新闻资讯

创新应用 | 麻省理工应用RFID标签快速检测食品安全

近日，麻省理工学院媒体实验室的研究人员已经开发出一种无线系统，该系统利用数十亿产品上已有的廉价RFID标签来感知潜在的食品污染 - 无需进行硬件修改。

（图片来源：MIT）

系统概述：

系统称为RFIQ，它包括一个阅读器，可以感知RFID标签发出的无线信号与食物相互作用时的微小变化。在这项研究中，他们专注于婴儿配方奶粉和酒精。

该项技术基于：RFID标签发出的信号会根据产品中特定污染物的水平而产生特定的变化。机器学习模型“学习”这些相关性，如果加入新材料，它就可以预测材料是纯净的还是受污染的，以及受污染的程度。在实验中，系统检测含三聚氰胺的婴幼儿配方奶粉的精准度达96%，检测甲醇稀释的酒精的精准度达97%。

对于检测食品中的化学物质或者腐败来说，目前已经开发出一些其他的传感器，但是那些都是高度专业化的系统，传感器涂有化学物质，并被训练去检测特定的污染物。

在研究人员的系统中，阅读器激发出的无线信号为食物容器中的 RFID 标签上电。电磁波穿透容器内部的材料，并且给阅读器返回失真的幅度（信号强度）与相位（角度）。

当阅读器提取到信号特征时，它将这些数据发送至一台独立电脑上的机器学习模型。在训练中，研究人员告知模型，纯净或掺杂的材料会有什么样相应的特征变化。在这项研究中，他们使用纯酒精和酒精含有25％，50％，75％和100％的甲醇的酒；婴儿配方奶粉掺杂了不同比例的三聚氰胺，从0％到30％不等。

模型将自动学习哪个频率最会受到这种百分比水平的污染的影响。当我们获取到新样本后，例如，20%的甲醇，模型会提取【特征】并为它们称重，并告诉你：“我认为这是20%的甲醇的可能性很高”。

应用价值：

研究人员希望通过简单，可扩展的系统，将食品安全快速检测带给大众。在未来，消费者可能拥有自己的阅读器和软件来进行食品安全检测，然后再购买几乎任何产品。系统也可以在超市后房或智能冰箱中实施，以连续ping RFID标签以自动检测食物腐败。

民以食为天，食以安为先。食品安全快速检测技术是食品安全保障的重要支撑，在国内，今年也有食品安全快速检测创新产品的推出，如：海产品化学污染物纳米传感器。

2018年7月，厦门英诺尔电子科技股份有限公司在“第四届中国（国际）物联网博览会”上展出该产品，并在论坛晚宴上，发布了全球领先的研发技术成果——海产品化学污染物纳米传感器，该产品用于检测海产品当中可能潜藏着的化学污染物，与传统快测方法相比，有重大进步，将进一步提升食品监管的效率，保障食品安全，维护消费者权益。

 “海产品化学污染物纳米传感器快速检测技术及产业化”作为厦门市“十三五”海洋经济创新发展示范项目之一，由厦门英诺尔电子科技股份有限公司牵头单位，联合香港城市大学、集美大学以及厦门出入境检验检疫局检验技术中心共同承担，采用先进的分子印记技术，合成具有特殊功能的纳米材料，并自主研发超薄涂膜技术，研发快速检测试剂盒和便携式检测设备。目前公司发布的产品，可快速检测海产品中潜藏的组胺与甲醛浓度。

与传统检测方法相比，本次新发布的这款纳米传感器试剂盒，具有诸多优点：

1、流程简单，高效快捷

与实验室液相色谱法以及市面上的比色法比较，传感器测试省略大量复杂的前处理步骤，并且每个样品十分钟之内完成测试，节省大量时间。

2、节省成本，物美价廉

传统微量污染物的检测，需要使用高精密仪器，以及大量前处理试剂，成本高昂，而传感器测试方法相对而言，成本较低。

3、灵敏准确，测试可靠

传感器测试组胺测试灵敏度可达100ppm，甲醛测试灵敏度达0.2ppm，能够满足国家测试标准。

4、便于携带，灵活方便

传感器测试所需仪器可安放在手提箱当中，随身携带，便于进入现场进行测试，测试不再需要在实验室固定场所中进行。

5、信息交互，系统把控

测试结果可传输到标签当中，成为物联网信息系统中的一个数据，便于统筹管理。

新型纳米传感器产品的产业化，可以成为海产品安全监管重要的辅助手段，通过简单的快检测设备配合低成本的传感器试剂盒子，实现在抽检过程中做出快速筛查，有效减轻专业检测机构的压力与成本。由于其流程简单，高效快捷，便于携带，灵活方便，灵敏准确，测试可靠的优点，使得未来的海产品监控能够涵盖生产运输的各个环节。并且传感器可作为物联网的底层数据采集，结合其他物联网技术如RFID、温度传感器等，对产品的抽检记录进行云端保存，全流程数据化。 

目前传感器能够对组胺和甲醛进行检测。除了这两种污染物之外，英诺尔还在继续研发重金属以及更多目标污染物的传感器，并且根据市场的需求，不断调整和创新，相信在不久的未来，食品安全能够得到更完善的监控，消费者能够更加安全放心的购买并食用食物。