基于RFID、QRCode、NFC的肉食品供應(yīng)鏈追溯方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于RFID、QRCode、NFC的肉食品供應(yīng)鏈追溯方法，通過分段管理：1)在飼養(yǎng)階段應(yīng)用了復(fù)合型RFID耳標(biāo)，兼顧了遠(yuǎn)距離識(shí)別和大容量生產(chǎn)日志的存儲(chǔ)；2)在加工階段應(yīng)用了成本低、抗污損能力好QRCode碼實(shí)現(xiàn)了肉塊分割和識(shí)別追蹤；3)在流通階段應(yīng)用了NFC技術(shù)實(shí)現(xiàn)管理，方便消費(fèi)者利用手機(jī)掃描成品包裝上的NFC標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的逆向追溯，積極參與產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)管，能夠?qū)θ忸惞?yīng)鏈實(shí)現(xiàn)全程、無縫的監(jiān)管，同時(shí)保障了消費(fèi)者知情權(quán)，增強(qiáng)了消費(fèi)信心。
【專利說明】
基于RF ID、QRCode、NFC的肉食品供應(yīng)鏈追溯方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及肉食品供應(yīng)鏈追溯、無線射頻識(shí)別以及二維碼識(shí)別領(lǐng)域，特別是一種基于RFID、QRCode、NFC的肉食品供應(yīng)鏈追溯方法。
【背景技術(shù)】
[0002]2015年“兩會(huì)大數(shù)據(jù)”再次表明食品安全依然是中國國民最關(guān)注的問題之一。以肉食品為例，“瘦肉精”等食品安全事件引發(fā)了國民不安，甚至導(dǎo)致備戰(zhàn)奧運(yùn)的運(yùn)動(dòng)員無肉可食的現(xiàn)象。分析國內(nèi)案例可知，食品供應(yīng)鏈長且復(fù)雜、生產(chǎn)企業(yè)違法成本低、監(jiān)管體系不健全是中國食品安全的三大難題。2013年歐洲發(fā)生了 “馬肉風(fēng)波事件”，涉及了 16個(gè)歐盟國家，歷時(shí)數(shù)月才查清原因。即便在科技發(fā)達(dá)、法律健全的西歐，從復(fù)雜肉食品供應(yīng)鏈中快速找到問題環(huán)節(jié)依然面臨困難。國內(nèi)外食品安全案例中消費(fèi)者都出現(xiàn)了恐慌情緒，其根源是“信息不對(duì)稱”，消費(fèi)者不了解肉源合法性和工藝流程，不能參與監(jiān)管，無法自主選擇，容易形成并傳播謠言。在信息不透明的環(huán)境中，失去信心的消費(fèi)者將選擇高端產(chǎn)品，許多中端產(chǎn)品的合法企業(yè)營業(yè)額下滑，被擠出市場，而劣質(zhì)、假冒產(chǎn)品隨之搶占了中端市場，這樣的結(jié)局將不利于市場的健康發(fā)展。
[0003]肉類食品供應(yīng)鏈的安全監(jiān)管已成為全球共同關(guān)注熱點(diǎn)，2008年以來，歐盟、加拿大、韓國、美國等國家陸續(xù)頒布了 “從農(nóng)場到餐桌”的食品供應(yīng)鏈全程監(jiān)管的法律。國內(nèi)熊本海等于2009年基于PDA和GPRS技術(shù)開發(fā)豬肉質(zhì)量溯源平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了正向追蹤和反向追溯;錢建平等于2015年應(yīng)用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)了蔬菜的追溯;高萬林等于2015年應(yīng)用信息技術(shù)建立了豬場綜合管理系統(tǒng)。分析認(rèn)為，大多數(shù)研究成果服務(wù)于政府和機(jī)構(gòu)，向消費(fèi)者直接提供信息少;部分成果僅使用一種信息技術(shù)，只能進(jìn)行供應(yīng)鏈的部分環(huán)節(jié)的監(jiān)管;部分成果過于依賴數(shù)據(jù)庫，在無網(wǎng)絡(luò)無數(shù)據(jù)庫的環(huán)境中無法工作。
[0004]肉食品供應(yīng)鏈可劃分多個(gè)階段，各個(gè)階段的工作環(huán)境不同，單一的信息技術(shù)往往只能記錄若干環(huán)節(jié)的信息，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)供應(yīng)鏈全程覆蓋，特別是養(yǎng)殖階段處在牧場，網(wǎng)絡(luò)條件差，連接數(shù)據(jù)庫十分困難。因此在前人研究基礎(chǔ)上，提出組合應(yīng)用多種信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)肉食品供應(yīng)鏈的全程追蹤與追溯。新的追溯方法還應(yīng)當(dāng)充分滿足消費(fèi)者的知情權(quán)，形成新的監(jiān)管力量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種基于RFID、QRCode、NFC的肉食品供應(yīng)鏈追溯方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種基于RFID、QRCode、NFC的肉食品供應(yīng)鏈追溯方法，包括如下步驟:
步驟S1:在牲畜養(yǎng)殖基地內(nèi)牲畜耳部設(shè)置RF ID耳標(biāo)單兀，并在牲畜養(yǎng)殖基地內(nèi)設(shè)置用于獲取所述RFID耳標(biāo)單元中牲畜飼養(yǎng)信息的RFID耳標(biāo)掃描工控機(jī)；
步驟S2:在牲畜加工基地處的初級(jí)分割流水線上設(shè)置初級(jí)流水線二維碼生成單元，并根據(jù)當(dāng)前流水線屠宰工藝，在次級(jí)分割流水線上設(shè)置次級(jí)流水線二維碼生成單元；
步驟S3:所述初級(jí)流水線二維碼生成單元根據(jù)所述RFID耳標(biāo)單元內(nèi)存儲(chǔ)的牲畜飼養(yǎng)信息以及初級(jí)流水線屠宰工藝信息，生成初級(jí)流水線二維碼信息，并將所生成的初級(jí)二維碼信息通過二維碼打印機(jī)噴繪至對(duì)應(yīng)數(shù)量的塑料基質(zhì)薄片，作為初級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)；
步驟S4:將所生成的初級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)鉤置于牲畜的各個(gè)部位，且經(jīng)流水線初級(jí)分割后，每個(gè)肉塊上都攜帶初級(jí)二維條碼標(biāo)識(shí)；
步驟S5:當(dāng)初級(jí)分割后的肉塊轉(zhuǎn)到次級(jí)分割流水線后，所述次級(jí)流水線二維碼生成單元根據(jù)該肉塊上的初級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)以及次級(jí)流水線屠宰工藝信息，生成次級(jí)流水線二維碼信息，并將所生成的次級(jí)二維碼信息通過二維碼打印機(jī)噴繪至對(duì)應(yīng)數(shù)量的塑料基質(zhì)薄片，作為次級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)；
步驟S6:將生成的次級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)鉤置于待次級(jí)分割的肉塊的各個(gè)部位，且經(jīng)流水線次級(jí)分割后，每個(gè)肉塊上都攜帶次級(jí)二維條碼標(biāo)識(shí)；
步驟S7:在初級(jí)分割流水線以及次級(jí)分割流水線的下流水線端設(shè)置重量檢測單元，用以檢測經(jīng)初級(jí)分割以及次級(jí)分割前與分割后的肉塊重量總和的匹配關(guān)系，且該重量檢測單元與所述初級(jí)流水線二維碼生成單元匹配；
步驟S8:在肉食品成品加工基地的出廠包裝過程中，流通加工單元根據(jù)每塊肉塊原料上鉤置的初級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)或次級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)以及加工流通信息生成一追溯NFC信息，并將該追溯NFC信息通過該流通加工單元中的NFC寫卡設(shè)備寫入一NFC標(biāo)簽內(nèi)，并對(duì)應(yīng)貼設(shè)于肉塊的外包裝上，以供用戶或監(jiān)管中心通過NFC讀取設(shè)備進(jìn)行讀取。在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述RFID耳標(biāo)單元包括用于存儲(chǔ)耳標(biāo)標(biāo)簽信息的UHF Alien H3芯片以及用于存儲(chǔ)牲畜飼養(yǎng)信息的HF Mifare one IC S70芯片。
[0007]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述牲畜飼養(yǎng)信息包括:耳標(biāo)編號(hào)、牲畜品種、品種來源、繁育基地、飼養(yǎng)基地、入欄日期、入欄體重、隔離日期、檢疫日期、檢疫單位、檢疫編號(hào)、檢疫結(jié)論、出欄日期以及出欄體重。
[0008]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述RFID耳標(biāo)掃描工控機(jī)包括依次相連的一RFID手持機(jī)CARIBE PL-43以及一IPC610H工業(yè)控制機(jī)。
[0009 ] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述RF ID耳標(biāo)掃描工控機(jī)中的IPC61OH工業(yè)控制機(jī)分別與監(jiān)管中心的服務(wù)器以及所述RFID耳標(biāo)掃描工控機(jī)連接
在本發(fā)明一實(shí)施例中，在所述步驟S3中，所述初級(jí)流水線二維碼生成單元包括一IPC610H工業(yè)控制機(jī)、一RFID手持機(jī)CARIBE PL-43以及一AU-300智能型高解像噴碼機(jī)，且該IPC610H工業(yè)控制機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)管中心的服務(wù)器連接;所述次級(jí)流水線二維碼生成單元包括一 IPC610H工業(yè)控制機(jī)、一 DS-4208 二維條碼掃描槍以及一 AU-300智能型高解像噴碼機(jī)。
[0010]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述初級(jí)流水線二維碼信息包括:耳標(biāo)編號(hào)、牲畜品種、品種來源、繁育基地、飼養(yǎng)基地、入欄日期、入欄體重、隔離日期、檢疫日期、檢疫單位、檢疫編號(hào)、檢疫結(jié)論、出欄日期、出欄體重、屠宰單位、屠宰代碼、進(jìn)場檢驗(yàn)、進(jìn)場體重以及初級(jí)加工信息;所述所述次級(jí)流水線二維碼信息包括:耳標(biāo)編號(hào)、牲畜品種、品種來源、繁育基地、飼養(yǎng)基地、入欄日期、入欄體重、隔離日期、檢疫日期、檢疫單位、檢疫編號(hào)、檢疫結(jié)論、出欄日期、出欄體重、屠宰單位、屠宰代碼、進(jìn)場檢驗(yàn)、進(jìn)場體重、初級(jí)加工信息以及次級(jí)加工信息。
[0011]在本發(fā)明一實(shí)施例中，在所述步驟S7中，通過所述質(zhì)量檢測單元中的DS-4208二維條碼掃描槍對(duì)每個(gè)肉塊的二維碼標(biāo)識(shí)進(jìn)行掃描以及通過電子稱重裝置對(duì)每個(gè)肉塊的重量進(jìn)行稱重，將掃描結(jié)果以及稱重結(jié)果記錄于所述質(zhì)量檢測單元中的IPC610H工業(yè)控制機(jī)，并判別經(jīng)初級(jí)分割以及次級(jí)分割后的肉塊的重量總和是否小于經(jīng)初級(jí)分割以及次級(jí)分割前的肉塊的重量總和，且該IPC610H工業(yè)控制機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)管中心的服務(wù)器連接。
[0012]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述流通加工單元包括一IPC610H工業(yè)控制機(jī)、一DS-4208二維條碼掃描槍以及一Galaxy S5寫卡設(shè)備;所述NFC標(biāo)簽包括一NTAG216芯片。
[0013]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述追溯NFC信息包括:飼養(yǎng)信息、加工信息以及流通信息；所述飼養(yǎng)信息包括:耳標(biāo)編號(hào)、牲畜品種、品種來源、繁育基地、飼養(yǎng)基地、入欄日期、入欄體重、隔離日期、檢疫日期、檢疫單位、檢疫編號(hào)、檢疫結(jié)論、出欄日期、出欄體重、屠宰單位、屠宰代碼、進(jìn)場檢驗(yàn)、進(jìn)場體重、流水線號(hào)、工藝編號(hào)以及屠宰時(shí)間；所述加工信息包括:肉塊編號(hào)、肉塊名稱、肉塊重量、加工企業(yè)、加工時(shí)間、加工流水、加工工藝以及出廠時(shí)間；所述流通信息包括:成品名稱、成品條碼、質(zhì)檢結(jié)論以及流通渠道。
[0014]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明綜合應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)科技中的RFID、QRCode和NFC等多種信息技術(shù)，設(shè)計(jì)了肉食品供應(yīng)鏈追溯系統(tǒng)，具有如下優(yōu)缺點(diǎn):
(I)在飼養(yǎng)階段使用自制的復(fù)合型耳標(biāo)，擁有遠(yuǎn)距離RFID和大容量RFID的兩種特性，可回收利用，適宜中國實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了在養(yǎng)殖過程中無需依賴聯(lián)網(wǎng)提交數(shù)據(jù)，無需為邊遠(yuǎn)牧場架設(shè)互聯(lián)網(wǎng)線路，無需使用遠(yuǎn)程通訊傳遞數(shù)據(jù)，極大地方便了在牲畜交易過程中實(shí)現(xiàn)跨省的數(shù)據(jù)交換。
[0015](2)在加工環(huán)節(jié)使用塑料基質(zhì)的二維碼，預(yù)先勾掛在牲畜的各個(gè)部位上，可實(shí)現(xiàn)了對(duì)分割后多個(gè)肉塊分別追蹤，在編碼上選擇糾錯(cuò)能力好的QRCode，在生產(chǎn)過程中不怕血水和油脂的污損?？呻S著肉塊的細(xì)分，加工的深入，不斷加貼半成品上的二維碼，延續(xù)信息的傳承。
[0016](3)在流通環(huán)節(jié)應(yīng)用NFC芯片實(shí)現(xiàn)逆向追溯，具有較好的仿偽性能，能從供應(yīng)鏈中清除假冒產(chǎn)品，能支持消費(fèi)者參與供應(yīng)鏈的監(jiān)督，把食品安全監(jiān)管從政府一元管理轉(zhuǎn)化為政府、市場、消費(fèi)者多元監(jiān)管，降低政府管理成本。同時(shí)有效地保障了使消費(fèi)者知情權(quán)，增強(qiáng)了消費(fèi)信心。其缺點(diǎn)是成本遠(yuǎn)高于條碼，有待進(jìn)一步探索逆向物流的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品包裝上的NFC芯片回收。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明中基于RFID、QRCode、NFC的肉食品供應(yīng)鏈追溯方法的流程圖。
[0018]圖2為本發(fā)明中屠宰流水線二維碼生成器的程序界面示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明中QRCode技術(shù)在屠宰流水線中的應(yīng)用過程示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明中NFC標(biāo)簽掃描后的掃描界面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行具體說明。
[0022]肉食品供應(yīng)鏈可劃分三個(gè)階段，上游的飼養(yǎng)階段處在養(yǎng)殖場或牧場環(huán)境，需要識(shí)別活動(dòng)狀態(tài)的牲畜，需要在無網(wǎng)絡(luò)無數(shù)據(jù)庫支撐的環(huán)境中存儲(chǔ)牲畜的飼養(yǎng)日志。中游的加工階段處在廠房內(nèi)，需要在血污的環(huán)境中對(duì)不斷細(xì)分的肉塊標(biāo)識(shí)和追蹤。下游的流通階段出現(xiàn)了批發(fā)商、零售商、消費(fèi)者三種客戶群體，需要在技術(shù)上支持客戶和商品信息交流，追溯供應(yīng)鏈日志，同時(shí)保護(hù)品牌，防止假冒商品侵害。
[0023]RFID(Rad1 Frequency Identificat1n，無線射頻識(shí)別)動(dòng)物耳標(biāo)已發(fā)展成熟，分為UHF(Ultra High Frequency)和HF(High Frequency)兩種頻段的耳標(biāo)，工作特性有較大的差異，UHF頻段的耳標(biāo)識(shí)別距離為5m?15m，僅能存儲(chǔ)一個(gè)絕對(duì)唯一的身份編號(hào)，可在牲畜自由活動(dòng)的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)位置感知和身份識(shí)別，但需要聯(lián)網(wǎng)查詢數(shù)據(jù)庫才能獲得詳細(xì)飼養(yǎng)日志。HF頻段的耳標(biāo)工作距離小于10cm，有較大的存儲(chǔ)空間，可以離線存儲(chǔ)飼養(yǎng)日志。兩種RFID耳標(biāo)均可應(yīng)用于飼養(yǎng)階段的牲畜管理。
[0024]2D Barcode (Two Dimens1nal Barcode，二維碼)具有抗污損能力好，離線存儲(chǔ)信息大，其中的QRCode (Quick Response Code)碼制，支持360°全方向識(shí)別，解碼速度快，抗污能力強(qiáng)，適合在高速流水線上實(shí)現(xiàn)對(duì)分割后的肉塊的身份識(shí)別，適宜應(yīng)用于半成品加工階段的信息追蹤。
[0025]NFC(Near Field Communicat1n，近場通信)是在傳統(tǒng)RFIC(Rad1 FrequencyIntegrated Circuit，射頻集成電路)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展的新型電子信息技術(shù)。以2014年上市的iPhone 6為代表，各大品牌的旗艦級(jí)手機(jī)大多都配置了NFC傳感器。NFC技術(shù)是一種短距離、高頻段、大容量的無線電通信技術(shù)，接口遵循IS0/IEC IS 18092國際標(biāo)準(zhǔn)，通信距離在20cm內(nèi)，工作頻段為13.56MHz。未來消費(fèi)者可以通過擁有NFC功能的智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)與商品的信息交流，因此適宜流通階段的追蹤和追溯。
[0026]綜上所述，RFID+QRCode+NFC三種信息技術(shù)的組合應(yīng)用能夠覆蓋肉食品供應(yīng)鏈全程，實(shí)現(xiàn)上游、中游與下游不同環(huán)境下的正向追蹤，消費(fèi)者又能利用手機(jī)的NFC傳感器掃描包裝上的NFC標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)肉食品供應(yīng)鏈的逆向追溯。
[0027]本實(shí)施例提供一種基于RFID、QRCode、NFC的肉食品供應(yīng)鏈追溯方法，如圖1所示，包括如下步驟:
步驟S1:在牲畜養(yǎng)殖基地內(nèi)牲畜耳部設(shè)置RF ID耳標(biāo)單兀，并在牲畜養(yǎng)殖基地內(nèi)設(shè)置用于獲取RFID耳標(biāo)單元中牲畜飼養(yǎng)信息的RFID耳標(biāo)掃描工控機(jī)；
步驟S2:在牲畜加工基地處的初級(jí)分割流水線上設(shè)置初級(jí)流水線二維碼生成單元，并根據(jù)當(dāng)前流水線屠宰工藝，在次級(jí)分割流水線上設(shè)置次級(jí)流水線二維碼生成單元；
步驟S3:初級(jí)流水線二維碼生成單元根據(jù)RFID耳標(biāo)單元內(nèi)存儲(chǔ)的牲畜飼養(yǎng)信息以及初級(jí)流水線屠宰工藝信息，生成初級(jí)流水線二維碼信息，并將所生成的初級(jí)二維碼信息通過二維碼打印機(jī)噴繪至對(duì)應(yīng)數(shù)量的塑料基質(zhì)薄片，作為初級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)；
步驟S4:將所生成的初級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)鉤置于牲畜的各個(gè)部位，且經(jīng)流水線初級(jí)分割后，每個(gè)肉塊上都攜帶初級(jí)二維條碼標(biāo)識(shí)；
步驟S5:當(dāng)初級(jí)分割后的肉塊轉(zhuǎn)到次級(jí)分割流水線后，次級(jí)流水線二維碼生成單元根據(jù)該肉塊上的初級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)以及次級(jí)流水線屠宰工藝信息，生成次級(jí)流水線二維碼信息，并將所生成的次級(jí)二維碼信息通過二維碼打印機(jī)噴繪至對(duì)應(yīng)數(shù)量的塑料基質(zhì)薄片，作為次級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)；
步驟S6:將生成的次級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)鉤置于待次級(jí)分割的肉塊的各個(gè)部位，且經(jīng)流水線次級(jí)分割后，每個(gè)肉塊上都攜帶次級(jí)二維條碼標(biāo)識(shí)；； 步驟S7:在初級(jí)分割流水線以及次級(jí)分割流水線的下流水線端設(shè)置重量檢測單元，用以檢測經(jīng)初級(jí)分割以及次級(jí)分割前與分割后的肉塊重量總和的匹配關(guān)系，且該重量檢測單元與初級(jí)流水線二維碼生成單元匹配；
步驟S8:在肉食品成品加工基地的出廠包裝過程中，流通加工單元根據(jù)每塊肉塊原料上鉤置的初級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)或次級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)以及加工流通信息生成一追溯NFC信息，并將該追溯NFC信息通過該流通加工單元中的NFC寫卡設(shè)備寫入一NFC標(biāo)簽內(nèi)，并對(duì)應(yīng)貼設(shè)于肉塊的外包裝上，以供用戶或監(jiān)管中心通過NFC讀取設(shè)備進(jìn)行讀取。
[0028]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，RFID耳標(biāo)單元包括用于存儲(chǔ)耳標(biāo)標(biāo)簽信息的UHFAlienH3芯片以及用于存儲(chǔ)牲畜飼養(yǎng)信息的HF Mifare one IC S70芯片。市場上常見的動(dòng)物耳標(biāo)為UHF頻段的915mhz頻率的RFID標(biāo)簽，容量小，僅能存儲(chǔ)耳標(biāo)號(hào)，生產(chǎn)上的每道環(huán)節(jié)都必須依靠計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)聯(lián)接互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)庫存取信息，牲畜飼養(yǎng)環(huán)境惡劣，實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)難以實(shí)現(xiàn)。而更加邊遠(yuǎn)的牧場通常只能采用GPRS移動(dòng)技術(shù)聯(lián)網(wǎng)，運(yùn)營成本高，通訊效果不穩(wěn)定。為了適應(yīng)中國戶外網(wǎng)絡(luò)通信條件不好的國情，不采用聯(lián)網(wǎng)檢索數(shù)據(jù)庫的方法，而是對(duì)UHF頻段的RFID耳標(biāo)進(jìn)行改良，在UHF耳標(biāo)上粘貼HF頻段的“Mif are ONE IC S70”芯片，制作成“復(fù)合型RFID耳標(biāo)”。其中UHF頻段的RFID芯片按《畜禽標(biāo)識(shí)和養(yǎng)殖檔案管理辦法》、《牲畜耳標(biāo)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定存儲(chǔ)最長15位的耳標(biāo)號(hào)，能夠支持1m左右的遠(yuǎn)距離識(shí)別;HF頻段的S70芯片存儲(chǔ)牲畜的飼養(yǎng)日志，約可以存儲(chǔ)IkByte信息。同時(shí)擁有UHF和HF兩種芯片的優(yōu)點(diǎn)，即能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離識(shí)別運(yùn)動(dòng)牲畜的身份，又能實(shí)現(xiàn)飼養(yǎng)日志的存儲(chǔ)。
[0029]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，牲畜飼養(yǎng)信息包括:耳標(biāo)編號(hào)、牲畜品種、品種來源、繁育基地、飼養(yǎng)基地、入欄日期、入欄體重、隔離日期、檢疫日期、檢疫單位、檢疫編號(hào)、檢疫結(jié)論、出欄日期以及出欄體重。RFID耳標(biāo)掃描工控機(jī)包括依次相連的一RFID手持機(jī)CARIffiPL-43以及一IPC610H工業(yè)控制機(jī)。進(jìn)一步的，該IPC610H工業(yè)控制機(jī)可通過互聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)管中心的服務(wù)器連接。
[0030]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，在步驟S3中，RFID耳標(biāo)存儲(chǔ)了牲畜的飼養(yǎng)日志，并隨牲畜同行，進(jìn)入屠宰單位后，還能記錄屠宰信息，但是上加工流水線后，耳標(biāo)隨即和牲畜分割后的多個(gè)肉塊分離，耳標(biāo)和肉塊呈一對(duì)多關(guān)系，因此耳標(biāo)技術(shù)無法再分別追蹤每個(gè)肉塊的加工流程。此時(shí)引入QRCode信息技術(shù)進(jìn)行加工階段的管理。屠宰流水線二維碼生成器的程序界面見圖2，牲畜在屠宰前掃描耳標(biāo)，摘錄S70芯片中內(nèi)存的核心信息，再增加屠宰流水線的信息后，按屠宰工藝分割的肉塊數(shù)，批量打印所需的多個(gè)QRCode，將QRCode噴繪在塑料基質(zhì)的薄片上，鉤置于牲畜的不同部位，所以在流水線分隔后，每個(gè)肉塊上都將攜帶二維條碼標(biāo)識(shí)O
[0031]初級(jí)流水線二維碼生成單元包括一 IPC610H工業(yè)控制機(jī)、一 RFID手持機(jī)CARIffiPL-43以及一AU-300智能型高解像噴碼機(jī);進(jìn)一步的，該IPC610H工業(yè)控制機(jī)可通過互聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)管中心的服務(wù)器連接，且可與RFID耳標(biāo)掃描工控機(jī)連接，以便與數(shù)據(jù)信息的監(jiān)控與獲取;次級(jí)流水線二維碼生成單元包括一 IPC610H工業(yè)控制機(jī)、一 DS-4208 二維條碼掃描槍以及一 AU-300智能型高解像噴碼機(jī)。
[0032]QRCode技術(shù)在屠宰流水線中的應(yīng)用過程見圖3，其中，(I)對(duì)應(yīng)的工序?yàn)?掃描耳標(biāo)工序(回收耳標(biāo))，批量噴繪全部二維碼，預(yù)先鉤置于各個(gè)部位；(2)對(duì)應(yīng)的工序?yàn)?宰殺工序:放血、割頭蹄，頭蹄轉(zhuǎn)頭蹄流水線，頭蹄流水線重新生成頭蹄各個(gè)部位一系列二維碼；(3)對(duì)應(yīng)的工序?yàn)?開腔工序:內(nèi)臟置于小車中，轉(zhuǎn)內(nèi)臟流水線，內(nèi)臟流水線重新生成內(nèi)臟各部位一系列二維碼；(4)對(duì)應(yīng)的工序?yàn)?劈半工序:牲畜軀體一分為二 ；(5)對(duì)應(yīng)的工序?yàn)?分割工序，按生產(chǎn)工藝分割肉塊；(6)對(duì)應(yīng)的工序?yàn)?檢驗(yàn)工序，檢驗(yàn)每個(gè)肉塊的質(zhì)量，稱量每個(gè)肉塊的重量。如圖中的分割示意圖所示，生牛在流水線上按某屠宰工藝將分割成“頭部、前部肉、肩肉、胸肉、…”等18個(gè)肉塊，則在上流水線時(shí)，即噴繪18個(gè)QRCode塑料片，預(yù)先鉤置于牲畜的18個(gè)部位上。待屠宰流水線走完后，每個(gè)分割的肉塊上都會(huì)有一個(gè)QRCode，用于標(biāo)識(shí)肉塊的來源。QRCode能夠存儲(chǔ)IKByte的信息，除了存儲(chǔ)耳標(biāo)的全部信息外還能額外存儲(chǔ)肉塊的編號(hào)和加工日志。耳標(biāo)和QRCode呈一對(duì)多關(guān)系，帶有QRCode的肉塊在后續(xù)加工中通常還會(huì)出現(xiàn)再分割的需求，則掃描舊的QRCode的全部信息，增加新的工序日志信息，生成新的QRCode，預(yù)先鉤置將細(xì)分的部位上。此項(xiàng)設(shè)計(jì)無需數(shù)據(jù)庫的支持，就可以實(shí)現(xiàn)信息的傳承和延續(xù)。舊的QRCode和新的QRCode也呈一對(duì)多關(guān)系。
[0033]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，初級(jí)流水線二維碼彳目息包括:耳標(biāo)編號(hào)、牲畜品種、品種來源、繁育基地、飼養(yǎng)基地、入欄日期、入欄體重、隔離日期、檢疫日期、檢疫單位、檢疫編號(hào)、檢疫結(jié)論、出欄日期、出欄體重、屠宰單位、屠宰代碼、進(jìn)場檢驗(yàn)、進(jìn)場體重、初級(jí)加工信息；次級(jí)流水線二維碼信息包括:耳標(biāo)編號(hào)、牲畜品種、品種來源、繁育基地、飼養(yǎng)基地、入欄日期、入欄體重、隔離日期、檢疫日期、檢疫單位、檢疫編號(hào)、檢疫結(jié)論、出欄日期、出欄體重、屠宰單位、屠宰代碼、進(jìn)場檢驗(yàn)、進(jìn)場體重、初級(jí)加工信息以及次級(jí)加工信息。初級(jí)加工信息以及次級(jí)加工信息均包括:肉塊編號(hào)、肉塊名稱、肉塊重量、加工企業(yè)、初級(jí)/次級(jí)加工時(shí)間、初級(jí)/次級(jí)加工流水、初級(jí)/次級(jí)加工工藝以及初級(jí)/次級(jí)出廠時(shí)間。
[0034]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，在步驟S7中，通過質(zhì)量檢測單元中的DS-4208二維條碼掃描槍對(duì)每個(gè)肉塊的二維碼標(biāo)識(shí)進(jìn)行掃描以及通過電子稱重裝置對(duì)每個(gè)肉塊的重量進(jìn)行稱重，將掃描結(jié)果以及稱重結(jié)果記錄于質(zhì)量檢測單元中的IPC610H工業(yè)控制機(jī)，并判別經(jīng)初級(jí)分割以及次級(jí)分割后的肉塊的重量總和是否小于經(jīng)初級(jí)分割以及次級(jí)分割前的肉塊的重量總和。計(jì)算機(jī)按牲畜編號(hào)進(jìn)行重量監(jiān)控，牲畜下流水線時(shí)最終分割的肉塊重量總和必須小于該牲畜上流水線前的重量，從而阻絕混入未知來源肉塊的違規(guī)行為，降低了工商、質(zhì)檢部門的監(jiān)控難度。
[0035]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，肉類食品以成品狀態(tài)出廠后，則進(jìn)入流通階段。流通階段處于供應(yīng)鏈的下游，此時(shí)出現(xiàn)了客戶群體。對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)而言，客戶群體包含了批發(fā)商、零售商和消費(fèi)者，他們都同樣關(guān)心產(chǎn)品質(zhì)量，希望供應(yīng)鏈信息透明，以便自主決策采購方案。二維碼和NFC技術(shù)都能支持客戶群體利手機(jī)掃描閱讀供應(yīng)鏈日志，但是二維碼存在著容易復(fù)印的先天不足，非法企業(yè)可以通過復(fù)印正廠包裝上的QRCode的方法生產(chǎn)假冒食品，普通消費(fèi)者假以識(shí)別。NFC技術(shù)則具有較好的防復(fù)制能力，其序列編號(hào)全球絕對(duì)唯一，無法復(fù)制。選擇NTAG216芯片的NFC標(biāo)簽，能夠兼容市面上的所有NFC手機(jī)，其容量為888Byte，擁有唯一序列號(hào)和數(shù)字簽名，可聯(lián)網(wǎng)驗(yàn)證真?zhèn)危軌驅(qū)Υ鎯?chǔ)信息實(shí)現(xiàn)密碼保護(hù)，設(shè)置信息的只讀狀態(tài)，記錄讀寫次數(shù)，因此十分適宜應(yīng)用于流通階段的追蹤和追溯。通過開發(fā)NFC掃描程序，掃描成品包裝上的NFC簽片，掃描界面見圖4，消費(fèi)者能夠追溯獲知供應(yīng)鏈的全程日志。流通加工單元包括一IPC610H工業(yè)控制機(jī)、一DS-4208二維條碼掃描槍以及一Galaxy S5寫卡設(shè)備;該IPC610H工業(yè)控制機(jī)可通過互聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)管中心的服務(wù)器連接，并將追溯NFC信息適時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)上傳至監(jiān)控中心的監(jiān)控服務(wù)器處。
[0036]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，追溯NFC信息包括:飼養(yǎng)信息、加工信息以及流通信息；飼養(yǎng)信息包括:耳標(biāo)編號(hào)、牲畜品種、品種來源、繁育基地、飼養(yǎng)基地、入欄日期、入欄體重、隔離日期、檢疫日期、檢疫單位、檢疫編號(hào)、檢疫結(jié)論、出欄日期、出欄體重、屠宰單位、屠宰代碼、進(jìn)場檢驗(yàn)、進(jìn)場體重、流水線號(hào)、工藝編號(hào)以及屠宰時(shí)間；加工信息包括:肉塊編號(hào)、肉塊名稱、肉塊重量、加工企業(yè)、加工時(shí)間、加工流水、加工工藝以及出廠時(shí)間；流通信息包括:成品名稱、成品條碼、質(zhì)檢結(jié)論以及流通渠道。
[0037]進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，監(jiān)管中心處的服務(wù)器按如下流程實(shí)時(shí)監(jiān)管肉食品供應(yīng)鏈，(I)檢查NFC卡涉及的所有企業(yè)資質(zhì)，可發(fā)現(xiàn)非法生產(chǎn)行為；(2)檢索耳標(biāo)芯片編號(hào)是否有效，可判定牲畜來源合法性。(3)檢索NFC編號(hào)是否有效，從而判斷成品真?zhèn)巍?4)追蹤牲畜屠宰前重量和分割后肉塊總重量比值是否合理，從而發(fā)現(xiàn)混入非法肉源行為。(5)計(jì)算當(dāng)前日期和出廠日期的差值，根據(jù)標(biāo)定的保質(zhì)期，判斷食品是否過期未售。
[0038]發(fā)生食品安全事故后，監(jiān)管中心先掃描問題食品包裝上的NFC標(biāo)簽，逆向追溯供應(yīng)鏈日志。專家分析確定問題環(huán)節(jié)后，再從加工數(shù)據(jù)庫中檢索耳標(biāo)號(hào)、肉塊編號(hào)、NFC編號(hào)的更替順序，正向追蹤同批次產(chǎn)品的流量和流向，通知流通企業(yè)封存未售產(chǎn)品，可及時(shí)控制安全事故造成的危害。
[0039]屠宰場卸下的動(dòng)物耳標(biāo)上交給政府監(jiān)管部門，經(jīng)消毒，清空數(shù)據(jù)，封存三年，原先肉食品供應(yīng)鏈周期必然結(jié)束，可重復(fù)使用。
[0040]以上是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本發(fā)明技術(shù)方案的范圍時(shí)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于RFID、QRCode、NFC的肉食品供應(yīng)鏈追溯方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟SI:在牲畜養(yǎng)殖基地內(nèi)牲畜耳部設(shè)置RFID耳標(biāo)單兀，并在牲畜養(yǎng)殖基地內(nèi)設(shè)置用于獲取所述RFID耳標(biāo)單元中牲畜飼養(yǎng)信息的RFID耳標(biāo)掃描工控機(jī)； 步驟S2:在牲畜加工基地處的初級(jí)分割流水線上設(shè)置初級(jí)流水線二維碼生成單元，并根據(jù)當(dāng)前流水線屠宰工藝，在次級(jí)分割流水線上設(shè)置次級(jí)流水線二維碼生成單元； 步驟S3:所述初級(jí)流水線二維碼生成單元根據(jù)所述RFID耳標(biāo)單元內(nèi)存儲(chǔ)的牲畜飼養(yǎng)信息以及初級(jí)流水線屠宰工藝信息，生成初級(jí)流水線二維碼信息，并將所生成的初級(jí)二維碼信息通過二維碼打印機(jī)噴繪至對(duì)應(yīng)數(shù)量的塑料基質(zhì)薄片，作為初級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)； 步驟S4:將所生成的初級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)鉤置于牲畜的各個(gè)部位，且經(jīng)流水線初級(jí)分割后，每個(gè)肉塊上都攜帶初級(jí)二維條碼標(biāo)識(shí)； 步驟S5:當(dāng)初級(jí)分割后的肉塊轉(zhuǎn)到次級(jí)分割流水線后，所述次級(jí)流水線二維碼生成單元根據(jù)該肉塊上的初級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)以及次級(jí)流水線屠宰工藝信息，生成次級(jí)流水線二維碼信息，并將所生成的次級(jí)二維碼信息通過二維碼打印機(jī)噴繪至對(duì)應(yīng)數(shù)量的塑料基質(zhì)薄片，作為次級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)； 步驟S6:將生成的次級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)鉤置于待次級(jí)分割的肉塊的各個(gè)部位，且經(jīng)流水線次級(jí)分割后，每個(gè)肉塊上都攜帶次級(jí)二維條碼標(biāo)識(shí)；； 步驟S7:在初級(jí)分割流水線以及次級(jí)分割流水線的下流水線端設(shè)置重量檢測單元，用以檢測經(jīng)初級(jí)分割以及次級(jí)分割前與分割后的肉塊重量總和的匹配關(guān)系，且該重量檢測單元與所述初級(jí)流水線二維碼生成單元匹配； 步驟S8:在肉食品成品加工基地的出廠包裝過程中，流通加工單元根據(jù)每塊肉塊原料上鉤置的初級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)或次級(jí)二維碼標(biāo)識(shí)以及加工流通信息生成一追溯NFC信息，并將該追溯NFC信息通過該流通加工單元中的NFC寫卡設(shè)備寫入一NFC標(biāo)簽內(nèi)，并對(duì)應(yīng)貼設(shè)于肉塊的外包裝上，以供用戶或監(jiān)管中心通過NFC讀取設(shè)備進(jìn)行讀取。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID、QRCode、NFC的肉食品供應(yīng)鏈追溯方法，其特征在于，其特征在于，所述RFID耳標(biāo)單元包括用于存儲(chǔ)耳標(biāo)標(biāo)簽信息的UHF Alien H3芯片以及用于存儲(chǔ)牲畜飼養(yǎng)信息的HF Mifare one IC S70芯片。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID、QRCode、NFC的肉食品供應(yīng)鏈追溯方法，其特征在于， 所述牲畜飼養(yǎng)信息包括:耳標(biāo)編號(hào)、牲畜品種、品種來源、繁育基地、飼養(yǎng)基地、入欄日期、入欄體重、隔離日期、檢疫日期、檢疫單位、檢疫編號(hào)、檢疫結(jié)論、出欄日期以及出欄體重。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID、QRCode、NFC的肉食品供應(yīng)鏈追溯方法，其特征在于，所述RFID耳標(biāo)掃描工控機(jī)包括依次相連的一RFID手持機(jī)CARIBE PL-43以及一IPC610H工業(yè)控制機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于RFID、QRCode、NFC的肉食品供應(yīng)鏈追溯方法，其特征在于，所述RFID耳標(biāo)掃描工控機(jī)中的IPC610H工業(yè)控制機(jī)分別與監(jiān)管中心的服務(wù)器以及所述RFID耳標(biāo)掃描工控機(jī)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID、QRCode、NFC的肉食品供應(yīng)鏈追溯方法，其特征在于，在所述步驟S3中，所述初級(jí)流水線二維碼生成單元包括一IPC610H工業(yè)控制機(jī)、一RFID手持機(jī)CARIBE PL-43以及一AU-300智能型高解像噴碼機(jī)，且該IPC610H工業(yè)控制機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)管中心的服務(wù)器連接;所述次級(jí)流水線二維碼生成單元包括一 IPC610H工業(yè)控制機(jī)、一 DS-4208 二維條碼掃描槍以及一 AU-300智能型高解像噴碼機(jī)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID、QRCode、NFC的肉食品供應(yīng)鏈追溯方法，其特征在于，所述初級(jí)流水線二維碼信息包括:耳標(biāo)編號(hào)、牲畜品種、品種來源、繁育基地、飼養(yǎng)基地、入欄日期、入欄體重、隔離日期、檢疫日期、檢疫單位、檢疫編號(hào)、檢疫結(jié)論、出欄日期、出欄體重、屠宰單位、屠宰代碼、進(jìn)場檢驗(yàn)、進(jìn)場體重以及初級(jí)加工信息;所述所述次級(jí)流水線二維碼信息包括:耳標(biāo)編號(hào)、牲畜品種、品種來源、繁育基地、飼養(yǎng)基地、入欄日期、入欄體重、隔離日期、檢疫日期、檢疫單位、檢疫編號(hào)、檢疫結(jié)論、出欄日期、出欄體重、屠宰單位、屠宰代碼、進(jìn)場檢驗(yàn)、進(jìn)場體重、初級(jí)加工信息以及次級(jí)加工信息。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID、QRCode、NFC的肉食品供應(yīng)鏈追溯方法，其特征在于，在所述步驟S7中，通過所述質(zhì)量檢測單元中的DS-4208 二維條碼掃描槍對(duì)每個(gè)肉塊的二維碼標(biāo)識(shí)進(jìn)行掃描以及通過電子稱重裝置對(duì)每個(gè)肉塊的重量進(jìn)行稱重，將掃描結(jié)果以及稱重結(jié)果記錄于所述質(zhì)量檢測單元中的IPC610H工業(yè)控制機(jī)，并判別經(jīng)初級(jí)分割以及次級(jí)分割后的肉塊的重量總和是否小于經(jīng)初級(jí)分割以及次級(jí)分割前的肉塊的重量總和，且該IPC610H工業(yè)控制機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)管中心的服務(wù)器連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID、QRCode、NFC的肉食品供應(yīng)鏈追溯方法，其特征在于，所述流通加工單元包括一IPC610H工業(yè)控制機(jī)、一DS-4208二維條碼掃描槍以及一Galaxy S5寫卡設(shè)備;所述NFC標(biāo)簽包括一NTAG216芯片。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID、QRCode、NFC的肉食品供應(yīng)鏈追溯方法，其特征在于，所述追溯NFC信息包括:飼養(yǎng)信息、加工信息以及流通信息;所述飼養(yǎng)信息包括:耳標(biāo)編號(hào)、牲畜品種、品種來源、繁育基地、飼養(yǎng)基地、入欄日期、入欄體重、隔離日期、檢疫日期、檢疫單位、檢疫編號(hào)、檢疫結(jié)論、出欄日期、出欄體重、屠宰單位、屠宰代碼、進(jìn)場檢驗(yàn)、進(jìn)場體重、流水線號(hào)、工藝編號(hào)以及屠宰時(shí)間;所述加工信息包括:肉塊編號(hào)、肉塊名稱、肉塊重量、加工企業(yè)、加工時(shí)間、加工流水、加工工藝以及出廠時(shí)間；所述流通信息包括:成品名稱、成品條碼、質(zhì)檢結(jié)論以及流通渠道。
【文檔編號(hào)】G06K17/00GK105868995SQ201610175359
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月25日
【發(fā)明人】邱榮祖, 林宇洪, 林玉英, 陳清耀
【申請(qǐng)人】福建農(nóng)林大學(xué)