拒绝“病从口入”:一种简易无线系统能保障食品安全

科技工作者之家 2018-11-16

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▲麻省理工学院的研究人员开发了一款简易的无线系统,可利用产品包装上的无线射频识别标签检测食品污染风险。

techxplore.com网站报道,美国麻省理工学院(MIT)的研究团队开发了一款无线系统(RFIQ),该系统可以利用在产品外包装上广泛使用的无线射频识别(RFID)标签,识别出潜在的食品污染风险。这种系统简单易用,并且无需对现有硬件进行改造。研究人员希望他们的成果能为公众提供简便的食品安全检测方案。

食品安全已经成为全球关注的热点话题。回溯2008年,中国约有5万名幼儿因食用了含三聚氰胺的婴幼儿奶粉而住院。今年4月,印度尼西亚有超过百人因饮用了含甲醇的假酒而丧生。

RFIQ包含有一种读取器,它可以读取RFID发出的脉冲信号——信号与包装内的食物相互关联。研究人员表示,在目前的研究中,RFIQ系统主要针对的是婴幼儿奶粉和酒类。而在不久的将来,消费者或可在购买任何商品前用无线系统进行安全性检测。除此之外,RFIQ系统还可以通过持续识别超市和智能冰箱内的RFID标签,监测食物是否腐败变质。

RFIQ系统的技术原理是,利用读取器识别RFID标签发出的特定变化——这种变化由特定污染物对应产品的水平决定。RFIQ系统的机器学习模型可以“学习”这种相关性,当给出一种新样品时,系统就可以对样品进行检测,确定其是否被污染,以及污染程度如何。在MIT的实验中,研究人员证实,系统对三聚氰胺奶粉和甲醇假酒的检测准确率分别为96%和97%。MIT媒体实验室助理教授法德尔•阿迪布(Fadel Adib)说:“如果公众有类似RFIQ这样的检测系统,很多食品安全事件都可以避免。我们的愿景是,每个人都能有这样的简易工具,使食品安全得到保障。”他与博士后研究员乌索•哈(Unsoo Ha)等撰写的关于RFIQ的论文已经成为美国计算机协会(ACM)的热点。

虽然还有多种其它传感器也被用于检测化学物质或变质的食物,但这些传感器都是基于高度专业化的系统,只能识别特定污染物。MIT的研究人员追求的是更广泛的感应识别。阿迪布说:“我们将检测技术与计算机技术相结合。消费者只需使用非常廉价的传感器系统,就能确定各种产品的安全性。”RFID标签的成本很低,每个大约为3~5美分。当RFID标签与产品作用产生的信号,即“弱耦合”信号发生了改变,那么产品就有可能被污染。例如,空瓶上的RFID标签发出的信号为950兆赫,而装有水的瓶子上的RFID标签发出的信号为720兆赫。为了解决RFID标签信号频宽有限的问题,研究人员采用了双频励磁技术进行信号增强。

由于容器形状和其它环境因素也会影响标签信号,研究人员计划在进一步调试系统时对变量进行考量。同时,他们也在寻求扩展系统的检测能力。

科界原创 

编译:雷鑫宇 

审稿:德克斯特 

责编: 唐林芳

原文链接:

https://techxplore.com/news/2018-11-simple-scalable-wireless-rfid-tags.html

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