基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進口葡萄酒溯源平臺研究
引言
近年來,由于食品安全事件頻發(fā),嚴重影響了人們的身體健康,引發(fā)了社會的廣泛關(guān)注及對食品全生命周期的進行溯源和管理的渴求。因此,應(yīng)用先進技術(shù)實現(xiàn)對食品全生命周期的有效跟蹤、追溯和安全管理,是一個極為迫切的課題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起和應(yīng)用,使食品溯源管理得以實現(xiàn)。RFID技術(shù)以其唯一ID及芯片存儲信息的特性,使其應(yīng)用于食品溯源追蹤具有很強的適用性,再通過與后臺信息系統(tǒng)的對應(yīng)匹配,對食品全生命周期各環(huán)節(jié)信息進行記錄和反饋,即可實現(xiàn)食品全生命周期溯源管理。
中國是葡萄酒消費大國。2008年,中國葡萄酒消費居世界第八位,2009年全國(不含港澳臺地區(qū))進口葡萄酒總量達171231332L,相當于750mL裝葡萄酒2.28億瓶。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進口葡萄酒溯源平臺(簡稱COID平臺)是以法國進口葡萄酒為載體,應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對法國進口葡萄酒從葡萄種植產(chǎn)區(qū),酒莊釀制生產(chǎn),國際運輸,進口檢驗檢疫及通關(guān),至中國門店銷售等國際供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)信息進行信息采集、記錄、整理和反饋,從而實現(xiàn)對法國進口葡萄酒的全程溯源追蹤和管理的一個系統(tǒng)平臺。
在信息獲取、處理和反饋過程中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮了重要作用。如RFID電子標簽的采用、溫濕度標簽、RFID遠距離識別通道,以及支持觸摸方式的智能商品溯源信息査詢終端,電子數(shù)據(jù)整理及傳輸?shù)?。本項目平臺采集整理的數(shù)據(jù),將為生產(chǎn)企業(yè)、流通企業(yè)(如物流商,紅酒經(jīng)銷商)、消費者和有關(guān)監(jiān)管部門(海關(guān)、檢驗檢疫中心)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息,從而為生產(chǎn)管理,監(jiān)管執(zhí)法等部門提供參考數(shù)據(jù)。
1 建設(shè)目標和總體架構(gòu)
在法國農(nóng)業(yè)部下屬的法國國家原產(chǎn)地名號研究會和中國國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗檢疫總局以及廣東檢驗檢疫局的支持下,本葡萄酒溯源項目平臺以無線射頻RFID技術(shù)應(yīng)用為基礎(chǔ),通過RFID標簽詳實記錄每一瓶葡萄酒的產(chǎn)地、種植土壤、氣候、釀酒師、生產(chǎn)日期、儲運溫度控制等全過程信息以及飲用文化,確保紅酒從原產(chǎn)地到中國消費者的流通各環(huán)節(jié)通過讀取標簽信息,即可全方位鑒別所選葡萄酒的身份信息以及相關(guān)紅酒文化。
本平臺以系統(tǒng)科學理論為指導,采用宏觀研究和微觀研究相結(jié)合的方法,通過對RFID關(guān)鍵技術(shù)、信息科學、電子產(chǎn)品流通管理科學等相關(guān)理論和標準化理論的研究,應(yīng)用面向服務(wù)的體系架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù),釆用WebService方式,研究并構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進口葡萄酒溯源平臺。圖1所示是本平臺的基本結(jié)構(gòu)。
2 主要研究內(nèi)容和技術(shù)創(chuàng)新性
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進口葡萄酒溯源平臺的總體架構(gòu)主要分為三層,即基礎(chǔ)層、平臺層和應(yīng)用層?;A(chǔ)層包括企業(yè)注冊管理系統(tǒng)、計費系統(tǒng)、統(tǒng)計查詢系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)等,這些系統(tǒng)是葡萄酒溯源管理平臺的基礎(chǔ),用于對進口葡萄酒的所屬企業(yè)信息的管理、貨物計費、貨物的統(tǒng)計查詢以及對企業(yè)進行決策支持等;應(yīng)用層包括對進口葡萄酒的溯源管理等,主要用于對進口葡萄酒的信息服務(wù)、進口葡萄酒的安全追溯、進口葡萄酒的數(shù)據(jù)庫管理等;平臺層是基礎(chǔ)層和應(yīng)用層進行信息交換的紐帶,原產(chǎn)地溯源平臺的平臺層主要包括一些數(shù)據(jù)交換技術(shù),包括基于Web服務(wù)的數(shù)據(jù)交換技術(shù)和基于電子交換標準的數(shù)據(jù)交換技術(shù)等,這些技術(shù)可使平臺層和應(yīng)用層進行很好的數(shù)據(jù)交換。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的信息釆集和數(shù)據(jù)獲取方式可實現(xiàn)信息釆集的自動化,提高效率和準確率。圖2所示是本系統(tǒng)的酒類信息采集示意圖。
基于SOA技術(shù)的數(shù)據(jù)交互方式,可解決不同組織間的數(shù)據(jù)共享和互聯(lián)難題,從而進行異構(gòu)軟件系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互。圖3所示是系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換平臺的工作結(jié)構(gòu)圖。
建立追溯模型主要是對溯源進行建模研究,包括研究物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的溯源模型、分布式環(huán)境下的溯源信息存儲,溯源信息的檢索與可視化顯示等。圖4所示是本平臺中的可追溯模型。
另外,電子背標、智能商品溯源信息查詢終端等相關(guān)硬件產(chǎn)品研發(fā),也是系統(tǒng)開發(fā)的主要內(nèi)容。本系統(tǒng)開發(fā)了一系列針對葡萄酒行業(yè)的智能設(shè)備,包括RFID電子背標、支持觸摸方式的智能商品溯源信息査詢終端、固定式RFID讀寫器通道,故可從數(shù)據(jù)采集硬件層面的設(shè)計與優(yōu)化實現(xiàn)成本與讀取效率的平衡?,F(xiàn)以葡萄酒RFID電子背標的設(shè)計開發(fā)為例,本電子標簽對液體環(huán)境非常敏感,所以,為了在葡萄酒上能夠取得較好的讀取率和讀取效果,本設(shè)計對標簽的天線部分進行了一系列的優(yōu)化工作,充分利用了酒瓶的弧度,進行了更好的適應(yīng)性設(shè)計。圖5所示是本系統(tǒng)的應(yīng)用場景展示圖。

3 建立溯源平臺的意義
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進口葡萄酒溯源平臺主要通過應(yīng)用RFID技術(shù),來為供應(yīng)中國市場的每一瓶葡萄酒貼上可溯源的RFID標簽,以保證為中國消費者提供安全、可靠、高品質(zhì)的葡萄酒。
首先,該系統(tǒng)可為中國消費者提供健康權(quán)益保障。消費者把進口法國葡萄酒酒瓶上粘貼的C.O.I.D標簽上的數(shù)字輸入到平臺的査詢窗口進行査詢,不僅可以確認這瓶葡萄酒的真?zhèn)?,也可以知道這瓶葡萄酒的原產(chǎn)地信息和背后所包含的文化,還可以得到葡萄酒大師提供的飲用、儲存、搭配建議,從而杜絕假酒危害。
其次,可為進口葡萄酒提供保護品牌形象的工具。假酒不僅會損害消費者的健康,也會損害進口葡萄酒的形象。因此,必須通過有效的手段,讓消費者直觀高效地判斷所消費產(chǎn)品的真?zhèn)?。本系統(tǒng)可用手機上網(wǎng)査編碼,酒瓶到門店可査電子標簽,方便快捷,而且偽造成本極高,能夠給假冒商品以極大威懾。
再次,本系統(tǒng)可為平臺成員提供精確高效的供應(yīng)鏈管理方法。供應(yīng)鏈可追蹤(SupplyChainTracea-bility)是本平臺的另一大亮點。用本系統(tǒng)可對葡萄酒供應(yīng)鏈的各個關(guān)鍵點,如葡萄莊園、葡萄酒釀造者、散裝運輸、運輸用酒桶、灌裝或包裝、進出口檢驗檢疫、通關(guān)、配送等環(huán)節(jié)都進行數(shù)據(jù)采集和交換,從而進行全流程、全生命周期的管理。
另外,本平臺為中法兩國政府有關(guān)部門提供了一個可靠的監(jiān)管工具。中國的檢驗檢疫部門和海關(guān)可以通過該COID平臺對每一瓶報關(guān)的葡萄酒進行全流程査詢,電子標簽的唯一性、不可更改性和非接觸式信息獲取,使得査驗變得非常便利。未來兩國政府有關(guān)部門在檢驗數(shù)據(jù)共享后,商品的價格、數(shù)量、物流情況等,都會一目了然。
最后,本平臺也可為法國葡萄酒進口商提供通關(guān)便利。事實上,使用電子標簽封口的葡萄酒在取得中、法兩國海關(guān)和檢驗檢疫部門的支持后,就能夠以某種綠色通道的形式進行通關(guān),從而極大地縮短等待時間,減少可能造成的損失。
4 結(jié)語
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進口葡萄酒溯源平臺可涵蓋全法國主要的12大葡萄酒產(chǎn)區(qū),300多座城堡莊園,200多個AOC產(chǎn)區(qū)的葡萄酒。目前,他們正在為擬供應(yīng)中國市場的10萬瓶葡萄酒貼COID標簽,其中的一期計劃是為供應(yīng)中國市場的50萬瓶葡萄酒貼COID標簽。