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基于物联网技术的生鲜冷链物流追溯体系构建

来源：本站 | 宣布日期：2023-03-11

一、引言

生鲜食品具有鲜活性、易腐性、难生存的特点，冷链物流关于降低食品危害袒露频率和减少粮食损失至关重要 。生鲜冷链物流是指使用制冷技术为水果、蔬菜、乳制品、鱼肉类等产品坚持合适的温度和湿度情况的食品供应链[1] 。但在这项系统工程的各个节点中仍保存生鲜产品信息无法溯源、损耗率较高等问题 。在食品生产环节，由于基础设施还不完善、生产环节的智能化水平不高，生鲜产品可能保存源头处的信息不透明的现象；在生鲜仓储环节，冷库冷藏设施自动化水平偏低，无法对产品进行实时监测导致消耗率较高；同时，人力本钱居高不下、货仓作业效率较低，人工拣货缺乏产品信息的监测、不可做到信息流与物品流一致[2]；在冷链运输环节，农产品主干运输物流体系不健全无法处理突发�；录�，供应链各环节衔接不畅频繁中断影响运输效益[3]；在产品销售环节，生产加工后的产品流通到零售商等节点时无法包管严格的冷藏条件、从而导致生鲜损耗 。对此，可引入物联网技术，进一步完善生鲜冷链物流追溯体系，解决冷链物流各环节泛起的问题，买通各环节的信息壁垒，降低工业本钱，实现食品信息全流程可追溯、包管食品宁静的同时推进冷链物流智慧监管 。

二、生鲜冷链物流追溯系统生长现状

生鲜冷链物流在各环节的运输信息应被真实纪录，这些信息便于监管部分实施监测，使消费者越发信任所购置的生鲜产品，包管消费者的正当权益并维护其健康宁静；同时，也有利于研究各环节的产品流、信息流、资金流，掌握冷链物流行业的运作纪律并进行实时调控 。关于追溯体系，欧洲是首先提倡并推行食品可追溯制度的地区；美国可溯源制度的三大焦点是专业化的监管部分和组织、强制性的召回制度、规范的规则与处分体系建设；日本不绝完善规则和社会监管体制、结合产品生产流通特点和第三方机构追溯体系来实现全品种追溯 。我国自2000年起建立可追溯治理体系，于2002年公布《食品基本法》开展条码工程，2015年修改《食品宁静法》，食品追溯品类、加入主体扩大，我国食品追溯事业进入高速生长阶段 。2021年，《“十四五”冷链物流生长计划》提出冷链物流关于推动居民消费、改善民生具有重要作用 。

近年来，冷链物流市场规模扩大、质量提升，要加速补短板，利用科技立异和数字转型引发冷链物流生长新动力 。当下既要推动冷链物流全流程立异：加速推进数字化生长、提高自动化生长及技术装备立异水平、建设消费品双向冷链物流新通道等；也要增强冷链物流全流程监管：健全监管体系、立异行业监管方法、增强产品检验检疫 。

冷链物流追溯系统能有效推进生鲜产品的智能监管，实现物流全历程数据实时监控与动态调解 。目前智慧物流大配景下，我国智慧物流平台化转型可能遇到一些挑战：物流企业难以规�；ぁ⒉糠治锪髌笠底陨硇畔⒓际跄芰θ狈Α⒐ひ底橹喽允枭⑷悦媪傩畔⒐碌何侍獾那榭�[4] 。同时，我国食品冷链物流追溯体系仍保存跨区域平台对接困难、相关主体责任不明确、信息难以全程可追溯、执法监管体系不健全的痛点[5]；政府、企业、民众、媒体等多主体都对食品宁静社会共治体系保存数据共享要求[6] 。

三、生鲜冷链物流追溯系统的四层架构

（一）数据层

对生鲜冷链食品的信息数据进行收罗、获取和存储，以实时数据库为依托，通过物联网设备、传感器技术、RFID以及移动通信技术收集并传输冷链流通历程中的原始数据 。通过数据完整纪录生鲜冷链的全历程信息，包管了生鲜冷链食品的正向追踪和逆向溯源，并且从源头上提高了信息收集效率、减少了人为干预因素[7] 。

（二）焦点层

通过数据接口与数据层进行连接以接收外部数据，实现数据互联互通 。通过存储生鲜冷链物流相关的执规律则、行业标准等内容，以及冷链食品质量宁静标准、操作标准和监督治理划定等内容，以智能合约的形态嵌入产品追溯信息中，利用比对模型实现数据的智能比对，有利于从源头上增强政府部分的监管力度[8] 。通过引入区块链共识机制，由其决定可作为节点加入区块链的企业，包管了信息通报的真实性和可靠性 。

（三）网络层

利用RFID、区块链、EPC技术、云贮存等物联网技术对生鲜冷链食品进行数字化治理，智能化收集、传输、共享食品生产加工、运输仓储状态等追溯要害信息，包管了数据的相关性和有效性 。利用开放式的网络接口，将所收罗存储的追溯信息推送至体系内各层，实现各主体间的信息共享，突破信息孤岛 。

（四）应用层

在应用层实现可视化的追溯治理平台界面，向消费者、冷链食品相关企业和政府部分等加入主体提供盘问产品信息、监测质量状态、追溯物流历程等效劳，实现跨地区追溯系统相互连通[5] 。同时，向国家监管平台提供果真透明的产品信息，使各相关主体深度加入到产品信息追溯和食品问题追责，有利于包管消费者的正当权益，实现可追溯效劳一体化、食品来源清晰化、食品流向可查化、主体责任明确化[7] 。

四、物联网相关技术介绍

（一）RFID技术

射频识别（RFID）技术能无接触自动识别与标签相关的物体，将数据存储在标签的内存中，利用阅读器捕获标签数据并将其传输到后端数据库以进行远程会见以监控工具信息 。电子产品码（EPC）是唯一生保存RFID标签中的资料，数据库中无数的动态信息能与EPC相联系，使得RFID标签可以包管较低的本钱且具备灵活性 。产品信息、供应链上的相助同伴信息、发货或接收等产品状态被纪录，使消费者和监管部分掌握准确和详细的产品信息 。

（二）传感器网络

传感器能感知被丈量的信息，并遵循相应的原理转换成可用输出信号 。传感器网络主要由传感器节点、接收器节点和治理节点组成，传感器节点具有传感、信号处理和无线通信等功效[9] 。传感器网络协作感知、收集和处理笼罩区域内感知物体的信息，并将其发送给视察者协作完成指定任务，具有安排便当、容错性高、适合情况监测等特点[10] 。

（三）区块链技术

区块链是一个共享数据库，使用密码学确保传输和会见宁静，以实现物流信息一致性存储、全程留痕、可溯源、不可改动且无法伪造，能有效克服古板物流历程中的关闭性、不透明化的问题[5] 。区块链的焦点优势在于它能够在永久生存且不可改动的加密账簿中验证纪录和分发交易，这取代了古板的监控系统[11] �；谡庑┨卣�，区块链技术创立了可靠的协作平台，实现物理世界和数字世界之间的映射，确保信息的真实与完整，进而推动智慧物流追溯生长[12] 。

（四）GIS技术

地舆信息系统（GIS）通过集成空间数据进行可视化治理，收集、生存、运算、剖析及输出与地表空间结构的有关信息，以进行灵活的设施定位和动态路线优化 。GIS拥有强大的数据治理、空间剖析和决策能力，使其成为物流位置剖析的有效工具 。GIS与GPS、卫星系统相互连接，通过强大的空间信息和属性信息的整合能力，可完成网络剖析和路径剖析，对运输历程中的门路情况进行探索汇报 。

五、物联网技术在生鲜冷链物流追溯体系各环节的应用

（一）食品生产环节

应用物联网技术可在食品生产环节创立智能生产治理系统，便于消费终端盘问生鲜食品的源头 。在生产阶段为生鲜产品贴上电子标签，并将其中内容向信息平台传输，平台对其进行存储和处理 。若物流历程中某环节对生鲜产品发明问题，可通过网络终端找到问题的源头[13] 。完成生产环节的有关信息的收集与存储后，实时将其上传至政府监管平台备案，以便信息的实时宣布，解决冷链物流信息不透明的问题，从泉源上包管生鲜产品质量宁静[14] 。

（二）生鲜仓储环节

RFID技术可指导员工快速拣配货物，阅读器对标签远距离识别，盘算机录入相关数据，缩短了员工无效移动距离和出、入库作业时间，使货仓拣选更便捷[13] 。针对区域内货物仓位进行治理，监控订单任务执行历程，确保信息流和实物流统一，实现仓储拣货环节可追溯[2] 。

传感器技术助力智能仓储的实现，装置温度与湿度传感器，用以监测、纪录货仓的情况，对生鲜产品仓储空间的各项指标进行数据收罗、监控及预警 。严格控制货仓内的温度、湿度以及含氧量等变革情况，凭据差别生鲜食品的性质进行智能化调解，制止仓储情况异常而造成损失，包管生鲜产品的新鲜品质 。

（三）冷链运输环节

语音视频治理技术在冷链运输历程中能有效实现商品品质监测、实时定位、智能分拣、快速统计以及运输全历程治理事情 。运输各环节获取生鲜产品的RFID标签信息，以及情况监测资料，并在各阶段对产品运输信息进行挂号与完善 。利用传感器技术可实现事情人员的远程在线监控，确保生鲜产品在运输历程中满足保鲜需求，制止其他宁静隐患[15] 。GPS和GIS技术结合，对运输车辆进行实时定位，使生鲜产品信息可沿途溯源 。当车辆泛起故障或偏离划定运输路线时，可实时启动预警机制并接纳须要的制止或救援行动 。

（四）产品销售环节

应用物联网技术，将冷链物流全历程从源头到终端的信息透明、果真地展现给零售商和消费者 。一方面，零售商可检察阅读器识别的信息，若显示某产品即将逾期或保存品质问题，零售商应实时处理，制止逾期或变质食品流向消费者[13] 。另一方面，消费者可在信息平台上检察所购产品完整的物流纪录，若发明产品质量问题，也可溯源并定位责任主体，制止因物流环节过多而无法准确追责的问题 。

（五）品质监管环节

运用区块链技术，可使生鲜冷链产品在流通的各个环节形成不可改动的数据，有利于生鲜产品的品质监管和物流历程的追根溯源 。利用时间戳、漫衍式贮存以及非对称加密等技术，从技术层面包管数据的真实有效 。若运输中的生鲜产品泛起异动，系统内的信息也会相应变革，区块链的各节点在漫衍式网络技术支持下会对生鲜产品的变换信息进行同步纪录并生存 。监管部分和消费者可追溯所购置的冷链生鲜产品在贮存分销、生产加工、检验检疫、批发零售等各个环节的全流程信息，确保冷链生鲜产品的宁静保质流通 。

六、结语

食品消费市场重塑、居民消费习惯改变对生鲜冷链物流行业提出更高的要求 。应用现代物联网技术对生鲜产品运输全历程进行监管，是包管生鲜食品品质宁静的重要举措 �；赗FID、区块链、传感器、移动通信等现代物联网技术，搭建起涵盖数据层、焦点层、网络层、应用层的四层冷链物流追溯体系 。并且，将这些技术融入食品生产、生鲜仓储、冷链运输、产品销售、品质监管等环节，使物流作业在各环节获得有效监管，产品及运输信息被详细纪录且无法改动，最终抵达全链条可追溯的目的 。


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