基于物联网技术的进口葡萄酒溯源平台研究
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引言
近年来，由于食品安全事件频发,严重影响了人们的身体健康，引发了社会的广泛关注及对食品全生命周期的进行溯源和管理的渴求。因此，应用先进技术实现对食品全生命周期的有效跟踪、追溯和安全管理，是一个极为迫切的课题。物联网技术的兴起和应用,使食品溯源管理得以实现。RFID技术以其唯一ID及芯片存储信息的特性，使其应用于食品溯源追踪具有很强的适用性，再通过与后台信息系统的对应匹配，对食品全生命周期各环节信息进行记录和反馈，即可实现食品全生命周期溯源管理。
中国是葡萄酒消费大国。2008年，中国葡萄酒消费居世界第八位,2009年全国（不含港澳台地区）进口葡萄酒总量达171231332L,相当于750mL装葡萄酒2.28亿瓶。
基于物联网技术的进口葡萄酒溯源平台（简称COID平台）是以法国进口葡萄酒为载体，应用物联网技术对法国进口葡萄酒从葡萄种植产区，酒庄酿制生产，国际运输，进口检验检疫及通关,至中国门店销售等国际供应链各环节信息进行信息采集、记录、整理和反馈,从而实现对法国进口葡萄酒的全程溯源追踪和管理的一个系统平台。
在信息获取、处理和反馈过程中，物联网技术发挥了重要作用。如RFID电子标签的采用、温湿度标签、RFID远距离识别通道，以及支持触摸方式的智能商品溯源信息査询终端，电子数据整理及传输等。本项目平台采集整理的数据，将为生产企业、流通企业（如物流商,红酒经销商）、消费者和有关监管部门（海关、检验检疫中心）提供基础数据信息，从而为生产管理，监管执法等部门提供参考数据。
1 建设目标和总体架构
在法国农业部下属的法国国家原产地名号研究会和中国国家质量技术监督检验检疫总局以及广东检验检疫局的支持下，本葡萄酒溯源项目平台以无线射频RFID技术应用为基础，通过RFID标签详实记录每一瓶葡萄酒的产地、种植土壤、气候、酿酒师、生产日期、储运温度控制等全过程信息以及饮用文化,确保红酒从原产地到中国消费者的流通各环节通过读取标签信息，即可全方位鉴别所选葡萄酒的身份信息以及相关红酒文化。
本平台以系统科学理论为指导，采用宏观研究和微观研究相结合的方法，通过对RFID关键技术、信息科学、电子产品流通管理科学等相关理论和标准化理论的研究，应用面向服务的体系架构和关键技术,釆用WebService方式,研究并构建基于物联网技术的进口葡萄酒溯源平台。图1所示是本平台的基本结构。
2 主要研究内容和技术创新性
基于物联网技术的进口葡萄酒溯源平台的总体架构主要分为三层，即基础层、平台层和应用层。基础层包括企业注册管理系统、计费系统、统计查询系统和决策支持系统等，这些系统是葡萄酒溯源管理平台的基础，用于对进口葡萄酒的所属企业信息的管理、货物计费、货物的统计查询以及对企业进行决策支持等;应用层包括对进口葡萄酒的溯源管理等，主要用于对进口葡萄酒的信息服务、进口葡萄酒的安全追溯、进口葡萄酒的数据库管理等;平台层是基础层和应用层进行信息交换的纽带,原产地溯源平台的平台层主要包括一些数据交换技术，包括基于Web服务的数据交换技术和基于电子交换标准的数据交换技术等，这些技术可使平台层和应用层进行很好的数据交换。
基于物联网技术的信息釆集和数据获取方式可实现信息釆集的自动化,提高效率和准确率。图2所示是本系统的酒类信息采集示意图。
基于SOA技术的数据交互方式，可解决不同组织间的数据共享和互联难题，从而进行异构软件系统之间的数据交互。图3所示是系统数据交换平台的工作结构图。
建立追溯模型主要是对溯源进行建模研究，包括研究物联网环境下的溯源模型、分布式环境下的溯源信息存储,溯源信息的检索与可视化显示等。图4所示是本平台中的可追溯模型。
另外，电子背标、智能商品溯源信息查询终端等相关硬件产品研发,也是系统开发的主要内容。本系统开发了一系列针对葡萄酒行业的智能设备，包括RFID电子背标、支持触摸方式的智能商品溯源信息査询终端、固定式RFID读写器通道，故可从数据采集硬件层面的设计与优化实现成本与读取效率的平衡。现以葡萄酒RFID电子背标的设计开发为例，本电子标签对液体环境非常敏感，所以，为了在葡萄酒上能够取得较好的读取率和读取效果,本设计对标签的天线部分进行了一系列的优化工作,充分利用了酒瓶的弧度,进行了更好的适应性设计。图5所示是本系统的应用场景展示图。
3 建立溯源平台的意义
基于物联网技术的进口葡萄酒溯源平台主要通过应用RFID技术，来为供应中国市场的每一瓶葡萄酒贴上可溯源的RFID标签，以保证为中国消费者提供安全、可靠、高品质的葡萄酒。
首先，该系统可为中国消费者提供健康权益保障。消费者把进口法国葡萄酒酒瓶上粘贴的C.O.I.D标签上的数字输入到平台的査询窗口进行査询,不仅可以确认这瓶葡萄酒的真伪，也可以知道这瓶葡萄酒的原产地信息和背后所包含的文化，还可以得到葡萄酒大师提供的饮用、储存、搭配建议,从而杜绝假酒危害。
其次，可为进口葡萄酒提供保护品牌形象的工具。假酒不仅会损害消费者的健康，也会损害进口葡萄酒的形象。因此,必须通过有效的手段，让消费者直观高效地判断所消费产品的真伪。本系统可用手机上网査编码，酒瓶到门店可査电子标签，方便快捷，而且伪造成本极高，能够给假冒商品以极大威慑。
再次,本系统可为平台成员提供精确高效的供应链管理方法。供应链可追踪(SupplyChainTracea-bility)是本平台的另一大亮点。用本系统可对葡萄酒供应链的各个关键点，如葡萄庄园、葡萄酒酿造者、散装运输、运输用酒桶、灌装或包装、进出口检验检疫、通关、配送等环节都进行数据采集和交换,从而进行全流程、全生命周期的管理。
另外,本平台为中法两国政府有关部门提供了一个可靠的监管工具。中国的检验检疫部门和海关可以通过该COID平台对每一瓶报关的葡萄酒进行全流程査询，电子标签的唯一性、不可更改性和非接触式信息获取，使得査验变得非常便利。未来两国政府有关部门在检验数据共享后，商品的价格、数量、物流情况等，都会一目了然。
最后,本平台也可为法国葡萄酒进口商提供通关便利。事实上，使用电子标签封口的葡萄酒在取得中、法两国海关和检验检疫部门的支持后，就能够以某种绿色通道的形式进行通关,从而极大地缩短等待时间，减少可能造成的损失。
4 结语
基于物联网技术的进口葡萄酒溯源平台可涵盖全法国主要的12大葡萄酒产区，300多座城堡庄园，200多个AOC产区的葡萄酒。目前,他们正在为拟供应中国市场的10万瓶葡萄酒贴COID标签，其中的一期计划是为供应中国市场的50万瓶葡萄酒贴COID标签。
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