农产品冷链数字化发展探析

李海涛 金芳 孙雪萍 陈骏

0 引言

随着农业产业结构的调整和居民消费水平的提高，我国生鲜农产品的产量和流通量逐年增加［1］，产品安全和品质要求越来越高，传统物流方式已不能满足市场需求，发展农产品冷链物流，对提高农产品品质、减少生鲜农产品损耗，促进农业增效、农民增收，保障我国粮食生产安全具有十分重要的现实意义［2-4］。

我国冷链物流起步较晚，技术水平不高，运作成本大、效率低，影响了冷链物流技术的推广应用。近年来，物联网技术快速发展，随着人工智能、大数据、云计算等一系列技术的兴起，北斗卫星导航系统和GIS全球定位系统的应用范围越来越广，使冷链物流数字化成为可能。现结合物联网技术在农业生产中的应用分析，就冷链物流数字化发展提出探讨。

1 物联网技术在冷链物流中的应用分析

目前，物联网关键技术主要有射频识别技术、感知控制技术、无线网络技术、中间件技术、智能处理技术等。本文重点介绍射频识别和智能处理技术应用情况。

1.1 射频识别技术

射频识别技术（Radio Frequency Identifi‐cation），又称RFID技术，是利用无线电波或微波能量进行非接触双向通信，以实现识别和数据交换功能的自动识别系统。最简单的RFID自动识别系统由电子标签（Tag）、读写器（Reader）以及发送接收信号的天线（Antenna）三部分组成［4］,在实际应用中，通常还包括信息系统和计算机网络系统。目前，该技术在商品流通、图书管理、邮政管理、银行管理等领域使用较多，主要应用于动物晶片、汽车晶片防盗器、门禁管制、停车场管制、生产线自动化和物料管理［5］。

1.1.1 技术特点

射频识别技术和条码技术同属自动识别技术，其作用都是快速准确地确认追踪目标物体，两者之间最大的区别是有无写入信息和更新内存的能力。射频识别技术优势如下：

1）识别方便、快捷。条码技术只能接收扫描仪视野范围内的条码。射频识别技术采用的是无线电射频，只要射频标签在阅读器的工作范围内就可以被读取；而且，可以透过外部材料读取数据。

2）识别能力强。条码技术只能识读单个物体，无法辨认物体的具体特征。例如：对于外包装条码一致的同类农产品，无法辨认出是否已过期产品［4］。而射频识别技术可以同时识读多个物体，且可以识别单个物体的具体特征。

3）环境适应性强。使用条码技术时，如果条码标签被划破、污染或是脱落，则条码扫描仪无法辨认目标。而射频识别设备采用封闭包装方式，可以在潮湿、多尘等恶劣环境中使用。另外，射频识别技术还具有条码技术不具备的防伪功能。

1.1.2 技术应用情况

生鲜农产品保质期短，极易腐烂变质，采用射频识别技术，能以非接触的方式自动采集生鲜农产品的流动数据，对多个物体进行识读，可有效防止因物流时间太长导致的生鲜农产品腐烂。该技术使用方便、快捷，已广泛应用于农产品仓库管理、产品进出库识别及产品溯源。

1）用于仓库管理。可使用电子标签记录仓库的温度环境信息，当仓库的环境温度低于和高于预先设定的温度范围时，设备就会报警，提醒管理人员采取相应的措施。

2）用于运输管理。在农产品冷链运输过程中，RFID设备可以透过外部材料读取温度数据信息，然后通过有线或无线传输方式，将温度数据上传到数据控制平台，进而实现对在途农产品的实时温度监控。

3）用于农产品生产、加工。采用射频识别技术将农产品的信息读入电子标签之中，可以通过RFID标签进行质量追溯，实现对农产品市场的有效管理。

1.2 智能处理技术

物联网技术在农产品冷链中的广泛应用，促使智能处理技术得到长足的发展。所谓智能处理技术简单来说就是在具备感知能力的基础上，还具备数据分析和决策能力，进而能够采取手段加以处理的技术。

目前，基于物联网技术的飞速发展，感知层已经可以获得海量的数据信息。随着以5G技术为代表的移动互联网的覆盖普及，以及云存储、云计算等一系列技术的应用，数据的有效性和实效性得到大大的提升，一些具备前瞻性的冷链企业乃至农业生产企业，正在搭建信息化平台，开发数据处理分析系统，构建智能处理数据模型，通过对搜集到的冷链各个环节的数据计算分析，掌握最优设备配置、路线规划、人员调度乃至市场需求，为管理者提供最佳决策依据。数字化技术在农产品冷链物流领域的应用，将提高企业运营管理水平，提升冷链物流的经济效益和社会效益。

随着经济的发展以及技术的进步，数字化农产品冷链也将进入AI时代，届时，微观到一台设备，宏观到整个冷链产业系统，都将达到精细感知、宏观决策，高效执行的智能化农产品冷链产业的快速发展将会给人们带来更加“新鲜”的生活。

2 我国农产品冷链物流技术应用现状及存在的问题

2.1 技术应用现状

我国冷链物流起步较晚，发展相对滞后。目前，大部分生鲜农产品仍在常温下流通，冷链流通率较低。据统计，2020年我国的果蔬、肉类、水产品冷链流通率分别为5%、15%和23%，因保鲜措施不到位、运输不及时，造成的生鲜农产品损失率为20%～30%［6］，折合经济损失超过3 000亿元。

2.2 存在的问题

2.2.1 农产品冷链物流发展不平衡

我国地域辽阔，经济发展不平衡，东部沿海地区基础设施较好，中西部地区冷链物流资源相对较少，不能形成有效的统一的生鲜农产品冷链物流网络体系。

2.2.2 信息化技术应用滞后

生鲜农产品冷链物流没有充分利用物联网技术发展成果，RFID等技术在冷链物流上的应用不够广泛。整体上看，冷链物流信息系统基础设施建设还比较薄弱，第三方信息系统集成建设有待进一步加强，冷链信息物流标准要进一步规范，存储、配送等信息化业务需从异构、分散向统一、集中转变。

2.2.3 缺乏产业协调发展机制

在市场销售信息利用方面存在着互联网的应用倒逼冷链物流标准落地的问题。生鲜电商的竞争使得冷链服务标准越来越透明化、标准化［7］，移动二维码等技术的应用使得标准动态监控成为可能。但由于缺乏生鲜农产品冷链协调合作机制，在农产品生产、经销、分销、储存、运输等环节，不能做到资源优化利用，容易产生双重边际效应和牛鞭效应。

2.2.4 农产品冷链物流人才短缺

冷链物流人才包括研究型冷链人才、管理型冷链人才和操作型冷链人才。目前，相关院校开设冷链物流专业的不多，受专业的特殊性和学校自身条件的限制，开设冷链知识结构、操作技能和职业素养培养课程的不多；冷链物流企业基于运作成本考虑，参与冷链物流人才培养的积极性也不高。整体来看，冷链物流人才供不应求。

3 农产品冷链数字化发展建议

3.1 做好统一规划

冷链产业数字化单靠市场行为或者某个企业来做是非常困难的，甚至不可能实现，需要靠政府主管部门的力量，站在产业链的前端，统一规划，分步实施。要建立统一的冷链物流标准，从农产品的采集（捕捞）、预冷、入库、运输、转运到售后服务，实行全产业链信息化管理，促进冷链物流业规范、高质量发展。

3.2 发挥地方优势

冷链物流受环境影响很大，与产业集中度密切相关。各地应该根据当地的气候、地理环境及土壤特点，因地制宜组织农产品生产，形成产业集聚效应、规模效应，推进农产品冷链物流数字化发展。

3.3 留有发展“端口”

由于目前互联网和物联网技术应用还存在着很多不确定性和不稳定性，所以各地在规划产业发展时，要具有前瞻性，应预留接入“端口”，避免重复建设带来的浪费。

3.4 推进信息资源共享

目前，冷链物流业对于信息数据的挖掘利用还处在一个初级水平，尤其缺少对农产品消费者喜好的分析，没有通过大数据来挖掘潜在消费者，提升服务水平。应进一步加强冷链物流信息系统基础设施建设，强化信息集成利用，推进冷链物流做强做大、规范化发展。

3.5 引进第三方预售管理模式

目前，农产品销售仍以直销为主，通过第三方购买预售服务的还比较少。建议对品质较高、附加值较高的农副产品或地理标志农产品，引进第三方预售管理模式，通过第三方在生产者和用户之间搭建一个桥梁，以订单预售的方式，降低农产品物流损失，提高农产品流通速度，使农业种植户获得更高的收益，进而促进农业增效、农民增收，助力乡村振兴。