中藥材可追溯系統是基於中藥材從栽培到成品整個生命週期的安全保障體系，它利用資訊技術給每件商品標上編碼，可以進行追蹤。建立中藥材可追溯系統可解決中藥材的安全問題、防止假冒，對提高我國藥材產品在國際市場上的競爭力具有重要意義。
1 基於RFID 的中藥材追溯系統分析
中藥材可追溯系統(traditional chinese medicines traceability system)是在中藥材的種植過程中、生產加工後、流通領域裡、使用過程等環節中建立的一種安全保障體系，它利用先進的資訊科技給每種中藥材進行編碼、儲存相關的管理記錄，從而進行調查追蹤。
1.1 RFID 技術及工作原理
射頻識別技術(RFID)是20 世紀90 年代興起的一種無接觸傳遞資訊達到資訊識別和資料交換的技術，它基本上由電子標籤、閱讀器、天線3 部分組成。其工作原理是指閱讀器將編碼後資訊載入到某一頻率的載波訊號上，經天線傳送到閱讀器工作區域的電子標籤，電子標籤晶片電路對該訊號進行解碼，最後對命令請求、密碼、許可權等進行判斷。
1.2 中藥材可追溯系統需求分析
1.2.1 系統邊界模型
系統有包含的功能與沒有的功能之間的分界線稱為系統邊界。系統本身所包括的全部物件在界限之內， 在界限外的就是與系統進行資訊交換的各類物件，比如某些裝置、人員和外系統的一些參與者。通過了解中藥材可追溯過程情況，明確了系統的參與者。
1.2.2 中藥材可追溯系統物件
根據上述邊界圖分析，中藥材可追溯系統的使用物件主要有種植員、藥材採購員、炮製加工人員、藥材銷售商、消費者、藥材質量監管人員、藥材全過程追溯人員等。在這個可追溯的平臺中，各個環節上的各個人員都可對中藥材進行跟蹤和追溯。如果某份中藥材出現了問題，就可以追溯到出現問題的藥材的包裝、炮製加工、運輸過程、倉儲條件或種植產地，甚至到具體的種植地，通過這些環節的監控流入市場的中藥材可靠性就更高了。另外，為避免中藥材在各個環節出現問題， 可以通過智慧化監控和預警系統的建設在中藥材出現問題之前進行預警，同時加強中藥材生產加工的管理。
1.3 中藥材可追溯系統資源可行性分析
近年來，在寧夏、四川、甘肅等地建立了中藥材現代化科技產業基地，這些科技產業基地主要由中藥材的種植、炮製、研究開發、配套服務等4 大體系組成。現代化科技產業基地按良好的農業規範(GAP)標準種植中藥材，按藥品生產質量管理規範(GMP)標準建立藥材炮製加工廠，中藥研發按GLP、GCP 標準進行，營銷服務網路按照GSP 標準完善。現代化的中藥材科技產業基地為可追溯系統的建設提供資源和實踐基礎。
1.4 中藥材可追溯系統技術可行性分析
中藥材可追溯系統主要包括中藥材的資訊採集、釋出、標識和流通環節上的資訊繼承等。在產品標識和採集方面，可以採用成本低、易識別及易將標識資訊錄入系統的條碼技術，該技術在我國已應用成熟。針對一些生長環境差的、資訊難以採集的中藥材，則使用RFID 技術中能穿透冰、霧、雪、塗料、塵垢等的技術。在現有技術(包括網路資料庫技術)的支撐下是中藥材可追溯系統可以實現的。
2 中藥材追溯管理系統流程Petri 模型
Petri 網是一種基於狀態的建模方法，它對系統執行特點進行分析，對業務流程建模聚焦在處理事件的過程上，通過Petri 模型能夠合理地描述中藥材生命週期中上下游企業間的協作情況，又可以比較準確地描述系統內部物流和資訊流的並行運作情況。因此，中藥材可追溯系統適合採用Petri網的流程進行設計。
2.1 業務流程建模
假定N=(S, T; F)是Petri 網，Σ=(S, T; F，W，M0)是以N 為基網的網系統，其中F 為S 和T的流關係，S 表示為庫所代表的流程條件，T 為變遷集代表流程事件， W 為權重預設為1，M0 為初始標識。業務流程中條件描述：S1 為開始;S2 為下線中藥材;S3 為合格貼標中藥材;S4 為不合格中藥材;S5 為流通企業到庫中藥材;S6 為流通企業檢驗合格中藥材;S7 為不合格中藥材;S8 為流通企業儲存中藥材;S9 為銷售企業到庫中藥材;S10 為銷售企業檢驗合格中藥材;S11 不合格中藥材;S12為銷售企業儲存中藥材;S13 為銷售企業零售中藥材。
業務流程中事件描述：T1 為中藥材製造;T2 為檢測貼標;T3 為流通企業中轉運輸;T4 為流通企業入庫檢測;T5 為流通企業入庫;T6 為銷售企業中轉運輸;T7 為銷售企業入庫檢測;T8 為銷售企業入庫;T9 為零售。以此建立中藥材供應管理系統業務流程的Petri 網模型。
2.2 Petri 網模型分析
對Petri 網模型進行效能分析和檢測主要包括活性檢測、有界性檢測、可達性檢測。Petri 網的分析方法主要有分層或化簡、可達性樹和矩陣方程求解3 類，本文通過關聯矩陣來進行分析。Σ=(S，T;F，W，M0)是以N 為基網的網系統，使Cij+= W(tj，si );Cij-=W(si，tj);其中I=1,2,3，…，n。n=|S|;j=1,2,3，…，m。m=|T|;若且唯若Cij= W(tj，si )-Wsi，tj)即Cij= Cij+- Cij-時矩陣Cij 是Σ的關聯矩陣，。
根據Petri 理論由公式CX=0 解出S 不變數為：
X1=(1，1，1，0，1，1，0，1，1，1，0，1，1)T
X2=(1，1，1，0，1，1，0，1，1，0，1，0，0)T
X3=(1，1，1，0，1，0，1，0，0，0，0，0，0)T
X4=(1，1，0，1，0，0，0，0，0，0，0，0，0)T
根據以上的定義，中藥材供應系統業務流程的Petri 網模型是符合活性、有界性、可達性，也就是說此模型在實際操作過程中是可行的。
3 系統設計
3.1 體系層次設計
通過對中藥材流通過程的'分析，系統由業務服務應用層、資訊儲存資料層、資料處理服務層和資料採集服務硬體層組成。其中①業務服務應用層由一些服務管理組成，比如生產、流通、銷售等服務以及對藥品業務系統資料的交換;②資料層由計算機的一些資料庫組成，比如中藥材資料庫、業務資料庫、EPCIS 資料庫;③服務層包括WEB、EPC、EPCIS、RFID 服務等模組;④硬體層在系統的底層，由一些硬體裝置採集資料，並將採集的資料處理後傳輸給相關軟體。
3.2 中藥材可追溯系統流程
中藥材可追溯系統的資訊流是各個節點通過產品標識(電子標籤)將資訊上傳至資料庫，同時又可以從資料庫下傳資訊， 消費者可通過多個平臺查詢到所購藥材的詳細資訊。當發現藥材質量有問題時， 通過資料庫找到藥材的流通方向， 並召回這些問題藥材，同時上傳相關資訊至資料庫，讓零售商和消費者可以獲得資訊。
3.3 多平臺追溯流程
消費者如果需要對購買的中藥材進行查詢，可通過手機APP 軟體、電話、網站、二維碼等輸入追溯碼，系統根據查詢表反饋給消費者情況。若產品已查詢過，系統會告知消費者此產品已查詢過，此時消費者所購買的藥材可能存在某些問題;否則，追溯系統就會把消費者所購買的中藥材相關資訊反饋給消費者。這樣中藥材的防偽功能也得到了保障。
3.4 中藥材可追溯系統體系結構
根據中藥材供應鏈的特點，中藥材可追溯系統包含5個子系統：種植生產環節、炮製加工環節、質量監測預警、生產全過程監測和使用環節。
3.4.1 種植生產環節
該子系統實現了中藥材種植資訊的初始化，記錄藥材的種植相關資訊，包括：檢驗登記資訊、產地證明資訊、交易憑證資訊，完成初始化後將所有資訊上傳至中心資料庫，實現資訊的標準化管理。
3.4.2 中藥材炮製加工環節
這個子系統將按照EAN-UCC 標準記錄中藥材採集後到中藥材進入市場銷售前的過程中的資料資訊，包括在炮製加工成登記資訊、入庫登記資訊、批次資訊、中藥材檢驗證明資訊、並將所有資料上傳至中心資料庫，制定出EAN 標籤樣式和內容，接受中藥材可追溯系統的連結和呼叫，實現藥材炮製加工環節的資料追溯。
3.4.3 藥材全過程檢測環節
該子系統提供從生產基地到流通領域的資訊， 包括中藥材指標採集資訊、中藥材庫存管理資訊、批次資訊等。一方面供應方可以有效地對中藥材的生產進行有效的監督，另一方面也為為消費者和監管部門提供詳細的藥品安全資訊。
3.4.4 中藥材質量監控預警環節
此子系統要完成監控的工作，通過訪問中心資料庫，對各個環節採集和彙總有效資訊進行檢測，若追溯資訊資料異常，即可確定原因以及確定是哪個環節的問題而產生預警，讓檢測者對異常資料資訊採取有效的措施。
3.4.5 中藥材使用環節
該系統主要功能是使消費者可以通過在中藥材上的標籤瞭解到中藥材的一些必要資訊進行驗收、匹配及反饋，還可以通過網站、手機、觸控式螢幕掃描端輸入追溯碼，瞭解中藥材更詳細的資訊。如：中藥材的名稱、重量、產地、用途等。
4 總結
目前，我國缺乏對中藥材資訊的實時採集，跟蹤和追溯管理的缺乏問題也存在於流通和消費過程中。通過研究中藥材的生命週期，找出影響中藥材質量的關鍵點資訊，以RFID 技術為基礎、以中藥材流通為研究物件，構建了一種實現中藥材從種植、炮製加工到流通、飲用的整個過程視覺化可追溯系統。實現供應鏈中不同企業間資訊公開透明的交流，為實現中藥材的質量穩定提供一種平臺。