RFID和区块链技术在食品供应链中的应用研究

摘 要：在食品供应网络日益繁杂以及对信息透明度要求愈来愈高的当下，射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）与区块链技术已在食品追溯和管理中扮演了至关重要的角色。RFID技术依靠其自动化的数据获取能力与即时监督功能，大幅提升了供应链的作业效率及数据的精确度，而区块链技术以其去中心化及数据不可更改的属性，为食品溯源和质量控制提供了一个可靠的保障机制。RFID与区块链技术的双重结合，有利于打造一个全程透明化的食品追踪体系，对于解决信息孤岛和数据篡改等问题极为关键。本文立足于食品供应链的现实要求，深入研究了这两项技术的融合应用，以期为加强食品安全监管和优化供应链提供参考。

关键词：射频识别技术（RFID）；区块链技术；食品供应链；技术融合

Abstract： In the face of increasingly complex food supply networks and increasing requirements for transparency， radio frequency identification （RFID） and blockchain technology have played a crucial role in food traceability and management. RFID technology relies on its automated data acquisition capabilities and real-time supervision functions， which greatly improves the operational efficiency of the supply chain and the accuracy of data， while blockchain technology provides a reliable guarantee mechanism for food traceability and quality control with its decentralized and immutable data attributes. The dual combination of RFID and blockchain technology is conducive to creating a transparent food tracking system， which is extremely critical to solving problems such as information silos and data tampering. Based on the practical requirements of the food supply chain， this paper deeply studies the integrated application of these two technologies， in order to provide a reference for strengthening food safety supervision and optimizing the supply chain.

2019年10月24日，国家领导人在中央政治局第十八次集体学习会议上，阐明了区块链技术在新的技术革新和产业变革中的重要作用。传统的中心化食品供应链管理模式已无法适应新环境，供应链成员间业务协同效率不高、信息不畅、信任成本高。频发的假冒伪劣事件和食品安全问题导致消费者对供应链全流程监控的需求增大。区块链凭借其存储模式和技术特点，在解决食品安全这一问题上具备显著优势。

1 射频识别与区块链的协同应用模式

射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）和区块链技术的结合为提升食品供应链的透明度及智能化水平提供了重要技术支撑。RFID技术通过无线射频实现对食品的实时追踪，且该技术在生产制造、物流配送、仓储管理等供应链多个节点扮演着不可或缺的角色。而区块链技术则以其去中心化及数据不可篡改的特性，为食品信息的精准记录和共享提供了可靠的数字基础。在两者的联合作用下，RFID获取的即时数据能够迅速传输至区块链系统中，从而完成对食品从生产到消费全程的信息追踪。通过多节点分布式存储技术，数据的可靠性和保密性得到了加强，有效防止了数据篡改和伪造[1]。

2 RFID和区块链技术在食品供应链中的应用分析

2.1 技术集成与应用障碍

RFID和区块链技术在作用上存在差异性。RFID技术侧重于在食品供应链环节收集并传递数据，区块链技术则注重数据的不可更改及透明度。这两种技术因数据结构、接口规范和通信协议上没有形成统一的行业规范，导致数据间的交换和整合变得复杂[2]。RFID的应用成本相对偏高，涵盖了设备购置、安装与调试费用，以及日后的保养维修等支出，这一系列费用成为影响其广泛普及的主要因素。另外，在对大规模实时数据的处理中，区块链技术在性能上面临着一些挑战，尤其是在要求高效流转的食品追踪环节，其数据存储和处理能力常常无法满足高标准的时效要求。

2.2 区块链数据写入与存储效率低

在食品供应链中，所涵盖的数据类别极为丰富，涵盖了原料信息、生产加工数据、物流运输的跟踪记录以及终端零售的销售数据。此类数据表现出高频更新、海量以及实时性的特点，这对区块链技术在数据处理上的性能提出了更为严格的要求。

2.3 应用技术兼容性与标准化完善

RFID技术依赖于多样化的频率和通信协议，在供应链的不同环节，所使用的机器之间可能会存在兼容性难题，如读取距离、数据存储格式以及标签类型的差异。区块链作为一种去中心化的记账技术，其存储数据的架构和传统的集中式数据库迥异，其中，如何与射频识别技术产生的数据有效融合，成为决定这两种技术能否顺畅配合的关键所在。在食品供应链中，包含了生产、制造、物流、仓储以及销售等多个步骤，各个环节的经营实体往往执行各自的技术规范。

2.4 RFID技术应用技术认知与操作能力不足

由于RFID技术的专业门槛较高，从管理层到基层工作者对于该技术的掌握程度及操作技能参差不齐，直接影响了技术应用的总体成效。在众多公司采纳RFID技术时，由于缺乏完善的技术培训与员工技能提升机制，导致设备操控、信息搜集以及数据解析的精确性与工作效率往往无法得到有效保障。此外，部分工作者对于RFID技术在食品供应链领域的实际运用效果方面的认识匮乏，错误认为这仅是一种成本较高的技术投入，忽视了其在提升供应链效率方面的长期效益。同时，相关人员在技术层面，特别是在RFID设备的故障检测与维护方面更是能力有限。在实际应用过程中，RFID装置非常容易受到外界环境因素的干扰，如潮湿和温度变化，这对设备的可靠性提出了更加严峻的考验。

3 RFID和区块链技术在食品供应链中的应用优化

3.1 建设标准化的数据采集，完善传输体系

RFID标签在食品流转过程中，凭借其无须接触和高效的信息搜集能力，已成为链条中数据收集的关键技术。但是，由于食品流通过程中涉及的环节较多，标签信息种类繁多，如果没有统一的标签设计和编码标准，便会产生信息互不兼容或降低数据采集效率的问题。因此，针对各类食品，确立RFID标签的数据标准化指导原则，涵盖基础数据元素的规范化要求显得尤为重要。此外，在数据采集装置与技术接口的交互性方面，一致性的通讯规范及接口规格起决定性作用。例如，数据采集端与服务器之间的连接必须依托于高效率的通讯协议，这样才能确保不同来源数据的即时传输和共享。这不仅可以避免因接口不匹配导致的数据遗失，还能保障数据传输过程中的安全性与效率。对于数据传输的优化，建立一个可靠且具备扩展潜力的传输系统，是确保信息精确传递的核心所在。如果利用区块链的去中心化存储机制对RFID收集的信息进行存储，则可极大程度地保障整个信息链路的透明度和防篡改性。

3.2 优化区块链架构，提高运行效率

目前，区块链的结构已经成为提升其运作效能的核心途径[3]。在具体运用场景中，传统的区块链结构正面临存储与处理能力的重大考验。例如，一家规模庞大的乳品制造企业，其供应链包括上游的奶牛养殖场、中游的生产加工企业以及下游的销售点，在最初搭建的区块链系统中，所有的交易和记录都逐一登记在供应链上，这导致了数据量的急剧增加，节点的同步速度明显减缓，进而削弱了系统的实时反馈能力。对于该现象，该企业仅将核心的交易和追溯信息保留在链上，而将其他产生频率高但价值较低的数据转移至链下，并进行处理和存储。例如，货物运输过程中对温度的追踪，每小时将温度数据的关键信息上链记录，而其他时间段的温度数据则采用批量方式存放在分布式数据库中，只有出现异常情况时，才会将详尽数据记录到区块链上。这种做法有效地缓解了区块链的存储压力，并且能大幅提升数据的处理速度。

3.3 建立应用技术标准，增强互操作性

RFID技术与区块链技术在食品供应链中应用的过程中，需要制定出一致的技术规范，确保各类公司、多种设备以及不同系统之间能够顺畅对接。这种操作性不仅有助于提高供应链的整体作业效率，而且有助于减少因信息孤岛或技术不匹配所导致的资源损耗和信息障碍[4]。同时，确立统一的技术应用规范，也能够确保在数据的搜集、保存、传递以及核实过程中的标准化，进而保障RFID技术与区块链在食品供应链中的顺畅运行和高效可信。然而，由于供应链是由众多环节和合作伙伴构成的复杂网络，各个环节使用的设备类型和技术规范存在差异，使得在物流过程中，RFID信息向区块链传输时频繁出现兼容障碍。针对这种现象，应专门制定一整套贯穿整个供应链的RFID信息规范，明确标签信息的格式标准、频段设定及数据捕获方法，并把区块链内的数据存储及审核准则纳入规范化管理。该方案实施后，各合作伙伴的设备都能执行一致的数据读取和传输任务，从而大幅提升了数据处理效率。

3.4 加强相关人员技术培训，提升应用能力

在食品供应链实际应用中，由于工作人员的技术能力存在差异，故常会发生设备操作不当、信息记录错误等情况。例如，某乳品生产企业的供应链就因为仓库管理员没有准确使用RFID扫描仪，使得产品批次资料没有及时更新到区块链系统，结果在产品回收时出现了信息不全的状况。这表明，强化技术教育、增强工作人员的操作技能，对于预防相关技术实施过程中出现失误至关重要。技术培训的核心应涵盖RFID技术的实操技能与数据维护知识，以及区块链技术的系统操作和数据输入技巧等方面的内容[5]。例如，某食品加工公司的先导性实践中，通过周期性的技术研习班，仓储与物流岗位的员工逐渐熟悉了如何高效完成RFID标签的读取、迅速辨识产品批次资讯，并能将数据顺畅地同步至区块链系统。因此，强化技术培训不仅是技术实施的必要支撑，也是提高工作人员技术能力的关键路径。通过规范化的培训方案和实操训练，工作人员可以更加熟练地应用RFID与区块链技术，从而促进食品供应链的顺畅运作和精确管控。

4 结语

RFID与区块链技术的结合为食品行业的供应链管理提供了全新的管理模式，有效地解决了传统供应链面临的透明度不足及追踪困难的挑战。技术的融合使得食品供应链变得更加公开、自动化，并具备了完整的追溯能力，既优化了作业效率，也大幅提高了消费者对食品安全的信赖度。随着技术进步和不断完善，其在食品供应链领域的应用前景将更加广阔，为行业的持续发展奠定了强有力的技术基础。RFID与区块链技术的整合预计将在更多领域实现创新，助力供应链管理向更高层次迈进。

参考文献

[1]程晓凌.农业与食品供应链中的区块链技术应用[J].辽宁农业科学，2023（1）：68-70.

[2]唐珩，邹永忠，耿明杰，等.基于区块链和RFID技术的资产识别管理系统[J].移动信息，2023，45（1）：224-227.

[3]薛杰伟.农业与食品供应链中的区块链技术分析[J].中国物流与采购，2023（22）：113-115.

[4]候惠静，刘秀英，王平坪，等.RFID技术在食品智能包装和供应链追溯中的应用研究[J].包装工程，2024，45（13）：158-165.

[5]谭砚文，李丛希，宋清.区块链技术在农产品供应链中的应用：理论机理，发展实践与政策启示[J].农业经济问题，2023（1）：76-87.

作者简介：林鑫鑫（1997—），女，浙江温州人，硕士，助教。研究方向：物流与供应链。