1 引言
低溫冷凍品絕大多數是農副產品，具有嚴格的季節性和保鮮期，由于對物流及時性、恒溫性和多樣性的高質量要求，在運輸、儲存、流通加工等冷鏈的各個環節損耗嚴重。在物流中，這種食品資源的巨大損耗又是非增產技術所能彌補的。加之，食品行業現有的軟件和硬件設施都不能滿足“多品種，少數量”的消費模式的要求。信息技術和信息系統的發展，尤其是追溯技術的興起，為提升冷鏈物流水平和質量提供了可行的途徑。無論是在儲存、搬運、銷售或是配送階段，實現實時物流跟蹤，建立信息追溯和信息共享機制，成為當前食品冷鏈有效解決物流追溯問題的關鍵。
2 國內外研究進展及述評
Golan E等（2002）通過對美國生鮮農產品、谷類和油菜以及牛肉制品的調查研究發現，三者經食品供應鏈跟蹤后，在食品質量安全方面出現了很大的差異。在美國，大多數要求召回的食品和農產品都被公布在美國農業部食品安全和檢驗服務的官方網站上，以便消費者根據食品包裝的標識信息來判定有問題的食品和農產品。有些企業則通過使用先進的RSS條碼系統和EAN/UCC全球統一標識系統，更為具體地揭示食品供應鏈的標識信息，如每種產品的種子、施肥、使用抗生素的情況、生產時間、生產線、生產地、生產所使用的技術和生產次序，等等。一旦某種產品出現問題，這些標識信息將能夠發揮很大的作用。在歐洲，歐盟已經采用EAN/UCC系統，成功地開展了對牛肉、蔬菜等食品追蹤的研究。通過采用條碼、GLN可以對食品冷鏈全過程中的產品及其屬性信息和參與方信息等進行有效的標識，以實現食品跟蹤與追溯。
比較而言，國內學者對于食品冷鏈物流的研究主要集中于現狀及發展對策，如曹鋒杰（2003）、劉宏偉（2004）等。在物流信息方面，張建華等（2005）基于供應鏈管理理論和RFID技術，給出了基于RFID的現代食品物流系統的體系結構、模型總體結構、子系統設計方法，并結合GIS和GPS等無線通訊技術，給出了系統的綜合集成模型。
3 食品冷鏈物流可追溯技術
3.1 條碼技術
條碼技術是目前最為成熟、成本相對較低的物流信息技術，為冷鏈物流追溯提供了可行性。一維條碼系統一般包括編碼技術、光傳感技術、條碼印刷技術和計算機識別應用技術。一維條碼技術屬于自動識別范疇，能夠準確地將信息識別、編譯、最終輸入到計算機進行數據處理。其特點是識別速度快，準確率大大提高，制作相對簡單，與之配套使用的閱讀器、打印和印刷設備也相對成熟。在冷鏈各環節中，針對不同食品，可采用不干膠、PVC條碼綁帶標簽或防盜扣等標簽，實現流通階段個體識別，倉儲時采用手持條碼讀取設備輔助作業；在超市POS則進一步發揮了條碼標簽的作用，特殊條碼標簽在售出后可回收，大大地降低了成本。因此，一維條碼技術是開發冷鏈物流可追溯系統中最為經濟實用的技術。但是，一維技術的信息容量較小，碼制占據的面積較大，低溫、潮濕、多霜等復雜環境對標簽要求較高，追溯信息標識到追溯單元上的自動化成本較高，同時受識別設備的影響，其實時性也不是很強。
二維條碼技術具有信息容量大、編碼來源廣泛、加密程度高等特點，隨著成本的降低，將更好的彌補一維技術的不足。近年來二維碼的應用越來越普及，手機內置的解碼軟件可以讓更多的消費者了解、使用基于二維碼所提供的服務。消費者通過手機實時讀取冷藏食品二維標簽的信息，獲取各環節追溯信息，在預置二維條碼軟件的手機普及的不久將來，將會非常有效的解決條碼識讀設備攜帶不便、信息量小、時效性差等冷鏈物流追溯問題。
3.2 射頻識別技術（RFID）
RFID是一種利用無線射頻方式在閱讀器和發射機（標簽）之間進行非接觸數據傳輸以讀取數據的自動識別技術。其基本原理是電磁理論，標簽進入磁場后，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息，或者主動發送某一頻率的信號，解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理。
使用RFID技術結合網絡、信息系統進行數據的采集和通信，其目的在于提高信息的采集、傳遞的效率，對食品有效地進行標識，把分散的信息集成起來，從而達到追溯的要求。以商品豬肉供應鏈為例，為了實現全程的跟蹤和監控，追溯體系需要在商品豬肉供應鏈的各關鍵節點——生豬養殖場、市境道口、屠宰場、批發市場——設置控制點，使用RFID標簽記錄追溯所需的信息。
3.3 數據庫技術
良好的物流管理信息系統離不開高質量的數據庫，物流追溯實現的基礎是物流信息數字化，要實現整個供應鏈的可追溯性，必須借助信息數據庫。要實現食品冷鏈質量的可追溯，從食品的源頭信息獲取到最終交付顧客手中的信息存儲，建立數據庫是重要的支撐。在食品冷鏈物流追
溯系統設計中，可以采用目前應用比較廣泛的關系型數據庫，通過建立實體與實體之間的聯系，即建立E2R模型，來實現對物流信息和數據的存儲、加工和處理。結合標簽技術，與廠家數據中心相連的PC端上的小標簽初始化裝置讀取小標簽的UID號，從廠家中心數據庫獲取相關產品信息及PID號并寫入，綁定信息傳入廠家中心數據庫，每一環節信息寫入后，終端消費者就可以根據標簽信息進行冷鏈物流全過程跟蹤了。
4 食品冷鏈物流可追溯系統模型設計
4.1 系統模型
針對食品冷鏈物流信息技術，建立基于RFID技術的食品冷鏈物流可追溯系統模型，食品的可追溯總體技術路線遵循著“供應——生產——銷售——消費者”這樣一條完整供應鏈，整個供應鏈過程需要實現低溫環境。以肉制品為例，在原材料采購的源頭，通過裝有電子標簽的耳標，建立每一頭牲畜的養殖檔案，通過標簽閱讀器將數據匯總至中心數據庫；在屠宰場通過稱重平臺和為生肉佩戴鉤型標簽記錄整個屠宰過程并將各種數據傳送至中央服務器；在加工分割肉工作中，通過標簽打印機打印便攜式條碼標簽標識分割肉制品，建立相關的信息追溯系統，以此詳細記錄分割肉的生產過程以及各種數據并匯總到中央服務器；最后在無線網絡可通過移動標簽或者序列號對肉產品進行查詢，以此建立牲畜養殖及肉制品生產、銷售全套管理系統。
4.2 功能及流程設計
食品冷鏈物流追溯系統是對各類食品物流信息的相關數據進行收集、組織、存儲、更新和維護，最終方便各節點、消費者、監管部門進行追溯查詢。主要功能模塊應包括：數據庫系統、電子商務查詢系統、標簽管理、車輛定位、安全檢測等。這些功能實現的基礎是：食品冷鏈中各節點都必須按照既定的格式詳細記錄食品的進貨和出貨以及中間加工過程的信息，并嚴格實行食品的批號管理，追溯系統必須記錄食品從生產基地（或農戶）發貨直到消費者收貨為止的整個過程的產品批號，以此保證整個物流過程可追溯的連續性。
具體的物流和信息流程可以設計為：利用RFID數據采集技術，將食品產地信息、車輛信息、食品信息等信息寫入RFID標簽，獲取初始信息，然后RFID閱讀器部署在生產、加工食品倉庫、配送中心、運輸食品的車輛、收費站、港口、碼頭、倉庫、貨場等不同站點，閱讀器以一定的頻率自動無線掃描途經的RFID電子標簽，將掃描后的信息通過信息通道傳到監控中心，監控中心啟用GIS，一方面將各類信息存入數據庫，另一方面通過電子地圖實時顯示食品的種類、數量、來源、去向等信息，方便管理人員管理。如果運輸過程中出現危險事故，可以通過GPS/GSM遠程控制執行指令到載有GPS/GSM接收器的車輛，通知司機調整行動計劃，同時改變電子標簽中存儲的信號量值，監控中心通過機站檢測到該增量信號時發出警報，在電子地圖上突出運輸車輛的方位以及運輸物品信息。在終端消費者層面，為了讓消費者清楚地了解保鮮食品的生產模式，以及保鮮食品的質量，可以開發集成免費電話、短信、互聯網網絡、手機二維條碼的電子商務綜合平臺。這個平臺能確保保鮮食品廠家與消費者的信息共享，提高消費者對廠家的信賴。
4.3 開發建議
4.3.1 系統中標簽形式的選擇
在生產階段，電子標簽上主要記錄生產養殖的相關信息，如養殖場編號、運出時間、運送批次等，而且這些信息要和生產企業自身的信息系統數據庫相聯系，以便查詢生產過程的細節信息。在各個生產企業都設置RFID讀寫設備，可以實現食品信息的寫入。在加工環節，采用的電子標簽內含有食品在生產過程的相關數據和加工環節中添加的信息，如加工企業編號、加工日期、加工批次等。這些信息和企業當地數據庫相關聯，便于食品管理中心查詢。加工企業和食品進口企業都配備RFID讀寫設備。在運輸環節，集裝箱運輸采用的電子標簽數據內容包括集裝箱內食品信息、食品溫度信息、車輛置信息、運送車輛信息和運送時間等。這些信息和物流企業本地數據庫相關聯。在倉儲環節，可以主要選擇成本更為低廉的條碼標簽，結合關聯數據庫，標簽內關聯原來食品信息，并且記錄安裝時間和批次。倉庫內部在叉車或者工作人員身上佩帶RFID電子標簽，內有員工或叉車的ID號，可以有效地利用資源，使得倉儲過程更加高效快捷。在食品配送和銷售環節，配送車輛實現GPS定位，相關食品的標簽亦可以條碼標簽為主，在一些重要食品上加貼電子標簽，而在一些廉價的食品上則采用條碼，兩者信息相互關聯，以方便銷售人員和消費者的及時識讀。
4.3.2 數據共享和信息平臺建設
數據共享和信息平臺建設可以有效解決“信息孤島”問題，避免各節點獨立的信息系統運行。統一各節點數據格式、建立共同的單證標準、開發兼容的數據庫系統，最終實現數據的標準化，這樣為各方數據共享提供了可行性。建立各方參與的公共信息平臺，可以實現食品從生產到餐桌的全過程監控，滿足消費者知情權和選擇權，保護消費者權益。數據共享的結果是，消費者可以通過此系統，了解食品的生產、加工和流通過程，包括產地環境，農藥、化肥等各種投入品的使用情況，并可以追溯食品的質量問題；食品管理者、物流運輸企業可以通過此平臺及時獲取有關食品生產、質量及食品運輸狀態的信息（如食品品種、數量、食品在途情況、交貨期間、發貨地和到達地、食品的貨主、送貨責任車輛和人員等）；政府監管部門則可以進一步提高食品安全保障水平，保證最終使優質安全食品經透明的供應鏈達到消費終端，優質優價，讓從事優質安全食品生產和加工的企業獲利，促進優質安全食品生產和加工事業的快速發展。
5 結論
保鮮食品經由生產、加工、包裝、運輸、儲存、分送、接收等一系列環節到達消費者手中，物流過程的可追溯性是保障食品安全的重要舉措。追溯體系是一條環環相扣的鏈，如果某個環節斷了，就無法繼續進行追溯了。基于條碼和RFID技術的食品冷鏈物流追溯系統模型的構建，將圍繞保鮮食品物流，將RFID技術與條碼技術有機結合，充分發揮各自所長，從而形成貫穿整個冷鏈的食品安全監管體系，為冷鏈各節點企業、政府監管部門、終端消費者提供了透明化的食品安全保障。后續的發展要解決RFID標簽的成本問題和標簽識讀的便利性問題。畢竟，一些食品的本身價值并不大，使用RFID和標簽閱讀器所增加的成本相比之下顯得過高。