食品安全信息可追溯系统及其标准化技术（ 1 ）

1. 食品安全信息可追溯系统及其标准化技术（1）食品安全信息可追溯系统及其标准化技术（1）

2. 长期以来，在食品安全控制方面，国际上通用的方法是HACCP（危害分析与关键控制点），GMP（良好加工操作规范）及ISO9000 。这些技术主要是对食品的生产、加工环境进行控制，以保证食品在整个生产过程中免受可能发生的生物、化学、物理因素的危害，将可能发生的危害消除在生产过程中。 • 但是，这些技术不能对那些在流通过程中出现的问题进行监控，准确、快速地找出根源所在，从而及时采取有效措施，减少对人们健康的更大损害，并明确相关主体的责任。因此，对食品从生产到消费的供应链全程进行追踪，并在发生问题后进行追溯，就成为监控食品安全，保障消费者健康的必要手段，而这也是广大消费者期望所在。

3. 可追溯基本概念 • 国际食品法典委员会（CAC）与国际标准化组织（ISO）把可追溯定义为“通过登记的识别码，对商品或行为的历史和使用或位置予以追踪的能力”。可追溯性是利用已记录的标记（这种标识对每一批产品都是唯一的，即标记和被追溯对象有一一对应关系，同时，这类标识已作为记录保存）追溯产品的历史（包括用于该产品的原材料、零部件的来历）、应用情况、所处场所或类似产品或活动的能力。

4. 总的来说，可追溯包括跟踪（Tracking）和追溯（Tracing）两个方面。跟踪是指从供应链的上游至下游，跟随一个特定的单元或一批产品运行路径的能力。

5. 国外现状 欧盟 • 2000 年，欧盟颁布了第1760/2000 号法规（又称新牛肉标签法规），要求自2002 年1 月1 日起，所有在欧盟国家上市销售的牛肉产品必须具备可追溯性，在牛肉产品的标签上必须标明牛的出生地、饲养地、屠宰场和加工厂，否则不允许上市销售。 • 2002 年，欧盟又颁布了第178/2002 号法规（又称一般食品法），要求从2005 年1 月1 日起，凡是在欧盟国家销售的食品必须具备可追溯性，否则不允许上市销售，并且禁止进口不具备可追溯性的食品。

6. 美国 • 2002 年，美国国会通过了“生物反恐法案”, 将食品安全提高到国家安全战略高度, 提出“实行从农场到餐桌的风险管理”。国家对食品安全实行强制性管理,要求企业必须建立产品可追溯制度。 • 明确了企业建立食品安全可追溯制度的实施期限，大企业( 500 名雇员以上) 在法规公布12 个月后必须实施, 中小型企业( 11—499 名雇员) 在法规公布18 个月后必须实施, 小型企业( 10 名雇员以下企业), 在法规公布24 个月后必须实施,到2006 年底所有与食品生产有关的企业必须建立产品质量可追溯制度。

7. 英国 • 英国政府建立了基于互联网的家畜跟踪系统（CTS），以记录获得身份证的家畜从出生到死亡的转栏情况，以便这些家畜可以随时被追踪定位。 • 这套家畜跟踪系统与标牌（每头家畜都有唯一的号码，家畜号码一般通过两只耳朵的耳标来进行记录）、农场记录（农场必须记录有关家畜出生、转入、转出和死亡的信息）、身份证（1996 年7 月1 日出生后的家畜必须有身份证来记录它们出生后的完整信息，在此之前的家畜由CTS 来颁发认证证书），共同构成了家畜辨识与注册综合系统。

8. 加拿大 • 加拿大于2002 年7 月1 日强制实施牛标识制度，要求所有的牛采用29 种经过认证的条形码、塑料悬挂耳标或两个电子纽扣耳标来标识初始牛群。到2008年，加拿大将有80%的农业食品联合体实行农产品可追溯行动。

9. 日本 • 日本政府已经通过新立法，要求肉牛业实施强制性的零售点到农场的追溯系统，系统允许消费者通过互联网输入包装盒上的牛身份号码，获取他们所购买的牛肉的原始生产信息，并且为了应对“疯牛病”，该法规要求日本肉品加工者在屠宰时采集并保存每头家畜的DNA 样本。

10. 澳大利亚 • 澳大利亚作为全球主要的牛肉产品出口国，每年有70%的牛肉产品销往海外，为了保障食品安全，实施了国家牲畜标识计划，建立了家畜标识和可追溯系统，它是一个永久性的身份系统，能够追踪家畜从出生到屠宰的全过程。

11. 实施食品安全可追溯的相关标准技术 • 从可追溯的概念可以看出，食品的可追溯系统就是食品供应体系中食品构成与流向的信息与文件记录系统。这就意味着，要建立食品供应链各个环节上信息的标识、采集、传递和关联管理，实现信息的整合、共享，才能在整个供应链中实现可追溯能力。 • 因此，从本质上说，可追溯系统就是一套信息管理系统。综合当前国内外的实践经验，实施可追溯系统主要涉及以下几个方面的技术 。

12. （一）信息标识技术 • 信息管理的前提是用能够广泛接受的标准进行信息的标识表示，然后才能进行信息的采集和传递。 • 随着全球化的发展，在实施可追溯的时候必须考虑到信息流动的全球性，必须采用全球通用的标准体系来进行可追溯信息的管理。

13. 当前国际上普遍采用的是由国际物品编码协会GS1（Global Standard 1，由欧洲物品编码协会EAN 和美国统一代码委员会UCC 联合而成）开发的全球统一标识系统EAN•UCC 系统来实施商品信息的标识、采集和传递。

14. 什么是EAN•UCC • AN•UCC 系统是以对贸易项目、物流单元、位置、资产、服务关系等的编码为核心，集条码和射频等自动数据采集、电子数据交换、全球产品分类、全球数据同步、产品电子代码（EPC）等技术系统为一体的，服务于物流供应链的开放的标准体系。 • 目前，全球共有100 多个国家和地区的、来自工业、商业、出版业、医疗卫生、物流、金融保险和服务业等行业超过100 万家的企业，采用EAN•UCC 系统，对物品进行标识和供应链管理。

15. EAN•UCC包括哪些内容？ • 编码体系：为贸易产品与服务(即贸易项目)、物流单元、资产、位置以及特殊应用领域等提供全球唯一的标识； 数据载体：包括条码、RFID； 数据交换：包括EDI 和XML。 采用EAN•UCC 系统可以对食品供应链全过程中的产品及其属性信息、参与方信息等进行有效地标识，建立各个环节信息管理、传递和交换的方案，实现对供应链中食品原料、加工、包装、贮藏、运输、销售等环节进行跟踪和掌控， 在出现问题时，能够快速、准确地找出问题所在，从而进行妥善处理。 目前，欧盟等国已经采用EAN•UCC 系统成功地对牛肉、鱼、蔬菜等开展了食品跟踪，有效地对食品供应链全过程进行跟踪与追溯，建立了从“农场到餐桌”的食物供应链跟踪与追溯体系，取得了积极的效果。

16. EAN•UCC 系统的编码体系包括6 个部分：全球贸易项目代码（GTIN）、系列货运包装箱代码（SSCC）、全球可回收资产标识代码（GRAI）、全球位置码（GLN）、全球服务关系代码（GSRN）、全球单个资产标识代码（GIAI）。

17. 全球贸易项目（包括产品和服务）代码GTIN（Global Trade Item Number） • GTIN 是用来对全球范围内的贸易项目进行唯一标识的编码体系。贸易项目是指一项产品或服务，对于这些产品或服务需要获取预先定义的信息，并可以在供应链的任意一点进行标价、定购或开据发票，以便所有贸易伙伴进行交易。对贸易项目进行编码和符号表示，能够实现商品零售（POS）、进货、存货管理、自动补货、销售分析及其他业务运作的自动化。通常使用EAN-13、ITF-14 条码来表示GTIN。

18. 系列货运包装箱代码SSCC（Serial Shipping Container Code） • SSCC 是对每一特定的物流单元进行全球范围内唯一标识的编码体系，它把物流单元上的条码信息和在电子交易中贸易伙伴之间的交易信息联系在一起。SSCC 可以标识所有的物流单元，不管物流单元本身是标准的还是非标准的，所包含的贸易项目是相同还是不同的。 • 物流单元是指是为运输或仓储而建立的任何组合项目，在供应链中需要对他们进行管理。在供应链中跟踪和记录物流单元是EAN•UCC 系统的一个重要应用，通过对物流单元上条码信息的扫描，可以跟踪其他运输过程，从而在物流和其他的信息流之间架起一道桥梁。每个物流单元分配一个唯一的SSCC。通常使用UCC/EAN-128 条码或ITF-14 条码表示。

19. 全球参与方及位置码GLN（Global Location Number） • 用于物理实体、功能实体或法律实体的唯一标识。通过向每个物理位置、法律实体和功能实体分配GLN，进行全球唯一性标识。采用EAN/UCC-13 代码结构， 用UCC/EAN-128 条码表示。

20. 常用条码 • 条码是由一组按规则排列的条、空及其对应字符组成的表示一定信息的符号。不同的码制，条码符号的组成规则不同。这些条码标准主要有三种：EAN/UPC 条码、ITF-14 条码及UCC/EAN-128 条码。

21. EAN/UPC 条码用于零售和非零售的贸易项目，也即我们通常说的商品条码， 包括EAN-13 条码、UPC-A 条码、EAN-8 条码及UPC-E 条码。 UPC-A EAN-13 条码 UPC-A、E码只用於国别码为0的商品。 EAN-8 条码

22. UCC/EAN-128 条码 • 辨识范围涵盖生产过程中一些补充性质且易变动之资讯，如生产日期、批号、计量等。可应用於货运栈版标签、携带式资料库、连续性资料段、流通配送标签等。

23. ITF-14 条码 • ITF-14条码用于标识非零售商品 ，对印刷精度要求不高，比较适合直接印制（热转换或喷墨）于表面不够光滑、受力后尺寸易变形的包装材料，如瓦楞纸或纤维板上。

24. （二）信息采集技术 • 在对有关信息用全球通用的标准的标识以后，还需要用全球通用的标准载体来承载这些信息，以便于信息的采集，实现供应链全程的无缝链接。目前，最常用的信息采集技术是条码技术，RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）技术和EPC（Electronic Product Code ，产品电子代码）技术也正逐渐受到人们的关注。

25. 1、条码技术 • 条码技术将计算机技术与信息技术结合起来，集编码、印刷、识别、数据采集和处理于一体。条码技术利用光电扫描设备识读条码符号，从而实现机器的自动识别，并快速准确地将信息录入到计算机进行数据处理，以达到自动化管理之目的。 • 利用条码技术采集信息的速度快、可靠性高、灵活、实用等特点，以及在供应链管理中的成熟、广泛应用，建立对产品的可追溯标签，实现有关信息的标准采集，这也是实施可追溯的关键之一。

26. 采用EAN•UCC 系统的编码体系可以对食品供应链全过程中的每一个节点进行有效的标识，利用条码技术，建立相关信息的条码载体，通过扫描可以获取各个节点的有关数据编码信息，包括给每一个产品赋予的全球惟一的EAN•UCC 代码，即全球贸易项目代码（GTIN）；通过应用标识符（AI）对产品属性进行标识的代码，如批次、有效期、保质期等；通过全球位置码（GLN）对食品供应链中各个环节及参与方进行标识；通过系列货运包装箱代码（SSCC）对食品的运输环节进行标识。

27. 2、RFID • RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。 • RFID 技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，识别的距离可达几十厘米至几米，且根据读写的方式，可以输入数千字节的信息，同时，还具有极高的保密性。

28. 采用RFID 技术的标签俗称电子标签，与现在广泛应用的条形码技术相比， RFID 标签除了可以省去人工操作，还具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大等优势。另外，由于电子标签上的数据可以加密，存储数据容量大， 而且存储信息可以更改，因而它比条码的应用范围更广泛，使用起来也更方便。

29. 目前，有些国家采用RFID 和条码结合来对肉食产品的生产、流通进行跟踪。具体方案是在动物的饲养阶段，用RFID 芯片代进行跟踪，而等动物被屠宰上市，肉品包装再采用条码技术。在动物生长阶段使用RFID 而不是条码，可以避免条码因动物活动而丢失或损坏，并且RFID 标签在动物屠宰之后可以回收再使用。而被销售的肉品一旦发生质量问题，根据包装的条码就可以实现全程追踪和监管。 • 不过，由于RFID 目前在技术上还存在信号识别范围仍有限，金属和液态物体会干扰射频信号传播并影响阅读正确性等问题；在经济上还存在成本过高影响推广的问题；在标准上，还存在混乱现象，到目前为止，全球范围内还没有一个成熟的统一标准，不像条码技术那样有一个全球统一的标准，各厂家推出的电子标签产品兼容性不高，因而阻碍了RFID 产品的使用。

30. 3、EPC • EPC（Electronic Product Code ，产品电子代码）是为了提高物流供应链管理水平、降低成本而新近发展起来的一项新技术，可以实现对所有实体对象（包括零售商品、物流单元、集装箱、货运包装等）的唯一有效标识。 • EPC 系统是一个非常先进的、综合性的和复杂的系统。 • 其最终目标是为每一单品建立全球的、开放的标识标准。

31. 1）全球产品电子代码编码体系全球产品电子代码EPC 编码体系是新一代的与EAN•UCC 系统的编码体系兼容的编码标准，它是EAN•UCC 系统的拓展和延伸，是该系统的重要组成部分， 是EPC 系统的核心与关键。EPC 代码是由标头、管理者代码、对象分类代码、序列号等数据字段组成的一组数字。具有科学性、兼容性、全面性、合理性、国际性、无歧视性等特性。

32. 2）射频识别系统EPC 射频识别系统是实现EPC 代码自动采集的功能模块，由射频标签和射频识读器组成。射频标签是产品电子代码（EPC）的载体，附着于可跟踪的物品上， 在全球流通。射频识读器与信息系统相连，是读取标签中的EPC 代码并将其输入网络信息系统的设备。EPC 系统射频标签与射频识读器之间利用无线感应方式进行信息交换，具有非接触识别、可以识别快速移动物品、可同时识别多个物品等特点。 • EPC 射频识别系统为数据采集最大限度的降低了人工干预，实现了完全自动化，是“物联网”形成的重要环节。

33. 3）EPC 信息网络系统 • 信息网络系统由本地网络和全球互联网组成，是实现信息管理、信息流通的功能模块。EPC 系统的信息网络系统是在全球互联网的基础上，通过EPC 中间件、对象命名称解析服务（ONS）和EPC 信息服务（EPC IS）来实现全球“实物互联”。 • 在由EPC 标签、读写器、EPC 中间件、Internet、ONS 服务器、EPC 信息服务（EPC IS ）以及众多数据库组成的实物互联网中，读写器读出的EPC 只是一个信息参考（指针），由这个信息参考从INTERNET 找到IP 地址并获取该地址中存放的相关的物品信息，并采用分布式的EPC 中间件处理由读写器读取的一连串EPC 信息。

34. 由于在标签上只有一个EPC 代码，计算机需要知道与该EPC 匹配的其它信息，这就需要ONS 来提供一种自动化的网络数据库服务，EPC 中间件将EPC 代码传给ONS，ONS 指示EPC 中间件到一个保存着产品文件的服务器（EPC IS） 查找，该文件可由EPC 中间件复制，因而文件中的产品信息就能传到供应链上。

35. 从EPC 的技术构成和特点可以看出，它作为条码技术的拓展和延续，实现了对单个物品全球唯一的标识，并利用RFID 的技术优势以及互联网的便捷，构筑了世界万事万物交流沟通的“物联网”，已经成为EAN•UCC 系统的一个重要组成部分。EPC 的出现，极大地丰富和扩大了EAN•UCC 系统，对加强供应链跟踪与追溯、提高供应链透明度带来了革命性的手段。

36. EPC 特点 • EPC 可为每一单个商品建立全球的，开放的标识标准，以EPC 软硬件技术构成的“EPC 物联网”，能够使产品的生产、仓储、采购、运输、销售、及消费的全过程发生根本性的变化，从而大大提高全球供应链的性能。因此，EPC 系统在食品安全的可追溯中，也具有很强的应用价值。 • EPC 系统是一个全球的大系统，供应链各个环节，各个节点，各个方面都可受益，但对低价值的识别对象来说，如：食品，消费品等，它们对EPC 系统引起的附加价格十分敏感。

37. EPC 与RFID 的关系 • EPC 与RFID 之间有共同点，也有不同之处。从技术上来讲，EPC 系统包括物品编码技术、RFID 技术、无线通信技术、软件技术、互联网技术等多个学科技术，而RFID 技术只是EPC 系统的一部分，主要用于EPC 系统数据存储与数据读写，是实现系统其他技术的必要条件； • 而对RFID 技术来说，EPC 系统应用只是RFID 技术的应用领域之一，EPC 的应用特点，决定了射频标签的价格必须降低到市场可以接受的程度，而且某些标签必须具备一些特殊的功能（如保密功能等）。换句话说，并不是所有的RFID 射频标签都适合做EPC 射频标签，只是符合特定频段的低成本射频标签才能应用到EPC 系统。EPC 与RFID 之间关系如下图所示：

38. 低成本EPC 射频标签 读写器 RFID技术 EPC网络系统 EPC 与RFID 关系示意图

39. （三）信息交换技术 • 在食品供应链的每个环节建立了可追溯标签之后，还需要在各个环节之间建立无缝链接，实现标签信息传递和交换的关联管理，这样才能实现供应链全程的跟踪和追溯。否则，任何一个环节断了，整个链条就脱节了，也就无法实现可追溯的目的。而这需要数据交换的全球通用的技术标准来保证。 • 为实现贸易伙伴间电子数据信息快速、准确、低成本、高效率的交换，国际物品编码协会GS1 制定了电子数据交换（EDI：Electronic Data Interchange） 的全球标准，它包括电子数据交换标准实施指南（EANCOM）和可扩展的商业标识语言标准（ebXML）两个部分。

40. 此外，全球标准化组织还为ebXML 电子商务的实施提出了整合全球产品数据的全新理念：全球数据同步（GDS：Global Data Synchronization）/全球数据字典（GDD：Global Data Dictionary ）。 • EAN•UCC 编码体系的GTIN、GLN、GDD 等标准使全球供应链中产品的标识、分类和描述一致性成为可能，而GDS 提供了实施这一目标的最佳途径。它的实质就是要在供应链上建立一种无缝的信息传递和共享机制，而这正契合了可追溯的信息关联管理的需求。 GDS 的理念 它提供了一个全球产品数据平台，通过采用自愿协调一致的标准，使贸易伙伴彼此间在供应链中连续不断的协调产品数据属性，共享主数据，保证各数据库的主数据同步及各数据库之间协调一致。

41. （四）物流跟踪技术 • 前面提到，只有食品供应链的各个环节之间有效链接起来，才能实现可追溯，这种链接是通过食品的物流运输来实现的。食品尤其是生鲜食品，对温度等环境变化比较敏感，对物流运输的要求就比较高。因此，物流运输过程的管理对食品的安全来说就非常重要，必须采取有效手段，来监控、管理食品物流运输过程， 使之能够高效进行，同时，在发生食品安全事件时，也能够对运输环节进行追溯。

42. GIS 地理信息系统（Geographic Information System）和GPS 全球卫星定位系统（Geographical Position System）提供了对物流运输过程进行准确跟踪记录的技术。

43. GIS&GPS • GIS 是以地理空间数据为基础，采用地理模型分析方法，适时地提供多种空间的和动态的地理信息，是一种为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。其基本功能是将表格型数据（无论它来自数据库、电子表格文件或直接在程序中输入）转换为地理图形显示，然后对显示结果浏览、操作和分析。其显示范围可以从洲际地图到非常详细的街区地图，显示对象包括人口、销售情况、运输线路以及其他内容。 • GPS 是一种先进的导航技术，它由发射装置和接收装置构成，发射装置由若干颗位于地球卫星静止轨道、不同方位的导航卫星构成，不断向地球表面发射无线电波。接收装置通常装在移动的目标（如车辆、船、飞机）上，接收装置接收不同方位的导航卫星的定位信号，就可以计算出它当前的经纬度坐标，然后将其坐标信息记录下来或发回监控中心。地面监控中心利用GPS 技术可以实时监控车辆等移动目标的位置，根据道路交通状况向移动目标发出实时调度指令。GPS 具有全球性、全能性、全天候优势的导航定位、定时、测速功能，由空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统三大子系统构成。 • GPS 主要用来实时采集、定位目标点的地理坐标，GIS 在计算机软硬件技术的支持下存储、分析、处理、输出空间地理信息的系统。 GIS 可以用来管理和应用由GPS 获取的坐标位置数据；而GPS 可以为GIS 高精度快速地采集数据源， 也可为GIS 提供实时的监控对象。二者紧密联系，共同开创和深化更多领域的空间应用。

44. 运用GIS/GPS 技术，不仅可以对运输车辆进行实时跟踪、监控，还可以对车辆温度进行监控、调整。 • 该技术还能根据实时跟踪状况，计算出最佳物流路径，给运输设备导航，减少运行时间，降低运行费用。 • 因此，GIS/GPS 技术可以在可追溯系统中，对商品的物流过程进行全程跟踪记录，提供实施追溯的信息基础。