食品安全信息溯源系统及相关技术

□ 姚立霞 上海悦孜企业信息咨询有限公司

长期以来，国际上在食品安全控制方面通常采用HACCP(危害分析与关键控制点)、GMP(良好加工操作规范)、ISO 9000等体系，它们主要针对食品的生产、加工环境等因素进行控制，以保证食品在全部生产过程中免受生物、化学、物理等方面因素的危害，即将可能发生的危害消除在生产过程中。但是，这些技术无法对流通过程中出现的问题进行监控，也无法准确、快速地找出问题的根源所在，从而及时采取有效措施，减少对人身健康的更大损害，以及明确相关主体的责任。因此，对食品从生产到消费的供应链进行全程追踪，并在发生问题后准确追溯，就成为了监控食品安全、保障消费者健康的必要手段，而这也是广大消费者的期望所在。本文以食品安全信息溯源系统为主题，介绍其概念解析、系统架构及相关技术。

图1 产品跟踪和追溯的方向

1 概念解析

食品可追溯系统(FoodTraceability System，FTS)由“可追溯性”发展而来，其目的是为了解决食品从生产到消费过程中的质量安全问题。

欧盟在《通用食品法》(EC178/2002)中对食品可追溯性的定义为“食品、畜产品、饲料及其原料在生产、加工，以及流通等环节所具备的跟踪、追溯其痕迹的能力。”欧盟认为，食品可追溯系统是追踪食品从生产到流通全过程的信息系统，其目的在于食品质量控制及出现问题时进行召回。

食品标准委员会对食品可追溯性的定义为“追溯食品在生产、加工、储运、流通等过程的能力，保持食品供应链信息流的完整性和持续性”。

我国《质量管理和质量保证——术语》(GB/T 6582-1994)将可追溯性定义为“追溯所考虑对象的历史、应用情况或所处场所的能力。产品的可追溯性包括原材料与零部件的来源、加工过程，以及产品交付后的分布和场所。”

图2 食品安全可追溯系统架构

2 系统架构

食品安全可追溯系统涉及多个行为主体，因此建立一个可靠的食品可追溯系统的前提是对数据进行整合——构建各行为主体的信息共享机制和食品安全信息数据库，实现从原料到最终产品过程的追踪及反向追踪，以及消费者、企业、政府之间的信息共享，如图2。

一般而言，基于信息共享的食品可追溯系统主要由中央控制平台、区域平台、企业端管理信息系统和用户信息查询平台这4部分构成。

3 条码技术

条码可以依据维码区别(编码方式不同)和码制区别(编码规则不同)进行分类。一般而言，依据维码区别进行分类，条码可分为一维码和二维码，这也是目前最为常见的条码类型。一维条码“指条码条和空”的排列规则，常用的一维码码制包括EAN码(如图3)、39码、交叉25码、UPC码、128码、93码及Codabar(库德巴码)等，且不同的码制有着各自的应用领域。通常来说，在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条形码即二维条形码(2-DimensionalBarcode)。与一维条形码相同，二维条形码也有许多不同的编码方法，即码制，就码制的编码原理而言，其通常可分为堆叠式和矩阵式两种类型。

不过，近年来又出现了一种建立在传统黑白二维码基础之上的全新图像信息矩阵产品，即彩色三维码。

图3 EAN码

4 RFID技术

射频识别(RadioFrequency Identification，RFID)是一种无线通信技术，其可以通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，且无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

2006年，国际化标准组织电工委员会(ISO/IEC)开始重视RFID应用系统的标准化工作，其目的包括：为RFID应用系统提供一种框架，以规范数据安全和多种接口，便于RFID系统之间的信息共享;使应用程序不再受多种设备和不同类型设备之间差异的限制，便于应用程序的设计和开发;能够支持设备的分布式协调控制和集中管理等功能，从而优化密集读写器组网的性能。

在我国畜产品中使用RFID技术时，可查阅GB/T 20563-2006《动物射频识别代码结构》、GB/T 22334-2008《动物射频识别技术准则》等国家标准。

图4 几种传统的矩阵式码制

5 GSI系统

GS1(Globe Standard 1)系统起源于美国，由美国统一代码委员会(UCC，于2005年更名为“GS1 US”)于1973年创建，其创造性地采用了12位的数字标识代码(UPC)。继UPC系统应用成功之后，欧洲物品编码协会，即早期的国际物品编码协会(EAN International，2005年更名为“GS1”)于1977年成立并开发了与之兼容的系统，并在北美以外的地区使用。但EAN系统的设计意在兼容UCC系统，主要采用13位的数字编码。随着条码与数据结构的确定，GS1系统得以快速发展。2005年2月，EAN和UCC正式合并更名为“GS1”，该系统主要包括编码体系、数据载体和数据交换三大部分，如图5。

图5 GS1系统

此外，食品安全可追溯系统还包括物流跟踪技术、动植物DNA条形码技术等。