摘要

現今雞蛋產業所採用的包銷制，促使蛋箱流通頻繁，對於運輸業者採用蛋箱集中運輸的方式，不同養雞場的蛋箱互相接觸，除此之外蛋箱重覆使用在人、畜禽場所當中流通頻繁，對於箱裝鮮蛋追溯管理與蛋箱之清洗消毒日趨重要。本研究使用無線射頻辨識(RFID)技術，選用可適用於清洗消毒流程的電子標籤，配合蛋箱使用流程，進行蛋箱管理與追溯。利用蛋箱流通管理可有效管理蛋箱流向，記錄蛋箱使用流程的雞場、運輸者與蛋行(蛋商)及時間。蛋箱清洗資訊管理，應用在蛋箱清洗時，記錄蛋箱清洗資訊，以上兩大管理系統，所記錄的資訊經由蛋箱追溯系統整合，可供使用者查詢。經由本研究對蛋箱清洗的制度之建立，持續對蛋箱的清洗消毒，除了可加強蛋雞場之防疫衛生與消費者食的安全外，乾淨的蛋箱有助於消費者採購的意願與信心。

前言

由行政院農委會(2009)農業生產概況，得知台灣98年農業生產總值為4,072億元，當中畜產產值約 1,420 億元，在各種類畜禽產品產中，蛋類占14.05%排行第三，產值約20億元，蛋雞產業對於一般大眾市場，是每日不可或缺的食材。

近些年，所爆發的美國雞蛋污染事件(2010)、德國有毒雞蛋事件(2011)、台灣禽流感(2012)，均顯示蛋雞養殖場的安全衛生，在各方面生物安全防治，預防管理疾病和飼養環境的衛生管理，包括現場管理人員的觀念、養雞場的消毒設置、進雞場前後的防疫工作、對蛋箱的消毒工作、清除雞糞等等的工作，都必須落實。

我國雞蛋消費型態以帶殼鮮蛋為主，散裝鮮蛋市場佔有率約達52%，為消費主流，另洗選蛋及液蛋各分佔30%和18%(林，2002)，由蛋農所生產的雞蛋，進行轉載配送或零售商加以販售，在鮮蛋運銷流程中使用北箱做為裝蛋器具，蛋箱實際擁有者為大盤商，雞蛋運輸業者由大盤商取得蛋箱後交由蛋農，蛋農端提供雞蛋放至於蛋箱，由雞蛋運輸業者配送至蛋商進行販賣。

胡(2011)指出蛋農為了避免前一批使用過的蛋箱，可能會帶有病菌而危害自身的養雞場，通常蛋農會自主對蛋箱做清洗消毒的動作，避免自身養雞場的安全衛生出現漏洞，雞蛋運輸業者從不同的蛋農所生產的雞蛋，由運輸業者統一配送當中，蛋箱堆疊在一起，容易在蛋箱使用的環節上出現安全衛生的漏洞。

劉(2008)指出近年來農委會推動RFID(Radio Frequency Identification)技術兩大方向，其一是因應農產品產銷市場需求，其二是推動安全農業與精緻化農業，應用RFID可有效提供農產品物流管理以及生產個別化管理，藉以提升作業效率，達到農產品保鮮及物流追蹤的目的與改善生產流程，同時也藉由電子化管理及後端應用程式的開發，有效降低農產品物流之人力成本、改善傳統以紙本登錄造成錯誤的問題等等…，提高農產品的競爭力。

在農業生產環境的管理應用方面，以畜禽個體化識別管理為主，例如:將高頻HF的標籤結合耳標，掛附在仔豬上，個體辨識率可達97.3%(Kerstin et al.，2009)、導入RFID標籤整合翼標，配合手持式(PDA)系統，有效改善種土雞生產管理流程 (林，2009)、使用RFID技術來記錄，並追蹤每一個畜禽的生長狀態提升飼養效率分析效能(劉，2008)等。

農業流通追溯的管理應用方面，黃(2008)應用RFID建立一套供貨、理貨系統，並導入花卉拍賣市場中既有的進、銷、存系統，可大幅減少進貨、理貨作業時間、減少人員作業錯誤，有效提高花卉拍賣市場之經濟效益，Koji Sugahara(2007)提出藉由RFID管理及後端應用程式的開發，有效降低農產品物流之人力成本，提高農產品的競爭力，Sven et al.(2009)等人發展應用RFID技術於食品安全可追溯農藥管理等。

現行雞蛋產業大部分依舊採用「包銷制」，導致蛋箱集中運輸的方式可能會對雞蛋造成衛生安全的疑慮，除此之外蛋箱重覆使用在人、畜禽場所當中流通頻繁之承載器具，對於箱裝鮮蛋追溯管理與蛋箱之清洗消毒，日趨重要。

本研究目的主要結合無線射頻辨識(RFID)技術來改善蛋箱清洗消毒管理與建置安全追溯系統，蛋箱清洗消毒管理為防止病菌危害養雞場的重要安全衛生防制過程，利用RFID可遠距離讀取、可同時多重讀取…等特性，即時記錄蛋箱的清洗消毒資訊；而利用RFID的可追溯特性，利用蛋箱上的電子標籤紀錄，可在後端的蛋箱追溯資訊平台，得知蛋箱的清洗消毒、生產雞蛋的雞場、運輸者與蛋商等流通資訊。

材料與方法

一、系統架構

經過訪談中央畜產會與中華民國養雞協會，並實際與蛋農及運輸業者討論後，設計蛋箱管理與追溯系統架構如圖1所示，整體架構由三個子系統組成：蛋箱清洗管理、蛋箱流通管理及蛋箱追溯系統。蛋箱清洗管理系統利用固定式RFID Reader讀取經自動化蛋箱清洗消毒系統所清洗之蛋箱資訊，資訊透過無線方式上傳至蛋箱追溯系統彙整；蛋箱流通管理系統則使用手持式RFID Reader，對進貨、出貨之鮮蛋與蛋箱進行管理盤點，經讀取之蛋箱資訊，上傳至蛋箱追溯系統進行資料彙整。在軟體架構方面，結合後端蛋箱追溯系統，進行資料整合，消費者可由蛋箱追溯系統得知，此批蛋箱是否經過蛋箱清洗消毒機清洗過，達成可追溯、可管控蛋箱追溯資訊平台。

圖1、系統資訊示意圖

(1)電子標籤

本研究所使用之UHF電子標籤，具有能一次讀取多個電子標籤、穿透性強、可多次讀寫、電子標籤可靠性和壽命高等優點，如圖2所示。

電子標籤編碼共有12碼，如圖3，分為三個部分：蛋農端佔3碼、蛋商端佔3碼、蛋箱流水編號佔6碼。以相對應的方式進行，因為蛋農所生產的雞蛋，是指定送給某個蛋行，例如:A養雞場每2日會固定送出60個蛋箱給A蛋行，A養雞場代碼為001，A蛋行代碼為001，由前六碼(001001)可判定該蛋箱是誰生產的和誰販售的，倘若A養雞場想要販售雞蛋給其他蛋行，只要B蛋行加入本系統的編碼002，則該蛋箱的前六位編碼為001002。

圖2、電子標籤

(2)軟體規劃

系統軟體採用Visual C#以及Visual C#.NET為開發工具軟體，微軟公司所開發的軟體工具Microsoft Visual Studio 2005，包含許多軟體程式(Visual C#、Visual Basic、Visual C++等系列)，ASP.NET為Web應用程式，其主要優點為，程式碼適用於微軟支援的所有平台。

資料庫部分，採用MySQL做為追溯系統的資料庫，MySQL是一個開放原始碼的關聯式資料庫管理系統，具效能高、成本低、可靠性好的特點，且由於MySQL開放原始碼軟體，已經成為最流行的資料庫開發軟體。

(3)蛋箱流通管理系統

蛋箱流通管理系統使用之手持式Reader，用於蛋箱流通時的進、出貨管理時盤點蛋箱，經由手持式Reader得知電子標籤的數量和蛋箱進、出貨時間等資訊，上傳至蛋箱追溯系統進行資料彙整，其功能如圖4所示。系統架構設計如圖5所示：有進貨管理、出貨管理、進出貨查詢、同步、資料庫初始化、資料匯入等六項功能。

圖4、蛋箱流通管理系統應用流程圖

圖5、蛋箱流通管理系統功能架構圖

(4)蛋箱清洗管理系統

蛋箱清洗管理系統採用可遠距離讀取的UHF Reader，此設備在蛋箱清洗時，經由RFID固定式讀取器讀取蛋箱上電子標籤資訊，資料經由蛋箱清洗管理系統整合，清洗完畢後透過無線網路傳輸蛋箱清洗資訊至蛋箱追溯系統的資料庫中，如功能圖6所示，系統架構設計如圖7所示有蛋箱清洗作業、歷史資料查詢作業、同步至資料庫等三項功能。

圖6、蛋箱清洗管理系統應用流程圖

圖7、蛋箱清洗管理系統功能架構圖

(5)蛋箱追溯系統

蛋箱追溯系統為蛋箱管理與追溯系統的資料庫中心，經由蛋箱流通管理系統及蛋箱清洗管理系統上傳的蛋箱資料，經過蛋箱追溯系統資料庫整合為完整的蛋箱使用流程追溯系統。透過蛋箱狀態查詢，可得知蛋箱是否經過清洗、清洗時間、進貨蛋農名稱、進貨時間、出貨蛋商名稱、出貨時間。蛋箱追溯系統架構如圖8所示，主要分為「蛋箱狀態查詢」、「系統資料子系統」、「基本資料子系統」與「蛋箱管理子系統功能」四大部分。

圖8、蛋箱追溯系統架構圖

二、蛋箱管理與追溯系統模擬實驗

蛋箱管理與追溯系統模擬實驗目的以運輸集貨場為中心，模擬蛋箱流通過程，以驗證所建立蛋箱管理與追溯系統之應用性，並據以作進一步之加強與改進。實驗流程如圖9所示，首先在蛋箱追溯系統建立電子標籤相關資訊，並將電子標籤裝置在蛋箱上，此時清洗空蛋箱，使用RFID固定式設備紀錄清洗資訊，並透過無線網路上傳至蛋箱追溯系統內，雞蛋運輸業者將空的蛋箱運送至蛋農端，同時收取蛋農所生產裝有蛋的蛋箱，此時使用RFID手持式讀取器選取進貨掃描盤點蛋箱資訊與數量，運輸業者將所有蛋農端所收取的蛋箱，送回集貨場整理，並按照出貨順序排放蛋箱，此時使用RFID手持式讀取器選取出貨掃描盤點蛋箱數量，運輸業者依照出貨時間，運送蛋箱至蛋商端，同時收取前一次的空蛋箱，蛋箱都運送完畢後，運輸業者會把所有空蛋箱送回集貨場。

圖9、蛋箱管理與追溯系統模擬實驗流程圖

(1)蛋箱流通管理系統實驗

本實驗為蛋箱流通管理系統應用，結合手持式讀取裝置管理鮮蛋與蛋箱的流向。系統操作流程示意如圖10所示，以運輸集貨場為中心分進行進貨(Purchase)與出貨(Shipment)管理，讀取已選取之進、出貨對象，進貨流程於蛋雞場中進行，出貨則為蛋行，並進行鮮蛋蛋箱掃描作業，讀取完畢後，點選進、出貨製作表單紀錄，之後再將表單紀錄上傳至蛋箱追溯系統資料庫。

圖10、蛋箱流通管理系統實驗流程圖

(2)蛋箱清洗管理系統實驗

此實驗為蛋箱清洗管理系統之應用，運輸業者從蛋商取回空蛋箱後，送回集貨場準備清洗消毒，蛋箱清洗系統流程如圖11所示，首先透過無線基地台，取得無線網路訊號，開啟蛋箱清洗管理系統，工作人員將蛋箱放入清洗消毒機清洗時，透過RFID固定式設備讀取蛋箱上的電子標籤，當蛋箱清洗完畢後，蛋箱清洗資訊可透過無線傳輸將資料上傳至蛋箱追溯系統。

圖11、蛋箱清洗管理系統實驗流程圖

結果與討論

一、蛋箱流通管理系統建置與試驗

蛋箱流通管理系統試驗實際與彰化縣王功村新宏盈蛋品合作，新宏盈蛋品為大盤商，除了本身是運輸業者之外也身兼蛋農與蛋商的腳色，故為本實驗最佳的合作對象。本次試驗主要有新宏盈蛋品合作的三家蛋農與蛋商做為測試對象，總共投入605個電子標籤與蛋箱。圖12(A)為進貨作業時系統操作之RFID手持式讀取器畫面，圖12(B)則為出貨作業時畫面。系統操作流程為先選取當次作業為進貨或出貨，再選取當次作業的「進貨」的養雞場或者是「出貨」的銷售端，設定完成後進行蛋箱RFID TAG 資訊掃描；另可提供使用者現場查詢蛋箱的資訊。圖13為在養雞場進行進貨之鮮蛋蛋箱資訊讀取，圖14為於蛋商處之出貨鮮蛋蛋箱資訊讀取，圖15為鮮蛋蛋箱掃描資訊畫面。

圖12、(A)流通管理-進貨畫面	圖12、(B) 流通管理-出貨畫面

圖13、在養雞場內進行進貨讀取

圖14、在出貨前進行讀取

圖15、蛋箱流通系統實際讀取測試

二、蛋箱清洗管理系統建置與測試

運輸業者從蛋商取回空蛋箱後，進行蛋箱清洗消毒作業，蛋箱清洗管理系統透過非接觸式的RFID讀取所清洗之蛋箱資訊，可有效又快速的讀取資訊，並且透過無線網路，能直接將蛋箱清洗資訊上傳至蛋箱追溯系統的資料庫。實際現場清洗消毒箱作業圖16所示。蛋箱清洗管理系統操作流程說明如下：

圖16、蛋箱清洗系統實際測試

1. (1) 開啟程式，按「連線」與讀取器取得連線，此時還需要按「讀取」開啟讀取器與天線之間的連接，會顯示連線成功的字樣(圖17)，開始讀取電子標籤。

圖17、開啟蛋箱清洗管理系統

1. (2) 蛋箱清洗作業：在清洗作業時，程式左下端是天線所讀取的資訊，此時程式會判斷，要清洗的蛋箱，是否真正經過清洗機的清洗，經過入口端的天線讀取到與出口端的天線讀取(圖18左)，此蛋箱的資訊才會被放入程式的右端顯示(圖18右)，當清洗作業完畢後，點選「儲存清洗單」，儲存清洗資料(圖19)

圖18、讀取資訊(左)、程式整理後資訊(右)

圖19、儲存清洗資訊

1. (3) 歷史資料查詢作業：可查詢歷史清洗清單，依照清洗日期尋找，選擇完畢後點選查詢，即可秀出資料，如圖20所示。

圖20、查詢蛋箱清洗資訊

1. (4) 同步至資料庫：此動作為上傳清洗資訊，是透過無線網路，傳輸蛋箱清洗資訊至蛋箱追溯系統中，首先輸入蛋箱追溯系統所在的IP位置，與連接資料庫的帳號與密碼後，即可同步上傳，如圖21所示。

圖21、上傳清洗資訊

三、蛋箱追溯系統建置與測試

蛋箱追溯系統將蛋箱清洗管理系統與蛋箱流通管理系統的資料整合，如圖22所示，透過內部資料庫整合蛋箱清洗資料，圖23所示為蛋箱狀態查詢的功能，能夠讓使用者清楚了解，蛋箱的進、出貨和清洗時間和蛋箱清洗狀態。

圖22、蛋箱追溯系統-清洗資料

圖23、蛋箱追溯系統-進、出貨和清洗查詢

結論

現行雞蛋產銷結構中，由蛋農提供雞蛋予運輸業者轉配，再經由蛋商加以販售，在鮮蛋運銷流程中使用蛋箱做為承載器具，在蛋箱清洗的部分，缺乏管理與清洗消毒，容易在蛋箱的使用環節上出現安全衛生的漏洞，蛋箱上的髒污和病菌殘留疑慮可能危害消費者安全。

本研究使用無線射頻辨識技術 (RFID)、MySQL資料庫，研究建立一套蛋箱的管理與追溯系統，配合蛋箱使用流程，建立電子標籤編碼，完成蛋箱清洗管理系統、蛋箱流通管理系統與蛋箱追溯系統，並進一步模擬測試，整合系統將持續研究試驗改進中，其目的為建置具安全管理與可追溯的蛋箱使用週期循環流程體制，藉以降低蛋箱流通時會造成的生物安全疑慮。目前的研究結果結論如下：

1. 完成適合於蛋箱管理的RFID電子標籤選用及測試，完成電子標籤編碼方式，建立蛋箱資訊。
2. 蛋箱在清洗消毒作業時，可同時使用RFID蛋箱清洗管理系統，透過無線基地台的無線網路傳輸清洗資訊，即時上傳蛋箱清洗資訊。
3. RFID蛋箱流通系統針對蛋農、運輸業者和蛋商的蛋箱使用循環週期，目前完成蛋箱管理測試，持續增加管控的蛋箱數量，對蛋箱的流通管理與安全衛生，是有一定的幫助。
4. RFID蛋箱流通管理系統與RFID蛋箱清洗管理系統，可有效取得蛋箱的清洗狀況、流通狀況，結合兩個系統，透過蛋箱追溯系統平台整合，可提供查詢蛋箱管理與使用資訊。

誌謝

本研究承蒙行政院農委會委辦計畫「蛋箱及鮮蛋管理追溯系統之研究」(100農科-7.3.1-牧-U1(1)) 經費支持，及新宏盈蛋品的提供實驗場地與模擬試驗支援，特此申謝

參考文獻

1. Lin, Chun-Nan. 2009. Study On Production Management of Local Breeding Chicken Using RFID Technology. Master thesis. Department of Bio-Industrial Mechatronics Engineering, National Chung Hsing University.
2. 林瑞蓬。2002。蛋雞產業策略聯盟-24小時新鮮雞蛋。第124期。行政院農委會。
3. Hu, Shu-Bo, 2011.Study of Automatic Washing and Sterilizing System for Egg Containers. Master thesis. Department of Bio-Industrial Mechatronics Engineering, National Chung Hsing University.
4. Huang, Yuan-shin。2008。Establishment of RFID System on Goods Supply and Assortment Operation for Agricultural Products- A Study on the Introduction of RFID Management into Taiwan's Flower Auction Market Master thesis. Department of Bio-Industrial Mechatronics Engineering, National Chung Hsing University.
5. 劉頂立。2008。RFID技術在農產品產銷流程管控應用的成果與展望。第198期。行政院農委會。
6. Koji Sugahara.2007.Traceability System for Agricultural Products Based on RFID and Mobile Technology. Food & Fertilizer Technology Center.
7. Kerstin, A. Hegger, E. F. Hessel, S. Bock,GeorgWendl, H. F.A. V.denWeghe.2009.Application of RFID technology using passive HF transponders for the individual identification of weaned piglets at the feed trough.Journal of Computers and Electronics in Agriculture (68) 178–184.
8. Sven Peets A C. P. Gasparin A D. W. K. Blackburn A R. J. Godwin. 2009.RFID tags for identifying and verifying agrochemicals in food traceability systems. Precision Agric (2009) 10:382–394.