基于物联网技术的食品质量安全溯源管理系统

一、目标和内容

1、项目目标

食品质量安全追溯与管理物联网体系建设将以国际先进的技术手段，以可靠的质量追溯体系为保障，对食品从源头到餐桌的全产业链实施科学监测和监管。通过物联网技术的应用示范和推广，可实现乳品质量安全的全程追溯。

（1）食品质量安全追溯与管理物联网体系从食品原材料采购、加工生产、成品行程的全过程质量追溯，完善食品质量监测和预警系统、建立食品健康管理系统和生产环境智能监控管理系统，将会成为政府实施食品质量安全管理的重要手段，为政府提供重要的技术服务和支撑，在提高食品质量与安全水平方面发挥着关键作用。

（2）食品生产企业应建立入厂检验和质量跟踪系统、ERP管理系统，将会完善产品召回体系和质量追溯体系，提供更好的质量服务保障。

（3）建立消费者溯源系统，消费者也能够利用物联网技术，快速辨别产品真伪、质量优劣，维护自身权益。

系统产品通过物联网技术在食品质量安全溯源管理中的应用示范与推广，真正将物联网应用并服务于行业，进一步提升我国食品行业的质量安全水平，重振消费者对国产食品的信心，促进并进一步振兴我国食品行业的快速、健康发展。

2、项目研究内容

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本项目产品是全链条基于物联网技术的食品溯源及管理系统，研究内容包括食品原料健康管理系统、食品生产过程智能化监控管理系统、食品原料收购及运输管理系统、原料质量监测和预警系统、工厂入厂检验和质量跟踪系统、企业ERP管理系统、成品出库管理及运输系统、消费者溯源系统等。系统技术涵盖了物联网技术、RFID技术、NFC技术、无线传感器技术、北斗卫星定位技术、互联网技术、软件集成技术等。系统之间可以做到无缝连接，信息共享。

（1）完善原料质量监测和预警系统

黑龙江省已经在食品原料生产、收购环节建立了初步的监测体系，开始了物联网体系试点应用。但还需要进一步完善该系统，扩大监测范围，与产地、产源健康管理系统、原料收购及运输管理系统对接，建立产源健康与原料质量溯源与预警平台；同时加强研究检测方法，在各检测站增加检测仪器，增加食品安全指标和微生物指标监测。完成对作物、动物类食品原料收购站、运输车的日常监测。通过网络系统进行数据随时传递，当地监管部门可根据当地的检测站的检测数据，发布提示性信息，指导食品原材料生产者改善生鲜食品生产条件，提高生鲜食品质量；国家食品质量监督检验中心负责全省数据汇总、分析，质量安全预警。

（2）食品原料健康管理系统

如动物类食品，系统可以将每个生产源的品种、来源、生产性能、免疫状况、健康状况、畜产、用药等信息一并管理起来，一旦发生疫情和畜产品质量等问题，即可追踪其来源，分清责任，堵塞漏洞。

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食品溯源系统是重要的衡量动物类食品是否符合生鲜供应要求辅助系统。因为，病动物类食品治疗阶段如果使用药物，其动物类食品将不具有供应资格。目前通常情况是，动物病例为人工记录，而且往往只有畜牧局检疫部门具有生病动物类食品以及治疗信息。存在这样的漏洞，供应商往往抱有侥幸心理，即使在动物类食品生病用药治疗阶段依然将其送往收购点。

针对这一现象，系统通过RFID电子便签、RFID读写POS机、网络版生鲜健康管理系统软件。当检疫部门为病奶牛提供治疗服务阶段，可将治疗手段、药物种类以及剂量、禁止供生鲜食品等相关信息通过RFID读写POS机刷到病奶牛的RFID电子便签中并信息通过网络上传至食品健康管理系统软件中，这样即使供应商供应此类食品到收购站也会被收购站所得到的共享信息识别出来。可以有效地缩小了不合格食品产生的漏洞，有效地预防手段是降低加工厂商事后巨大损失和企业让步接收不合格食品原料的最佳途径。

上图：以食品为例，进行食品安全溯源

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（3）原料初加工智能监控管理系统

系统可以通过智能监控管理系统软件、终端传感器、功能控制器模块、视频监控设备等构成。可以实时监测记录单位面积的原材料数量、原材料储存、生产的温度湿度、操作人员等信息，并根据信息分析处理做出相应动作。如，排风、升温以及警报等。为原料初加工提供更佳的生活环境。

上图：为畜牧产品初加工溯源监管示意图 （4）原材料收购及运输管理系统

食品原材料收购站点做为食品来源的集合地，其承担的质量监督作用是十分重大的，也是质量事故溯源时最重要信息来源点。目前，我国食品原材料收购站点的来源主要分为两大类，第一类是散户、散养。第二类是企业自建的农场、牧场。食品原材料收购站点主要分为三大类，第一类是企业自建的站点，第二类是合作社集资建立的站点，第三类是农、牧场建立的站点。由于当前模式的限制，导致政府职能

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部门在食品质量控制方面缺少必要的手段。食品溯源系统的建立将完善黑龙江省食品监测体系，扩大监测指标，为监管部门提供技术保证。

系统通过生鲜食品的唯一的身份RFID电子标识来确认食品，并可以将此原料的初级样本做电子标识后封存。

POS机及电子样瓶

在初级食品原料运输环节，通过RFID技术、北斗卫星导航定位、视频监控等技术应用。确保食品原料在运输过程中的安全。运送原材料的罐车、货车各个开口放置摄像头，实施监控。如有半途被不法分子开罐。将被视频和电子标识同步记录。

运输监管示意图

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运输监管系统

（5）销售方和消费者信息查询。

此环节是食品销售终端，为销售方消费者建立方便、快捷的食品查询平台。使销售方卖着安心、消费者买着放心。

A、在进入到销售渠道后，可以通过RFID识别设备来对食品的RFID电子标识芯片的记录数据进行查阅，帮助销售方确认食品是否符合销售条件。例如，查看运输过程中的环境温度是否达到食品运输存储条件，是否有食品受到高温而变质的情况发生。符合销售条件的食品才可以顺利上架销售。

B、食品上架后，消费在购买时，可以使用RFID、NFC识别设备来对欲购买的食品进行溯源查询。例如，在大中型超市中，利用现有电子查询器，加装RFID、NFC识别设备和相应查询软件后，可以为消费者显示食品RFID电子标识芯片内所有信息。或是消费者通过具有RFID、NFC识别功能的手机来查阅食品RFID电子标识芯片所有信息。

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二、技术路线

奶牛健康管理系统政府职能部门管理供应溯源信息共享溯源1、奶牛健康管理系统2、智能监控管理系统ERP信息管理系统1、供应商身份RFID编码做为“溯源”依据2、产品RFID编码饲料、疫苗、药品等供应原材料供应商

奶农散养户1、奶牛体征信息 2、疫病信息3、投入品信息

溯源供应政府职能部门管理牧场集中饲养供应溯源1、饲养环境数据2、奶牛体征信息3、疫病信息4、投入品信息信息共享政府职能部门管理奶 站生乳收购及运输管理系统1、生奶供应身份识别2、奶样标本电子标记3、运输流程监管溯源供应信息共享政府职能部门管理加 工 厂ERP信息管理系统1、生奶采购信息2、生产流程3、生产工艺控制4、产品检验5、成品出厂信息供应溯源溯源供应零售商溯源代理商销售方溯源查询管理系统销售方溯源查询管理系统供应溯源供应溯源消费者6

消费者溯源查询管理系统

基于物联网技术的乳品质量安全溯源管理系统 牧场智能化监控管 理系统奶牛健康管理系统乳制品企业ERP管理生乳收购及运输管理系统乳制品共享信息库系统乳制品信息溯源查询系统 RFID技术 本项目是全链条基于物联网技术的食品溯源及管理系统，系统技术涵盖了，物联网技术、RFID技术、NFC技术、无线传感器技术、北斗卫星定位技术、互联网技术、系统之间可以做到无缝连接，信息共享。实现农牧产品种植、养殖环境、健康状况、收购及运输监控，从源头对食品质量安全溯源与预警。对工厂生产质量跟踪、成品运输跟踪，监控成品品质。

系 统 核 心 技 术嵌入式系统技术无线传感器技术NFC技术GPS技术数据库加密技术软件集成技术三、技术经济和社会经济效益分析

黑龙江省是全国最优质的农、牧产品供应地，而黑龙江省食品企业规模在全国更是排在第二位，这些都使项目的实施具有了本地优势，也大大降低了项目实施的风险。为技术转化为产品，产品升级为产业链提供了绝佳的平台。

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在人们对优质食品购买力的提高所带来经济效益的同时，也将促使传统养殖方式向现代化养殖方式改进，形成食品溯源的良性循环。降低劳动和生产成本也将间接带来经济效益。通过对食品个体的监测可以降低过程成本；能够解决食品生产企业双方有关质量判定方面的矛盾和纠纷，构建公开、公正、公平交易体系。

【项目建设实施】

国内即将进入食品安全溯源体系的建设高峰期，各项业务将围绕\"云管端\"全面布局：1)端末产品包括条码类(一维码、二维码)和POS类;2)管段业务受益于与运营商超过10年的业务合作;3)云端业务具备大型数据库系统集成设计和服务经验，能够提供电信级解决方案和以BOSS为基础的移动网络支撑业务。食品溯源致力于推动物联网新的商业模式，从而带动机具类产品的大规模销售和后续运营服务。

【项目收益】

收益模式一：与运营商分账 流量收益模式

如果投入10万台终端设备（该设备可有设备供应商自行生产投入），免费向食品生产各个环节提供使用，其投入设备成本，将通过与运营商合作分账方式进行回收。食品供应链环节应用溯源设备，将会利用运营商网络，必然会产生流量费用，而运营商与设备供应商可以按照5:5的比例进行分账，即，各分取流量费用的50%。 计算方式：50元/台/月（流量费）*100000台（设备）*12月*50% 收益：运营商与设备供应商分别获利30000000元（3千万元）

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收益模式二：介入涉税票证二维码业务

介入涉税票证二维码业务，成为金税三期标准制定者。金税三期有望在全国范围内大规模推广涉税票证二维码防伪，涵盖国税、地税的多种票证，首批在6省市展开试点。

二维码存储信息量更大，防伪功能更强，认证方便可替代人工输入和扫描。按目前市场售价乐观估计，扫描枪定价在800元左右，那么整体潜在的市场空间将达到160亿。公司是此次中标的唯一标准制定者，未来有望成为国税总局的推荐厂商，将是最大受益者。国外竞争对手参与的可能性很小。二维码参与票证监管有望复制到海关、质检、药品监管等多领域。

收益模式三：RFID电子标识芯片收益

目前，国内食品企业应用溯源系统，可形成食品行业物联网产业链20亿元，带动相关产业链和市场效益110亿元，而该项目顺利实施后，也可广泛移植到相关领域，如粮食，牲畜等，推动物联网技术发展。

RFID电子标识芯片每个芯片市场价为0.10元，随着该技术的深入推广，RFID电子标识芯片量产后，生产成本会大幅降低，企业应用RFID电子标识芯片技术后，所投入的采购成本也将越来越小。 鉴于每单个食品均会使用RFID电子标识芯片，所以采购量非常巨大，RFID电子标识芯片收益将会是食品溯源项目最终的获利方式，其获利额度也将非常巨大。

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通过建设食品质量安全追溯与管理物联网体系，企业合理利用和共享信息资源，提高产业集约化程度，能够减少食品生产企业在质量追溯和产品召回方面投入的人力和物力。有关企业研究表明，将实现企业库存占用降低60%，提高资金周转率30%，采购成本降低30%,销售管理费用降低35%,生产周期提高10%，从而可提高企业投资回报率。

基于物联网技术的溯源系统的应用可以减少监管人力、物力，能够提高监管部门的工作效率和追溯手段，打击假冒伪劣产品；能够提高消费者质量安全防范手段，提升对国产食品的信心。

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