引言
　　
　　近年來由于改革開放以及中國加入世貿組織的影響，我國的釀酒行業在技術以及新品的研發上有了長足發展。酒類產品的制作工藝以及產銷量也在不斷提高。具不完全統計，截止2011年底酒類行業的工業總產值已經突破2千億元，其中白酒占總產值的65% 紅酒占到了總產值的30%以上，但是由于酒類市場的不斷發展壯大，使越來越多的不法分子看到其中所存在的巨大利益，假冒偽劣的酒類制品屢禁不止極大地破壞了市場環境，對企業造成了巨大的經濟損失也嚴重影響了人們的身體健康與生命安全。在這種情況之下我們迫切需要一種新的防偽管理技術來有效制止假冒劣質酒在市場的流通，建立起監管追溯一條龍的運營模式。而射頻識別技術（RFID）可以有效的解決這一難題，該技術的優點在于為每一瓶酒加裝一個獨一無二的電子身份證。從原產品的種植，倉儲，物流運輸，到經銷商的信息進行全面的記錄并提供查詢服務，建立起生命鏈防偽溯源管理從根本上杜絕假酒的產生。
　　
　　一、 酒類防偽現狀以及存在的問題
　　
　　我國大小酒制品企業30000多家，但是真正獲取生產許可的只有不到1萬家，這說明中小企業假冒偽劣侵權行為嚴重，并潛在食品安全性問題。此現象發生的原因是因為行業經營比較集中，傳統名優酒類品牌知名度高，但行業防偽手段落后，使得不法分子選擇對高端酒類造假成為其快速謀取暴利的手段。據《北京晨報》2010年12月23日報道，河北昌黎縣周邊少數葡萄酒廠家生產假冒偽劣葡萄酒，傍名牌一條龍造假行為尤為猖獗，給當地的知名葡萄酒企業造成了嚴重的影響，一瓶成本幾塊錢的酒經過灌裝，貼牌，包裝后就成了知名品牌的酒，價格也翻了十幾倍。
　　
　　盡管各知名酒商不斷進行防偽措施的更新換代，但歸根結底造成此類原因的問題在于以下三方面：一是大酒廠防偽手段落后；二是標簽貼裝工藝簡單容易造假（通過標簽生產商，回收等）；三是標簽可識別性差，消費者不能判斷標簽真偽?，F有酒類商品防偽手段主要分為：數碼防偽（短信防偽），光學防偽，化學油墨防偽，條形碼防偽，包裝防偽等。這些防偽手段在制作商具備一定的科技含量，但都存在相似的缺點即；防偽信息肉眼可見。包裝和防偽標簽可被回收再利用或被仿制。而且仿制的產品其外觀特征與原包裝幾乎相同，消費者能難辨別真偽。所以需要研發一種新型防偽技術改善這些存在的問題，提高企業的防偽管理水平。
　　
　　二、 國內外酒類RFID技術的發展現狀及應用情況
　　
　?。ㄒ唬?RFID射頻識別技術及工作原理：
　　
　　RFID（Radio Frequency Identification）是一種無線射頻識別技術，它是自動識別技術的一種。從概念上來講，RFID 類似于條碼掃描，對于條碼技術而言，它是將已編碼的條形碼附著于目標物并使用專用的掃描讀寫器利用光信號將信息由條形磁傳送到掃描讀寫器；而RFID則使用專用的RFID讀寫器及專門的可附著于目標物的RFID標簽，利用頻率信號將信息由RFID標簽傳送至RFID讀寫器。
　　
　　RFID系統組成如下圖所示。標簽進入磁場后，接收解讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息（Passive Tag，無源標簽或被動標簽），或者主動發送某一頻率的信號（Active Tag，有源標簽或主動標簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理。
　　
　　圖1. RFID工作原理
　　
　　（二） 國外RFID發展現狀
　　
　　美國早在1970年酒開始了RFID的民用化推廣，1980年末美國與歐洲的很多家公司開始生產RFID電子標簽，如今RFID技術已被光放應用到各個領域，如門禁管理，城市一卡通，物流管理追溯等。
　　
　　2006年初美國的EJ Gallo葡萄酒公司率先應用了RFID標簽，他的主要目的是進行大范圍的倉儲盤點以及貨物運輸，但隨著市場的不斷發展擴大，這種技術逐漸被運用于酒類的溯源防偽領域。近年來德國的伏特加假酒案，印度假酒案致143人甲醇中毒死亡案等不斷涌現，在這種情況之下大部分國外知名酒商紛紛采用了RFID射頻監測手段來進行有效的監管。直至2010年初RFID酒類溯源技術已經推廣到了歐洲9個國家以及美國，印度等國。知名酒商如Jebson&Co，Wolf Blass Yellow Label Cabernet Sauvignon等都率先采用這種技術。
　　
　　（三） 國內RFID發展現狀
　　
　　RFID技術在國內的應用還不是很廣泛，只有部分領域使用了這種技術，如公交一卡通，郵政包裹，二代身份證等，并且功能及作用范圍十分有限。2006年科技部等15部委發布《中國射頻識別技術政策白皮書》指出RFID產業將成為國民經濟的新增長點，并在重大項目尅申請指南中強調：在“十一五”期間大力發展射頻識別技術。
　　
　　我國酒類制品造假由來已久，早在1994年山西溯州假酒案造成十幾人中毒死亡，使與本案無關的中國四大名酒之首山西汾酒從行業第一（“汾老大”）跌落20名以外，十余年不能恢復元氣。當今假煙假酒盛行已是公開的事實。市場盛傳茅臺真假比例為1：9，五糧液真假比例為1：3，洋河真假比例為1：1，等等。這些是無法統計無法驗證的。2009年末為響應國家對于食品安全朔源的管理要求和提升行業品牌形象，五糧液、茅臺、雙鉤、瀘州老窖紛紛開始嘗試應用RFID技術進行防偽管理，但由于方案設計不夠成熟成本以及成本過高等原因，其實無法大力推廣使用。
　　
　　三、RFID酒類防偽追溯管理解決方案
　　
　?。ㄒ唬?防偽需求分析
　　
　　1. 產品假冒：今年來各個知名白，紅酒廠家均被假冒偽劣產品所困擾，年損失幾千萬，使用的防偽技術老舊無法從源頭解決根本問題。
　　
　　2. 消費者對商品信息的需求：消費者需要了解酒的質量，是否假冒，以及產地，生產廠家，生產日期，品種，等級是否與實務相符以及酒的原料成分，生長環境，制作工藝，文化內涵等。
　　
　　3. 生產企業對防偽信息的需求：需要做到高度可靠，難以偽造， 保證物流過程產品安全等。
　　
　　4. 流通企業對產品信息的需求：做到使用方便，操作簡單，防偽及產品質量安全信息能夠快速查詢，投入的設施和費用企業能夠承擔。
　　
　　5. 政府監管部門對信息的需求：酒類流通監管，結合管理制度建立產品履歷管理體系，產品檢驗及鑒定信息等。
　　
　　（二） 項目可行性分析
　　
　　選擇有市場基礎和雄厚實力并且迫切需要此類技術進行產品完善工作的昌黎葡萄酒公司為試點，建立基于RFID技術的酒類防偽綜合示范的標準化基地，從酒的整個生產流程推行基于RFID技術的酒類防偽示范工程，開展酒類防偽綜合應用試點，項目運營成熟后在逐漸推廣到其他酒類企業。
　　
　　目前，酒類防偽系統在國內市場還處于導入期，需要廣泛的宣傳以及政府的支持。通過研究RFID在酒類防偽溯源中的應用，提出低成本合理化的RFID技術解決方案，實現RFID技術在酒類行業的推廣，形成行業應用標準，帶動我國RFID技術產業化的發展，同時也宣傳了酒類防偽溯源的離你那，推動了傳統名優白酒產業在“十一五”的健康發展，有利于出盡白酒產業向名優白酒方向的發展。
　　
　　在技術方面，傳統的酒類防偽溯源技術存在著很多缺陷，如記載信息量太小，不能完整的記錄涉及的所有信息，信息只讀不支持寫入，識讀范圍小，容易損壞，不能適應潮濕的環境等。而RFID則基于無線射頻技術，可以完成對于標簽內容的識讀與數據集成，可以記載大量的商品物流信息等，并且可讀可寫式的記錄方式可以有效的做到產品的追溯工作能夠及時發現存在的問題。此外，RFID標簽具有使用壽命長，安全性高，對環境要求低等優點，擁有條形碼不具備的防水，防磁，耐高溫等性能。近年來RFID技術發展迅速，我國的鐵路，公交，郵政，物流，煙草，醫藥，公安等諸多行業都已經使用了RFID技術。由于其技術給人帶來極大地方便，并且隨著價格的下降技術的完善，RFID技術正向日常生活工作的各個方面快速滲透。RFID的普及為基于RFID技術的酒類防偽系統研究提供了基礎，通過研究RFID在酒類防偽系統中的技術應用，有助于探索酒類防偽標準中的關鍵技術標準規范，加快創新，推動RFID產業發展。
　　
　　企業方面，基于RFID技術的酒類防偽追溯系統可以幫助企業實現標準化的防偽規范和防偽操作流程，能夠利用RFID技術優勢實現自動數據采集提高工作效率，幫助企業提高監管生產能力，擴展品牌質量優勢。我國是酒制品生產大國，酒類企業眾多，基于RFID的防偽溯源技術擁有廣闊的市場前景。
　　
　　消費者方面，消費者對于酒類的質量，衛生情況有著越來越高的要求。RFID酒類溯源防偽能夠提供給消費者一系列的酒類信息并且保證酒品的安全，并能消費者對于酒的知情權和選擇權，使消費者購買的更放心。
　　
　　（三） 總體方案
　　
　　1. 方案概述
　　
　　在競爭日益加劇的今天，產品質量已經關乎到企業的生死，是每個企業都不能忽視的問題，企業必須加快技術革新，采用先進的工藝技術，加強產品質量監管，增強國內外市場競爭力，減少投入，不斷提高經濟效益。質量管理對于企業是非常現實的需求，在實現質量的過程中，質量追蹤起著重要的作用。
　　
　　系統覆蓋了從生產至出入庫至市場查詢等流通環節，具有很高的完整性和靈活性。其與物流系統結合后，將具有強大的防偽防竄和全方位的追蹤溯源功能。該系統采用自動化技術，自動識別技術以及信息加密技術，給每件產品賦予唯一的身份標簽，通過在生產過程中進行產品賦碼及對流通銷售信息的監管，實現對每件酒類產品的物流，信息流進行監督管理和控制。
　　
　　方案以RFID技術為數據管理手段，對企業生產分銷等環節的作業過程進行自動識別實現信息化管理，以確保業務過程中對各種對象管理的正確性，準確性。信息化建設主要針對防偽，溯源管理，倉庫管理，分銷管理，流向追溯無方面開實施。
　　
　　在商品防偽領域內，防偽技術是保護消費者權益和企業利益的重要技術。然而目前市場上的防偽產品采用的防偽技術絕大部分仍然是紙質材料，這些材料和技術容易被復制和替換不能起到其應有的作用，而RFID芯片內容無法被仿制。
　　
　　在生產環節中提前將RFID標簽標簽初始化并關聯到相應的生產任務中，生產時將RFID標簽縫制在紅酒內，為以后的業務過程打下數據基礎。生產環節根據企業需要還應對圓臉的采購，加工，生產的工序，公式等進行相應的管理。
　　
　　倉庫管理除了基本的入庫，盤點管理外，還應明確貨區貨位，對產品的銷售周期，庫存成本，庫齡周期，庫存屬性，庫內業務效率等做相應的分析管理。
　　
　　分銷環節中使用定制的線體對大型倉庫的出入庫數據進行采集，門店應用無線終端進行收發貨操作。以此來實現總公司到分公司到代理商，加盟店店的數據共享。
　　
　　當企業的管理平臺搭建成功后，就可以對從生產到銷售終端的質量追溯，防偽防串，渠道優化整合等出具管理依據。
　　
　　2.整體技術方案
　　
　　圖2. 系統架構
　　
　　由上圖所示該系統架構分為五部分組成：接入層；數據層；服務層；應用層；表示層。
　　
　　（1）接入層：主要的作用是通過讀寫器，傳感器，無線網絡等設備采集相關射頻信號數據并發送這些數據層進行下一步操作。
　　
　　（2）數據層：包括單位信息，產品數據，容器信息，事件信息等，并把這些信息發送到服務層進行解碼轉換等工作。
　　
　?。?）服務層：包括注冊編碼解析，RFID信息服務，RFID發現服務，異常處理服務等，其作用是通過特定的編碼解析把射頻數據轉換為數字數據并儲存到中心服務器中以備后續調用；此外通過數據的交互可對RFID設備的運行請款進行管理，并能處理發生的問題。
　　
　?。?）應用層：包括采購管理，生產管理，物流管理，質量管理，跟蹤追溯等應用系統。這些管理系統跟服務層的中央數據庫相連并調用數據庫中的數據，了解事實儲存的信息進行生產，物流倉儲等方面的管理。
　　
　?。?）表示層：是企業網站和相關部門的網站入口，現有的企業ERP或信息系統可以在應用層通過接口集成。使各個監管部門可以有效的進行管理并執行檢查的工作。
　　
　　此整體技術方案目的是通過RFID電子標簽的特性把酒類防偽應用中遇到的防偽技術仿造問題解決，徹底解決防偽標簽防偽碼被再利用的問題通過防止回收使用的電子標簽封轉技術解決，解決電子標簽在酒類瓶裝封裝環境下的自動寫入，可識讀適應性問題，解決酒類產品全程追蹤溯源問題。在產品出現問題的情況下可以快速找到出問題的環節。
　　
　　3. 流程設計思路
　　
　　
　　系統在一臺服務器的平臺上運行，其功能主要由五個模塊組成：單件酒類防偽管理模塊；酒類跟蹤管理模塊；自動化生產管理模塊；酒類倉庫管理模塊； 酒類物流管理模塊。
　　
　　追溯體系包含如下環節：
　　
　　（1） 原料儲存環節：原料庫RFID分類管理，先進先出，原料等級分區。
　　
　　（2） 生產管理環節：生產線賦予每瓶酒RFID標簽并進行生產工位計件。
　　
　?。?） 成品中心庫管理環節：生產完的酒入通過RFID自動感應上傳入庫信息；并實現庫存酒RFID手持機快速盤點
　　
　?。?） 異地庫管理環節：異地庫可通過RFID手持PDA進行收貨，確認貨物是否完整被調換過，從何處發貨等。
　　
　?。?） 經銷商管理環節：經銷商通過RFID手持PDA可查到此貨物的發貨運輸信息。
　　
　　（6） 終端用戶管理環節：終端客戶通過RFID終端查詢機可以查到每瓶酒的原料生產過程，倉儲，物流，經銷商所有信息，起到全程追溯的作用。

　　4. 應用方案
　　
　?。?） 防偽瓶蓋的設計：瓶蓋的內嵌RFID電子標簽與瓶蓋的熱塑膜封口相連，當撕開熱塑膜封口后機械結構會把RFID芯片破壞從而達到開蓋即損，無法回收的效果。
　　
　　（2） 電子標簽數據信息
　　
　　EPC編碼結構標準包括：EPC-64，EPC-96，EPC-256?？紤]到酒類產品出貨量為中等，選擇64b進行EPCID編碼。現有條形碼的主要數據信息為商品身份，其他包括生產廠家、產地、規格、生產日期等。EPC標簽存儲的信息要遠大于條形碼，但數據信息影響標簽的讀取速度，用RFID防偽是根據EPC ID碼進行數據庫的檢索操作，射頻標簽的數據格式關鍵在數據庫的檢索碼DSC（DataSearched Code）。出于上述考慮，酒類EPC標簽數據信息設計為APC+PTC+ATC+UID，每塊分配16b數據，也可根據需要分配。其中，APC為生產廠家代碼，PTC為產品類型代碼，ATC為產地、生產日期，UID為單個產品的惟一序列標識碼。
　　
　　主要技術指標：
　　
　　工作頻率：925MHZ
　　
　　適用溫度：-40°至150°
　　
　　通信速率：≥260 kbps
　　
　　存儲容量：≥512 kbits
　　
　　康液體環境
　　
　　（3） 防偽識別器
　　
　　防偽識別器是檢測產品真偽的終端設備，可以通過視頻顯示消費者需要的真偽信息。其主要分布在各大酒類銷售場所，超市街頭等，消費者可以很容易找到。
　　
　?。?） 防偽識別器硬件架構：
　　
　　讀寫器，用來讀取酒類EPC標簽信息并傳送到處理平臺。
　　
　　工業計算機（Industry Computer，IC），實現數據處理、傳送、查詢、顯示。
　　
　　中間件，轉換不同標準讀寫器和防偽識別器的連接
　　
　　圖6. 防偽識別器硬件架構
　　
　?。?） 防偽識別器軟件架構：
　　
　　讀寫器控制模塊：發送讀寫器控制指令實現射頻標簽的數據讀取與傳輸。
　　
　　用戶操作平臺的搭建：提供完善直觀的界面，操作簡單，可快速查詢酒類信息。
　　
　　產品數據庫：管理酒類產品的信息查新，更新，刪除。
　　
　　數據傳輸：負責與監管中心進行數據交換。
　　
　　圖7. 軟件系統架構
　　
　　（6） 主要技術指標：
　　
　　工作頻率：925MHZ
　　
　　通信協議：ISO 18000 6C
　　
　　輸出功率：+20dBm - +30dbm
　　
　　調制方式：100%ASK調制
　　
　　最遠讀取距離： 3米，
　　
　　最遠寫入距離： 0.5米
　　
　　多標簽讀取速率：≥300個每秒
　　
　　工作溫度：-20°至60°
　　
　　3酒類產品生命周期流程追蹤設計
　　
　　
　?。?）黏貼射頻電子標簽：通過自動化的方法在產品的相應位置放置RFID防偽射頻標簽。
　　
　　（2）生產線上安裝固定式讀寫設備，向標簽內寫入數據，并自動記錄該信息 酒類在包裝生產線的末端放置有讀寫設備，電子標簽通過讀寫區域時，讀寫器自動讀出標簽ID號，并寫入酒類的EPC代碼，同時在用戶數據區內寫入其他信息如產品下線時間等；同時，讀寫器可以根據一定的算法為每一個標簽設定不同的訪問密碼，防止有人企圖修改標簽內部的數據。另外，服務器記錄該標簽信息，為每瓶酒建立檔案以便查詢。完成數據寫入工作后將酒類裝入包裝箱準備入庫。
　　
　?。?）倉儲管理： 在每瓶出產的酒的瓶頸上運用 EPC 的電子標簽，記錄擺放位置、產品類別、日期等數據；而透過在酒瓶上的標簽，則可根據每個產品特有的編碼，隨時掌握貨品狀態、包括溫度是否適合、酒的質量情況等，以便倉儲管理，也能立即了解需要補貨的項目，方便于缺貨管理。而且在退換貨的情況時只要倒入系統里，便可以對數據進行修改。
　　
　　（4）配送物流管理：通過RFID讀取包裝箱上的標簽標簽數據進行快色貨物盤點，了解貨物種類并進一步錄入數據，如配送地點配送時間及配送的酒類數量等。
　　
　　（5）經銷商、零售商配備手持機檢驗酒的真偽：在消費者購買酒類產品時零售商用手持機當場檢驗酒類的真偽，如果可以順利讀到數據，表明該瓶酒是真酒，如果不能讀出標簽內數據，消費者可以拒絕購買。以此方式可以從源頭上杜絕假酒的產生。電子標簽不可能做到重復利用，可以排除不法分子回收舊酒盒后，將電子標簽拆下再次使用冒充真酒的可能；此外，假酒生產廠商偽造仿冒RFID系統的代價太過于高昂基本不可能實現。
　　
　　四、結語
　　
　　基于RFID技術的酒類溯源系統從根本上杜絕了假酒的產生，通過從原料，裝配，倉儲盤點，出貨，到零售商一體化監控記錄信息的方式保護了消費者和酒類企業的利益。本文介紹了于酒類的EPC標簽設計標準，設計出標簽的數據格式，提出防偽識別器的概念，搭建了貼有EPC標簽的酒類產品流通過程構架。并且該理論數據現已在寧夏的西夏王葡萄酒和河北越千年葡萄酒上所使用和驗證和示范。為了挽救前年昌黎葡萄酒的大范圍造假案所帶來的損失，增加社會公眾信任度，迎接新十二五規劃對地方經濟產業結構的轉型。實施RFID技術勢在必行，尤其是物聯網技術對葡萄的種植源頭、生產灌裝、倉儲環節、物流環節、經銷商環節、消費者環節的供應鏈全程質量安全追溯加強管理，打造政府有效監管，消費者可信的公共服務平臺，為建設智慧河北貢獻力量，也是可快速落地的項目。最后隨著產業技術的進步和產品的推廣，RFID技術必將從源頭解決酒類現存的主要問題，RFID酒類防偽溯源技術前景無限。
　　
　　五、參考文獻
　　
　　[1] Bhuptani.M et al. RFID Field Guide: Deploying Radio Frequency Identification System. Prentice Hall PTR, 2006.23-45
　　
　　[2] 馬寧。 射頻IC卡及其讀寫器的設計與實現：[碩士學位論文].北京交通大學，2004.23-32.
　　
　　[3] 牛斗，常國權。 基于ARM和RFID技術的酒類防偽系統設計。東北電力大學，2007.3-15。
　　
　　[4] 微計算機信息雜志社。 基于RFID的可跟蹤追溯平臺研究與設計，微計算機信息，2008.10.
　　
　　[5] 中投顧問。 2009-2012年中國白酒市場投資分析及前景預測報告，2009-02-17.