Nghiên cứu ứng dụng công nghệ RFID Internet of Things trong chuỗi cung ứng lạnh rau quả

Hiện nước ta đứng đầu thế giới về diện tích trồng và sản lượng rau quả. khoảng 400 triệu tấn nông sản tươi được đưa vào lưu thông mỗi năm. Do nền công nghiệp bảo quản lạc hậu và phương pháp bảo quản, tiêu thụ còn thô sơ nên theo thống kê, mỗi năm có 80 triệu tấn rau quả bị thối rữa. Rau quả có tốc độ thối rữa cao nhất thế giới. Nguyên nhân chính dẫn đến sự lãng phí khổng lồ này là do vấn đề lưu thông rau quả từ đồng ruộng đến bàn ăn của người tiêu dùng và chưa có chuỗi công nghiệp thực phẩm rau quả mạch lạc: từ trồng trọt, thu mua, vận chuyển. , bảo quản, chế biến đến bán rau quả chưa có sự liên kết hiệu quả. Với tư cách là các bên liên quan kinh tế chính, nông dân chỉ trồng rau quả, các đại lý rau quả chỉ mua bán và các công ty hậu cần bên thứ ba chỉ chịu trách nhiệm vận chuyển và lưu trữ. Sự phối hợp giữa các bên liên quan này rất khó khăn, sự phân chia trách nhiệm không rõ ràng và việc người tiêu dùng có thể mua được rau quả chất lượng cao và giá rẻ hay không phụ thuộc hoàn toàn vào may mắn. Theo thống kê, 60% trái cây và rau quả được bán vào mùa hiện tại hàng năm, 35% đến 40% còn lại cần bảo quản lạnh. Logistics chuỗi lạnh đóng vai trò rất quan trọng trong việc lưu thông rau quả, là yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng rau quả và bình ổn giá thị trường rau quả. Tuy nhiên, hiện có một khoảng cách lớn giữa trình độ phát triển của chuỗi cung ứng lạnh rau quả của nước tôi và trình độ hậu cần tiên tiến của thế giới: tốc độ lưu thông hậu cần chuỗi lạnh thấp, cơ sở vật chất chuỗi lạnh và thiết bị chưa phù hợp, công nghệ chuỗi lạnh rau quả và việc xây dựng hệ thống dây chuyền lạnh rau quả đang trong giai đoạn thăm dò ban đầu, và hoạt động hậu cần của chuỗi lạnh rau quả và chi phí giao dịch rau quả đều cao, Trung bình cao hơn 20 điểm phần trăm so với các nước phát triển. Với sự cải thiện mức sống của người dân, yêu cầu về chất lượng và độ tươi của thực phẩm ngày càng cao hơn. Hậu cần chuỗi lạnh đã thu hút sự chú ý của mọi người. được quan tâm chung.

2 Công nghệ chủ chốt ứng dụng công nghệ RFID Internet of Things trong chuỗi cung ứng lạnh rau quả

Các công nghệ cốt lõi của RFID Internet of Things bao gồm công nghệ mạng cảm biến không dây, công nghệ nhận dạng tần số vô tuyến, công nghệ mã QR, công nghệ truyền dữ liệu đối tượng M2M, công nghệ hệ thống định vị toàn cầu, công nghệ hệ thống vi cơ điện tử và hệ thống tích hợp hai thông tin, v.v. Công nghệ quan trọng và cốt lõi là công nghệ mạng cảm biến không dây, bởi vì nó chạy qua tất cả các cấp độ của Internet vạn vật RFID và là một ứng dụng tích hợp của các cấp độ công nghệ khác. Trong hậu cần chuỗi lạnh rau quả, cần xác định và theo dõi mọi mắt xích trong quá trình lưu thông rau quả. Nói chung, công nghệ nhận dạng tần số vô tuyến được áp dụng cho từng mắt xích lưu thông của trái cây và rau quả để hiện thực hóa sự kết nối liền mạch của tất cả các mắt xích trong chuỗi cung ứng lạnh của trái cây và rau quả, đồng thời để kiểm soát và giám sát việc lưu thông trái cây và rau quả. về chất lượng. Hiện tại, các ứng dụng chính của công nghệ RFID IoT trong hậu cần chuỗi lạnh rau quả như sau.

2.1 Mã sản phẩm điện tử (EPC)

Mã điện tử sản phẩm là mã nhận dạng sản phẩm thế hệ mới nhất chịu trách nhiệm của Trung tâm mã hóa bài viết Trung Quốc. Nó có thể xác định duy nhất các đối tượng trong chuỗi cung ứng (bao gồm các mặt hàng, hộp, pallet, địa điểm, v.v.) trên toàn cầu. EPC được lưu trữ trên Thẻ RFID. Thẻ này chứa một con chip silicon và một ăng-ten. Khi thẻ EPC được đọc, nó có thể được kết nối với một số dữ liệu động. Và sử dụng Internet để thực hiện việc truyền tải thông tin.

2.2 Công nghệ nhận dạng tần số vô tuyến (RFID)

Công nghệ nhận dạng tần số vô tuyến hiện là công nghệ nhận dạng không tiếp xúc tương đối tiên tiến. Nó được gắn vào các vật phẩm có thể theo dõi và có thể được lưu hành khắp thế giới để nhận dạng, đọc và ghi chúng. Thẻ RFID lưu trữ thông tin được tiêu chuẩn hóa và có thể tương tác. Thông qua Mạng truyền dữ liệu không dây tự động thu thập chúng vào hệ thống thông tin trung tâm để nhận dạng trái cây, rau quả và các mặt hàng khác, sau đó thực hiện trao đổi và chia sẻ thông tin qua mạng máy tính mở để đạt được "minh bạch"; quản lý củamặt hàng. Nó có đặc điểm là có thể cập nhật bất cứ lúc nào, dễ quét, quét nhanh, có khả năng quét nhiều mục tiêu cả hữu hình và vô hình và chi phí thấp. Hiện được sử dụng rộng rãi trong các siêu thị, trung tâm mua sắm, nhà kho, Thư viện và những nơi khác, nó là cơ sở và công nghệ then chốt để ứng dụng công nghệ RFID Internet of Things trong hậu cần chuỗi lạnh rau quả.

2.3 Công nghệ mã QR

Mã QR hay còn gọi là mã vạch hai chiều là mã vạch lưu trữ thông tin trong không gian hai chiều theo chiều ngang và chiều dọc. Công nghệ mã QR có đặc điểm là dung lượng lưu trữ lớn, bảo mật tốt, hiệu suất theo dõi tốt, khả năng chống hư hại mạnh và chi phí thấp. Nó chủ yếu được sử dụng để theo dõi vấn đề chất lượng sản phẩm, trung tâm hậu cần, trung tâm kho bãi và trung tâm hậu cần chung kiểm kê hàng hóa và Tài sản cố định hàng năm, đóng vai trò kiểm kê ngay lập tức và ra quyết định ngay lập tức. Đồng thời, người tiêu dùng có thể kiểm tra nguồn gốc hàng hóa bằng cách quét mã QR trên mặt hàng. .

2.4 Công nghệ hệ thống định vị toàn cầu (GPS)

Hệ thống định vị toàn cầu là hệ thống định vị và dẫn đường vệ tinh thế hệ mới với khả năng dẫn đường và định vị ba chiều theo thời gian thực toàn diện trên biển, đất liền và trên không. Là một công nghệ cảm biến di động, GPS là một công nghệ quan trọng để ứng dụng Internet vạn vật RFID trong hậu cần chuỗi lạnh. Sự kết hợp giữa GPS và công nghệ truyền thông hiện đại đã cho phép phương pháp đo tọa độ ba chiều trên bề mặt trái đất phát triển từ tĩnh sang động, từ xử lý hậu kỳ dữ liệu đến định vị và dẫn đường theo thời gian thực, được mở rộng rất nhiều. chiều rộng và chiều sâu ứng dụng của nó, đồng thời có tác động lớn đến hậu cần chuỗi lạnh rau quả. Truy vấn và định vị thời gian thực các phương tiện và vật phẩm vận chuyển.

2.5 Mạng lưới Savant

Savant là phần mềm mạng phân tán chịu trách nhiệm quản lý và truyền dữ liệu liên quan đến mã điện tử của sản phẩm. Phần mềm trung gian giữa trình thông dịch và Internet. Đầu đọc đọc thông tin từ các cảm biến và thẻ điện tử rồi gửi đến Savant. Savant có các chức năng như làm mịn dữ liệu, xác minh dữ liệu và lưu trữ tạm thời dữ liệu. Sau khi dữ liệu được Savant xử lý, nó sẽ được gửi lên Internet.

3. Ứng dụng công nghệ RFID Internet of Things trong mọi khía cạnh của chuỗi cung ứng lạnh rau quả

Trái cây và rau quả có thể được chia thành bảy mắt xích từ khâu thu hái đến khâu bán hàng. Dựa trên thứ tự lưu thông rau quả, chúng tôi phân tích cách công nghệ RFID IoT có thể đảm bảo chất lượng của trái cây và rau quả trong chuỗi cung ứng rau quả lạnh. Trong toàn bộ quá trình ứng dụng công nghệ RFID IoT vào chất lượng và an toàn hậu cần chuỗi lạnh rau quả, việc ứng dụng công nghệ RFID IoT có thể đưa ra cảnh báo sớm, xác định trách nhiệm, truy tìm sơ hở và đảm bảo chất lượng, an toàn của trái cây và tuần hoàn thực vật.

Việc ứng dụng công nghệ RFID Internet of Things trong chuỗi cung ứng lạnh trái cây và rau quả cho phép xác định và quản lý thông minh các vấn đề về an toàn và chất lượng trong lưu thông trái cây và rau quả, giải quyết căn bản các vấn đề mà chuỗi cung ứng lạnh trái cây và rau quả gặp phải về mặt công nghệ, chi phí, dịch vụ và an toàn. Nó đảm bảo độ tươi và khả năng truy xuất nguồn gốc chất lượng của trái cây và rau quả, cải thiện trình độ quản lý chuỗi cung ứng của trái cây và rau quả, đồng thời là hướng phát triển trong tương lai của dịch vụ hậu cần chuỗi lạnh rau quả.

4. Kiến trúc tổng thể ứng dụng công nghệ RFID Internet of Things trong logistics chuỗi lạnh rau quả

Bài viết này sử dụng hệ thống kiến trúc ba tầng được sử dụng phổ biến hiện nay để phân tích kiến trúc công nghệ Internet of Things RFID cho hậu cần chuỗi lạnh rau quả. Đầu tiên, công nghệ Internet vạn vật RFID tiên tiến được đưa vào hậu cần chuỗi lạnh của trái cây và rau quả, thu thập thông tin trên từng liên kết của hậu cần chuỗi lạnh của trái cây và rau quả, thực hiện chia sẻ thông tin theo thời gian thực, giữ cho thông tin trong chuỗi lạnh luôn trôi chảy, và nâng cao hiệu quả lưu thông rau quả. Thông tin sau khi được thu thập ở lớp cảm biến thông tin sẽ được xử lý và truyền đến lớp ứng dụng cấp cao hơn trong thời gian thực thông qua lớp mạng để đảm bảo kết nối hiệu quả của tất cả các liên kết trong chuỗi lạnh và tạo thành một nền tảng thông tin thống nhất. VâyĐồng thời, lớp ứng dụng cung cấp hỗ trợ tài nguyên thông tin thống nhất dựa trên nhu cầu của người dùng để phục vụ người dùng cuối. Kiến trúc tổng thể của hệ thống ứng dụng RFID IoT cho hậu cần chuỗi lạnh rau quả được chia thành ba lớp, như trong Hình 2.

Mục đích của hậu cần chuỗi lạnh rau quả là đảm bảo trái cây và rau quả có chất lượng tốt từ cánh đồng đến tay người tiêu dùng. Tuy nhiên, trong quá trình lưu thông, các kết nối giữa các mắt xích khác nhau thường bị đứt, dẫn đến chi phí hậu cần chuỗi lạnh rau quả cao, khó đảm bảo chất lượng và phân chia trách nhiệm không rõ ràng. Việc ứng dụng công nghệ Internet of Things RFID trong hậu cần chuỗi lạnh rau quả có thể hiện thực hóa tính minh bạch thông tin giữa các cơ quan quản lý, doanh nghiệp hậu cần chuỗi lạnh rau quả và người tiêu dùng, đồng thời đạt được mục đích truy vấn, giám sát và theo dõi tất cả các khía cạnh của trái cây và hậu cần chuỗi lạnh rau.

4.1 Lớp nhận thức thông tin

Lớp cảm biến thông tin chủ yếu dựa trên các công nghệ cốt lõi của Internet of Things RFID. Sau khi trái cây và rau quả được hái, nhận dạng mã EPC thống nhất trước tiên sẽ được cấy vào trái cây và rau quả, đồng thời việc đọc và viết sẽ được cài đặt trong kho bãi, vận chuyển, chế biến, đóng gói, phân phối và các liên kết khác liên quan đến hậu cần chuỗi lạnh của trái cây và rau quả. Thiết bị tự động nhận dạng thông tin trong từng mắt xích của chuỗi cung ứng lạnh rau quả và đọc hoặc nhận dạng thông tin chất lượng của rau quả; nó sử dụng các cảm biến không dây, thiết bị giám sát có dây và thiết bị đầu cuối nhập thông tin để thu thập thông tin lưu trữ, vận chuyển, xử lý, bán hàng và các thông tin khác trong thời gian thực. Công nghệ RFID Internet of Things đồng thời quản lý linh hoạt tất cả thông tin về hậu cần chuỗi lạnh rau quả, đạt được khả năng kiểm soát toàn diện thông tin liên quan đến chất lượng rau quả.

4.2 Lớp vận chuyển truyền thông mạng

Lớp truyền mạng sử dụng các công nghệ mạng khác nhau và công nghệ tổng hợp của chúng để truyền thông tin nhận được đến nền tảng thông tin chuỗi cung ứng rau quả với chất lượng và bảo mật cao, thực hiện việc truyền và chia sẻ dữ liệu lớn cũng như nhận ra nhu cầu "mọi thứ được kết nối" . Lớp này lấy công nghệ M2M làm cốt lõi và kết hợp các công nghệ kết nối tầm xa (như GSM, UMTS, v.v.) và các công nghệ kết nối tầm ngắn (như Zib Bee, Blue-Tooth, wifi, UWB, v.v.) để hiện thực hóa sự kết nối giữa con người, sự vật và hệ thống trong chuỗi ngành rau quả. giao tiếp; Nhập thông tin mà lớp thu thập dữ liệu thu được vào mạng thông tin chuỗi ngành rau quả nhất định thông qua đầu đọc, cổng mạng cảm biến, hệ thống liên lạc và thiết bị truy cập mạng. Mạng thông tin chuỗi ngành rau quả sử dụng Internet làm cầu nối để hiện thực hóa thông tin chuỗi ngành rau quả. Thông tin chất lượng được kết nối với nhau một cách an toàn và hiệu quả trong mạng phát thanh, truyền hình, mạng truyền thông và các mạng riêng khác.

4.3 Lớp dịch vụ ứng dụng

Lớp ứng dụng giải quyết các vấn đề về xử lý thông tin và giao diện người-máy tính. Dữ liệu được truyền từ lớp mạng đi vào các hệ thống thông tin khác nhau để xử lý ở lớp này và tương tác với mọi người thông qua nhiều thiết bị khác nhau. Trước hết, chúng ta nên hiểu nhu cầu của những người làm việc trong Ngành hậu cần chuỗi lạnh rau quả và hiểu những dịch vụ nào hệ thống nên cung cấp dựa trên nhu cầu. Các thành viên chính quan tâm đến chất lượng hậu cần chuỗi lạnh rau quả bao gồm: cơ quan quản lý của chính phủ, các doanh nghiệp liên quan đến chuỗi lạnh và người tiêu dùng cuối cùng. Là cơ quan quản lý của chính phủ, nó chịu trách nhiệm giám sát, quản lý và kiểm soát chất lượng trái cây và rau quả. Nó cần biết tất cả thông tin trong chuỗi tuần hoàn lạnh của trái cây và rau quả. Công nghệ RFID IoT cần cho phép cơ quan quản lý của chính phủ biết thông tin bất cứ lúc nào và có thể cung cấp cho các công ty hậu cần chuỗi lạnh một nền tảng để liên lạc và trao đổi; Là một doanh nghiệp liên quan đến chuỗi lạnh, trước tiên cần nắm vững thông tin động của chuỗi lạnh rau quả tại từng thời điểm, thứ hai là cần chia sẻ thông tin này kịp thời với các doanh nghiệp thượng nguồn và hạ nguồn thông qua Nền tảng Internet of Things RFID để đạt được việc truyền tải thông tin lưu thông rau quả hiệu quả và đảm bảo lưu thông. Mọi liên kết trong tquá trình của anh ấy diễn ra suôn sẻ; Với tư cách là người tiêu dùng cuối cùng của trái cây và rau quả, họ quan tâm nhất đến sự an toàn và tươi ngon của trái cây và rau quả. Khi mua trái cây và rau quả, toàn bộ quá trình truy xuất thông tin có thể được thực hiện để đạt được mục đích mua hàng một cách tự tin.

Việc ứng dụng công nghệ RFID IoT trong logistics chuỗi lạnh rau quả đã đạt được những kết quả nhất định. Giám sát thông tin ở từng giai đoạn của hậu cần chuỗi lạnh rau quả có lợi cho sự giám sát và hiệu quả của các cơ quan quản lý chính phủ và đạt được mục đích quản lý không có ngõ cụt; Nó giúp các công ty rau quả tăng cường quản lý hoạt động an toàn thực phẩm, ổn định và mở rộng nhóm người tiêu dùng, nâng cao khả năng cạnh tranh thị trường; giúp người tiêu dùng tin tưởng tiêu dùng và thưởng thức "rau quả tươi" thực phẩm một cách dễ dàng.