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无线射频辨识(RFID)在台湾鱼货产销应用


作者:国立台湾海洋大学 张正明教授 杨剑东教授 来源:RFID世界网 2007-01-16 10:18:28

摘要:食品的可追踪性近年来成为不论是由政府、食品生产制造者以至消费大众均所关心的一个问题。一般而言,要求落实食品可追踪性制度可有两个趋动因素:允诺趋动因素以及价值趋动因素。前者是法规制定管理机构对于社会对于食品来源以及安全与否关切之允诺响应,而后者则是产业伙伴在提高供应链效率进而建立品质与安全的品牌价值,渔产品亦不例外。

关键词:食品[48篇]  可追踪性[0篇]  鱼货[0篇]  

前言 

食品的可追踪性近年来成为不论是由政府、食品生产制造者以至消费大众均所关心的一个问题。一般而言,要求落实食品可追踪性制度可有两个趋动因素:允诺趋动因素以及价值趋动因素。前者是法规制定管理机构对于社会对于食品来源以及安全与否关切之允诺响应,而后者则是产业伙伴在提高供应链效率进而建立品质与安全的品牌价值,渔产品亦不例外。

根据国际标准组织(ISO)8402的标准定义可追踪性如下: 『可追踪性是指对于任何所考量事物之追踪回溯其历史、应用或场所地点之能力。』, 在加拿大British Columbia省针对海产食品可追踪性,于2005年6月所完成的一份报告中对“可追踪性”所提出的一个简单实用的定义则是: 『可追踪性是指对一个单元或一批产品在经由所有生产、处理以及配销阶段时所具有不论是正向或逆向追随或辨识的能力。』

可追踪性系统在各种不同的行业领域中均已行之有年,当然其应用范围会随着工具技术的变化会有所改变。由早期至今,基本上对于产品之追踪工具技术,有以纸本纪录为基础之系统,以条形码为基础的系统以及目前在快速发展中的无线射频辨识(RFID)为基础之系统,本文就RFID应用于鱼货产销做进一步分析。

 
 
圖( 1 ) 本文魚貨產銷範圍之界定 

无线射频辨识(RFID)为基础

基本上,RFID 系统由三个主要成员所组成,如图(2)所示。分别为读写器(RFID Reader/Writer)、RFID卷标(RFID Tag/Transponder) 以及后端服务器系统(Backend Server system) 。工作频率在3 KHz及3GHz频带之间。若依其工作方式之差异则可概分为以微波或是以电磁等二种作为信号传输方式,分别如图(3)与图(4)所示。



圖( 2 ) 典型的RFID系統(呂永宗,2005)



圖( 3 )以電磁方式作信號傳播及電源產生之作動(頻帶為135KHz及13.56MHz)



圖( 4 )利用微波方式作信號傳播及電源產生之作動(頻帶為900MHz及2.45GHz)



圖( 5 )被動式RFID標籤(左)與主動式RFID標籤(右)

RFID标签包含有记忆体晶片和射频天线。记忆体可记录供追踪或辨识的内容;射频天线其材质通常是铜或铝,主要是用来接收/回应RFID读写器所发出来的特定频率资料。其外形依其电源供应方式而可如图(5)所示。RFID天线除了可将特定频率的能量接收下来外,并透过不同之电流产生方式(低频LF及高频HF的频段时,采用电磁感应的方式产生电流。而在超高频UHF及微波Micro Wave的波段则是使用电路的共振方式产生电流)供给RFID晶片操作的直流电压及稳定电流。因此,RFID标签能够在没有外加电源的情况下也能够让内部的RFID晶片电路动作。此外,若就电源供应与否为主要区别,RFID标签可分成主动式(发射固定的讯号)或被动式(回应RFID扫瞄器的扫瞄)。被动式RFID标签的电源取得是靠无线电磁感应所产生标签所需要的电力,这种工作模式的RFID标签称为被动式(passive mode)。而有些RFID系统,其RFID标签内的电源是由内部电池提供而不经由外部RFID读取器之收发天线发射电磁波感应电动势而得到电源的方式,则称为主动式(active mode) RFID标签。通常,主动式的RFID标签之可辨识范围通常比被动式的辨识范围大。

至于RFID读写器,其内部主要包含收发天线(antenna)、收发模组及控制电路。如图(6)所示。RFID收发天线会不断发射无线电波。当RFID标签接近RFID收发天线时,会将RFID收发天线发射的无线电波能量储存起来,以为RFID标签作动时所需的电能。此时RFID标签内的晶片会依照所接收到的命令对晶片内所储存的资料或当下所接收到的资料进行运算处理,如对RFID标签开机扫瞄(Power On)、重置(Reset)、补偿(Calibration)、资料更正(Data symbol correct)、全域性指令(Global command)等协定的传送。接着RFID标签内的晶片会依照所设定的命令功能做回传资料之动作,将RFID标签内的识别资料以无线电波的方式传送给RFID 读取器以作为确认及下一步的控制动作 [Klaus, 2003]。


RFID应用于可追踪性系统资料库

储存于鱼市场之渔产品交易资料可以说是可追踪性系统用来分析渔产品来源及去向之核心资料。
经过实地造访数个产地及消费地鱼市场之结果得知,不论是已改使用电脑拍卖系统之鱼市场亦或是仍旧使用DOS鱼货销售管理系统之鱼市场,储存于各鱼市场之渔产品交易资料的内容仍属大同小异,足以提供可追踪性系统运作时,关联出渔产品于运贩商及鱼市场承销人之间的销售网络。



圖( 6 ) RFID讀寫器內部構造

RFID应用于可追踪性系统资料库储

存于鱼市场之渔产品交易资料可以说是可追踪性系统用来分析渔产品来源及去向之核心资料。

经过实地造访数个产地及消费地鱼市场之结果得知,不论是已改使用电脑拍卖系统之鱼市场亦或是仍旧使用DOS鱼货销售管理系统之鱼市场,储存于各鱼市场之渔产品交易资料的内容仍属大同小异,足以提供可追踪性系统运作时,关联出渔产品于运贩商及鱼市场承销人之间的销售网络。




图( 7 )建议可追踪性系统雏型所采用之资料库模型架构
基本上,不论其鱼市场所采用之鱼货销售管理系统之型态为何(手记帐作业者例外),在各鱼市场之基本流程之运作过程中,均可建立出符合本研究所提出之可追踪性系统资料原型。本研究特地设计出一个可行方案,利用个人数位助理(PDA)以及RFID读写器之辅助,分别从鱼市场为出发点,往上→养殖户及往下→承销人(大、小牌以至于消费者)搜集交易资料,逐步完整此一渔产品销售网络。

针对养殖渔产品交易资料

其中针对养殖鱼产品交易部分需搜集从养殖户到鱼市场阶段可用来可追踪性渔产品销售网络之资料,本研究于此特提出一个整合个人数位助理(PDA)以及RFID读写器的交易资料处理及记录装置。搭配了RFID资料承载器之传递与资料共用机制,使得此等储存于养殖户到鱼市场阶段之资料得以在渔产品运送传递过程中被记录。在本研究所设计之流程中,养殖户与各鱼市场处理鱼货之管理人员都将各配有一支含有RFID读写器之PDA(以下简称为RFID-PDA)。一笔养殖活鱼(或鲜鱼)交易一旦被敲定,一张名为『养殖鱼货证明』之RFID卡便在养殖户利用RFID-PDA之设定下产生并交给运贩商(或其代表),以供后续在鱼市场之下货作业中使用。当养殖户回到养殖协会或产销班等处所时,便可将此等交易资料依规定流程与上传方法回传至位于养殖协会或产销班的交易资料管理伺服器中。一旦往后有需要查阅相关交易资讯时,再由养殖协会或产销班之管理人员将该等资料回传至管制系统之资料伺服器中,而成为可追踪性系统可运用之重要资料之一。

鱼市场下货资料

此外,因为国内运贩商常常有于一养殖户(或多个养殖户)之鱼池载满养殖渔产品后,在运送过程中依鱼市场之远近逐一卸下鱼货进行拍卖之特性。因此,本计画为了完整描述此渔产品运送传递之特性,在工作流程中将要求各鱼市场处理鱼货之管理人员利用其所配备的RFID-PDA于下货作业之同时,读取该批渔产品之『养殖鱼货证明』卡。并将鱼市场编号、下货数量、鱼种及时间写入『养殖鱼货证明』卡。此等资讯在整合『养殖鱼货证明』卡中与养殖户相关之资料而成为『鱼市场下货资料』。同样地,当管理人员回到鱼市场办公室时,便可将此等下货资料依规定流程与上传方法回传至位于鱼市场的下货资料管理伺服器中。一旦往后有需要查阅相关交易资讯时,再由于市场之管理人员将该等资料回传至管制系统之资料伺服器中,成为可追踪性系统可运用之重要资料之一。图(8)所示是为本文所提出之养殖户-鱼市场交易资料流程图。

 
 
圖( 8 ) 養殖戶-運販商-魚市場交易資料流程圖

鱼市场承销人销售资料

除了前述养殖户-鱼市场交易资料之外,已完成拍卖之渔产品的去向之记录的机制亦为本研究设计重点之一。在本计画中,为了使渔产品销售网络更加完整,鱼市场之承销人(及其副属小牌承销人)将配置一部PDA以利其后续销售资料之搜集与记录。当鱼市场拍卖结束时,承销人将其拍定之渔产品运送至其他地方转售给他人时,此PDA便可适时帮其记录如销售对象或地点、交易鱼种及数量等。当承销人隔日(或数日)回到其所属公司时,便可将此等销售资料依规定流程与上传方法回传至位于该公司销售资料管理伺服器中。一旦往后有需要查阅相关销售资讯时,再由相关管理人员将该等资料回传至管制系统之资料伺服器中而成为可追踪性系统可运用之资料。于本机制中,同属一个大牌承销人的小牌承销人之交易资料将纳入为该大牌承销人之交易。图(9)所示是为本文所提出之鱼市场承销人交易资料传递流程图。

 
 
圖( 9 ) 魚市場承銷人銷售資料傳遞流程圖

鱼市场交易记录资料

如前所述,不论其现已使用何种渔产销货管理系统,包含鱼市场交易记录资料、鱼市场运贩商基本资料及鱼市场承销人基本资料等即以不同之型态储存于其中。为了配合朝向完整的渔产品可追踪性系统架构的发展,本研究另外针对以运贩商为中心朝上下一级(即养殖场与鱼市场)可追踪性系统发展,透过PDA以及RFID结合的利用提出一具体步骤以达成资料连结。至于供应链内之承销人之后续作业,本研究亦提出一利用PDA进行电子纪录之作业模式,此点将有助于未来进行承销至末端消费之资料连结,进而达成完整渔产品可追踪性系统之最终目标。

讨论与建议

目前台湾在一个完整的渔产品可追踪性系统建构中,仍有资料连结欠缺之处所需要相关的辅导配合措施方能建立。其一是将资料连结由鱼市场往上一级至运贩商时,即会出现他的上一级连结不足之处。本研究提出了一个利用PDA及RFID的装置,将RFID标签视为一个交换用的信物,建立了由养殖场经运贩商至鱼市场的一个完整连结方法。但渔产品提供者还包含了渔船以及贸易商又各有其作业型态必须加以探讨。

其次是将资料连结注意焦点由鱼市场往下一级移至承销人时,所面临的问题更为复杂。由于承销人的行销对象及管道的多样化,以及涉及行销商业讯息,令完整的可追踪性系统在此处不易建立。本研究在报告中示范了一个利用PDA让承销人进行大部份销售对象及数量的建立,而此资讯考量其商业机密,仅在必要时供中介机构检阅进行不同承销人之间的交叉比对以获取所需之讯息。
透过本追踪管理系统向下追踪鱼市场鱼货之销售流向,并向上回溯鱼货之来源,可初步达到鱼市场销售鱼货之品质管理追踪,对于消费者购买渔产品可增加多一层之保障,并提升消费者对本土渔产品之信心。

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