基于RFID／GPRS的兰州百合制品流通跟踪追溯体系建设

基于RFID／GPRS的兰州百合制品流通跟踪追溯体系建设
摘要为了实现兰州百合制品流通跟踪，提高产品质量安全，采用无线射频识别技术（RFID）和移动GPRS数据通信技术对百合制品在销售流通过程中的追踪定位进行研究，探索了跟踪数据通过GPRS通信传输给上位机数据库的关键技术，并利用GIS技术将追踪结果动态显示在电子地图上，对提高兰州百合制品的销售质量和安全水平具有一定实际意义。

关键词兰州百合；流通跟踪体系建设；RFID；GPRS
为深入贯彻落实科学发展观，更好地体现以人为本，针对市场上大量假冒伪劣产品、质量安全等问题，确保公众更加科学饮食、健康生活，本文以甘肃省特色农产品——兰州百合为研究对象，重点阐述了百合制品销售流通阶段的追踪定位溯源技术。

溯源制度目前已成为食品安全管理一项重要手段[1]。

Juan Pedro Mun oz Gea et al[1-2]提出RFID在食物农用化学品追溯体系等；任守纲等[3]研发出肉品跟踪及追溯系统等。

追溯系统采用的数据传输主要是无线传感器网络（WSN）和通用分组无线业务（GPRS）2种技术。

Ivan Andonovic et al[4]利用WSN节点对牛的行为实时监测。

尹令等[5]通过WSN采集奶牛体温、运动、呼吸等参数建立奶牛健康状况实时监测系统。

但WSN具有长期使用电池供电、多节点协同工作、传输距离短等缺点，不适于百合制品流通跟踪的数据传输。

GPRS具有传输速率高、永远在线、按流量计费等优点，非常适合于跟踪信息的数据传输。

国内主要集中在GPRS溯源终端的研究上。

郑火国等[6]研发出基于GPRS的农产品移动溯源终端。

史良[7]利用RFID、GPS、GPRS实现了对冷藏运输中车辆的实时监控。

宋鹏飞等[8]提出了基于GPS、GPRS及RFID的车辆监控终端装置。

综上所述，采用GPRS和RFID技术相结合的方法，建立基于RFID/GPRS 的兰州百合制品销售跟踪追溯体系，以有效保证兰州百合制品的质量和安全水平。

1 农产品溯源体系结构
兰州百合制品流通跟踪系统（图1）主要由基于RFID的非接触式底册数据编码采集子系统、基于GPRS的产品销售追溯网络、基于GIS的动态信息平台和数据库等组成。

跟踪阶段通过在销售节点上的产品电子代码系统，对附有无线射频识别芯片标签的百合制品信息进行跟踪；追溯阶段通过GPRS通信技术实现采集后的数据传输，进而获得百合制品的流通信息并保存于上位机数据库；显示阶段将数据库中流通信息与节点的地理信息相结合，通过地理信息系统（GIS）软件进行跟踪追溯信息的可视化。

采用Visio Studio 2005工具进行软件开发，利用Web服务器及SQL Server 2005数据库系统进行软件架构部署。

2 农产品溯源体系关键技术
电子产品代码（Electronic Product Code）简称EPC系统，对流入流出的各个销售网络节点的产品进行数据采集并通过GPRS模块将数据通信传输给上位机数据库，将数据库中数据与各节点的地理信息结合起来在GIS平台中提供给用户。

兰州百合制品追溯步骤如下[3]：第1步是用户在追溯系统终端扫描获得追溯产品EPC码，通过终端设备中的GPRS模块将其发送到服务器；第2步是服务器被动响应终端请求，解析EPC码中关于产品特征的部分，并在数据库内查找存有该EPC码对应的产品信息；第3步是服务器解析EPC码中关于地理信息的代码，获得该产品相关流通信息；第4步是将所获得的信息与各个节点的地理信息结合起来，嵌入GIS平台，实现百合产品动态追溯。

2.1 编码体系的建立
RFID技术作为一种新的标识途径，与条码相比具有多方面的优势，如识别距离远，识别时不需要标签视觉可见，能够在恶劣环境中使用，内容可以更新，能够批量读取多个标签，信息量大，不容易仿制。

基于RFID技术的产品EPC 系统接入互联网，在网络中，物品（商品）能够自动识别、互联和共享信息，彼此进行“交流”，且无需人的干预[3]。

电子产品代码编码体系是EPC网络的重要组成部分，是物品在物联网中的唯一代号。

兰州百合溯源系统将使用EPC.96编码完善并建立兰州百合制品EPC编码体系，能够满足项目根据百合产品根据产地差异、品种分类、质量等级等信息进行编码设计的可靠数据。

2.2 销售阶段产品数据采集及GPRS模块数据通信
跟踪阶段以产品销售网络的每个点作为数据采集点，在各数据采集点布置安装1套EPC系统，由EPC系统对流入流出各个交易点的产品进行数据采集，并通过GPRS模块将数据通信传输给上位机数据库中。

2.3 产品流通的追溯及GIS平台的动态显示
百合制品追溯阶段是跟踪体系的逆过程，即从产品零售商开始追溯到上级经销商直至生产厂商的每一个产品流通节点，从上位机数据库获取产品的流通数据，并将其与各个节点的地理信息有机结合起来，以便在GIS平台中提供给用户。

2.4 溯源数据结构设计
百合制品流通溯源是在兰州百合制品流通信息服务平台支持下，准确、快速查询和监控百合制品流通过程中销售情况的有效机制。

整个溯源过程中，由于其数据反映状态信息的多样性、异构性以复杂性，从不同数据源获取数据后，首先将这些数据转换成具有约束的XML文档，然后在数据库的协调下动态重构出可以供GPRS模块统一访问的通用数据[9]，接着利用数据库的更新过程实现多源异构数据与GIS平台的对应和动态显示。

3 结论
兰州百合流通跟踪追溯体系是一个包含客户层、业务层和数据层的层次式体系架构[3]，深入研究百合制品跟踪追溯体系，对提高兰州百合制品的质量和安全水平，提高消费者对百合制品的消费信心都具有一定的社会意义。