基于RFlD技术的动物标识及疫病可追溯体系
2011-09-15常丽沈楠
常丽,沈楠
(1.秦皇岛市动物疫病预防控制中心,河北秦皇岛066000;2.河北科技师范学院 研究生处,河北秦皇岛066004)
一、引言
近年来,高致病性禽流感、口蹄疫等人畜共患病在全球范围内反复发生和流行,结核病、疯牛病等恶性食源性公共卫生危机也频繁发生,对人类健康和社会的发展造成了严重威胁。为规范畜禽养殖行为,有效地控制和预防重大动物疫病,采用基于RFID技术的动物标识及疫病可追溯体系作为保障动物产品质量安全的重要措施之一。
二、RFID技术
RFID技术即无线射频识别技术,是一种非接触式的简单的无线自动识别技术,它通过射频信号用于检测、控制和跟踪目标对象,进而获得有用数据。RFID技术无须人工干预,适于恶劣环境下的工作;RFID技术可同时识别多个标签,而且对高速运动物体也可识别,操作快捷方便。
(一)RFID技术的基本原理RFID 无线系统由一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)两个基本器件组成。RFID技术利用无线射频方式进行阅读器和射频卡之间的非接触式的双向数据传输,从而达到识别目标和交换数据的目的。最基本的RFID系统由三部分组成。
1.标签(Tag,即射频卡):由耦合元件及芯片组成,标签含有内置天线,用于和射频天线间进行通信。
2.阅读器:读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备。
3.天线:在标签和读取器间传递射频信号。
有的RFID系统还通过阅读器的RS485或者RS232串口与外部计算机连接,进行数据交换。
(二)RFID技术的发展现状随着微型集成电路、电子传输、信息安全等技术的发展, RFID技术在近两年已经成为了市场的热点。基于多目标识别、高速移动物体识别和非接触式识别的特点,RFID技术被认为是21世纪最有发展前途的信息技术,有巨大的发展潜力和更广泛的应用空间。
RFID技术涉及信息、材料、制造等高技术领域,涵盖无线通信、天线设计与制造、芯片设计与制造、信息安全、系统集成、标签封装等技术。一些国家和公司都在加速RFID技术的研发和应用。
(三)RFID技术的优势及应用前景RFID技术通过自动的方式,简单快速准确的获取目标对象的相关信息。不用接触或看到目标对象,即使物品被包裹或处于恶劣的环境,它的识别功能也不会受到影响。此外,RFID技术能够读写数据。它不仅仅是代码,还能在处理系统中储存资料,并可以将其连接到计算机或者上传到网络上。RFID技术不仅能够提高数据质量,加强物资管理,而且资料数据还可持久保存。RFID技术的运作不需要人工介入,采用无线工作,具有读写功能。
RFID电子标签技术的应用非常广泛,目前典型的应用:畜牧业、动物晶片、汽车晶片防盗器、停车场管制、门禁控制、文档追踪管理、包裹追踪识别、移动商务、产品防伪、票证管理、生产线自动化、后勤管理、物资管理等。
三、RFID技术在动物标识及疫病可追溯体系的应用构想
动物标识及疫病可追溯体系是对动物个体或群体进行标识,以动物标识编号为数据轴心,将牲畜从出生到屠宰历经的防疫、检疫、监督工作贯穿起来,利用现代技术手段把生产管理和防疫监督数据汇总到数据中心,实现牲畜从出生到屠宰全过程的数据网上记录。通过移动智能识读器查核动物来源,实现对患病动物的快速、准确溯源,为行政决策和快速处理疫情提供高效的信息平台。RFID技术在动物标识及疫病可追溯体系中可主要使用在动物的饲养和屠宰等方面的识别。
(一)RFID技术在动物的饲养中的应用基于RFID技术的标签被制作成耳标佩戴在牲畜的耳朵上,除RFID号以外还用于记录动物的基本情况、饲料使用情况、疾病和免疫进度等。
1.动物的基本情况。动物的基本情况主要包括牲畜的品种、性别、免疫编号和出生日期等信息。每添加一条新的基本信息,该条记录中的品种、性别、免疫代码、养殖场编号、批次、出生日期、出场日期和出场去向等信息将被复制并写入有源RFID标签中。如果基本信息被修改,则会检查与写入标签中的信息是否一致,如果不一致则将最新修改的内容再次写入RFID标签中, RFID标签中保存的总是牲畜最新的基本情况。
2.饲料使用情况。当牲畜使用的饲料发生变化时,将原有的饲料使用信息替换掉,在RFID标签中一一记录更改后的饲料名称、饲料的开始使用日期以及饲料中含有的药物添加剂名称等,并将牲畜的增重等情况进行添加和编辑,同时产生一条新的饲养信息上传至数据中心。一旦数据上传至数据管理中心,则养殖场管理人员不能再修改该条数据,确保了溯源信息的真实性和可靠性。
3.疾病信息管理。疾病信息管理就是对牲畜的疾病信息和治疗信息进行添加和编辑的相关操作。当每次新增动物疾病信息时,把新增的疾病名称、发病日期以及治疗用药等情况添加到对应的标签中,同时信息也被上传至数据中心,同样的,该条数据也不会被管理人员修改,确保了信息的真实性和可靠性。
4.免疫信息。免疫信息包括牲畜每次免疫的疾病名称、药品名称、免疫时间、免疫反应和抗应激用药等情况。
基于RFID技术的耳标数据还可以通过识读器和串口打印机将动物个体的基本信息、饲养信息、疾病信息和免疫信息等综合信息打印出来。该识读器可以将动物个体养殖期间所有记载在RFID标签中的数据上传到猪肉安全溯源系统数据管理中心,供消费者查询。而且基于此系统数据,国家质监部门能够有效地做到对其质量进行全面实时监控。
(二)RFID技术在动物的屠宰中的应用基于RFID技术的屠宰溯源信息设计首先需要记录动物的收购信息,并用识读器识别并顺序记录进入流水线的动物的二维耳标编码;其次通过RFID阅读器将超高频RFID标签写入胴体编码,并用数据库表进行管理;然后将胴体编码与动物的耳标编码实现严格的关联,关联后的数据包括屠宰过程中宰前和宰后检疫等的定量、定性检验结果;最后,根据屠宰环节中自动记录和人工录入的相关数据,建立屠宰溯源信息数据中心。依据该中心的数据可以完成某批次的屠宰溯源数据的远程提交。一般而言,提交的数据须经驻厂官方兽医认可后才能提交,确保质量安全。
在屠宰场溯源信息中应用RFID技术,有利于保障在屠宰过程中溯源信息采集的自动化、可靠性与有效性,解决了屠宰较恶劣环境下的信息采集的技术难题,达到了低频和高频RFID技术系统难以实现的技术效果。虽然超高频RFID技术在畜产品的屠宰环节上具有广阔的应用前景,但目前仍有一些问题如物品编码的统一及频段等都需要注意和解决。
四、结束语
由于RFID技术是一个集高频技术、电磁兼容技术、半导体技术、数据保护技术和通信技术于一体的高新技术,其在动物标识及疫病可追溯体系中的技术应用还处于起步阶段,要实现RFID技术在动物标识及疫病可追溯体系的全面推广和应用,还需要解决好标准、成本、信息安全等多个关键问题。尽管RFID技术的推广应用还面临一些问题,但其在动物标识及疫病可追溯体系中的应用将极大地提高了溯源管理的效率,节省了人工成本。从而实现在发生疫情或出现质量安全事件时,对动物饲养及动物产品生产、加工、销售等不同环节可能存在的问题进行有效追踪和溯源,及时加以解决,为行政决策和快速处理疫情提供了高效的信息平台。
(略)