【正文】 我國(guó) 食品 安全 監(jiān)管 中， 工作 效率和食品安全是必須考慮的兩個(gè)重要問題，物聯(lián)網(wǎng)可以很好地解決這些問題，但是物聯(lián)網(wǎng)在 食品安全監(jiān)管 上廣泛應(yīng)用也面臨著一些實(shí)際困難。通過物聯(lián)網(wǎng)可以有效地采集食品、環(huán)境的信息，既可以對(duì)食品進(jìn)行某種控制，也可以對(duì)食品生產(chǎn)、流通、監(jiān)管、檢測(cè)、 銷毀、 追溯的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)視。物聯(lián)網(wǎng)的概念與其說是一個(gè)外來概念 , 不如說它已經(jīng)是一個(gè)“中國(guó)制造”的概念 , 他的 覆蓋范圍與時(shí)俱進(jìn) , 已經(jīng)超越了 1999 年 Ashton 教授和 2020 年 ITU報(bào)告所指的范圍 ,物聯(lián)網(wǎng)已被貼上“中國(guó)式”標(biāo)簽。RFID 系統(tǒng)由三部分組成 :電子標(biāo)簽、天線和讀寫器。 當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理中的一個(gè)重要技術(shù)就是云 計(jì)算 , 即通過互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供分時(shí)的硬件服務(wù)和分空間的硬件服務(wù)技術(shù) , 實(shí)現(xiàn)為用戶提供托管服務(wù)和配置的計(jì)算資源。 傳感器是能感知制定的被測(cè)量信息 ,并能按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。這樣 ,傳感器網(wǎng)絡(luò)可以用于數(shù)據(jù)收集 (Data Collection)、目標(biāo)跟蹤 (Object tracking)以及報(bào)警 監(jiān)控 (Alarm monitoring)等。物聯(lián)網(wǎng)中間件處于物聯(lián)網(wǎng)的集成服務(wù)器和感知層、傳輸層的嵌入設(shè)備中。 圖 1 物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) （ 2）產(chǎn)品命名服務(wù)器（ ONS） 產(chǎn)品命名服務(wù)器 ONS（ Object Name Service） 主要實(shí)現(xiàn)的功能是在各個(gè)信息采集點(diǎn)與 PML 信息服務(wù)器之 間建立關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)從物品電子標(biāo)簽 EPC 碼到產(chǎn)品 PML 描述信息之間的映射。 （三）物聯(lián)網(wǎng)與食品安全的關(guān)系 物聯(lián)網(wǎng)作為新興的物品信息網(wǎng)絡(luò)，為實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈中物品自動(dòng)化的跟蹤和追溯提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后，可以提供綠色食品的網(wǎng)上在線訂購(gòu)，這樣可以及時(shí)的將綠色食品送到消費(fèi)者手中，保證了食品的新鮮程度，同時(shí)使消費(fèi)者能上網(wǎng)通過商品條碼查詢，了解所購(gòu)買的食品生產(chǎn)的全過程，保證綠色有機(jī)不摻假，讓消費(fèi)者買的放心。 （四）物聯(lián)網(wǎng)在食品安全領(lǐng)域應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)及研究現(xiàn)狀 物聯(lián)網(wǎng)在食品安全領(lǐng)域應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)目前在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的軟件方面也取得了相應(yīng)的突破，在基于國(guó)外的操作系統(tǒng)之上，開發(fā)自己的中間 件軟件。在國(guó)外， 美國(guó)很多大學(xué)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面開展了大量工作。我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)目前還處于一種人力、畜力、機(jī)械混合型的粗放式運(yùn)作模式， 生產(chǎn)效率不高。在軟件方面，大量的中間件會(huì)使傳感器和網(wǎng)絡(luò)的對(duì)接更加方便，而與物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議一旦成熟，就會(huì)使搭建一個(gè)農(nóng)業(yè)參數(shù)采集的網(wǎng)絡(luò)和搭建現(xiàn)在常見的局域網(wǎng)一樣簡(jiǎn)單可行 [3]。物聯(lián)網(wǎng)中的 RFID 技術(shù)作為一種非接觸的快速識(shí)別技術(shù) ,正越來越廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)中。 Parsons [ 6 ]對(duì) Colo2rado 的羊安裝電子標(biāo)簽 ,運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高了羊群管理效率。謝琪等 [ 8 ]在 2020 年設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于 RFID 的養(yǎng)豬管理與監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過采用瘤胃式動(dòng)物電子標(biāo)識(shí)來為每頭奶牛建立一個(gè)永久性的數(shù)碼檔案 ,實(shí)行一畜 一標(biāo) ,并通過采用 RFID 技術(shù)以及單片機(jī)與 PC 機(jī)的通信技術(shù)對(duì)存儲(chǔ)奶牛信息的電子標(biāo)簽進(jìn)行遠(yuǎn)距離 識(shí)別 ,從而及時(shí)地實(shí)現(xiàn)對(duì)每頭奶牛的監(jiān)控與管理。該系統(tǒng)還可以根據(jù)空氣和土壤的狀況 ,自動(dòng)觸發(fā)相關(guān)行為 ,如澆水或調(diào)節(jié)溫度。杜曉明等 [12]針對(duì)傳統(tǒng)溫室農(nóng)作物數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存在的問題 ,也提出了一種使用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組建農(nóng)業(yè)溫室監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 ,實(shí)現(xiàn)了作物生長(zhǎng)環(huán)境的無線監(jiān)控 ,解決了傳統(tǒng)溫室農(nóng)業(yè)布線的繁瑣性和局限性 ,為提高溫室環(huán)境信息管理自動(dòng)化程度和設(shè)施農(nóng)業(yè)種植決策提供了依據(jù)。Bowman K. D. [15]則具體提出了在柑橘樹中植入射頻芯片 ,該芯片可以采集和存儲(chǔ)柑橘樹的信息。因此 ,農(nóng)產(chǎn)品安全信息化已經(jīng)成為食品安全監(jiān)管工作中不可或缺的部分。在水產(chǎn)品中 ,金淑芳 [ 20 ]將 RFID 技術(shù)與傳感器技術(shù)有效的結(jié)合 ,將水產(chǎn)品供應(yīng)鏈中的物流環(huán)節(jié)全程監(jiān)控與追蹤。史海霞等 [ 24 ]通過構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)架并運(yùn)用 RFID技術(shù) ,實(shí)現(xiàn)了基于 . NET框架下的肉用豬質(zhì)量安全可追溯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。陸清等 [ 26 ] 提出了 RFID技術(shù)在供港蔬菜衛(wèi)生安全監(jiān)管中的應(yīng)用 ,他們開發(fā)了 RFID 衛(wèi)生安全電子信息系統(tǒng) ,在供港蔬菜衛(wèi)生安全溯源監(jiān)管過程中進(jìn)行關(guān)鍵點(diǎn)控制 ,建立生產(chǎn)種植、加工、包裝、運(yùn)輸、檢驗(yàn)檢疫監(jiān)管、消費(fèi)等環(huán)節(jié)的信息共享機(jī)制 ,實(shí)現(xiàn)了供港蔬菜“從農(nóng)場(chǎng)到餐桌”的信息全程溯源 ,為我國(guó)食品安全檢測(cè)提供了經(jīng)驗(yàn)。 （一）食品產(chǎn)品 EPC 信息內(nèi)容設(shè)計(jì) 對(duì)于食品 流通 物聯(lián)網(wǎng)而言，食品產(chǎn)品的 EPC 中包含的信息，是貫穿食品 流通 物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)作的“線索”，食品產(chǎn)品 EPC 中應(yīng)該包含哪些信息是構(gòu)建 食品流通物聯(lián)網(wǎng) 首先需要解決的問題?？勺冃畔?是食品產(chǎn)品交易項(xiàng)目隨具體單元不同而變化的信息，如：食品產(chǎn)品的有效期、 批號(hào)、包裝數(shù)量等。 Savant 系統(tǒng)是利用分布式的結(jié)構(gòu)，層次化地進(jìn)行組織、管理數(shù)據(jù)流。食品信息采集子系統(tǒng)在各個(gè)環(huán)節(jié)收集的動(dòng)態(tài)食品信息，為食品物流跟蹤系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)來源，從而實(shí)現(xiàn)了物流作業(yè)的無紙化。在食品正式入庫(kù)前，質(zhì)檢部門會(huì)對(duì)每批產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢查。在將食品交易、出庫(kù)信息記錄到本地 PML 服務(wù)器 的同時(shí)，將該食品 EPC 編碼和 PML 服務(wù)器 IP一塊注冊(cè)到對(duì)象名解析服務(wù)器（ ONS 服務(wù)器）使其在 ONS 基礎(chǔ)構(gòu)架中產(chǎn)生對(duì)應(yīng)關(guān)系。本地對(duì)象名解析服務(wù)器將該食品 EPC 編碼轉(zhuǎn)換成 EPC 域名，并把 EPC 域名傳遞給 ONS 基礎(chǔ)構(gòu)架，請(qǐng)求與 EPC 域名相匹配的 PML 服務(wù)器 IP。本地服務(wù)器將遠(yuǎn)程 PML 服務(wù)器返回的食品信息（食品品名、類型、規(guī)格、批準(zhǔn)文號(hào)、有效期）與入庫(kù)質(zhì)檢識(shí)讀器收集到的生產(chǎn)廠商、購(gòu)進(jìn)數(shù)量、購(gòu)貨日期等項(xiàng)內(nèi)容，生成驗(yàn)收記錄，存入后臺(tái)的 PML 服務(wù)器。在食品銷售物流流程的每個(gè)環(huán)節(jié)上，只要通過射頻識(shí)讀器就可檢驗(yàn)貨物，而不需要開包驗(yàn)收，這樣，就能提高物流作業(yè)效率，還能夠保證各環(huán)節(jié)準(zhǔn)時(shí)地了解到食品倉(cāng)位的詳細(xì)情況。食品批發(fā)企業(yè)的情況相類似， 不過對(duì)于批發(fā)商而言，消費(fèi)周期可能更短，食品包裝容器可以更快的進(jìn)入回收環(huán)節(jié)。２．食品生產(chǎn)企業(yè)可以通過查詢食品物流信息發(fā)布子系統(tǒng)跟蹤食品的流通全過程、食品的交易信息，防止竄貨。本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。所以，在基于 RFID 或二維碼標(biāo)簽的食品可追溯系統(tǒng)采用 EPC 碼作為食品的唯一標(biāo)識(shí)碼，標(biāo)簽由芯片和天線（ Antenna）組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的產(chǎn)品電子碼。 圖 2 食品 追溯 物聯(lián)網(wǎng) 系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)圖（以蔬菜為例標(biāo)示） ２．信息處理 /食品控制 /跟蹤 信息處理 /控制 /跟蹤模塊是系統(tǒng)的核心功能模塊，它通過數(shù)據(jù)采集接口、信息處理、食品跟蹤和監(jiān)控 3 個(gè)接口同其他功能模塊進(jìn)行交互，從而實(shí)現(xiàn)食品的自動(dòng)處理。 （二） 食品 追溯 物聯(lián)網(wǎng) 系統(tǒng) 的實(shí)現(xiàn) １．系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù) 為了確保食品處理的完整性，對(duì)每件食品上的標(biāo)簽都進(jìn)行了唯一編碼。 圖 3 RFID 電子標(biāo)簽編碼組成 ２． RFID 中間件的設(shè)計(jì) 根據(jù)前面研究的標(biāo)簽 ID 表示方法以及 Savant 中間件的定義， RFID 中間件的功能模塊應(yīng)該包含如下幾個(gè)功能模塊： Reader 接口模塊、邏輯驅(qū)動(dòng)器映射模塊、 RFID 數(shù)據(jù) 過濾模塊、業(yè)務(wù)規(guī)則過濾模塊、設(shè)備管理與配置模塊、上層服務(wù)接口模塊 [29]。所以，對(duì) RFID 采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾處理。 六、結(jié)論與展望 物聯(lián)網(wǎng)作為一項(xiàng)新興的、前沿的技術(shù)，目前在國(guó)內(nèi)外還沒有大規(guī)模應(yīng)用的先例，同時(shí)在發(fā)展中也出現(xiàn)了頻率標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、標(biāo)簽識(shí)別準(zhǔn)確率不夠以及應(yīng)用成本較高等一些問題，因此當(dāng)前在我國(guó)食品安全監(jiān)管中實(shí)際應(yīng)用也必然會(huì)面臨許多困難。 首先非常感謝學(xué)校開設(shè)這個(gè)課題，為本人日后從事計(jì)算機(jī)方面的工作提供了經(jīng)驗(yàn)，奠定了基礎(chǔ)。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。從他身上，我學(xué)到了許多能受益終生的東西。 最后，我要感謝我的父母對(duì)我的關(guān)系和理解，如果沒有他們?cè)谖业膶W(xué)習(xí)生涯中的無私奉獻(xiàn)和默默支持，我將無法順利完成今天的學(xué)業(yè)。感謝老師