农业农村部食物与营养成长研究所2023年4月18日的一项研究发现,每年我国果蔬、畜产物、水产物等农产物食物按重量加权平均耗损和华侈率合计22.7%,约4.6亿吨,其中出产通顺环节食物耗损3亿吨,而储运环节冷链不完美是造成食物耗损的首要启事。受访专家和下层干部指出,多类农产物食物存在巨除夜的可减损空间,要协同发力建筑冷链物流全链条食物减损系统。
跟着我国冷链物流财富从规模到手艺的周全成长,连络消费者对农产物别致度要求愈来愈高,经由过程引入射频识别手艺(Radio Frequency Identification,简称RFID手艺),实现对冷链物流温度改变的监管。RFID手艺是一种操作射频灯号记号变压器对数据进行传输以达到识别方针,具有读取活络、速度快、存储容量除夜、可几回再三操作、寿命长、可加密、操作快捷精练等功能,在冷链物流温控治理中操作RFID手艺,能够对农产物的别致度和品质进行实时、正视的治理。将RFID手艺操作于冷链物流温控治理系统中,连络实例优化冷链物流温控治理系统,能够对农产物的质量进行掌控与追踪,促进农产物冷链物流各个环节温度监测的无缝对接,晋升物流的治理水平,提高果农产物物流保鲜品质,催促农产物冷链物流温控治理手艺延续成长。
RFID手艺可简单分为硬件层和软件层,硬件层主若是完成信息感知,如电子标签(Tag)、读写器(Reader)、托盘(Tray)等。其中电子标签首要由RFID天线、耦合元件及微型芯片组成;RFID天线能将存储在芯片中的数据转换为射频灯号记号,并将其传输到读写器中,微型芯片可以储存需要传输的信息。软件层主若是完成信息的措置和操作,如中心件和操作软件,一般统称为操作系统。其中中心件研究的内容搜罗:海量数据的措置,并发访谒手艺,目录处事及定位手艺,数据及设备监控手艺,远程数据访谒,安然和集成手艺,过程及会话治理手艺等等。RFID手艺的工作事理如图1所示,它是操作射频灯号记号或空间耦合(电感或电磁耦合)的传输特点,实现对产物的自动识别。如当电子标签进入读写器可识别规模的磁场后,读写器发出射频灯号记号,仰仗感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产物信息(Passive Tag,无源标签或被动标签),或自动发送某一频率的灯号记号(Active Tag,有源标签或自动标签);读写器读守信息并解码后[1],再将这段电磁波转换成相关记实送至中心件及操作软件,进行有关数据措置。
连络图1,RFID电子标签的工作频率不单抉择着RFID手艺工作事理(电感耦合仍是电磁耦合)、识别距离,还抉择着电子标签及读写器实现的难易水安然舒适设备成本。RFID手艺的工作频率首要搜罗:低频、高频、超高频和微波几个频段。各个频段的工作频率及首要用处有:低频(Low Frequency),工作频率首要规格为125kHz、133kHz,首要用于门禁系统、动物芯片、汽车防盗器;高频(High Frequency),工作频率首要规格为13.56MHz、27.12MHz,首要用于身份识别、藏书楼治理、产物治理等;超高频(Ultra High Frequency),工作频率首要规格为433MHz、902~928MHz,首要用于监测口岸、仓储等物流规模的操作;微波(Microwave),工作频率首要规格为2.45GHz、5.8GHz,首要用于行李追踪、物品治理、供给链治理等[2]。
遵循RFID手艺的工作事理,连络现行冷链物流财富的成长现状,将RFID手艺操作于冷链物流供给链实时温控检测过程中,可以充实阐扬RFID手艺在农产物冷链物流治理中的优势。为了实现实时温控治理,需要在RFID标签中添加温度传感器。温度传感器具有体积小、数据存储量除夜、价钱低、功耗低、测量规模宽、机械热化学强度和经久性好、活络度可达0.2℃、供电寿命可达2~3年等特点。把它集成到RFID标签中,可以对冷链物流供给链全过程进行实时监控,而且能够切确的记实全链条的温度气象的改变及预警治理。
采纳RFID手艺,构建农产物冷链物流温控治理系统,解决的焦点问题是若何实现冷链农产物物流过程中的实时温度监控,若何选择合适的运输工具,若何保障农产物冷链物流进行有用的温度节制,从而保证农产物的品质和质量安然。从治理层面来看,要对采购的农产物进行严酷的遴选和审查,并成立持久不变的合作关系,保证农产物来历的完全性、别致性;在农产物的产地、考验、监管和消费各个环节进行物流追溯;在软硬件、信息汇集等相关的培育汲引、治理、呵护可供给的撑持保障。从手艺实现的角度来看,要将RFID手艺操作于农产物冷链温控治理中,需要组成冷链物流聪明监测追溯系统,实现各环节数据实时监控和动态更新。
为了实现冷链物流实时温控,需要在RFID手艺的冷链温控治理系统中完成温度实时监控、温度实时分化和温度异常预警三个环节,具体如图2所示。在冷链物流供给链各环节,有源RFID标签可和时追踪物流运输过程中的农产物,供给物流可视化与实时监控,可以解决冷链物流的温度实时监控问题。经由过程温度传感器的温度感应,实时读取温度数据并同步写入RFID标签,实现数据的实时温度监控及传输;操作RFID冷链数据的特点构建一个数据流挖掘模子,在数据分化规模中,离群点检测是一个很是首要的数据挖掘使命,它的算法的焦点思惟是:离群点是那些其密度较着低于四周邻人的点,首先计较出其四周邻人的密度,并经由过程斗劲其密度与四周邻人密度的比值来剖断其离群水平,经由过程挪用离群点算法进行分化[3],首要解决冷链物流的温度实时分化措置问题。若发现异常温度数据,就触发冷链预警机制,提醒治理人员措置,在需要气象下同时将功能传递给消费者和相关监管部门。
操作物联网操作系统,将RFID手艺操作于农产物冷链物流温控治理系统构建中,从加工、存储、运输、发卖等各环节进行全过程信息化跟踪与检测,使冷链物流治理加倍高效、切确、透明,下降农产物在通顺环节的耗损率,削减农产物的损失踪踪和通顺华侈,催促农产物通顺实现智能化、自动化。具体如图3所示,构建基于RFID手艺的农产物冷链物流治理系统模子整体框架。
采购环节:农产物从农田采摘往后,为了保鲜要进行预措置,在托盘上嵌入RFID无源电子标签,经由过程RFID读写器,可以快速对农产物进行追踪,切确掌控其农产物信息,确保托盘标签信息类别与农产物信息相匹配,从而保证农产物在最有用的时刻内进行预冷,避免农产物腐臭。
加工环节:加工环节是低温产物增值的首要部门,不触及对农产物内在成分的改变,只发生农产物量的改变。遵循预冷时刻,分类清理、汇总、储存响应农产物至加工商的物联网操作系统,便当实时查找和归类农产物。
存储、运输环节:冷链物流主若是为了连结农产物的品质而削减运输耗损,它的焦点不美尽是“冷”,而是“恒温”,不合农产物需要不合的保留温度。在存储、运输环节,对预冷措置、冷链加工好的农产物,进行冷链储存后,采纳专业的冷藏车、保温盒、冷藏放置柜等步履法子进走运输和配送;经由过程RFID数据信息信息汇集、视频监控、温度传感器、GPS/GIS导航等冷链手艺,时刻测量农产物的温度和追踪运输状况,使相关人员实时掌控农产物的温度气象。
发卖环节:发卖环节是冷链物流的终点,负责将农产物发卖给消费者。在这个环节中,可以在农产物发卖区域安装RFID读写器,操作读写器读取每件农产物包装上的RFID标签,农产物供给商可以经由过程物联网操作系统,实时追溯和查询冷链区域的温度信息、相关视频,确保农产物能够安然、实时地送达到消费者手中,从而保证农产物的别致度,提高工作效力,削减农产物受损率。
从采购、加工、存储、运输、发卖各环节企业保证农产物物流全程可视化监控,并实时上传相关数据信息至监控系统、追溯系统。对消费者而言,可对农产物进行温度、视频信息的全程追溯;对监管部门来讲,在拟定响应尺度的根底上,可实时监控农产物冷链物流全程,保证农产物质量安然。
在某超市现行农产物治理模式的根底上,操作RFID手艺提高其农产物供给链的治理效力,使某超市实现农产物冷链温控的全程数据化治理。
今朝,某超市将农产物外包给第三方物流企业进走运输配送。第三方物流企业,经由过程低温冷藏对农产物进走运输、加工、仓储、配送等方面进行治理,其具有的冷链系统,搜罗电子标签扫描拣货系统、WMS仓库治理系统,并经由过程冷链手艺将各节点跟尾,组成了“产销一体”的冷链物流模式[4]。据查询拜访,某超市农产物治理面临的问题:(1)因为某超市农产物产销环节的透明度不高,从采购至治理员再到消费者,因供给链各个环节之间的数据没有共享,信息不合错误称,而导致农产物闪现质量问题、环节迟延等气象。(2)第三方物流企业的仓储治理环节的温度节制手段较粗陋,不能切确节制温湿度,也不能实时反馈、发现温度异常或已变质的农产物。(3)农产物供给商所掌控的信息与某超市信息不匹配,导致超市热销商品库存得不到实时填补,滞销农产物闪现库存积压的状况,使得库存治理成效不幻想。
因为农产物易腐臭而需要在特定的温度规模内连结别致度和质量,如图4为农产物冷链物流治理系统在某超市根底操作框架,方针是提高某超市冷链物流功课效力和切确性,和提高供给链中各个企业之间信息的实时性、有用性和共享水平,使某超市供给多品种的高质量农产物来知足消费者的多样化需求。
在采购、加工过程中,某超市操作RFID系统中心处事器,借助RFID在采购数据库系统中记实农产物产地、别致度、品质等信息,出格是对易腐农产物的多维信息,并对农产物进行预冷措置。在冷链加工环节,向数据库系统中添加加工时刻、编制、存储要求等信息,经由过程温湿度传感器、摄像甲等记实加工全过程,将获得的数据全数存入数据库系统中,为农产物安然预警和追溯供给前期预备。同时对农产物按类别汇总,实现对农产物的自动分拣,削减员工的成本及失踪踪误率。
在存储、运输过程中,采纳专业的冷库、冷藏车、保温盒、冷藏放置柜等根底步履法子,实时监测并确保库内易腐农产物最优的储藏前提,避免人工酿成的温渡过失踪或是农产物同化过失踪等,晋升仓储的功课切确率;在运输途中经由过程RFID标签实时调剂温度,连结农产物适合的运输气象,能够辅佐第三方物流企业在农产物运输中了了问题闪现时的责任归属,提高运输的效力。同时将GPS/GIS、信息汇集手艺、无线经由过程手艺等操作在冷链运输车设备中,作为物联网信息汇集终端的一部门。
在发卖过程中,操作RFID手艺实现农产物的高效监控。消费者可经由过程农产物RFID标签,体味到该商品的采购时刻、产地、产物运输保留天数和最好操作日期等,让顾客买的安心[5]。某超市可遵循农产物的标签信息剖断其需要的存放温度和气象,和剖断其最好发卖时刻和存放时刻,充实做好价钱和库存量抉择妄图,从而辅佐削减损失踪踪,实现利润最除夜化。
本研究经由过程RFID手艺在冷链物流温控治理中的操作,提出优化冷链物流温控治理系统,在智能化实时监控、安然预警和农产物溯源等治理过程中,解决今朝冷链物流各环节闪现的根底步履法子培育汲引水平低、手艺含量不足和“断链”等问题,实现农产物从农田到餐桌的冷链物流运输高效跟尾和全程追溯,各环节全程实时监控,信息无缝对接,保证了果蔬、畜产物、水产物等农产物的别致品质,提高了农产物冷链通顺的效力,为未来培育汲引全程无缝、高度相信、绝对安然、超高效力的冷链物流和周全进入数字经济时代打好根底。
RFID手艺在某超市冷链物流中的操作成效:(1)实现了农产物的实时跟踪、路径追踪和时效监控等功能,经由过程RFID系统中心处事器对运输环节进行定位和监控,晋升农产物配送的效力和安然性。(2)遵循农产物的RFID标签,实时分化和掌控供给链农产物成本治理、品质监控等数据,为超市供给切确的数据撑持,提高尚高尚市的治理处事水安然舒适农产物的品质。(3)操作RFID手艺体味农产物的存储温度、货源位置、存放时刻和移动气象等信息,实现消费者采办需求与超市农产物供给的智能化匹配,提高尚高尚市存储治理水安然舒适农产物质量的节制效能。
某超市在操作RFID手艺实现冷链物流温控治理过程中,凸现了治理的优势,但还存在冷链运输的协调性及成本高级问题,如长短途运输之间多元运输协调的问题,手艺应用成本与其发生的效益之间的关系,采纳何种材质的电子标签才能使得利润最除夜化,出格是对利润空间小的农产物,若何解决“最后一千米”的问题,这些将是后续研究需要考虑的问题。