【IT168 专稿】每天晚上六点到凌晨三点,4000头被屠宰的生猪将进入上海农产品中心批发市场进行交易,然后进入上海的各个猪肉零售点。“我们这里作为一个农产品综合批发市场,菜、肉、果和粮的交易量占到了上海整个交易量的五分之一,而一天的生猪鲜肉交易则占到了上海每天交易总量的三分之一。”上海农产品中心批发市场经营管理有限公司副总经理万庆福告诉记者。
在上海农产品中心批发市场用于猪肉交易的4000个挂钩上,都贴有RFID电子标签,而每一片猪肉(即每半个生猪)从进入交易中心被挂到挂钩上开始,到最后从挂钩上取下被采购商运走,整个交易过程都会有一个五位数的ID编号跟随着。万庆福说:“这个编号最主要解决了食品安全问题,一旦哪片猪肉出了问题,只要能提供销货单上的编号和销售日期,我们的系统几秒钟内就能查到产地等信息。”
RFID监管食品卫生
在上海的肉类消费中,90%为猪肉。“十一五”期间,上海要做到消费者购买的每一块肉,都能根据条形码查到它来自哪个饲养场、屠宰场等。开发并应用RFID电子标签来解决食品安全监管问题,已经成为上海市政府12个重点科技项目之一,试验首先就发生在生猪的饲养、屠宰、批发和销售的供应过程上。
不过,在猪肉的批发环节上,上海农产品中心批发市场则是先行一步。早在2003年,该批发市场就在全国率先使用条形码,并逐步对整个场内的新鲜猪肉交易实现电子理货、电子交易、电子结算。
据介绍,每片猪肉从屠宰场到上海农产品批发市场,再进入销售程序之前有一个理货过程,例如要看它是否来自国家定点的屠宰场,有无相关检疫合格证,在这个把关过程中会产生一些信息。过去靠人工把关,准确性、追溯性都很差,一旦出现问题也不知道找谁,无法确定责任。2003年,上海农产品中心批发市场上了一套电子理货系统,每一片猪肉的产地、检疫证编号、供货商、屠宰场、重量等信息,都会在理货时输入系统。万庆福说:“配合这套理货系统使用了条形码,每一片猪肉不管卖给谁,其编号是不变的。”
然而在条形码的使用过程中,上海农产品中心批发市场遭遇到了条形码自身无法克服的问题。“交易现场的环境并不好,条形码很容易沾到油脂、猪血等,难被扫描枪读到,只能手工输入,速度就慢下来了。”每晚8000片生猪的交易,一旦在这个环节下上停顿,整个速度都会慢下来。而且由于贴在挂钩上的条形码离理货员有一段距离,标签上的数字也比较小,理货员必须边看边输入,又要考虑速度不能慢下来,由此产生的差错率也就会上升。
让上海农产品中心批发市场担心的是,一旦出现差错,不仅在追溯上会有纰漏,就是后面的交易过程也会发生混乱。“每片肉在理货的过程中就已经确定重量了,但是因为编号有误,每片肉的相关信息也就不对了,比如采购商拿到的这片肉原本应该是70斤,但实际只有60斤,”万庆福说,“当时费了很大力气,甚至派专人每晚纠错,尽管每晚交易平均差错只有几笔,最多也就十来笔,但是毕竟影响交易速度以及我们的信誉度。”
不过,上海农产品中心批发市场一直都没有想到解决问题的好办法,直到在一次高新技术博览会上,偶然看到了Auto-ID中国实验室参与的RFID展示。直觉告诉他们,RFID能替代条形码现在的作用。在与Auto-ID中国实验室的执行机构Ubipass技术公司的商谈中,双方一拍即合,因为后者也正在为其RFID研究寻找应用的切入点。从今年3月正式使用RFID电子标签至今,万庆福对它的评价是:“非常好,读取准确度高,不受油脂污染,速度快。”
细节决定成败
然而,获得这三条简洁的评价的过程,对于该项目集成商Ubipass而言,却很难用“辛苦”二字来简单形容。“不过现在回头看,当时吃的苦都是值得的。”Ubipass副总经理刘磊向记者表示。
之前,中国并没有在生猪批发交易中使用RFID的先例,上海农产品中心批发市场在条形码的使用上,是全国同行业中第一个吃螃蟹的人,现在又要在RFID电子标签的使用上做第一个吃螃蟹者。不过最初双方对于RFID的应用也都停留在比较理想化的概念上,刘磊说:“按照我们对技术的理解,项目实施方案并没有问题,但是在实际应用中,就会产生很多问题。”于是,Ubipass花了8个月的调研时间,用来解决那些并非是RFID本身的技术问题,但却会决定项目成败的细节问题。
首先遭遇的拦路虎就是上海农产品中心批发市场的特殊环境。在交易现场,所有运转轨道、支柱、挂钩都是RFID最怕的金属件,因为后者对于电子标签的读取有干扰。刘磊告诉记者:“在实验室里比较国内和国外各种标签的Inlay部分,表现都很好,但是一到上海农产品中心批发市场那种金属件密集的环境下,有的根本就读不到数据。”即便是最后选定使用TI的产品,在实验室中10厘米的读取距离下能轻松胜任,但是在实际应用中也只能保证4厘米的范围,目前实际使用中读写器和电子标签的距离为2~3厘米。而且,考虑到使用成本,最终选用设备的工作频率为13.56MHz。“虽然900MHz设备读取距离比较长,但成本会高得难以承受,相对而言,13.56 MHz的技术比较成熟,符合上海农产品中心批发市场的实际需求。”他们在装有标签的盒子与金属挂钩的接触面上,使用了铁氧体封装的工艺,增加读取率。
接下来则是使用几个读写器和挂钩的设置问题。刘磊说,当挂钩旋转运动到固定的读卡器前时,会有一个运动的死角,但是如果设置两个读卡器,就会有干扰,并且因为有先后顺序而导致读取时间较长。当一个理货端口同时有几百片生猪运过来时,通过速度过慢会是一个影响全局的错误。在一个挂钩上同时贴两个编号相同的电子标签,并且用一个固定读卡器,成为最后的选择。
当有点透明的薄膜材质的Inlay被封装进一个塑料盒时,尽管一再要求交易现场相关操作人员“轻拿轻放”,可终究存在着不小心磕碰一下使得里面娇嫩的Inlay受损而无法读取的情况,但是交易流水线上又不能因此而停下来。刘磊说,为此,他们在每一个标签盒子的表面,用银色反光锡烙上里面标签记录的ID编码,这样通过手工输入编号可以暂时维持系统的运作。
如果加上后道封装,上海农产品中心批发市场使用的电子标签每个成本在15~18元。万庆福觉得这是实际应用中的最大困难,按照他们目前17000个的使用量,单单在电子标签上,至少需要投入25万元。让他庆幸的是,由于有政府的支持,而且这些标签都是在上海农产品中心批发市场内使用,在这样一个闭环状态下循环使用,虽然一次性投入高,但平均到每天的使用上,还是可以承受。
另一个让刘磊难以忘记的场面,则是试用了20个标签,感觉效果不错而大批量生产使用之后,挂钩上贴的3000个标签使用了没几天,却都开始脱落了。“看到标签在使用中往下掉,当时的感觉很难受。”刘磊说。原来,在每个电子标签的盒子上都有一个凸起,以便能嵌入挂钩的凹槽,同时又用了一种大家认为效果还不错的胶将其粘住。可是在上海农产品中心批发市场的环境下,这样的胶却是无法胜任的。“当时我们也不知道用哪种胶粘金属和塑料最牢固,也没有人告诉我们,通过反复试验,最后终于找到上海一家研究所研究的AB结构胶,才算解决问题。”
RFID电子标签使用的第一天,在上海农产品中心批发市场试运行了3个小时,读写器将自动捕捉到的电子标签内ID编码输入到信息系统,理货端口的理货员只要看到电脑有信息输入,按一下回车键确认,这片生猪就可以推走。
刘磊说,后来读到当天交易现场工作人员的工作日志,大家都表示“可以用、能接受”,感觉比原先的理货效率提高很多,差错率也降低了很多。刘磊说,一个新系统要让终端使用者乐于使用的关键是尽量不改变原有的工作流程。他们做这个项目的一个基本原则就是,只能是优化或者改进原有流程,而且效果要超过使用者的预想。同时,根据上海农产品中心批发市场的情况,Ubipass也尽量让操作者不需要复杂的知识和技能,使用越简单越好。比如当读写器读到标签的编码后,就会响起一下峰鸣音,并且读卡器旁的警示灯会亮一下,理货员就直接按回车确认,而不需要再看屏幕确认标签是否被读到。“这样人性化的视觉设计,投入不是很大,但是效果非常明显。”看到大家对这些辛苦摸索出来的细节处理很满意,刘磊也很高兴。
刘磊向记者总结了做这个项目的三条经验:首先,客户和供应商都要清楚自己的应用环境,然后再谨慎选择硬件产品,特别是在某些特殊应用环境下,产品的差别非常大;其次是要做好原有系统和现有系统的集成;第三是要做好最终用户的培训教育。其中,硬件的选择最为关键。
进一步开发“身份证”功能
不过,万庆福向记者坦言,目前上海农产品中心批发市场使用RFID电子标签尽管效果不错,但仅仅是代替条形码的最简单功能,还不算是真正意义上的猪肉的“身份证”,里面2K的存储容量还未用上,“只有一个五位数的编码,还没有发挥RFID的整个功能,也起不到管理整个供应链的作用,因为与上下游都还没有链接。”
现在,他们在进一步着手RFID的开发利用。“我们现在的电子交易只算是做了一半,还存在着人工开单。”万庆福说,“我们设想每一个交易的客户都有一个专用的手持机和专门代码,采购商看中一片肉,只要用手持器接收一下电子标签上的编码,就能读到这片肉的相关信息,再直接敲个单价,供货商认可的话就确认,相关交易信息都会发到批发市场的信息系统,双方到结算中心拿打印单,最后刷卡结账就可以了。”也许,以后的生猪交易中心将会呈现股市交易一般的景象。
