al chip di elaborazione dati 5. Il chip di elaborazione dati 5 elabora in modo completo le informazioni ricevute e quindi invia i risultati dell'elaborazione al database sulla sicurezza alimentare 8 tramite la rete di comunicazione 7.

Applicazione e soluzioni RFID nella filiera di fornitura di ortaggi

5.2. Architettura del sistema

Il sistema è costituito da tag elettronici, antenne, lettori, sensori per il rilevamento di parametri ambientali esterni, database sulla sicurezza alimentare, algoritmi di valutazione della sicurezza alimentare e reti di servizi corrispondenti. Le sue caratteristiche eccezionali sono i tag elettronici applicati alle confezioni alimentari; temperatura, umidità, illuminazione e altri sensori; utilizzare il sistema di servizi pubblici RFID per formare un sistema di gestione della sicurezza alimentare, un sistema di valutazione della qualità e un sistema di tracciabilità basato su informazioni sulla qualità alimentare e dati ambientali.

Diagramma schematico dell'architettura del sistema di gestione della sicurezza alimentare RFID. L'etichetta elettronica è apposta sul cibo o sulla scatola di imballaggio alimentare, il lettore è collegato all'antenna, il sensore è integrato con il lettore e i pacchetti di dati che legge vengono trasmessi al database di gestione della sicurezza alimentare tramite la rete e ai produttori e ai prodotti in ogni collegamento della filiera alimentare. Le informazioni sono registrate nel sistema di servizi pubblici RFID. Sulla base del database di gestione della sicurezza alimentare, attraverso l'integrazione delle informazioni sulla filiera, il sistema fornisce servizi di informazione alimentare, tracciabilità della sicurezza alimentare, valutazione della qualità alimentare e altri servizi applicativi.

Applicazione e soluzioni RFID nella filiera ortofrutticola

Il database di gestione della sicurezza alimentare è la base per l'implementazione di funzioni e servizi da parte del sistema. Stabilisce un record di dati per ogni alimento corrispondente al tag elettronico per descrivere i suoi operatori e parametri ambientali in vari collegamenti di circolazione come lavorazione alimentare, trasporto e magazzini. , metodo e tempo di lavorazione e altre informazioni.

Durante la produzione di materie prime alimentari, il bestiame allevato nei pascoli registra informazioni come mangimi e vaccini, e i prodotti agricoli coltivati nelle fattorie registrano varietà, fertilizzazione e altre informazioni. Queste informazioni vengono trasmesse al sistema di gestione della sicurezza alimentare tramite la rete e scritte nel database.

Durante la produzione e la lavorazione degli alimenti, tag elettronici RFID univoci vengono incorporati sulla superficie o sui materiali di imballaggio. Il formato di codifica e il numero di cifre sono determinati dagli standard nazionali sulla sicurezza alimentare. Il produttore legge i tag elettronici tramite un lettore. La rete scrive varie informazioni che possono influenzare la qualità degli alimenti nel database sulla sicurezza alimentare, come la fonte delle materie prime, la tecnologia di lavorazione, il nome del trasformatore, le informazioni sulla qualità del prodotto, il periodo di consumo consigliato, il metodo di consumo, ecc.

5.3. Servizi applicativi

Sulla base dell'integrazione del database di gestione della sicurezza alimentare e delle informazioni sulla filiera alimentare, il sistema può fornire i seguenti servizi.

(1) Servizio di informazioni alimentari

Gli utenti possono usufruire di servizi di informazioni alimentari tramite richieste. Al tavolo da pranzo, è possibile ottenere l'origine, il produttore (trasformatore), la data di produzione, lo chef, il metodo di cottura e altre informazioni su ogni piatto; quando si fa la spesa al supermercato, è possibile ottenere le informazioni sul flusso e sulla sicurezza del cibo acquistato.

(2) Tracciabilità della sicurezza alimentare

Una volta scoppiata un'epidemia, il sistema di gestione della sicurezza alimentare può trovare rapidamente informazioni come il luogo di vendita del prodotto, la persona responsabile e l'origine del prodotto. Non solo è possibile trovare il consumatore finale di ogni alimento in base al sistema di tracciabilità della sicurezza alimentare, ma anche la circolazione o la lavorazione della produzione. Se durante il processo si verificano problemi, verranno adottate misure appropriate.

(3) Sistema di interrogazione terminale

I supermercati sono il canale principale per l'acquisto di alimenti da parte dei consumatori. I consumatori possono controllare le informazioni sugli alimenti acquistati sul terminale di interrogazione del tag elettronico RFID fornito dal supermercato o dal produttore.

6. Applicazione dell'RFID nella filiera ortofrutticola

6.1. Vari collegamenti nella filiera di fornitura di ortaggi

La filiera di fornitura di ortaggi, come la maggior parte delle filiere di fornitura di prodotti agricoli, include anche diversi collegamenti quali produzione, lavorazione, stoccaggio, trasporto e vendita. La chiave per migliorare l'efficienza della filiera di fornitura di ortaggi freschi è anche come coordinare diversi collegamenti e come migliorare l'efficienza di ciascun collegamento. L'attuale fornitura nazionale di ortaggi freschi è mostrata nella figura sottostante.

Applicazione e soluzioni di RFID nella filiera di fornitura di ortaggi

Dall'intera filiera di fornitura di ortaggi, possiamo vedere che utilizzando la tecnologia RFID, le informazioni di ciascun collegamento nell'intera filiera possono essere facilmente lette nel database pubblico e ogni collegamento può anche aggiungere facilmente i dati del collegamento corrispondente. I consumatori e le autorità competenti possono anche condurre indagini e tracciabilità tramite reti di comunicazione e terminali.

6.2. Processo di produzione

Applicazione e soluzioni RFID nella filiera orticola

Il collegamento di produzione si riferisce principalmente alla piantagione di ortaggi su larga scala e standardizzatabasi. Tali basi di produzione generalmente implementano piantagioni su larga scala e operazioni intensive e hanno le condizioni per adottare la tecnologia RFID.

È possibile impostare un'etichetta per ogni appezzamento o varietà e le informazioni necessarie nell'intero processo dalla semina al confezionamento delle verdure di questo appezzamento o varietà possono essere inserite nel tempo tramite apparecchiature di lettura o di input, come varietà di verdure, tempo di crescita, nome e numero di pesticidi spruzzati, fertilizzanti chimici utilizzati, tempo di raccolta, ecc. e persino una descrizione delle caratteristiche della varietà. Secondo gli standard di codifica dei prodotti agricoli, viene impostato un numero per ogni tipo di verdura come identificatore univoco della sua identità. In questo modo, quando la verdura di questa varietà completa il primo collegamento della catena di fornitura, l'etichetta elettronica ha già memorizzato tutte le sue informazioni di base. Quando l'azienda acquirente acquista varietà di ortaggi in qualsiasi appezzamento, utilizzando un raccoglitore di dati per raccogliere informazioni sui prodotti agricoli e sui prodotti agricoli, non solo velocizza l'acquisizione e riduce il tasso di errore, ma fornisce anche alle aziende di trasformazione dei prodotti agricoli sistemi POS, EDI (sistema di sdoganamento elettronico), sistema di analisi dei residui di farmaci, e-commerce e altri sistemi che forniscono dati di origine per la tracciabilità del prodotto. Prendiamo come esempio le cipolle coltivate in una determinata base di piantagione in un determinato luogo. Il contenuto contenuto nelle loro etichette elettroniche.

6.3. Collegamenti di elaborazione

Applicazione e soluzioni RFID nella filiera di fornitura di ortaggi

Poiché le etichette elettroniche possono facilmente aggiungere informazioni, durante il processo di elaborazione, le informazioni contenute nelle etichette elettroniche possono essere lette per prime. Le aziende di trasformazione possono aggiungere le informazioni necessarie in base alle proprie esigenze e ai requisiti delle autorità competenti, come unità di trasformazione, date di trasformazione, additivi di trasformazione utilizzati nel processo, peso dell'imballaggio, ecc. Dopo che i dati dell'azienda di trasformazione sono stati arricchiti, le informazioni sull'origine e le informazioni sul collegamento di trasformazione sono state memorizzate nel tag elettronico. Quando il consumatore finale interroga le informazioni sul prodotto tramite il terminale di richiesta nel mercato al dettaglio o all'ingrosso, può ottenere tutte le informazioni pertinenti. È anche diventato facile e fattibile risalire dopo l'incidente.

Applicazione e soluzioni RFID nella filiera di fornitura di ortaggi

6.4. Collegamento di stoccaggio

Applicazione e soluzioni RFID nella filiera di fornitura di ortaggi

In quanto prodotto stagionale, gli ortaggi hanno requisiti elevati per l'ambiente di stoccaggio. Soprattutto quando l'ambiente del magazzino non è buono, il tempo di conservazione delle verdure nel magazzino dovrebbe essere ridotto. Per le verdure che devono essere conservate nel magazzino, devono essere etichettate elettronicamente prima di essere immagazzinate. I dati vengono letti e le specifiche dell'imballaggio e il peso dell'imballaggio vengono letti automaticamente nel computer. Dopo l'elaborazione da parte del computer, le informazioni sull'inventario vengono formate in base alle caratteristiche del magazzino e vengono emesse istruzioni per l'area di stoccaggio, gli scaffali e le posizioni di carico. Durante l'inventario, il terminale legge l'etichetta elettronica sull'imballaggio delle verdure e registra la quantità di inventario in tempo reale. Dopo che il conteggio in loco è completato, il personale addetto al conteggio conferma la quantità contata e la carica nel database back-end. Il database back-end confronta i dati caricati in tempo reale con i dati nel sistema. Se c'è qualche sorpresa nella quantità, il sistema genererà automaticamente una tabella delle differenze nell'elenco di inventario e quindi invierà i dati al superiore o istruirà il terminale a ripetere l'inventario. Non c'è bisogno di troppo lavoro manuale quando si lascia il magazzino. Partecipa per apportare automaticamente modifiche ai dati di inventario. L'uso della tecnologia RFID non solo velocizza notevolmente l'entrata e l'uscita dai magazzini e dall'inventario di magazzino e riduce il tasso di errore, ma offre anche praticità nell'uso dei computer per la gestione dell'inventario e nel miglioramento dell'automazione della gestione del magazzino.

6.5. Collegamento di trasporto

L'applicazione della tecnologia RFID nel trasporto di verdure fresche si riflette principalmente nel monitoraggio, nel tracciamento e nell'ispezione portuale delle merci in transito. La combinazione della tecnologia RFID con il GPS può fornire servizi di monitoraggio e tracciamento in tempo reale per le aziende di logistica. Allo stesso tempo, i proprietari possono facilmente sapere dove sono arrivate le loro merci tramite la rete informatica. Quando si passa attraverso il porto per l'ispezione, l'unità di ispezione non ha bisogno di Quando si disimballano le verdure, è possibile conoscere il contenuto specifico dei prodotti confezionati tramite un lettore portatile, il che migliora notevolmentevelocizza l'ispezione portuale e riduce la pressione di congestione del porto.

6.6. Collegamento alle vendite

Applicazione e soluzioni RFID nella filiera di fornitura di prodotti ortofrutticoli

L'applicazione della tecnologia RFID nel settore della vendita al dettaglio si riflette nella prevenzione dei furti di prodotti ortofrutticoli confezionati unitariamente nei negozi al dettaglio o nei supermercati, nel monitoraggio della data di scadenza degli ortaggi e nelle vendite temporanee, ecc. La tecnologia antifurto RFID inserisce tag elettronici nella confezione del prodotto e il sistema informatico monitora i tag di vari prodotti nel Negozio in tempo reale tramite lettori in loco e altre strutture di supporto. In questo modo, i rivenditori possono aprire in sicurezza gli scaffali per le vendite. I tag elettronici RFID possono monitorare la data di scadenza di determinati prodotti sensibili al tempo, come il tracciamento di un determinato alimento. Una volta superata la data di scadenza, il tag emetterà un allarme.

L'applicazione della tecnologia RFID nella filiera di fornitura di verdura fresca può non solo garantire uno scambio di dati di alta qualità nella filiera, ma anche ottenere il monitoraggio della "fonte" alimentare e la completa trasparenza della filiera di fornitura di verdura. Questo perché il sistema RFID fornisce una prospettiva dettagliata e unica della filiera fornendo l'identificazione individuale e la cronologia di stoccaggio e trasporto per ogni prodotto vegetale, assicurando che raggiunga lo scaffale del supermercato. L'origine dei prodotti vegetali nelle cucine dei ristoranti è chiara.