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食品行业RFID技术应用浅析

无线射频识别技术( Radio Frequency Identification RFID ) 是一种无需人工干预的非接触式自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。传统的条形码、磁条、磁卡IC与卡等自动识别技术相比,RFID 技术具有自动化程度高、识别距离长、存储信息量大、环境适应性强等优点RFID 技术实现无源无接触操作,应用方便,无机械磨损,使用寿命长,能更好地保证设备的安全。

人以食为天,食以安为先的食品安全越来越受到人们的关注。食品安全关系到人民健康和社会稳定,尤其是中国WTO之后,食品的安全问题更是关系到我国的对外贸易。所以,在科技高度发达的今天,如何保证食品的安全性,该问题已经成为执法、公正、研究部门、执法部门、生产流通部门等方面关注的重要课题。而无线射频识别技术是21世纪的重要技术,它已逐渐成为优化食品生产、确保食品安全的重要手段,并在食品加工生产、跟踪溯源、生产过程优化、防伪等方面得到了越来越广泛的应用。

1 无线射频识别技术及原理

RFID 系统必须具备自动识别和数据读写两种关键能力,其次是满足数据存储和数据转换的数据处理能力。RFID 系统由以下三个基本部件组成:

1.1 电子标签

一般由芯片和耦合元件组成,主要功能是完成与读/ 写作器的通信。条形码、磁卡、IC与同期或早期的识别技术相比,射频识别卡具有非接触、工作距离长、环境恶劣、可识别运动目标等优点。

根据能源供应方式的不同,RFID 标签可分为被动标签、半主动标签和主动标签,其中半主动标签和主动标签中芯片的能量由电子标签附着的电池提供,主动标签可号。根据工作频率,RFID 标签可分为微波和超高频( UFH) ,高频( HF 和低频(LF)等待不同类型。不同频段RFID 工作原理不同,微波和超高频段RFID 一般采用电磁发射原理,高频、低频段RFID 电子标签一般采用电磁耦合原理。

1.2 读写器

读写器是读取标签信息的设备。RFID 读写器控制射频模块向标签发送读取信号,接收标签响应,解码标签对象的标识信息,并将标签上的其他相关信息传输到主机进行处理。

在多数RFID 在系统中,读写器在一个区域内发射电磁波( 区域大小取决于工作频率和天线大小) 。卡片中有一个LC 串联谐振电路的频率与读写器相同。当射频卡通过该区域时,在电磁波的鼓励下,LC 谐振电路产生共振,使电容器中有电荷。在电容器的另一端,连接一个单向通道的电子泵,将电容器中的电荷送到另一个电容器中存储。当累计电荷达到2时V 时,该电容器可以作为电源为其他电路提供工作电压,发射卡中的数据或接收读写器的数据。读写器接收到卡的数据后,解码错误验证,然后通过RS232 、RS422 、RS485 或无线将数据传输到计算机网络。RFID 产品是一种非接触产品IC 卡,复杂RFID产品可以连接到外部传感器接口来测量和记录不同的参数,甚至与GP S 系统连接跟踪物体。

1.3 数据交换与管理系统

读写器发送一定频率的射频信号。当射频卡进入发射天线的工作区域时,会产生感应电流,激活射频卡获得的能量。射频卡通过卡内置发送自己的代码等信息。系统接收天线接收从射频卡发送的载波信号,通过调节器传输到读写器。读写器解调解码接收到的信号,然后发送到后台主系统进行相关处理。

无线射频识别技术是利用射频信号和空间耦合的传输特性来实现被识别对象的自动识别。无线射频识别系统由读写器( 读写器,读写器,读写器,Reader Tag ) 和数据交换组成:数据交换和管理系统。无线射频识别技术的原理是:读者在可读范围内产生能量场,以激励电子标签。当带有电子标签的食品进入此距离时,读者将被控制并发送微波查询信号。电子标签接收到读者信号后,将信号与标签中的数据信息集成并反射回读者。反射回的微波合成信号已携带电子标签上的数据信息。读者接收到标签反射的微波信号后,可以读取标签中存储的信息。

2 无线射频识别技术在食品中的应用

随着人们食品安全意识的提高,政府部门对食品安全的重视,新闻媒体对安全事故的曝光,使食品安全问题越来越严重。食品与人们的健康直接相关。除了建立一系列国家标准和行业标准来规范食品生产、加工和销售过程外,还需要用高科技手段来管理食品安全。RFID 技术在食品行业的应用可以有效地保证信息收集的实时性和准确性,提高食品安全和监控管理水平,协调食品链的各个环节,提高人们对食品理解的透明度,确保食品安全。RFID 技术在食品工业中的应用主要有几个方面:

2.1 RFID食品防伪技术的应用

由于我国法制不完善,市场不规范,一些国内外犯罪分子为了牟取暴利,专门伪造名优产品,以次充好,以假乱真,形成了一定的假冒伪劣商品市场,严重扰乱了社会市场经济秩序。假冒伪劣食品多为名酒、保健品、名优特产。RFID与数字防伪、激光防伪等其他防伪技术相比,射频识别技术防伪,RFID 的优点是每个标签都有世界上唯一的标签ID 号码,不能修改和模仿;无机械磨损防磁、防污、防水;RFID读写器具有不直接向最终用户开放的物理接口,以确保其自身的安全;读写器和标签之间存在相互认证的过程;RFID耐高温,使用寿命长,储存量大;标签容易集成到各种商品中,可以大大提高伪造者造假的难度和成本。

在加州,Sea Smoke Cellars 酒厂把RFID 标签贴在酒桶上,然后追踪葡萄酒信息,防止货物流失。

中国科学院自动化研究所RFID 研究中心开发了葡萄酒RFID 防伪系统由瓶盖和瓶体、通信网络、RFID 读写器和防伪数据库服务器。

2.2 RFID该技术用于食品跟踪和追溯

欧盟《通用食品法》定义的可追溯性概念是:在所有生产、加工和销售阶段追溯和跟踪食品、饲料、食品动物或预期添加食品或饲料的能力。食品安全追溯系统是利用现代信息识别技术,有效识别食品供应链的每个节点、食品原材料、加工、包装、储存、运输、销售、信息流和物流系统,一旦发现健康问题,根据生产销售过程中必须记录的信息,跟踪流程,采取食品召回或撤销食品安全应急措施。

跟踪和追溯食品RFID 技术在食品工业中的主要应用。RFID 系统可以保证食品供应链的高质量数据交流,全面实施源头 食品跟踪方案,并在食品供应链中提供完全透明度。RFID 系统可以在食品链中提供食品和来源之间的联系,以确保食品来源的清晰度,跟踪特定的动植物和农场,从而实现从农田到餐桌的质量监控和可追溯性。

近年来,世界上许多危及人身健康的畜禽及其产品的食品安全事件,如英国的疯牛病事件、比利时的二恶英事件和日本的O2003年爆发流行事件、 口蹄疫事件和 口蹄疫事件SARS 事件和2004年禽流感事件影响了许多国家和地区。一系列大型肉制品安全事件造成巨大损失,后果非常严重。

美国政府规定,食用牛必须有电子标签。RFID 技术跟踪畜禽,在食品供应链中获得肉类食品及其动物来源之间的联系,可以追踪肉类食品的来源,达到为人们提供安全食品的目的。

2006年,北京市食品安全监督协调办公室提出,在屠宰、生产、流通等环节,通过在重点养殖基地佩戴耳标和脚标,应用于动物产品RFID 技术记录畜产品养殖、收购、屠宰、分割、运输、销售信息,形成跟踪档案。

上海建立了基础RFID 技术猪肉监测系统,将电子射频耳标记录猪的饲料、病历、药物喂养、转移、检疫等信息。在主要的市场入口和屠宰场使用RFID该卡进行点对点监督,以确保猪进入指定的屠宰场。在批发市场,猪肉的来源、交易时间和食用农产品安全检测结果通过电子标签记录。

2.3 RFID食品质量监测技术

在食品加工和储存中,温度、湿度、时间等因素对食品质量影响很大,记录和分析这些因素非常重要。RFID 技术与传感器技术相结合,可以感知周围物品和环境的温度、湿度和光照状态信息,这些状态信息及其变化可以通过无线通信技术轻松传递。

Fresh Alert 公司则将温度传感器和定时器内置于RFID 标签可以在食物腐烂不能食用时发出信号。

北美最大的食品服务营销和分配组织SYSCO公司已完成低温储运系统的无线射频和传感系统测试,表明RFID 技术在食品运输过程中具有监测温度和环境条件的能力。

日本NTT 公司使用RFID 技术通过监测运输过程中的温度变化,保持酒质新鲜,掌握米酒的质量变化。

2.4 RFID食品物流管理技术

为了保证食品在运输流通中不会被误送或丢失,或者为了降低物流成本,提高运输效率,需要对整个物流流程进行监控和管理。RFID 技术应用于食品物流管理系统,可充分发挥其远程识别和多标签同时处理的特点,大大提高食品的分拣能力、处理速度和准确性,减少误送或丢失造成的巨大损失。此外,在跟踪重要材料或危险品或在许多项目中找到固定项目时,应用程序RFID 技术还可以大大提高工作效率。运输企业和销售企业还可以通过无限射频识别技术掌握货物的最新位置,防止盗窃、包装转移等问题。

加拿大阿特拉斯冷冻仓储集团广泛应用于食品物流冷链的低温环境中RFID 系统不仅降低了工人的劳动强度,而且大大提高了效率,促进了食品冷库与冷链管理的整合。

澳大利亚Moraitis 公司已采用RFID该系统可以为公司提供准确的数据,包括包装时间、地点、包装日期、质量、类别和尺寸

上海五丰上市公司投入运营5年RFID屠宰实施生产监控管理系统,识别生猪及相关数据加载,实现屠宰生产全过程的数据采集和信息管理,使生产经理能够及时掌握和了解产品的生产和质量。

2.5 RFID技术在其他方面的应用

此外,RFID 技术可用于控制加工对象和加工站,确保产品配方精细控制,提高产品质量;RFID 技术还能快速查明产品不合格的原因,及时改进产品质量;RFID 技术还可以用在饲养业上,可以用来标识动物、记录和控制瘟疫等,主要有项圈电子标签、钮扣式电子耳标、耳部注射式电子标签以及通过食道放置的瘤胃电子标签等方式来记录动物的信息。

3 RFID技术前景展望

RFID技术在国内外发展迅速,它可以应用到食品领域中的多个环节中,可确保的食品的安全, 有效控制食源性疾病的爆发,排除我国食品进出口一些法律法规的限制,为食品品行业的发展提供了技术保障。RFID是一项蓬勃发展的技术,有着巨大的市场潜力。我国射频识别技术及应用还处于初级发展阶段,但随着技术提高,成本和价格下降,其发展潜力是巨大的,前景也是非常诱人的。

本文转自d1net(转载)

标签: 接触传感器能耐高温吗

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