第29卷第15期农业工程学报V ol.29 No.15172 2013年8月Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Aug. 2013 基于RFID和EPC物联网的水产品供应链可追溯平台开发颜波，石平，黄广文（华南理工大学经济与贸易学院，广州 510006）摘要：为实现对水产品流通过程的全程追溯，该文以供应链为视角，以罗非鱼为具体研究对象，立足消费者、企业和政府监管部门等三方，本着可跟踪、可追溯、可召回等基本目标，设计并开发了基于射频识别（radio frequency identification，RFID）和产品电子代码（electronic product code，EPC）物联网的，包含养殖管理系统、加工管理系统、配送管理系统、销售管理系统、查询监管系统5个子系统的水产品供应链可追溯平台，并着重对平台的对象名称服务（object name service，ONS）和EPC信息服务（electronic product code information service，EPCIS）进行了详细的设计与实现，利用该平台可以实现水产品从养殖、加工、配送到销售的全程跟踪与追溯。
该研究可为水产品供应链可追溯系统模型与软件的开发提供参考。
关键词：水产养殖，供应链，食品安全，可追溯平台，物联网，产品电子代码，射频识别doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2013.15.021中图分类号：F252; TP391 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2013)-15-0172-12颜 波，石 平，黄广文. 基于RFID和EPC物联网的水产品供应链可追溯平台开发[J]. 农业工程学报，2013，29(15)：172－183.Yan Bo, Shi Ping, Huang Guangwen. Development of traceability system of aquatic foods supply chain based on RFID and EPC internet of things[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2013, 29(15): 172－183. (in Chinese with English abstract)0 引 言近年来，已有很多学者致力于产品可追溯方面的研究，提出了很多有效的追溯方法和模型。
李敏波等[1]针对供应链过程的物品跟踪和追溯需求，提出了基于射频识别语义事件的物品跟踪模型和追溯方法，定义了5种射频识别业务事件，设计了物品跟踪与追溯系统的功能架构、网络结构和安全体系。
在农产品可追溯方面，杨信廷等[2]以蔬菜初级产品为研究对象，从信息技术的角度构建了一个以实现质量追溯为目的的蔬菜安全生产管理及质量追溯系统，设计了系统主要功能实现的流程、探讨了关键技术；钱建平等[3]以基于地理坐标和多重加密的农产品追溯码为编码方式，以Google Earth地图为展示工具，设计了以正确性判断-追溯码解析-产地定位-属性追溯-结果显示为主线的追溯流程；赵丽等[4]则设计了基于手机二维条码识别的农产品质量安全追溯系统，该系统可以方便用户快速识别收稿日期：2013-01-06 修订日期：2013-07-03基金项目：广东省星火计划项目(2012A020603003)；华南理工大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(x2jmD2117920)；粤港关键领域重点突破项目（佛山专项）(2011BZ100174)；国家农业科技成果转化基金项目；农业科技成果转化资金重点项目（项目编号：2013GB2E000353）。
作者简介：颜波（1970－），男，湖南怀化人，博士后，教授，博士生导师，研究方向为农产品流通、物联网技术应用。
广州 华南理工大学经济与贸易学院，510006。
Email：yanbo@ 产品的二维条码标签；另外，还有一些其他针对农产品可追溯方面的研究[5-15]。
国外也有对产品可追溯系统的研究，如澳大利亚的牲畜标识和追溯系统、日本的食品追溯系统、欧盟的牛肉可追溯系统、美国的农产品全程溯源系统、瑞典的农产品可追溯管理系统等[16-19]。
在水产品的可追溯方面，国内也有一些学者针对这一特殊农产品的可追溯问题进行了研究[20-28]。
从以上文献可以看出，对于水产品可追溯平台的研究，虽然国内外专家和学者在某些方面已经取得了一些研究成果，但是由于受到技术水平、实践环境以及相关因素的影响，还没有实现供应链的全程追溯，缺少政府和第三方质量监管部门的监控。
针对上述问题，本文以罗非鱼为研究对象，设计并开发了基于RFID和EPC物联网的水产品供应链可追溯平台。
1 平台技术特点基于RFID和EPC物联网的水产品供应链可追溯平台，是以信息共享为最终目的，面向企业、消费者和政府监管部门的服务平台。
通过应用RFID和EPC 物联网，对水产品在供应链各个环节的信息进行跟踪，为水产品的可追溯提供了强大的数据支持。
追溯平台主要由EPC编码管理方案、ONS服务器、EPCIS服务器、数据库服务器四部分组成。
第15期 颜 波等：基于RFID 和EPC 物联网的水产品供应链可追溯平台开发1731）EPC 编码管理方案提供编码管理服务，对平台内的RFID 标签编码进行统一管理，提出一套方案，使得企业可以对其内部的标签进行唯一标识。
2）ONS 服务器提供对象名解析服务，利用BIND （Berkeley Internet Name Daemon ，一种DNS 服务器软件）提供EPC 编码到EPCIS 服务器地址的映射解析过程。
在平台内，分为根ONS 服务器和本地ONS 服务器，根ONS 服务器提供厂商分类代码到本地ONS 服务器地址的映射解析过程，本地ONS 服务器提供厂商分类代码和对象分类代码到EPCIS 服务器地址的映射解析过程。
3）EPCIS 服务器提供产品信息服务，包括动态信息和静态信息，以Web Service 形式对外发布产品信息，通过EPC 进行查询。
4）数据库服务器提供基础信息服务，作为平台或者企业的数据源，维护平台或企业在管理过程中产生的各类数据。
2 追溯平台总体架构2.1 平台总体结构及体系层次该追溯平台的总体结构如图1所示，追溯平台采用EPCglobal 提出的EPC 规范，每个节点企业都有各自的EPCIS 服务器，存储EPCIS 事件数据，而本地ONS (object name service)服务器中存储着EPC 编码及其到EPCIS 服务器地址的映射信息，同时企业还需将EPC 编码及其到本地ONS 服务器地址的映射信息存储到系统根ONS 服务器中。
养殖基地采用智能高密度工厂化水产养殖模式，每个养殖网箱上面附带有一个RFID 电子标签用以标识该网箱，同一个养殖网箱内的罗非鱼作为同一个批次，该模式具有稳产、高产、品质好、耗水少等优点，利用ZigBee 无线传感器网络、智能化自动控制等先进的信息技术和管理方法对养殖环境、水质、鱼类生长状况、药物使用、废水处理等进行全方位的管理和监测，同时利用RFID 系统关联养殖源头的信息，该水产养殖智能化监控系统具有数据实时采集与分析、水产品溯源、养殖基地远程监控等功能。
在养殖基地，利用无线传感器网络收集与检测相关数据，并将养殖环节的数据自动存储在水产养殖智能化监控系统中，自罗非鱼打捞出塘时，采用关联到平台数据库相关养殖信息的RFID 标签对同一批次的罗非鱼进行标识。
在流通过程中，供应链上的节点企业通过使用读写器等相关技术获取产品数据并保存到自身的EPCIS 服务器中，将EPCIS 服务器地址注册到本地ONS 服务器，并将本地ONS 服务器地址注册到平台的根ONS 服务器，直到在专卖店上架销售时将RFID 标签取下，将RFID 标签内的EPC 编码转换成条形码标签贴在产品小包装上供消费者查询使用。
消费者在超市或是专卖店设有的追溯平台终端界面上输入产品的追溯码，通过平台的根ONS 服务器找到企业本地ONS 服务器地址，再通过企业的本地ONS 服务器访问EPCIS 服务器便可获取产品信息。
图1 追溯平台总体结构Fig.1 Overall structure of traceable platform追溯平台的体系层次如图2所示，在平台的体系层次中，包括提供数据采集服务的硬件层、提供数据处理的服务层、提供信息存储的数据层和提供各种业务的应用层。
同时，为了满足企业内部、企农业工程学报 2013年174业之间对信息共享的要求，平台还提供相关数据接口，如XML 数据交换、Web Service ，将平台收集的数据在不同的应用程序之间交互。
图2 追溯平台体系层次Fig.2 System-level of traceable platform2.2 追溯模式及网络规划为了实现水产品的全球追溯，根据企业的实际情况，引入EPC 物联网技术，提出基于RFID 和EPC 物联网的水产品供应链追溯模式，如图3所示。
通过RFID 标签、读写器、传感器等设备，利用无线通信等技术，按约定的协议，搭建全球追溯网络，采用统一的EPC 编码管理方案，在追溯网络上唯一标识产品，实现在任何时间、任何地方、通过任何方式，只要消费者连接上追溯网络，输入追溯码，就能查询到所购买产品的相关信息。
图3 基于RFID 和EPC 物联网的水产品供应链追溯模式Fig.3 Traceable mode of aquatic foods supply chain based on RFID and EPC Internet of Things基于RFID 和EPC 物联网的追溯模式结合了中央数据库式追溯模式和指针式追溯模式的优点。
供应链上的节点企业通过RFID 等相关技术，把产品信息保存到企业自身的EPCIS 服务器，把EPCIS 服务器地址注册到本地ONS 服务器，并把本地ONS 服务器地址注册到平台根ONS 服务器，消费者在平台上输入产品的追溯码，通过平台的根ONS 服务器找到企业的本地ONS 服务器地址，再通过企业的本地ONS 服务器访问EPCIS 服务器以获取产品信息。
该追溯模式通过使用RFID 和EPC 物联网，大大提高了工作效率和追溯的准确性。
通过EPC 唯一标识产品，实现产品的全球追溯。
该追溯模式中的供应链节点企业包括养殖基地、加工厂、配送中心和专卖店。
这种模式下的追第15期 颜 波等：基于RFID 和EPC 物联网的水产品供应链可追溯平台开发175溯主体有3个，分别是企业、政府部门和消费者。
