物联网在食品物流安全监控中的应用研究

欧才学

[摘要] 改革开放以来，我国的食品物流行业发生了巨大的变化，食品供给能力逐渐增强。然而，由于物流技术水平低、质量监控保障体系不完善等原因，我国食品物流安全领域仍存在诸多问题。借助新兴技术手段，探索物联网技术在食品物流安全监控体系中的应用，对提高我国食品安全管理水平有着深远意义。

[关键词] 食品物流；物联网；监控体系

[DOI] lO.13939/j.cnki.zgsc.2015.24.059

近些年，食品在物流过程中出现污染、变质的问题层出不穷，不仅严重伤害了人们的身体健康，也暴露出我国食品物流包括原料供应、生产、流通、加工和监管等方面存在的诸多问题。除来路不明、货源不安全等因素外，食品流通过程中缺乏有效的监管，效率低下也是影响食品安全的重要原因。物联网能够通过自动感知识别、无线数据通信等技术，搭建一个物品信息实时共享的网络，该技术在国外许多领域已经得到了很好的应用。可以预见，构建基于物联网技术的食品物流安全监控体系，对提升我国食品物流安全水平必将产生重大影响。

1 我国食品物流安全现状

1.1 我国食品物流存在的缺陷

1.1.1 技术装备落后，浪费严重

现阶段，我国食品物流仍然是以传统的物流方式为主，信息的传递、处理仍基于传统的条码技术，很难实现高效管理。由于食品物流技术装备水平低下，相关基础设施薄弱，食品物流信息根本无法实时高速共享。目前，我国食品装车大多在露天场所进行，80%～90%的蔬菜、水果、禽肉、水产品和奶制品都采用普通卡车运输，仅水果、蔬菜等农产品，在采摘、运输、储存等物流环节上损失率就达25%～30%，而发达国家则普遍控制在5%以下。

1.1.2 中间环节众多，监管困难

随着食品行业生产方式的专业化及贸易方式的全球化，食品物流链条结构日趋复杂，不仅增加了食品安全问题出现的概率，也增加了监管的难度。食品从原料生产到最终消费，中间环节日益增多，食品安全逐渐涉及生产、加工、存储、运输、销售等整个食品供应链，客观上增加了食品安全问题出现的概率。食品供应链环节众多，结构复杂，一些厂商在利益的驱使下，常会产生一些短期行为，由于市场监管手段不够完善，一旦出了问题，难以对事故原因和责任进行追踪。

1.1.3 食品物流费用高，效率低下

我国现有食品行业的物流提供商大都是由传统的运输、仓储企业转型而来，很难针对食品行业提供全方位、一体化的综合性物流服务，导致我国食品物流总体服务效率低下、订单处理时间长、交货不及时、服务态度差、货损率偏高，远远不能满足我国食品工业发展对食品物流便捷、快速、保鲜、安全、低成本的要求。我国每年有4亿多吨的鲜活农产品进入流通领域，肉类、水产品冷链物流的比例为15%～20%，蔬菜、水果还没有真正意义上的冷链物流，每年果品损失上千亿元，相当于3000多万亩耕地的产出。

1.1.4 监管体系不完善，事故多发

食品的质量安全问题是目前食品物流管理的研究重点。目前，我国还未建立起一套能监控食品从农田到餐桌的全过程质量状况的完整体系，致使食品在整个物流过程中的质量状况无法得到有效控制和保障，加之我国食品技术和食品物流设施设备条件的落后，影响了我国食品质量水平的提高，致使安全事故频发。因此，必须从供应链和整个食品物流业的角度来研究和建立食品安全保障体系，才能使食品安全不流于空谈。

1.2 食品物流危害来源分析

食品流通环节可能产生的主要危害有原料产地受污染、货物丢失、货物腐烂变质、作业时间过长、信息失真等，具体危害来源如表1所示：

2 基于物联网技术的食品物流安全监控体系

2.1 技术基础

物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。通过将食品装备EPC标签，录入食品生产的各阶段的信息，可以对影响食品安全的物质进行实时监测分析，并将这些信息传递到监控平台，使消费者只要根据食品上的EPC标签，就可以获悉该食品的所有信息，清晰地看到食品从农田到餐桌的整个流通过程及其潜在的不安全因素。基于物联网技术的食品物流安全监控平台如下图所示：

2.2 基于物联网技术的食品物流安全监控体系的功能与结构

基于物联网技术的食品物流安全监控体系的功能情况见表2：

基于物联网技术的食品安全监控体系包括三个层次：

2.2.1 传感装置

从食品原材料生产开始植入EPC标识，通过安装在食品生产企业、流通企业和销售网点的二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、CPS等感知终端，自动识别食品流通的相关信息，实现对食品物流的高速实时监控。

2.2.2 数据传输网络

安装在各个关键场所的读写器自动记录食品的流动信息，并通过各种私有网络、互联网、有线和无线通信网等，将所收集到的信息上传至食品物流安全监控平台（云计算平台），通过物联网数据监控系统软件进行平台信息管理。

2.2.3 终端设备

食品生产企业和监管部门可以通过物联网的食品安全监控系统软件，实现“可视化”的信息交互。企业可以在食品监供平台上发布信息，监管部门则可以通过平台发布企业食品安全监控信息；消费者、社会公众则可根据各自的权限，通过平台了解食品经营企业的食品质量安全情况，并将评价结果反馈给生产企业和监管部门。

3 实施基于物联网技术的食品物流安全监控体系的建议

3.1 加快物联网关键技术研发

目前，RFID技术还不够完善，无线电信号易受液体和金属制品的干扰，低温和高湿环境也会影响RFID的使用效果，RFID标签的准确识别率只有80%左右。为实现物联网技术在食品物流领域的大规模应用，还需要研发低成本、微耗能、适应性强、耐低温、高灵敏度、响应速度快、互换性好的新型传感装置和标签，这是物联网技术普及所必须解决的首要问题。

3.2 推进流通食品编码标准化

标准化是物联网技术的关键，物联网标准常涉及技术标准、管理标准、应用标准和服务标准等。物品的标准化编码是物联网标准化的基础，它决定了物联网底层数据结构的统一问题，物品编码的解析过程则决定了物联网信息传输的路径问题。目前，世界范围内影响最广的是EPC编码技术，我国应抓住机遇、积极参与国际EPC标准的研究和制定过程，争取有关键性的技术突破，把物联网产业做大做强。

3.3 重视物联网安全问题的解决

RFID是物联网的关键技术，在物联网系统中它会被植入各种物体中，RFID标签的信息可能会在无意中被窃取、泄密及复制，这些信息可能会被非法使用。物联网应用所带来的信息安全、网络安全、数据安全问题，应引起相关部门的高度重视，不断完善相关法律法规，避免侵权或泄露个人隐私。

3.4 积极培养食品行业物联网应用人才

现阶段，我国大多数的食品物流管理人员文化水平不高、专业理论知识缺乏，从事食品物流工作的人员业务素质普遍较低。要做好食品物流安全管理，不仅技术和基础设施要跟得上，管理人员的素质也同样重要。因此，培养一批既懂物联网技术，又熟悉食品行业情况的食品物流专业人才，是一项意义重大且非常紧迫的任务。

4 展望

借助先进的物联网技术对传统的食品物流实施改造，可实现对食品物流的高度信息化管理，帮助食品生产企业对食品物流进行统筹管理，提高食品物流载体的利用率和食品物流管理的效率，同时还能实现对食品物流的监控、追踪。所以，构建基于物联网技术的食品物流监控体系是必要的，也是有效提升我国食品物流管理水平的必由之路。