追溯技术（精选12篇）
追溯技术 篇1
摘要：茶叶是一种经济作物, 属于农产品的范畴。农产品的质量安全关系到国计民生。本文首先谈到了现阶段茶叶追溯系统的问题, 然后分析了构建茶叶质量追溯系统的意义和RFID技术的特征, 并在此基础上针对基于RFID技术的茶叶物流追溯系统提出了相关的设计思路, 希望能够对茶业发展带来一定的帮助。
关键词：RFID技术,茶叶,物流追溯系统
我国是茶叶的发源地, 也是世界上第二大茶叶出口国。近年的茶叶出口反映了很多茶叶品质监管上的问题。茶叶是一种特殊的农产品, 一般的农产品追溯系统并不适合茶叶领域。设计者应该从茶叶的特性进行设计, 开发出基于RFID技术的茶叶物流追溯系统, 当然这也是行业发展的需要。
1 现阶段茶叶追溯系统的问题所在
据数据统计发现, 目前国内的农产品追溯系统没有可视化功能, 消费者所能看到的系统代码过于复杂难懂, 也就是说, 消费者并不能通过此类追溯系统掌握与产品相关的各类信息。为了有效提升用户的信任度, 农产品质量安全追溯系统应该加入诸如产地和加工过程等的具体信息。和肉类等其他农产品相比, 茶叶的质量安全追溯问题并未得到国内相关学者的过多关注。起初, 追溯系统录入的信息是茶园监管员所填写的材料, 这毫无疑问会拖慢数据反馈的速度, 并在一定程度上导致信息阻塞。随着科技的发展和时间的推移, 农产品追溯系统中开始出现条码技术的影子。虽然, 条码技术属于新兴技术, 但是条码技术存在着一些不足, 例如条码易脏易损且存储信息少。条码技术是一种以网络为基础的技术, 要是不具备网络环境, 那么条码技术的存在感就会大大降低。除此之外, 工作人员需要读取条码内的信息时, 就需要使用机器近距离扫描, 这就在无形中增加了工作人员的工作量。并且, 对于正在流通中的茶叶信息, 条码也是无法读取的。最需要指出的一点是, 条码可以被复制, 从而造成市面上出现很多以假乱真、鱼龙混杂的茶叶, 这对于茶叶产业的发展是极其不利的。茶叶追溯系统需要在编码机制的辅助下构建, 但是目前通用的编码机制却与茶业追溯系统的构建存在抵触性。茶叶是一种特殊的农产品, 追溯系统设计者应该具体问题具体分析, 看到茶叶的特殊性, 并从茶叶的角度出发构建追溯系统。另外, 编码信息中的代码晦涩难懂, 在某种意义上不适合茶园追溯系统。
2 构建茶叶质量追溯系统的意义
茶叶是一种经济作物, 属于农产品的范畴。农产品的质量安全关系到国计民生。由于中国是世界上人口大国, 相关部门对于食品数量的重视程度要大于食品质量。随着国内改革开放的推进, 社会经济得到了较大的发展, 人们逐渐步入小康时代, 因此对于食品的质量也提出了相关要求。近年来, 国内出现了很多重大食品安全问题, 在较大程度上动摇了人们对于食品的信任度。要是不解决这一问题, 就会使我国的国际形象大打折扣, 同时也会给我国农产品对外贸易造成阻碍。在这种情况下, 质量安全监管体系的构建和完善工作刻不容缓。我国是世界上的茶叶出口大国, 要是质量把控不过关, 就会使茶叶上的农药残留超标, 从而对茶叶出口和茶农的创收带来不好的影响。茶叶质量追溯系统的构建可以促进该问题的解决, 并从较大程度上提高茶企的信息化管理水平。当然, 茶叶质量追溯体系包含诸如茶叶原产地和加工工艺在内的各类信息, 这既在较大程度上维护了购买者的知情权, 同时也提升了他们对于茶叶的信任度。在国内茶叶市场中不乏“以次充好”的现象, 一些不明真相的消费者白白花了冤枉钱却买到了口感和品质都欠佳的茶叶。针对这一问题, 构建茶叶质量追溯系统可以帮助购买者鉴别名牌茶叶的真伪, 从而买到放心产品和良心产品。除此之外, 茶叶质量追溯系统可以在较大程度上提高监管单位的工作效率, 使监管单位更快地发现茶叶品质问题的原因, 并将不良影响控制在最小范围。茶叶本身是茶文化的载体现, 是一种具有文化附加值的农产品。茶叶质量追溯系统可以向人们展现茶叶本身独特的魅力和文化内涵。
3 RFID技术介绍
RFID是英文“Radio Frequency Identification”的缩写形式, 意思是“射频识别”。总的说来, 通过空间耦合, RFID技术可以在自动获取目标信息的同时得到有关数据。和条码技术相比, RFID技术有着更多优点, 比如读取写入信息灵活便捷和耐磨性高等。正是由于这些特点, RFID技术才在食品追溯系统领域和图书馆追溯领域得到了较多的应用。RFID系统由三部分构成, 它们分别是计算机、阅读器和电子标签。阅读器主要负责数据的接收和写入, 当然这些数据是RFID标签所读取的, 并在读取完成后将写入RFID标签内, 所以阅读器又在业界被相关人士称作“信号接收机”。电子标签则是数据的载体, 其主要作用是负责数据流与实物流的同步, 因此也被设计者们称作“信号发射机”。计算机是我们再常见不过的工具, 其在RFID系统中主要起到串联阅读器与电子标签的作用。这三部分缺一不可, 否则RFID系统就无法运行。简单来说, 通过空间耦合, 阅读器发出的射频指令将自动被RFID标签所获取, 并借助感应线圈内的能量将RFID标签中的信息发送到阅读器内进行解码操作, 最后并将数据信息传入计算机内接受处理。这事实上正是RFID系统的工作原理。
和诸如条码技术在内的传统技术相比, RFID技术具有更多特点。经过人工验证表明, RFID技术不仅适合自动化控制环境, 同时还可以用于半自动化控制环境。RFID技术有着四大优势。第一, RFID技术具有较大的存储空间和较高的安全性。RFID标签的存储容量远在条码之上, 还支持加密功能, 这就在较大程度上增加了数据和信息的安全性。第二, RFID标签支持数据快速写入的功能, 并且还满足动态通讯的需要。要想在RFID标签内添加数据, 操作人员只需要打开阅读器进行简单编辑即可。对于同频率范围内的数据, RFID系统阅读器能够实现动态跟踪。第三, RFID技术有着较为广泛的适用范围。RFID技术支持无线通讯, 所以其在多种恶劣环境下均能够确保数据的完好, 这就在无形中提升了RFID标签的使用寿命。第四, RFID技术支持快速识别功能。在无光源条件下, RFID技术同样能够获得具体的产品信息。在具有可靠光源的情况下, RFID标签具有三十米以上的读取范围。此外, RFID系统内的读写器可以有效识别该区域内的多个标签。
4 基于RFID技术的茶叶物流追溯系统设计分析
4.1 系统流程
茶叶物流追溯系统主要应用于具备一定规模的茶企。茶叶物流追溯系统应用RFID技术获取栽培、加工、装运和追溯这四大环节的数据信息, 并且在品质认证下利用编码内容编写RFID标签。除此之外, 该系统同时也支持谷歌地图APT的二次开发工作, 这对于构建以浏览器为基础的追溯模式有着较大的帮助。若消费者想要了解与所买茶叶相关的供应链信息, 他们只需要对查询RFID标签即可。
4.2 系统功能
茶叶物流追溯系统同时满足购买者、茶商和安全监管部门的使用需要, 该系统在某种意义上是三者的信息交互场所。茶叶物流追溯系统主要包含三个方面的内容, 即质量监督功能、产品追溯功能以及认证监管功能。这三大功能对于茶叶物流追溯系统作用的发挥有着重要的意义。茶企管理者可以在RFID技术的协助下构建系统数据库, 安全监管部门进行质量检测并发送相关报告, 消费者在这种情况下可以有效知悉茶叶信息。
4.3 茶叶监管代码
茶叶监管代码是RFID标签所录入的信息, 对于茶叶追溯系统而言有着不可或缺的作用。通过识别茶叶监管代码, 可以有效获取茶叶物流追溯系统内的相关信息, 并将茶叶在各个环节中的相关信息组成一个有机整体。RFID标签看似简单, 实则包含三个部分, 分别为EPC区、TID区以及RESERVE区。对于监管代码而言, 数字不同, 其所代表的意义也就不同。
4.4 系统数据库
系统数据库应该建立在三类数据的基础上。这三类数据包括有助于地块编码的茶园数据、有助于品质监督的茶企数据、有助于动态追踪的供应链数据。这三类数据在系统数据库中并非各自独立, 而是相互联系的。此外, 系统数据库还可以简单分为空间数据库以及属性数据库。它们都属于系统数据库的一部分, 并在地块编码数据库的支持下相互关联, 确保了后期的数据共享。
5 结语
RFID技术有着读取写入信息灵活便捷和耐磨性高的特点, 因此RFID技术才在食品追溯系统领域和图书馆追溯领域得到了较多的应用。近年来, 随着茶叶问题的突出, 构建基于RFID技术的茶叶物流追溯系统迫在眉睫。和传统的食品追溯系统相比, 该系统有着诸多优势, 比如其具有较大的存储空间和较高的安全性, 且RFID标签支持数据快速写入的功能。
参考文献
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追溯技术 篇2
一、国外现状
1、欧盟（1997）
1997 年由于疯牛病的蔓延，欧盟各国开始了对牛肉质量跟踪与追溯系统的研究和建设，2004 年，要求在欧盟范围内销售的所有食品都能够进行跟踪与追溯，否则不允许上市销售。
2、日本（2003）
日本政府在牛肉生产供应制中全面导入信息可追溯系统，并在商品的流通器上安装IC 芯片卡，消费者可在店铺的终端上通过互联网输入包装盒上的牛身份证号码，获取所购商品的系列信息。
3、美国（2002）
FDA 公布了《食品安全跟踪条例》，要求所有涉及食品生产、运输、配送和进口的企业要建立并保全相关食品流通的全过程记录。
二、国内现状
1、蔬菜产品（2004）
我国关于食品追溯体系的研究始于2002 年，2004 年由北京市农业局和河北省农业厅共同承担农业部的进京蔬菜产品质量溯源制度试点项目”，向北京市新发地和大洋路两个批发市场供货。
2、肉制品（2005）
福建省首个肉品质量查询系统于2005 年8 月在厦门市正式开通，这种系统可让消费者获知肉品生产经营的系列信息。
3、婴幼儿配方乳粉（2013）
2013 年5 月31 日，国务院提出按照严格的药品管理办法监管幼儿奶粉质量，采用电子监管码等手段，做到全程可追溯，各省陆续开展电子信息追溯系统，实现流通环节的全程监管，确保对产品能够快速辨别真伪。
三、发展趋势
对于追溯系统，从国外至国内的发展现状显示，国家政策法规不断地完善以及对从2009 年至2014 年全国奶制品防伪、防窜货系统的市场规模以300% 的递增速度表明食品追溯系统的建立及实施是一种必然趋势。科技在不断发展，智能手机迅速普及。据统计微信的注册用户已经突破6 亿人。这就为我们的一种全新的科技产品的面市打下了良好的基础。一种基于二维码扫描就能轻松辨别真伪和原产地“源品汇追溯系统”应运而生。
食品包装印刷中追溯码的隐藏技术 篇3
采用特殊的防伪工艺和防伪材料， 如激光光刻、激光全息图、激光防伪、荧光防伪、磁性防伪和隐形油墨等，可以把追溯码隐藏到食品包装中，但是它们的成本通常也很高，一些零售价格较低的食品则无法承受。下面重点研究使用数字水印防伪、隐形光栅防伪、二维码防伪、网屏编码防伪和RFID技术来实现食品包装印刷中追溯码的隐藏。这些隐藏技术直接在包装印刷的过程中来实现，不需要增加太多的额外成本。把追溯码嵌入到食品包装中，取代了实物的追溯标签，节省了标签成本，而且追溯码在视觉上是不可见的，在一定程度上能防止被仿造假冒，并且这些隐藏技术本身就具有一定的防伪作用，可以增加包装的防伪功能。使用对应的解码手段或者设备就可以从包装中提取到追溯码，完成食品的安全追溯功能。
追溯码的隐藏技术
1.數字水印技术
数字水印是基于内容的非密码机制的信息隐藏技术，通过对数据的内容做微量修改来嵌入水印信息，从而达到信息隐藏的目的。该过程不影响原来数据的正常使用，不改变原媒体的外观，是迄今为止唯一可以跨媒体应用的信息安全与防伪技术。嵌入的水印信息可以通过技术软件或者特定的设备提取出来。当前，在国际研究领域中盛行的数字水印技术是采用信号分析的理论，通过傅里叶变换、小波变换等手法，寻求肉眼不易发现的地方埋入信息。一个完整的数字水印系统包括两个阶段，即水印信息的嵌入和水印信息的提取。在食品包装印刷中运用数字水印的原理与在普通数字媒体中运用的原理基本上是一样的，只不过印刷品是以半色调的网点来再现连续调原稿的层次和颜色变化，而在提取或检测水印过程中要对印刷品进行扫描，在扫描中有一个模/数转换过程。因此在数字水印嵌入和提取或检测过程中，必须结合半色调加网技术和模/数转换的算法，把追溯码作为水印以视觉不可见的形式隐藏在食品包装印刷中，通过特定的检测设备就能提取到追溯码的信息，进行食品的安全追溯。
2.隐形光栅防伪技术
隐形光栅防伪技术是基于半色调图像加网技术与光栅材料的光学折射特性相结合的防伪方法。该方法主要用于对半色调图像进行防伪设置，半色调图像经过防伪处理后，隐藏在图像中的信息只能通过特定的光栅才能看到，如图1所示。该方法简便易行，对设备及印刷工艺没有太高的要求，在不增加生产成本的情况下即可达到防伪的目的，因此该防伪技术有较好的发展前景。
隐形光栅防伪技术又叫开锁防伪技术，隶属于版纹防伪技术。它是利用光线的干涉原理，通过线条的变化来表现隐藏文字和图像等信息，加上制作的膜片，稍稍调整角度即可使隐藏信息显现出来的一种防伪技术。隐形光栅防伪技术属于二线防伪技术，也是隐藏防伪技术，需要工具才能检验。该技术的设计在制版中完成，在印刷中实现，不增加额外的制作成本，其素材在选择上不受限制，制作形式极为广泛。它是一种利用光学原理进行信息隐藏的技术，使用相应的解码设备解码后可以显示出事先设计的隐含信息，起到了一定的防伪效果，非常适合运用到食品的外包装上。
3. 二维码技术
早期国际上普遍采用印刷EAN.UCC一维条码来嵌入追溯信息，它最大的优点在于简化输入，使用条码读取设备就可方便地进行信息输入，但是由于一维码存储的信息量小，在一定程度上使其应用范围受限，因此产生了二维码（Dimensional Barcode），图2为市面上见到的一些二维码。二维码是在两个方向（垂直和水平）上进行的编码和解码，使用平面（二维方向上）分布的图形来记录数据符号信息的，在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，这大幅增加了编码容量以及完善了编码加密机制，从而拓展了它的应用范围。通过图像输入设备或光电扫描设备就可以自动识读以实现信息的自动处理。
然而，二维码不能隐含于文字、商标、图案等之中，必须独立地印刷在包装的某一部分上，不易于暗号化，置放在明处容易被造假者仿冒，防伪安全性差，而且二维码的编解码是公开的算法，因此二维码的防伪和防复制是需要解决的问题。二维码最大可以存储1000个左右的汉字，存储空间相对较大，因此我们可以采用信息加密的方式解决防伪和防复制的问题，加密后的二维码必须通过相应的解密算法才能读取到相应的信息，否则读取到的将是一堆乱码，从而无法使用。防伪二维码的出现为食品的追溯和防伪辨识提供了一种更加简单便捷、准确详实的方法，加大了造假者的造假成本，使其无利可图。
4. 网屏编码防伪技术
网屏编码防伪技术是天津阿波罗信息技术有限公司总裁顾泽苍在国家有关部委的直接支持下，经过长期的开发研制出来的具有自主知识产权的国际领先水平的编码新技术。最初，网屏编码是针对一维码和二维码的不足研制的，实际其应用领域远远超过了一维码和二维码的应用。网屏编码技术就是将传统的由有限的数字组成的肉眼可见的二维条码，转换为无限容量且隐形的网屏编码，通过改变图形网点的不同位置、不同方向、不同形状等方式排列组合，满屏编码覆盖在包装的最底层，从而达到不可复制、难以破译的效果，如图3所示。网屏编码防伪技术隐藏到包装印刷图像中的信息，即使专业人员使用高精度设备也不容易识别出在什么地方埋有信息，更不易破解出信息的内容。
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网屏编码防伪技术是一种可在使用印刷机印刷文字或图像的同时，大量埋入不同文字或图像的编码新技术。它实现了真正意义上的数字化纸张，在A4纸上最多可植入6万个以上的汉字，存储60KB以上的声音、图像、视频以及Word、Excel等任意格式的文件。此外，在纸介质上即使埋入彩色图像，其画质也不会受到影响。它超强的抗攻击能力更是令人刮目相看，即使纸张污染、破损仍然可以正确识读出隐藏的信息。网屏编码技术的信息植入是通过计算机方式处理的，一次成型为印刷品菲林或是CTP版，采用普通油墨正常印刷即可，印刷时无需二次印刷，在整个工艺流程中无需增加任何工艺成本，用Speakun识别器读取信息就可以发出声音。
5.RFID技术
RFID是英文“Radio Frequency Identification”的缩写，即无线射频识别技术，是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境中。RFID电子标签除了目前成本相对较高，它具有体积小、容量大、寿命长、穿透力强、可重复使用、支持快速读写、可定位和长期跟踪管理等特点，在食品安全质量管理方面有着极大的应用潜力。
使用RFID读写器将食品的追溯码存储到电子标签芯片中，可以无线读取，多次写入和修改。芯片里的数据除了采用密码保护外，还可用一些加密算法和认证过程来实现安全管理，造假者很难破解和仿造出一模一样的电子标签。而且使用RFID技术可以一次同时读取多个标签，加快食品的流通速度，提高食品供应链的效率。但是由于目前缺少国家标准，仅有一些行业标准，不同企业使用的频率、编码及数据内容等都可能会存在差异，读写器和标签难以完全通用，不同企业之间的数据交换和协调受到了限制。
数字水印技术、隐形光栅防伪技术和网屏编码防伪技术隐藏的追溯码信息是不可见的，在视觉上对食品包装图案本身影响很小，几乎看不出来，然而二维码和RFID在食品包装上是视觉可见的。二维码不再仅仅是那些简单的黑白的小方框了，现在市面上已经出现了很多美观和具有创意的彩色二维码，印刷在食品包装上也非常美观。但是很少见到把RFID电子标签直接印刷到食品包装上，大部分都是通过裱贴工艺将RFID电子标签嵌入到包装夹层中，但仍然可以考虑把它直接印刷到包装上，融合其他包装装潢元素做出很好的食品包装。
数字水印技术、二维码技术和网屏编码防伪技术追溯码信息一旦嵌入进去就无法再添加或者修改了，而使用RFID电子标签可以在追溯的各个环节对嵌入到标签中的信息进行添加、修改和删除等操作。数字水印主要用于解决电子文件的防复制或防篡改等安全问题，对于抵抗印刷扫描信息容易被破坏这方面，水印算法还有待改进和提高，但作为印刷防伪的新技术，其优势也是很明显的。隐形光栅防伪技术主要用于对半色调图像进行防伪，它的使用范围容易受制于包装装潢设计的内容。二维码是视觉可见的，并且编解码算法公开，容易被復制假冒，用于防伪最好使用防伪二维码。但正是由于二维码编解码算法公开，目前它的应用范围是最广的，使用的人群也是最多的。网屏编码防伪技术非常优秀，但它属于商业专利，编解码算法是保密的，大范围普及应用比较困难。RFID电子标签中的数据存储容量大，可一次同时读写多个标签，可实现加密、数字签名和认证等防伪功能，但标签成本相对较高。
本文介绍的各种食品包装印刷中追溯码的隐藏技术，不需要增加太多的额外成本，在现有的食品包装印刷的基础上把追溯码隐藏到包装中，既节省了追溯标签成本，又能起到一定的防伪作用。通过解码手段或设备把追溯码从食品包装中提取出来，还能实现食品的安全追溯功能。企业可以根据自身的特点选择一种或者综合几种隐藏技术，把追溯码巧妙地隐藏到食品包装印刷中，加强食品包装的防伪和追溯水平。
追溯技术 篇4
文献综述
食品可追溯系统
为了加强食品安全信息的传递、控制食品源头的疾病危害以及保障消费者的利益, 从上世纪90年代开始, 西方很多国家提出了食品可追溯系统。欧盟在2000年发表的《食品安全白皮书》中将食品可追溯性解释为:“在生产、加工及销售环节中, 对食品、饲料、食用性动物及可能成为食品或饲料组成成分的所有物质的追溯或追踪能力。”通俗的来说, 食品可追溯系统就是食品从田间到消费者餐桌的各个阶段中的信息可以逆追踪的一种系统。国内对食品可追溯系统的研究绝大多数是对于系统构架的研究, 以及企业对系统实施的研究。最对消费者研究的是徐玲玲及吴林海提出了政府的干预政策的重要性及对消费者认知和态度研究的必要性。
综上所述, 国内对食品可追溯系统的研究大多针对于系统的构架, 对影响消费者系统采纳的研究仍处于空白阶段, 所以本研究使用了信息系统领域比较成熟的技术接受模型来研究消费者对食品可追溯系统的感知价值及使用意图。
研究模型及假设
研究模型
文献综述表明, 影响消费者对系统使用意图的因素较为广泛, 在这里我们基于技术接受模型, 使用了易用性和有用性作为影响因素, 同时由于感知价值是在心理学和社会学等研究中对消费者行为影响比较大的因素, 在很多前人的研究中都出现过, 所以本研究也使用了感知价值作为影响消费者食品可追溯系统使用意图的因素之一。由于食品可追溯系统本身属性的研究比较缺乏, 本研究选用了信息系统研究中较为重要的系统信任性, 安全性和创新性作为影响易用性和有用性的外部变量来进行研究。
研究假设
食品可追溯系统外部变量与易用性、有用性之间的关系。
在信息系统领域, 关于信任的研究很多, Chircu et al.将信任引入到技术接受模型中, 通过实证分析得出了信任对系统的易用性和有用性有影响, Pavlou以及Genfen et al也验证了在网络银行系统中信任对易用性和有用性的影响。因此我们假设在食品可追溯系统中, 如果消费者对于系统有一定的信任, 会对系统产生良好的感知, 这种感知对直接影响消费者对系统易用性和有用性的判断,
研究方法
根据图2的模型, 本研究的问卷共有7个因素, 分别为食品可追溯系统的信任性、安全性、创新性、易用性、有用性及消费者的感知价值和使用意图。问卷共23项指标, 每个指标采用了7点李克特法 (Likert) 来测度其值, 1代表非常不同意, 7代表非常同意。
信任性指标来自Lippert, Vijayasarathy, 包括“使用可追溯系统的食品的流通路径是可以信任的”“使用可追溯系统的食品品质是可以信任的”“食品可追溯性系统提供的信息是可以信任的”。
安全性指标来源于Arkley&Riddle, 包括“如果食品出现问题, 使用可追溯系统可以很快找出问题产品”“食品可追溯系统可以明确食品生产者的责任”, “如果食品出现问题, 可以快速追踪到问题的源头”“食品可追溯系统可以减少消费者的风险”。
创新性指标使用了Rogers的研究, 包括“使用食品可追溯系统是一件创新的事情”“比别人早使用食品可追溯系统是创新的事情”“对食品可追溯系统的了解是一件创新的事情”。
易用性和有用性的是使用了Davis和Pavlou的指标修改而成, 易用性包括“食品可追溯系统学习起来很简单”“食品可追溯系统使用起来很方便”“要得到食品可追溯系统中的信息很简单”。有用性包括“由于食品可追溯系统, 可以得到品质好的食品”“由于食品可追溯系统, 可以得到相对的利益”。
感知价值使用的是Koller的指标, 包括“这件产品看上去有价值”“这件产品物有所值”。使用意图指标是基于Oliver的研究修改而成, 包括“我会购买有可追溯系统的食品”“我会再次使用食品可追溯系统”“我会推荐别人使用食品可追溯系统”。
本研究基于某生鲜农产品零售商, 其产品通过QR码构建了食品可追溯系统, 消费者可以通过手机扫描QR码得到产品的产地、运输时间和检验检疫报告等信息。本研究调查对象为使用过该QR码的顾客, 2014年10月进行了一次预调查后, 2015年2月投放了550份问卷, 手工排除掉不和规范的问卷后, 最终问卷数量为470 (85.5%) 份。
研究结果
本研究采用了SPSS 18.0测量了量表的信度。所有量表的Cronbach’sα值均大于0.7。根据Nunally的建议, α值大于0.7表明量表具有高的信度。
同时本研究进行了探索性因子分析来测量量表的效度。首先进行了巴特立球形检验, KMO值为0.927, 并且结果在P=0.000的水平上显著, 显示适合做主成分分析, 采用了最大方差法对因子进行了旋转, 所有的因子负荷量大于0.5, 表明量表具有良好的收敛效度和区别效度。
讨论
追溯技术 篇5
夏季可以说是吃冰棍的季节，而冰凉爽口的冰棍的确能在炎夏带给我们意思清凉感觉。但是很少有消费者会注意冰糕包装上的配料表。如果你认真检查产品包装就会发现，目前市场面上广受消费者喜欢的水果味冰棍其实根本不含水果，其所谓的“水果味”只是通过多大十余种的添加剂和香精实现的。
这个结果让众多爱吃冰棍的人大吃一惊，表示难以接受。一根冰棍十多种添加剂，让我们不禁担心冰棍的安全性。即使买大品牌的产品，情况也如此。比如雀巢笨NANA，说的是水果味冰棍，但是看产品配料你会发现，“水果味”只是由各种添加剂调和成的味道，其实和水果毫无关系。除了冰棍味道是有添加剂调和成的，冰棒鲜艳丰富的颜色也是由各种着色剂组合成的。这样看来，一根冰棍有十几种添加剂也不足为怪。
冰棍上各种数字代码让消费者摸不着头脑，试想这些食品添加剂代码有几个普通百姓能够辨识出?这是厂家故意为之还是国家规定如此?即使国家规定可以这样做，厂家有没有考虑消费者能不能够看明白?抑或就不想让消费者看明白?标注水果味却没水果，含糊其辞的广告宣传方式很容易误导消费者，这种文字游戏还要玩多久?一根小小的冰棒让消费者彻底给迷惑住了。
以前几毛一根的冰棍现在动辄都要几块钱，但高价带来的只是口味更多，颜色更美，食品安全性一再被食品企业忽略。其实随着食品安全意识提高，消费者对吃到嘴里的东西的口感和外观有更高要求，对食品安全和品质更加重视，如果食品企业忽视了这一点，想以“外在美”掩人耳目的话，早晚会被消费者识破。这种掩耳盗铃自欺欺人的做法也不利于企业长久发展。
一根小小冰棍折射出我们食品安全大问题，中国食品网小编觉得，除了国家出台相关法律规定，统一冰棍添加剂种类，类别，添加量外，还需要加强知识普及，让更多消费者对食品添加剂有更理性的认识，可以在选择食品时候有据可依。企业对消费者也有告知权，不能玩文字游戏，让消费者猜来猜去。
商品追溯信息平台“E追溯”上线 篇6
此次超市追溯体验活动主要针对肉类和蔬菜类产品，并首先在北京家乐福超市和永辉超市等12家门店推广。消费者用手机扫描关注“E追溯”微信公众号后，通过其中的“扫码查询”功能扫描可追溯商品价签上的二维码，就能查看商品的溯源信息。
编辑点评：食品药品安全问题频频发生，在日常生活中，人们总是担心自己购买的食品药品是否安全？所用的材料是否可靠？生产和流通过程中是否受到污染？遇到了问题商品该怎么处理？这些问题的解决，都要有赖于商品电子追溯体系的建设与完善。
国际上，欧盟、美国、日本等发达国家和地区早在20世纪初期就已逐步建立安全可追溯制度。2002年，欧盟以法规形式对食品、饲料等关系公众健康的产品强制实行从生产、加工到流通等环节的追溯制度，2006年推行“从农场到餐桌”的全程控制管理。美国要求企业必须建立食品可追溯制度，同时所有涉及食品运输、配送和进口的企业要建立并保全相关食品流通的全过程记录。日本引入欧盟的食品可追溯制度，于2001年建立了肉牛可追溯系统，随后逐渐扩展到其他农产品种类，到目前为止，日本对所有农产品均已实现可追溯管理。
自2010年以来，我国商务部陆续开展了肉类、蔬菜、中药材、酒类等产品电子追溯体系建设，积极探索运用物联网技术解决产品溯源问题。“E追溯”微信公众号的正式上线，就是要让社会公众更加方便、快捷地了解追溯体系、关注追溯体系，亲身参与到追溯体系的建设运行中来，拉近追溯体系与社会公众的距离，让追溯体系走进千家万户，让追溯商品走上百姓餐桌，让追溯理念深入人心。
据悉，下一步商务部将进一步扩大可追溯商品的种类和参与企业的数量，并努力在全国构建统一、标准、公开的平台，确保商品的可追溯性，保障老百姓的“餐桌安全”。
追溯技术 篇7
江西省是一个猪肉产品生产和消费大省。改革开放以来,随着猪肉产品数量问题逐步解决和人民生活需求的不断提升,在不放松产品数量生产与供给的基础上,猪肉产品安全的重点逐步向产品质量安全转移,政府和社会对于猪肉产品质量安全更加重视。我国政府的农畜产品质量安全管理体系正在得到加强,新出台、修订了若干与农畜产品质量安全相关的文件、法规、政策、技术标准等,农畜产品质量安全水平在不断提高。因此,建立一个适合国情、省情的猪肉安全可追溯系统是实现猪肉安全生产的重要保证。此系统可以对猪肉整个生产和流通过程进行信息记录,并在出现猪肉安全问题时从单块猪肉追溯到生猪个体,甚至整批生猪,方便监管部门和流通领域的企业快速采取应对措施。为了实现信息追溯,我们尝试对猪肉产品在流通领域的环节实施可追溯编码。本文提出编码思想后,初步设计一个编码结构,并通过对几种常见一维编码技术的比较分析,选定追溯系统所使用的编码方式。
1 编码思想与结构
目前,国内掀起农畜产品质量安全追溯系统研究的高潮,全国各地不断开发各种农产品质量安全追溯系统,各具特色,对保障农畜产品安全发挥了重要作用。
本研究基于对江西省农业产业化龙头企业国鸿集团进行调研,对该企业的猪肉产品流通环节的调研,结合江西省教育厅青年科学基金项目“基于Web GIS的江西省农畜产品监管追溯系统的开发研究”和江西农业大学自然科学基金项目“农畜产品监管可追溯编码模型的开发实施研究——以江西省为例”的研究,参照农业部发布的《NY/T 1431-2007农产品追溯编码导则》标准,分析江西省猪肉产品流通追溯的具体需求。我们选择使用层次编码法,从而既可以对整头(匹)的农畜产品进行编码,又可以在其胴体分割成独立包装后根据分割加工的工序需要,先读取对应胴体的唯一标识编码,再复制和增加下级识别编码,写入对应该胴体的分割包装的电子编码内,确保分割包装的标识与其被分割加工的母体的标识一一对应。这种编码方法的使用,保证了追溯系统能从任意一个分割包装的编码找到该产品的母体、流通渠道(批发/零售企业)、生产企业、生产日期、生产批次等信息,为追溯系统、预警机制和信息通报制度的实现提供信息保证。我们的编码拟采用的结构如图一所示。
2 常见一维编码技术
世界上约有225种以上的一维编码,每种都有独有的编码规格,规定每个字母(可能是文字或数字或文数字)是由几个线条(Bar)及几个空白(Space)组成,以及字母的排列。一般较流行的一维编码有UPC码、EAN码、128码、三九码等。为满足不同的应用需求,陆陆续续发展出各种不同的条码标准和规格。时至今日,一维编码技术已成为商业信息化不可缺少的基本条件,故一维编码又被称为商品条码。
2.1 UPC码
UPC码(Universal Product Code)是最早大规模应用的条码,主要在美国和加拿大使用,其特性是长度固定、连续。其中,UPC标准码(UPC-A码)和UPC缩短码(UPC-E码)应用最为广泛,也被称万用条码,如图二所示。
2.2 EAN码
EAN码是国际物品编码协会制定的一种商品用条码,通用于全世界。EAN码符号有标准版和缩短版两种。标准版使用13位数字表示,又称为EAN13码,如图三(a)所示;缩短版使用8位数字表示,又称EAN8码,如图三(b)所示。两种条码的最后一位都设置为校验位,所以编码内容实际为前12位或前7位数字。
2.3 128码
128码于1981年正式推出,特点是长度可变、连续。与其他一维编码比较起来,128码更为复杂,因此,能支持的字符也更多,而且又有不同的编码方式可供使用,故其应用更为灵活。如图四(a)、四(b)所示,分别为EAN-128码和UCC-128码。
2.4 三九码
三九码,即Code39码,只能编码大写字母(A到Z)、数字(0到9)和少数特殊字符,如$符号等43种字符,如图五所示。特点是离散、可变符号、本身不包含检查码。由于在一个打印设备上无法生成其他的有效编码,具备唯一性,因此,它的设计者认为三九码其实可以看成是自我检查的。
2.5 其他常见一维编码
除了上述四种最为常见的一维编码之外,还有以下几种比较常见的编码:
由EAN变身而来的目前国际认可的书籍代号与期刊号一维编码ISBN码和ISSN码,多用于仓库的分类管理、标示胶卷包装及机票的连续号等的二五码;用于邮政邮件处理的中国邮政条码、美国邮政的Post Net条码和澳大利亚邮政的Australia Post码;应用于医疗卫生及图书行业的库德巴条码(美国输血协会规定的血袋标识标准条码);主要用于通讯设备、电信领域的11码;用于储运单元的定长型编码——ITF条码。
3 比较研究
图一中提出的猪肉产品编码结构包括两部分。不变信息:产地信息6位+生产日期8位+品种信息2位+产品类型2位+重量信息2位+校验信息2位;可变信息:批发商信息1位+分割信息1位+3*(零售商信息2位+分割信息1位)。针对该编码结构可以对数字字符个数初步估算为33位;同时,还需所选的编码技术能增层编码,能有校验位。我们暂时不考虑2.5中提及的编码,主要对最为常见的四种编码进行比较分析,如表一所示。
4 结束语
通过比较分析,我们选定128码为猪肉产品编码的一维编码技术。后续的编码实现工作,将基于128码展开。同时,还将进一步探索猪肉产品编码结构实现编码字符的优化,以及编码的安全性研究,从而能够方便地在猪肉产品信息追溯系统中使用简便的读码设备就能对信息进行查询和追溯,也为我们吃上“放心肉”、为猪肉食品安全预警提供信息技术上的保障。
摘要：本文从对实际农业企业的调研出发,分析猪肉产品流通环节信息追溯的实际需求,提出编码思想后,初步设计一个编码结构,并通过对几种常见一维编码技术的比较分析,选定追溯系统采用128码为编码技术。
关键词：猪肉产品,信息,追溯,编码
参考文献
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追溯技术 篇8
1 RFID技术
RFID技术作为一种非接触的自动识别技术,由于其容量大、识读距离远、适应性强、可进行批量识读、信息量广泛、有加密功能等优点,近年来被应用于,如证件管理、交通运输管理、车辆管理、物流、身份识别、防伪等领域。被称为21世纪最有前途的几大技术之一[3,4]。
2基于RFID技术的物流信息管理方案
2. 1基于RFID技术的物流信息构架
物流管理信息管理系统有四个阶段信息读写,分别是在养殖场、加工屠宰车间、配送中心和销售终端。有三种携带信息标签,分别是佩戴在肉牛牛耳上RFID标签、在流通包装RFID标签和终端销售包装的二维码。具体如图1物流管理信息系统架构图。
肉牛在养殖过程中,饲养人员将养殖场信息和每头牛的饲养、防疫等情况写入RFID牛耳标签,上传至物流管理信息系统。通过承运人将饲养场中的肉牛送至屠宰场进行屠宰加工,加工人员对牛肉标签中的饲养信息进行读取,读取后将检疫无误的肉牛进行屠宰加工,加工成分割产品后运输至配送中心进行储存。在此过程中,要将牛肉的检疫信息、牛肉加工后的等级与其他基本信息、仓储信息和运输信息录入至流通包装RFID标签,一并上传至物流管理信息系统进行备案[1]。 最后,物流管理信息系统通过EDI电子数据交换系统的转换, 将所有信息以二维码的形式体现在牛肉产品的包装袋上,方便市场上的客人利用手机等移动终端对二维码进行扫描,以得到高档牛肉产品的溯源信息[4,5,6]。
2. 2数据传输
1养殖场。
在肉牛的养殖场,每头牛的牛耳上要佩戴RFID标签。可将该养殖地信息和牛幼崽来源地、品种信息、饲养记录、检疫免疫、疾病控制等信息通过RFID牛耳标签录入至养殖信息系统,随后反馈至物流管理信息系统终端。
2加工屠宰中心[6,7,8]。
在屠宰过程中,要将牛肉的身份信息、排酸情况、品级信息、加工环节等通过识读装置上传至流通加工信息系统,形成溯源信息。详细过程如下:
活牛进行一系列宰杀工艺后,只保留胴体,此时操作人员要将宰杀过程编成信息连同之前耳标信息进行汇总,将汇总后的信息写入胴体标签,悬挂至胴体表面,随后将牛胴体依次运至排酸库,将牛肉进行排酸。随后将排酸信息写入胴体标签之中。下一步胴体要被运送至分割加工车间。
在第一个分割加工车间,胴体要被劈半形成二分体,劈半后要将二分体进行修整,剔除碎肉,然后要进行冲淋,冲淋后将废水排入污水管道,最后要对二分体进行检验,如果检验合格,则将此过程信息录入二分体标签,否则要对病胴体进行处理。此步骤要说明,每一个二分体需要一个全新的标签,将之前的胴体标签内信息复制到此标签之中,分别悬挂至两个分体,说明此二分体来源于一头活牛。
随后进入第二个分割加工车间,这是要将二分体再次劈半,形成四分体,与上一部是同样步骤,另取两个新的RFID标签,将其二分体标签信息复制进入后,四个标签悬挂于四分体之中。随后,工作人员要对每一块牛肉进行更细一步的分割、 剔骨。其中牛骨可加工成牛骨粉以便进行出售,牛骨富有级高的营养价值,具有很高的再利用价值。随后,将对应部位的肉条码粘贴至分割后的牛肉表面,以待进入下一步工序。
下一步加工人员要对每一块分割肉进行称重,并进行等级鉴定,随后管理人员要将重量、等级等信息录入至信息管理系统,通过系统打印出一张完整的追溯标签,工作人员将每一块分割肉进行包装后,将追溯标签贴至热塑包装表面。下一步,分割肉被运输至装箱储存区,在装箱区内,工作人员要用手持识读装置对标签条码进行扫描,传输至信息系统后打印出一份批次标签。同时装箱工人要对包装好的牛肉进行装箱,随后将批次标签贴至箱子外侧。接到订单后的高档牛肉制品将销往各个客户市场、超市之中进行销售,而剩余的高档牛肉制品在配送中心进行低温冷藏储存。
3配送中心[8,9,10]。
配送中心收到运输而来的包装好的分割牛肉后,由入库台接收所有的分割牛肉,用于通过无线射频识别RFID管理, 通过对高档牛肉制品的检验后进行信息核对并及时卸货,入库后包装牛肉要通过RFID装置的扫描,以读取包装袋上的标签编码,读取信息成功后,开始分配高档牛肉的上架位置,在上架的过程中也要进行一次扫描工作,将高档分割牛肉制品一次送至入库缓存区进行排队等候,通过计算机信息监管系统查看入库台是否空闲,如果空闲,将货物送入入库台进行入库。如果入库台没有空闲,则包装分割牛肉需要继续被存放至入库缓存区,进行等待入库工作。
3基于RFID技术的温度控制[11]
在配送中心的仓库内,还有很重要的一点是对室内的温度的恰当把握,及时对仓库内部温湿度进行实时测量和监管也是要应用到RFID技术。RFID将温度传感器测量到的仓库内部温度数值传输到温度控制中心,当温度高于零下十八摄氏度时,则启动信号并将信号传输到制冷设备系统,此时制冷设备将启动制冷,将温度降低。如果仓库室内温度低于零下二十摄氏度,则停止信号。每隔一段时间,温度传感器都会对仓库温度进行一次精确测量,使温度一直保持在零下十八摄氏度到零下二十摄氏度之间,以保证仓库内部的温度使高档牛肉的肉质保鲜。
4总结
本论文介绍了基于RFID技术的高档牛肉的信息解决方案。RFID无线射频识别技术在高档牛肉从养殖、加工、运输、 仓储及最终销售的完整供应链管理过程中构建了高档牛肉的跟踪追溯系统,有效的串联其各个环节的信息,保证了供应链过程中信息的有效记录和完整传递; 实现高档牛肉质量安全跟踪追溯,满足放心生产的需要。同时,消费者也可以随时通过手机等信息终端查询与该高档牛肉制品有关的所有信息,
追溯技术 篇9
关键词：物联网,食品安全追溯,二维码,RFID
1 物联网技术简介
物联网 (Internet of Things) 的定义即通过射频识别 (RFID) (RFID+互联网) 、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备, 按约定的协议, 把任何物品与互联网连接起来, 进行信息交换和通讯, 以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。简而言之, 物联网就是“物物相连的互联网”。
二维码技术和RFID技术是物联网技术领域中的关键技术。二维码以矩阵形式来表达, 可以在纵横两个方向存储信息, 可存储的信息量是一维码的几十倍, 并能整合图像、声音、文字等多媒体信息, 可靠性高、保密防伪性强, 而且易于制作、成本低。射频识别 (RFID) 是一种非接触式的自动识别技术, 它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据, 识别过程无需人工干预, 可工作与各种恶劣环境。
2 物联网技术在食品安全领域应用现状
物联网技术将给食品安全监管提供一种新的途径, 可以实现食品的全程追溯, 一旦出现问题, 监管人员就能够通过该系统判断企业是否存在质量问题或造假行为, 企业内部也可借助该系统查找是哪个步骤发生了问题、责任人是谁, 避免了由于资料不全、责任不明等给事故处理带来的困难, 从而使问题得到更快解决, 确保食品安全。
2.1 海狮食用油追溯项目简介
上海良友海狮食用油追溯项目以物联网技术为基础、以食用油瓶及包装箱为追溯单元、以二维码作为瓶、一维码作为纸箱及RFID标签作为托盘为追溯载体, 进行5L海狮食用油的追溯体系建设, 包括改造一条生产线、一个仓库、一家物流及一个卖场, 建设仓库管理信息系统并与原有ERP系统进行对接, 建设为公众提供服务的追溯查询平台。
二维码技术和RFID技术作为项目中的两项核心技术, 在项目的各个系统中均得到了应用, 下文将重点阐述这两项技术在项目中的应用与实现。
2.2 二维码技术在项目的应用
2.2.1 食用油二维码载体的设计与实现
为了实现对每一瓶海狮葵花籽油的信息追溯的目标, 我们需要在每一瓶食用油包装上打印唯一的二维码追溯码, 结合我们项目的目标以及环境制约因素, 在二维码的设计实现中需要满足以下条件:
(1) 二维码的打印速度的要求。由于我们需要实现对单瓶食用油的追溯, 因此每瓶食用油上的二维码必须唯一, 且二维码内信息中还需要包括必要的生产批次信息。采用在流水线上进行实时打印则必须考虑到二维码的打印速度必须跟上生产线的生产速度, 不能影响到正常生产。目前海狮葵花籽油的生产线属于较高速的生产线, 因此对二维码打印速度提出了较高的要求。
(2) 二维码的质量要求。消费者能够对每一瓶食用油进行追溯查询是本项目的重要目标之一, 因此食用油包装上的二维码必须能够被目前市面上主流的手机和主流的扫描软件正确识别, 因此, 在高速的生产线上进行动态打印, 如何保证二维码的质量, 也是需要重点考虑的因素。
(3) 二维码中信息数据的要求。二维码中的信息应包括唯一标识一瓶食用油的最基本的信息, 包括:品种代码、生产批次、流水线号、序列号等。应考虑到打印技术条件对信息长度的限制 (信息数据太长将导致打印速度变慢) 。
(4) 二维码的打印位置要求。二维码打印的位置首先必须是易于被消费者察觉的明显的位置, 便于消费者追溯查询, 同时必须考虑到二维码必须在生产线上生产过程中需要被工业摄像设备所识别 (食用油瓶在生产线上可能被旋转, 位置不固定) , 因此二维码的位置设定需要同时兼顾以上两点因素。
综合上述的四点要求, 结合实际的技术条件, 通过技术方案的设计、论证及现场实验, 最终确定了食用油追溯二维码的设计方案, 即:
采用在食用油包装纸上预印刷固定的二维码+食用油瓶盖上喷印二维码变码的结合方式。包装纸上的二维码中存放给消费者访问的追溯平台的URL, 塑料瓶盖上喷印唯一标识一瓶食用油的追溯码, 瓶盖二维码通过架设在流水线上的喷码设备实时喷印。二维码效果如图1、图2所示。
2.2.2 二维码的测试与调优
按上文所述, 瓶盖二维码需要同时满足主流手机、主流扫码软件、工业条码识别设备的识别要求。而影响二维码质量的因素包括:编码规则 (QR、Data Matrix) 、尺寸大小、分辨率等, 同时还需要兼顾到喷印的速度, 因此, 我们通过在生产线上进行反复的实验与测试来对二维码的参数进行调优, 实验数据如表1所示。
根据以上实验数据, 我们最终采用了Data Matrix编码, 尺寸大小控制在7mm*7mm左右, 根据大量测试, 得出以下性能指标 (手机上采用自主开发的二维码识别软件APP) : (1) 工业设备的识别误码率为0.2%。 (2) 摄像头为500万像素以上的Android手机识别时间在5秒钟之内 (根据环境的光线情况会有差异) 。 (3) 摄像头为800万像素以上的IOS手机识别时间在5秒钟之内 (根据环境的光线情况会有差异) 。
2.2.3 瓶箱追溯码的关联绑定
我们采用在包装箱上喷印一维条码的方式, 结合工业条码识别设备, 采集4个瓶码和1个箱码, 通过软件系统进行关联绑定, 实现了对食用油瓶盖二维码及包装箱上一维码信息的采集以及信息之间的绑定与关联。
3 RFID技术在项目中的应用
3.1 RFID标签的设计与实现
在海狮食用油的仓库中, 采用托盘方式装载食用油包装箱进行存放及运输, 我们首先需要为每个托盘安装RFID标签, 为每个托盘分配唯一的ID。然后需要建立托盘与箱之间的关联绑定关系。
在本项目中我们采用了纸质的RFID标签, 在托盘的前后两个方向的凹槽的位置上贴上4个写有相同ID的标签, 确保位于托盘不同方向上的传感器均能够感应到托盘上的RFID标签。
为了实现托盘与箱之间数据的关联和绑定, 我们在生产线的末端包装箱装托盘环节架设了工业条码识别设备和RFID感应设备, 通过软件系统实现两组设备间的联动和信息关联。
3.2 RFID在入库环节的应用
通过在工业叉车上安装RFID传感器, 配合叉车平板电脑, 当叉车叉上托盘时, 传感器自动感应到托盘RFID标签, 通过叉车电脑传输给系统, 同时叉车电脑上显示托盘上的食用油品种、数量信息。
(1) 叉车叉上托盘, 感应到托盘RFID标签。 (2) RFID读写器将标签ID通过叉车电脑传送至系统。 (3) 系统返回托盘上食用油品种数量信息, 叉车司机确认。 (4) 托盘入库上货架前操作员通过叉车电脑输入货架号。 (5) 系统记录托盘对应的货架号, 完成入库。
3.3 RFID在出库环节的应用
通过在出库门口架设感应门, 感应门上安装RFID感应设备, 当装载托盘的叉车通过感应门时, RFID传感器会感应到托盘RFID, 将信息发送至系统后, 实现自动出库记录。
(1) 叉车叉上托盘, 感应到托盘RFID标签。 (2) RFID读写器将标签ID通过叉车电脑传送至系统。 (3) 系统返回托盘上食用油品种数量信息, 叉车司机确认。 (4) 叉车通过感应门, 感应门感应到托盘RFID标签, 发送至系统。 (5) 系统收到出库托盘的RFID标签, 完成自动出库操作
3.4 RFID的测试与调优
在RFID标签的安装与测试中, 我们需要考虑以下问题: (1) 每个托盘上RFID标签的安装数量, 需要满足同时被流水线上RFID传感器及叉车上的RFID传感器所识别。 (2) RFID天线功率的大小, 功率太小将导致正常的RFID标签无法识别, 功率太大将导致误读周围的其它RFID标签。 (3) 充分考虑到载油托盘和空托盘之间信号强度的区别, 当托盘载油时, 食用油液体对RFID信号的吸收能力非常强, 将导致RFID信号大幅度衰减, 而空托盘的状态下RFID标签又会变得非常灵敏, 因此, 在项目实施过程中, 需要通过反复的实验, 结合软件系统中的处理逻辑, 在RFID标签数量、天线安装位置、读取方式、天线功率等各因素中找到一个最佳的平衡点。
经过反复的实验, 我们得出如表2所示实验数据。
综合以上实验数据, 我们最终决定采用每个托盘贴4张RFID标签的方式, 叉车天线功率调整为23db, 这样能够保证正确识别满载油托盘的情况下尽量减少对周围空托盘的误读情况, 对于少量空托盘误读的现象, 我们最终通过优化软件的算法进行过滤和删选。
4 结束语
本文通过介绍二维码技术及RFID技术在上海良友海狮食用油安全追溯项目中的应用, 重点讲述了二维码/RFID在项目中的设计、实现与测试调优, 希望本文能给物联网食品安全领域的相关技术人员提供参考。
参考文献
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追溯技术 篇10
面对我国日益严格的环保政策以及工业化和信息化对建筑行业效率效能带来的更高要求, 建筑业现代化转型升级迫在眉睫。《大力发展装配式建筑的指导意见》 (国办发[2016]71号) 第十一条确保工程质量安全中指出:“完善装配式建筑工程质量安全管理制度, 健全质量安全责任体系, 落实各方主体质量安全责任。加强全过程监管, 建设和监理等相关方可采用驻厂监造等方式加强部品部件生产质量管控;施工企业要加强施工过程质量安全控制和检验检测, 完善装配施工质量保证体系;在建筑物明显部位设置永久性标牌, 公示质量安全责任主体和主要责任人。加强行业监管, 明确符合装配式建筑特点的施工图审查要求, 建立全过程质量追溯制度, 加大抽查抽测力度, 严肃查处质量安全违法违规行为。”
装配式建筑是由墙体、梁、柱、楼板、楼梯、门窗等众多标准化部品构件组成, 部品构件经设计、生产、仓储, 运输、进场和安装等过程, 形成装配式结构。装配式建筑具有质量可靠、性能稳定、节能减排、成本可控、缩短工期等突出优点。同时, 因其建造过程中参与方众多、部品构件种类繁杂、信息沟通渠道不畅和信息采集困难等问题, 急需通过现代信息管理手段实现建筑寿命周期全过程全方位的质量管理。
日趋成熟的物联网技术为装配式建筑质量信息的采集、共享和分析提供了技术支持。目前, 物联网技术在生产线监控、环境监测、农产品追踪、物流等方面已经得到广泛应用。本研究利用RFID、无线网络、云平台等物联网技术建设一个建筑质量追溯系统, 旨在实现装配式建筑全寿命周期的质量追踪与管理。
二、相关理论研究
1. 可追溯性
对于可追溯性的研究始于1984年的Eads和Undhin对批次跟踪的定义, 认为追溯的过程是从最终产品到原材料的展开和从原材料到所有的最终产品收敛的过程。此后的一些学者和标准化组织在此基础上对于可追溯性的定义进行了一些修改。
1991年, Petroff和Hill等提出了将追溯分为“前向追溯” (Forward Traceability) 和“后向追溯” (Backward Traceability) 两种类型, 前向追溯是指顺着供应链方向, 跟踪每一个关键点, 找到某产品的准确过程信息, 预测可能出现的质量隐患, 尽可能减小损失;后向追溯即从用户端往后回溯, 回溯产业链的每一个关键点, 找出某问题产品的源头, 诊断质量问题的根源。
1994年, ISO8402《质量管理和质量保证—术语》中对“可追溯性” (Traceability) 的定义为“根据记载的标识, 追踪实体的历史、应用情况和所处场所的能力”, 并指出“可追溯性是一系列鉴定的记录”。
由此可见, 从信息管理的角度来讲, 过程纪录、信息采集和多维度信息处理是实现“可追溯性”的关键要素。
2. 物联网技术
物联网是在计算机互联网的基础上, 利用射频识别技术 (Radio Frequency Identification, RFID) 、无线数据通信等技术, 使网络中物品无需人的干预能够彼此进行“交流”。其实质是利用信息感知技术, 通过信息传输实现物品的自动识别和信息的互联与共享。
物联网技术分为感知技术、网络通信技术、支撑技术和共性技术。感知技术主要包括硬件技术和识别技术, 其中硬件技术主要是指提供外部功能的电子机械设备和提供计算能力的电子设备;识别技术以RFID为代表, 主要实现对物联网中物体标识和位置信息的获取。网络通信技术主要实现数据和控制信息的双向传输、路由和控制, 主要包括自组织通信技术、低速近距离无线通信技术、网络传输技术、认知无线电技术以及异构网络融合接入技术。物联网支撑技术是指用于数据处理和融合的技术, 包括智能技术、云计算技术、数据挖掘技术、中间件技术、嵌入式系统等。物联网共性技术涉及到网络的不同层面, 主要包括标识解析、安全技术等。
其中, RFID技术作为物联网概念中最核心的技术之一, 它利用射频信号实现对目标物体的非接触自动识别, 同时获取相关数据, 对应用环境要求较低, 且识别过程无须人工干预。在基于物联网的装配式建筑质量追溯系统中, 利用RFID实现部品构件从生产到安装整个过程的信息感知。在生产过程中, 将RFID标签预置入部品构件中, 利用RFID标签读取器进行关键信息的采集, 并实时传入系统的云数据库。架起一个物流与信息流之间的桥梁, 为信息的高效采集和处理的提供基础条件。
三、质量追溯信息体系构建
1. 基于IDEFO的全寿命周期质量信息内容体系
建设项目全寿命周期管理是在全球信息化发展的趋势下出现的, 是贯穿建设项目决策、实施和运维全过程的、开放的、交互式的一整套应用方案。其核心是构建一个包含所有项目信息的系统化中心数据库, 并以此为基础进行项目信息管理。在装配式建筑全寿命周期的各个阶段, 当部品构件出现质量缺陷, 要对其进行追溯, 这就需要追溯建设过程中记录的关键数据链。可见, 对关键数据的管理是质量追溯的核心。只有梳理清楚建设项目全寿命周期建设过程中的环环相扣的数据关系, 并在实际业务执行中采集并存储这些关键信息, 才能实现建设过程的正向跟踪与建筑质量的反向追溯。
因此, 实现质量信息追溯的关键是构建装配式建筑全寿命周期信息体系。IDEF是来源于结构化分析与设计技术的一套标准, 这些标准包含多种层次的图形语言, 其中IDEFO用来描述具有重要性的各个过程 (活动) 。它以图形表示完成一项活动所需要的具体步骤、操作、数据要素以及各项具体活动之间的联系方式。
一项活动是一个在特定时间发生的, 具有可辨认结果的, 并且经过命名的过程、功能或任务, 如图1所示。而一个过程实际上是多个活动的联结体, 如图2所示。
按照IDEFO规则, 每个活动包括输入、输出、机制 (人员、设备等) 和控制 (合同、规范、流程等) 信息。一个活动的输出可以是另一个活动的输入、控制或机制, 例如“设计”活动的输出“部品构件图”是“生产”活动的控制, 表示生产活动要按照设计图进行加工生产。基于IDEFO的装配式建筑全寿命周期信息体系如图3所示。
各个活动的主要信息如表1所示。
2. 基于物联网技术的5W1H质量信息采集体系
信息质量是一个多维度的概念, 一般认为, 信息质量维度是指信息满足用户要求和使用目的基本质量特性, 包括何时 (when) 、何人 (who) 、何地 (where) 、如何采集 (how) 、信息采集凭据 (why) 、活动结果 (what) 5W1H六个维度的信息, 如图4所示。
在装配式建筑的全寿命周期中, 各主体单位都需要采集多维度的质量信息来确保质量责任追溯机制的实现。依据装配式建筑建造过程设置以下七类信息采集点:一是原材料检验;二是生产过程;三是部品构件入库;四是运输装车;五是部品构件进场;六是部品构件安装;七是部品构件安装检验。
根据装配式建筑建造过程质量追溯所需信息, 然后按照5W1H原则在各个信息采集点上采集所需数据。例如, 在一个生产过程的某个工序上, 要采集生产负责人 (who) , 生产日期 (when) , 生产地点 (where) , 工序名称、部品构件编号、所用原材料编号 (what) , 生产现场照片、视频 (how) , 生产活动所依据的工艺要求、规范、合同 (why) 等信息。表2列出了信息采集点上需要采集的主要数据。
依据装配式建筑建造过程设置信息采集点, 按照5W1H原则确认要采集的数据后, 利用RFID技术进行数据采集, 获取部品构件在产业链上每一个环节和节点信息, 建立起完整的装配式建筑质量追溯的信息体系。
四、质量追溯模型构建
1. 基于活动的责任主体追溯
《建设工程质量管理条例》于2000年1月30日发布施行, 其主要宗旨是实施建设工程质量责任终身制。建设工程质量责任终身制确保了工程项目无论何时出现质量问题, 都可以根据记录的信息追踪溯源, 找到相关责任人。基于此要求, 在装配式建筑全寿命周期中构建基于活动的责任主体追溯机制。
根据上述活动的定义可知, 装配式建筑整个寿命周期就是所有活动的连接体。当建筑物出现质量问题时, 经过调查取证, 如果确定质量问题是某相关建设活动造成的, 那么依据质量追溯信息体系就可以向前追踪到相关责任人。同时, 还可以通过信息组织体系, 向后追溯到该责任人所从事的其它建设活动, 如图5所示。例如, 当建筑物A发生质量问题时, 经检测, 属于活动“设计A”造成, 可以向前追踪到责任人A, 同时, 还可以向后追溯到该责任人A所作的设计B与设计C, 则设计B和设计C可能存在同样的质量隐患。
2. 基于批次的部品构件质量追溯
一批加工原料, 在经历了若干过程后到达最终生产状况, 形成若干半成品、最终产品的全过程称为“批”, 给对应的批次赋予一个数值标志, 该标志称为“批次”。“批号”常用来标识同一批物料或者产品, 定义为用于识别“批”的一组数字或者字母加数字。批次管理是指企业对原材料、生产流程、半成品、最终产品等用批次来标识, 并按照批次进行管理, 是生产跟踪和质量追溯管理的常用方法。
目前, 部品构件的生产也有着传统工业生产的特征, 我们用批次来标识一批钢筋、水泥等材料在经过若干过程后, 形成部品构件等半成品或最终产品的完整过程, 并将批号用于部品构件的生产、仓储、检验和运输等管理活动, 对部品构件实行批次管理, 建立基于批次的部品构件质量追溯机制。
当建筑物出现质量问题时, 经过调查取证, 如果确定问题属于某一部品或构件质量问题, 则同一批次的部品或构件会存在同样的质量问题, 那么该质量问题还会存在于若干建筑物中。如图6所示, 当发现建筑物A存在质量问题时, 通过技术检验认定问题是由于部品构件B的缺陷造成的, 同一批次的部品构件B用于建筑物D的建造, 则建筑物D就存在质量隐患;如果通过进一步检验, 进一步可以发现部品构件B的问题是由于原材料A造成的, 而同一批次的原材料A又用于生产部品构件X。通过信息组织体系, 可以向后追溯到建筑物B、C均使用了有质量问题的部品构件材料。通过这种追溯方式可以跟踪和追溯由于部品构件或材料的质量问题造成的建筑物质量隐患。
五、质量追溯系统设计与应用
1. 业务流程
部品构件从设计、生产到最后安装运营涉及到若干个环节, 装配式建筑全寿命的质量追溯需要准确采集每个关键点的信息, 任一信息的遗漏或错误都可能导致质量追溯的无效。
根据建造过程中的关键节点, 把与部品构件质量追溯紧密相关的流程划分为企业认证、原材料入库检验、部品构件赋码、生产过程检验、生产入库检验、运输装车、部品构件进场验收、监理验收、部品构件吊装定位与装配验收、工程批验收和工程综合验收等12个过程, 如图7所示。在每个关键点上, 要采集本阶段的质量相关信息。
2. 系统功能
系统功能包括“行业门户”和“业务支撑系统”两大部分, 集行业门户、政府审批、企业认证、部品生产、运输安装、工程监控等功能于一体, 保证了装配式建筑全寿命周期质量追溯的需求, 整体功能架构如图8所示。
3. 系统的整体功能架构
门户网站设置“产业链市场”、“产业化市场”、“行业动态”、“产业化技术”、“试点项目”、“标准规范”等栏目, 不但为装配式建筑产业链上的各方提供交流互动的平台, 还为整合产业链上的市场资源, 形成装配式建筑产业生态圈搭建了环境。
业务支撑系统包括五大模块, 分别为企业认证管理、工厂生产管理、运输安装管理、竣工验收管理和查询分析。企业认证管理模块负责完成设计、生产、运输、监理等单位在系统中的认证申请、审批、授权等工作;工厂生产管理模块负责完成生产单位对部品构件从原材料的入库、生产过程及部品构件入库检测信息的采集与管理, 并在部品构件出库时采集运输单信息;运输装配管理模块负责完成施工单位及监理单位对运输装车记录、部品构件进场检验信息以及施工单位在安装阶段吊装信息的采集, 并在装配结束后, 由施工单位和监理单位一起进行部品构件装配检验工作, 完成相关信息的采集;工程验收管理模块负责完成各阶段责任主体 (建设、勘测、设计、生产、运输、施工单位) 对工程批验收、总验收以及项目归档信息的采集;查询分析模块负责完成用户根据自己的权限在地图查找本市所有产业化项目位置, 点击查看包括参建各方、项目进度, 所用部品构件等项目的详细信息以及查询部品构件相关信息的工作。
4. 系统应用
目前, 该系统在济南市装配式建筑行业得到广泛使用, 系统注册用户已达196家, 有174个项目应用该平台进行信息管理。在实际应用中该系统得到了各参与方的广泛认可, 未来系统会在更多项目更广范围得以应用, 成为装配式建筑产业链上的重要管控平台。
系统应用后, 在以下几个方面取得较好效果:
第一、确保产业链上信息的完整性、准确性和实时性, 使部品构件质量可监控、可追踪, 增强装配式建筑质量追溯能力, 健全质量监管长效机制。
第二、系统全过程、全方位的信息采集和海量数据的自动分析与处理功能实现对装配式建筑项目从部品生产、仓储, 到运输、堆场、安装、运维全过程的实时监控, 为建设过程的精细化管理提供信息支持, 达到缩短建造工期, 提高建造效率, 降低项目管理成本, 保证建筑质量的目的。
第三、整合了产业链上的市场资源, 衍生出政府授权、企业认证、部品构件设计生产和技术服务等多方面业务, 使建筑业设计、生产、经营活动向社会化大生产过渡, 形成专业化生产、商品化供应的市场机制, 大大推动装配式建筑行业的发展。
5. 发展前景
一是为建筑产业现代化主管部门提供综合管理平台。主要功能包括标准发布与更新、项目备案、项目进度实时查询、建筑质量评测、建筑物能耗监测等, 依托海量数据存储和处理能力, 逐步建设成为服务于各相关方的大数据平台。
二是为设计、建设、监理单位等各方建设主体提供协同工作的基础。平台融合了建筑信息模型 (BIM) , 在建筑设计、运行和维护的全生命周期过程中将部品相关信息进行有效共享和传递, 为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础, 可有效提高装配式建筑施工效率、节约成本、缩短工期。
三是为施工单位、供应商、监理单位等提供综合服务平台。对部品生产企业进行认证, 并在部品的生产、运输、装配等各个环节进行精细化管理, 对部品质量检测、追溯、评价及装配检查等进行信息化管控, 从根本上保证装配式建筑的质量。
四是为建筑产业现代化全产业链企业提供全面完善的信息化服务。为上下游企业提供包括供应链管理、客户关系管理、库存管理等主要功能的ERP系统, 帮助优化企业运营, 持续降低经营成本;建立电商平台对产业链企业进行推广和供需匹配。
六、结束语
建筑业是业务规模最大、数据最多的行业, 同时也是当前各行业中最缺乏数据的行业, 顺应建筑产业现代化要求, 结合日趋成熟的物联网技术, 构建装配式建筑全寿命周期质量追溯系统是十分有必要的。该系统实现了建设项目质量管理与追溯以及建设过程的精细化管理, 对推动建筑业个人执业资格管理和产业链的优化也发挥着良好作用。
追溯恐龙的颜色 篇11
古生物专家根据恐龙化石的结构，科学地复原了它的身躯。但对它的皮肤或羽毛颜色，则是借鉴现生动物的习性和颜色推断出来的。这就存在很多不确定性，也没有坚实的科学依据。（图1）
恐龙是不是现今人们描绘的褐色或绿色？如果不是，那会是什么颜色呢？
2009年3月由北京自然博物馆和国外大学多位科学家组成的研究团队，针对恐龙身上的毛色，进行了全面而翔实的研究。这也是科研人员首次联合对恐龙颜色进行分析。他们希望能从冰冷的化石上找到一些线索，从而重新勾画出真实的恐龙色彩。
孟庆金（北京自然博物馆馆长）：现在有关恐龙的皮肤或者羽毛的颜色，都是科学家、艺术家的估计，没有太多科学依据。我们想，能否用科学的方法探索到它的原本颜色？
恐龙作为中生代地球的统治者，主宰地球l.6亿年后灭绝了踪迹。但古生物学家通过对恐龙化石的研究，推测出不少恐龙的形态及习性。
恐龙就像现生动物一样：有大的，有小的；有的以两条腿走路，有的以四条腿走路；有的吃植物，有的吃动物。但恐龙的皮肤或者羽毛究竟是什么颜色，一直是个未解之谜。
图1 剑龙在湖边喝水休憩模拟图
图2 蜥臀类恐龙
图3 鸟臀类恐龙
从已找到的恐龙骨骼化石来看，无论是皮肤印痕、羽毛化石还是恐龙“木乃伊”，显示的颜色都是暗色，根本无法知晓其本来颜色。
孟庆金：查阅了所有文献，对恐龙羽毛研究还没有成果出来。
李全国（北京自然博物馆副研究员）：从我做博士论文时起，我的导师就有研究恐龙颜色的想法，直到2009年夏正式实施。
当古生物专家萌发寻找恐龙真实颜色的想法后，便开始寻找和此有关的所有线索。
科学家依据恐龙“腰带结构”的差异，把它们分成两大类，一类叫作蜥臀类，一类叫作鸟臀类。古生物专家从已经发掘的鸟臀类化石中，发现其中一部分恐龙进化成了现在的鸟类。（图2）（图3）
孟庆金：现在有一个基本认识，鸟类是恐龙的后代。于是就想到一个办法，能不能和现生鸟类羽毛的颜色去做对比？小型兽脚类恐龙，是鸟类起源和演化的非常重要环节。现生鸟类羽毛五彩斑斓，恐龙长有羽毛，会是什么颜色？既然鸟类和恐龙有着密切关系，是否可以寻找其中的联系呢？
北京自然博物馆的古生物专家在查阅大量资料后，发现了可以把现代鸟类和恐龙化石联系起来的线索，那就是黑素体。
为了揭开恐龙真实的颜色，科学家要在化石中发现能够揭露颜色秘密的关键因素——黑素体。
李全国：什么样的黑素体就会产生什么样的颜色。
耶鲁大学地理和地球物理系的科学家，在研究古代鱿鱼的墨囊时发现，在化石中有细微颗粒状的黑素体。
黑素体直径从不到一个μ到接近两个μ，是头发丝的千分之一到千分之二。它是一种包含黑色素在内的孔式细胞器官，是一种在单层膜内含有褐色和黑色的微小囊状构造，它的形状大小和长短决定了其中的颜色。（图4）
换句话说，我们看到的是一种颜色，而科学家研究的是颜色对应的形状。
李全国：这种研究以前在国内没人做过。
既然国外专家可以通过化石中的黑素体，了解到其原来的真实颜色。那是否可以借鉴其研究经验，用在恐龙化石上。从而，帮助科学家重新勾画出恐龙的真实色彩呢？
李全国：国外学者在研究现代鸟类羽毛颜色是怎么产生的。这方面，他们有很好的经验，合作研究可能更快、更好地把成果做出来 。
为了科学、真实地弄清恐龙羽毛的颜色，2009年3月，由北京自然博物馆、北京大学和美国耶鲁大学、德克萨斯大学等中外科学家组成研究团队，共同开始恐龙颜色复原研究，在恐龙、现代鸟类、古鸟类等领域充分发挥各自学科优势。科学家首先讨论选取哪一种恐龙化石标本作为研究对象。
李全国：最后确定为赫氏近鸟。从结构上看，它口腔里长有牙齿，爪子比较尖锐，是一种肉食性小恐龙。鸟类口腔里已没有牙齿，但鸟类长有羽毛，赫氏近鸟龙身上也长有羽毛，这些特征能间接证明恐龙和鸟有较近的亲缘关系。
2006年，古脊椎动物研究所的恐龙专家徐星，在辽西得到一件带羽毛的侏罗纪时代的鸟类恐龙——赫氏近鸟龙。徐星对这块化石做了翔实的研究和记载，发现它比已知的 “始祖鸟”早500万至1000万年。
经鉴定它是和现在鸟类亲缘关系最近的一种小型兽脚类恐龙，后被命名为“赫氏近鸟龙”。
它的出现，正式成为恐龙身上带有羽毛的有力证据，而恐龙羽毛的出现也成为揭开恐龙颜色的开端。
李全国：保存黑素体最多的就是羽毛、毛发，所以最容易从羽毛、毛发里找到黑素体。
赫氏近鸟龙是处于恐龙向鸟类衍变中间的一种动物，选择它可以更准确地提升复原颜色的准确率。在确定了研究恐龙的种类后，科学家开始寻找此类恐龙的化石。
李全国：以前发现的带羽毛的恐龙标本，为保存羽毛印痕，都涂了胶保护结构，但把黑素体也盖上了，在扫描电镜下看不到黑素体的形状。
恐龙化石形成的几率可以说是千万分之一，如果恐龙的尸体长期暴露在外而不被泥沙快速掩盖，就会被其它动物吞食或被细菌腐蚀。只有那些死后被迅速掩埋起来的恐龙才有可能形成化石。要做赫氏近鸟龙颜色的复原图，首先就要找到一个非常完整的赫氏近鸟龙化石标本，而且这块化石不能涂任何胶类。
也就是要求化石第一要非常完整，第二要保持原始自然状态。
图4 扫描电镜下的黑素体
图5 完整原始状态的赫氏近鸟龙化石标本
李全国：2008年辽宁送来一块化石标本，羽毛印痕非常完整，结构非常清楚。适合做黑素体的研究，只要羽毛印痕保存了，基本上都能提取出黑素体来。
这块赫氏近鸟龙化石距今约1.6亿年，是从成百件此类化石中挑选出来的。它出土后没有经过任何的人工处理。
可以清楚地看到，化石表面没有被风化，更没有涂任何胶类，完全处于一种原始自然状态。从形态上看，它完整地保存了赫氏近鸟龙的全貌，可以看到清晰的羽毛印痕，特别是在前肢、后肢和尾部分布的奇特飞羽。而且，其趾爪以外的趾骨上都有羽毛覆盖。（图5）
很快，专家便对这块化石进行了研究。
李全国：事先已做好准备工作，比如建立了现生鸟类羽毛系列数据库，不同颜色羽毛有不同黑素体结构。把基础工作做好后，再做化石的结构分析。
首先从化石里找出黑素体，分析形状，测量密度。然后再从数据库找出鸟类各种颜色羽毛黑素体，通过参数比较，进行判别式分析。如果吻合比较多就是颜色一致。比如说，从现代鸟类黑色羽毛找出的黑素体是长轴黑素体，如果也能从化石里找到，那就可以说赫氏近鸟龙羽毛颜色跟现在鸟类羽毛的黑色是类似的。
在扫描电镜和透射电镜下，看到研究人员从赫氏近鸟龙化石上所提取的样本呈现出各类不规则的形状。（图6）
测量一直在继续，专家目不转睛地盯着屏幕上的数据，然而就在大家满怀希望的时候，意外出现了。
李全国：第一次做竟没有黑素体，很纳闷，没有保存住？
在成百件化石中筛选出的标本上，却没有发现要寻找的黑素体，这究竟是怎么回事？
李全国：后来随着更多样品的扫描，明白了原来那块化石是白色的。其实黑素体本身已不存在，但它会留下一个窝，像蜂窝状的一种结构。这样就可以测出它的形状、大小、密度等数据，主要靠形态特征而不靠化学成分。（图7）
现在一种鸟类身上有若干种颜色，比如：虎皮鹦鹉，它头上的颜色多为红黄色，而它身上则多为绿色。那该如何提取化石中的样品，才能科学地复原赫氏近鸟龙或许多样的色彩呢？
李全国：为了恢复恐龙整个身体的颜色，必须从各个部位取样，头部、背部、腹部、四肢，这样才能完整反映出恐龙羽毛的颜色。从现代鸟类形态看，它的不同部位有可能是不同颜色，复原恐龙颜色也应该从多个部位取样。
为了复原这只恐龙的颜色，中美科学家在赫氏近鸟龙全身的羽毛化石中取了29个样品，通过扫描电镜和透射电镜的分析，经过半年多研究，它的整体颜色描绘了出来。
李全国：统计出来的结果整体是灰色或黑色。
图6 研究人员用钢针在化石上提取测试物
图7 标本的蜂窝状结构让科学家取得重要数据
图8 中美科学家复原的真实恐龙图像
当科学家确定了赫氏近鸟龙的两种主要颜色——黑色和灰色后，我们可以了解到，一种是“恐龙绒毛”，生长在头部、颈部，有点像豪猪的刚毛；另一种是飞羽，每个前肢上长有若干根羽干，羽干上生有细毛。小腿和脚部也生长着相当数量的羽毛，腿和脚部羽毛互相覆盖。而后从它的头顶和翅膀提取了黑素体。
李全国：反映出来的颜色是头顶有一撮红色，翅膀上有一些白色。
最终，科学家确定了赫氏近鸟龙全身羽毛的颜色。
李全国：根据对骨骼结构、尺寸的测量，恢复了它整个形态。这只赫氏近鸟龙外形大小像一只孔雀。与孔雀不同的是腿上长有很长的羽毛 ，包括前肢、爪子。嘴里有牙齿，头部还是恐龙的结构。但身上的羽毛已像现在的鸟类，说明它和鸟类有很近的亲缘关系。但从专业讲，它和另外一类恐龙共同组成一个鸟类的姊妹群。
中美科学家通过现代科学技术，复原出了真实恐龙图像：她长有4个翅膀，大小像孔雀，嘴巴像啄木鸟，脸部有斑点，头部褐色，羽冠红褐色，四翼条纹状的羽毛黑白相间。（图8）（图9）
孟庆金：第一次恢复了一个恐龙全身的羽毛颜色。结论：现在可以排除原来恐龙都是没有鲜艳色彩的想象，那个时候的恐龙已经有了非常艳丽的羽毛出现。
在众多有关恐龙的资料里，看到恐龙大多身色单一，没有绚丽而丰富的色彩。而这次对恐龙颜色的复原让人们对恐龙有了重新的认识。
孟庆金：那个时代的恐龙羽毛有它本身的结构，结合羽毛的演化来分析，当时的羽毛还不具有飞翔的能力。研究团队估计这些羽毛应该是为了展示，比如说吸引配偶，阻吓要捕食它的动物等。
为恐龙复原羽毛颜色，实际上是科学家为了找到更明确的鸟类是从恐龙进化而来的证据。通过对恐龙化石样本色彩的详细分析，更直观地了解了恐龙羽毛的作用，并比对出这种羽毛与现代鸟类羽毛之间的区别，以及研究出羽毛演变的过程。这也为研究恐龙向鸟类演变起到了重要的推动作用。（图10——1图10——2）
对于恐龙的各类研究，科学家一直没有停止。人们通过现代技术复原了恐龙的体型，根据化石里存在的黑素体找出了揭露颜色的密码，而这一切，只是对恐龙研究的冰山一角。还有更多的谜团等待科学家去破解。
图9 赫氏近鸟龙在远古丛林中模拟图
图10-1
图10-2
追溯技术 篇12
关键词：物联网,激光标识,质量追溯系统
近年来, 经纬纺机榆次分公司不断加强企业信息化建设, 先后建成了企业销售网、订单管理系统、财务管理系统、生产数据管理等全方位信息处理系统。目前, 公司在SAP (System Application and Products in Data Processing, 德国企业管理解决方案软件) 下管理用户订单, 通过SAP与SFC数据库集成, 可在SFC中现有产品综合树基础上快速生成用户合同树, 进而组织生产;通过PDM系统各工程设计CAx软件数据集成共享, 在工程设计下搭建综合树, 制作CAPP工艺过程卡、核算材料定额等, 并将PDM设计结果自动导入SFC中。但随着企业本身的质量管理以及自动化管理水平不断提高, 利用物联网技术进行产品制造过程质量监控和跟踪追溯、加强销售渠道管理和仓储管理等业务需求越来越迫切。
1 物联网技术概述
物联网 (Internet of Thing, IOT) 被称为是下一个万亿级的通信业务, 将成为继计算机、互联网之后, 世界信息产业的第三次浪潮[1]。物联网是指通过射频识别 (RFID) 、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备, 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, 以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理[2]。物联网技术的关键在于数据采集环节, 其中激光标识技术是当前物联网的主流应用形式之一。
激光技术是20世纪与原子能、半导体及计算机齐名的四项重大发明之一, 其原理是通过计算机控制高能量密度的激光束对目标作用, 让各种标识如图案、文字、产品信息等呈现在目标表面上, 从而使打码与标识的产品具备防伪、产品质量追踪追溯和物流仓储有效管理等功能的机械设备。
激光标识机一般由激光器、电源、导光系统、冷却系统、控制系统几部分组成, 其核心激光打标控制系统, 具备以下优点[3]。
1) 非接触加工, 满足自动化速度, 适应现代化生产效率, 可以与高速流水线灵活配合。
2) 永久性标记清晰、可追溯性强。不会因环境 (如潮湿、酸性及碱性) 自然消退。
3) 使用寿命长、无污染, 具有环保性。激光打标为非接触式打标, 节约能源, 相对于腐蚀法, 避免了化学污染;相对于机械式打标, 减少了噪声污染。
4) 运行成本低, 打标速度快。标记一次成型, 能耗小, 运行成本低。加工方式灵活, 既可以适用单件小批量生产的需要, 也可以满足工业化大批量生产的要求。
5) 激光打标机的开发速度快, 能满足客户多样化需求。由于激光技术和计算机技术的结合, 用户只要在计算机上编程即可实现激光打印输出, 能标记任意图文、条码、二维码, 可实现自动编号, 打印序列号、批号。
2 系统设计目标
基于物联网技术的质量追溯系统是建立在企业制造执行系统Uni Max MES (Manufacturing Execution System) 平台上, 通过采用激光喷码结合条形码实现主关键件加工过程数据采集。在Uni Max MES系统中完成生产计划与现有计划的集成, 根据下达计划安排生产, 将生产过程及质量相关数据进行实时记录, 零件的加工过程状态清晰透明。系统基于生产过程中的质量数据记录进行分析, 可追溯零件查明所涉及的人、机、料、法、环等环节的质量问题, 从而做出合理的质量预防和处理方案, 减少或避免类似质量问题的出现。该系统的总体实施目标见表1。
在实施过程中充分考虑信息共享, 将现有罗拉计划管理系统SAP无缝集成至Uni Max MES系统中, 计划人员可以直接应用集成的SAP计划, 也可手工导出集成的计划进行修改, 再更新集成后的计划作为实际生产计划。计划人员也可手工创建生产计划, 灵活安排生产。所有工序加工完成即可报工返回至现有SAP中, 从而避免信息孤岛。
3 系统主要功能模块
该系统包括生产计划、生产执行、质量管理、质量追溯等模块, 总体架构见图1。以下以公司主关键件罗拉为代表进行阐述。
3.1 生产计划管理模块
车间的生产计划来源于SAP的用户订单计划和发运计划。根据SAP计划, 计划人员根据实际生产情况下达实际生产计划。
根据业务需求, 计划模块包括如下功能。
1) 统筹生产计划, 实现生产计划可控可追溯。
2) 实现与外部系统SAP主生产计划同步, 提供生产计划的导入功能。
3) 提供生产计划的实时查询、导出Excel文件功能。
4) 通过与外部生产系统的信息集成, 实现计划调整和车间执行情况的快速查询。
3.2 生产执行模块
根据实际加工情况, 将一个计划分成若干批次, 一个批次包含120根罗拉, 在生产执行中一个批次在一个工作地始终有一张条形码工序流转卡对应, 流转卡用于实时记录加工信息, 一个班组或一个工作地加工完毕, 根据流转卡信息结合扫描枪基于信息录入Web界面快速采集加工信息。
罗拉加工工艺路线需要经过4个工作地:来料加工、抛光、电镀、组装加工及装箱。在每个工作地布置信息采集点, 实现生产信息实时采集。
根据罗拉材质及加工工艺的特殊性, 罗拉将在工序“磨成型”后进行激光喷码, 每一根罗拉将生成一个唯一编码, 成为终身标识。
在激光喷码后, 可对每一根罗拉进行加工者、质量等信息收集, 为后期质量追溯提供数据依据。所有工序加工完毕, 在装箱发运前与SAP工单绑定, 使生产中的实际罗拉与SAP计划相关联。
3.3 质量管理模块
质量管理模块主要是为分析加工过程中人机料法环提供数据信息, 为决策层提供科学解决方案的依据。数据来源是首检、自检、互检、巡检、专检 (百检) 环节, 加工者与检验员通过WEB页面将数据录入到系统中, 主要功能如下。
1) 基础数据维护。检验类型、各工序检验项、返修、报废等数据的定义与维护。
2) 数据录入。包括各工序检验项、人员、物料名称、报废数量等信息录入。
3) 信息查询。可输入加工者名字、工号、批次号、工单号、检验类型、机床号、加工时间段等进行质量信息查询。
4) 报表统计。支持时间段 (日、周、月、年) 、工作地、班组、加工者、机床信息 (见图2) 。
3.4 质量追溯模块
若在用户安装现场发现罗拉存在质量问题, 可通过互联网, 在Web页面输入激光喷码在罗拉上生成的产品序列号, 追溯罗拉的加工工序和对应的加工者。结合质量模块检测记录, 分析质量问题发生原因, 从而预防、减少类似问题的发生。
4 结束语
物联网激光标识技术在产品制造过程质量追溯中的应用, 实现了与企业现有管理系统无缝集成, 使销售、设计、工艺、生产制造深度融合, 实现了现代企业对自身产品生产、包装、物流、销售等环节的精细化管理要求, 为企业决策提供即时的数据分析, 大幅提升了企业全方位的管控能力及市场综合竞争力。
参考文献
[1]郎为民.射频识别 (RFID) 技术原理与应用[M].北京:机械工业出版社, 2006.