一、智慧食品安全新時代：
目前有超過200種疾病是由於食物汙染所致，從最常見的如腹瀉到嚴重至癌症等。根據聯合國的世界衛生組織(WHO)的報導，每年平均發生六億左右的相關案例。為了預防食媒性疾病(foodborne disease)，WHO及聯合國糧食及農業組織(UN FAO)合作以提供其會員國科學化的食物危害評估方式，並應用新科技於糧食生產，以及提供公共衛生教育來提高大眾對於食物安全的認識。
美國食品藥品監督管理局(FDA) 於 2020 年 7 月實施了智慧食品安全新時代(New Era of Smarter Food Safety Blueprint)，期望透過四大主軸，建立一個智慧食品安全新時代，降低食媒性疾病的發生。四大主軸包括: (1) 預防用智慧型工具與手段: 應用先進追蹤技術來辨識出汙染源頭並有效率的清除，並鼓勵企業應用以進行數位化轉型；(2) 食品安全文化: 加強根本原因的分析，並運用通訊工具來增加未來汙染事件的可預測性；(3) 應用科技實現可追溯性: 鼓勵傳統商業模式進行現代化改造以確保食品安全，並促進新的替代食品成分的安全開發；(4)新型態的商業模式與現代化的零售方式: 促進並強化食物安全文化，更廣泛的開發智慧食物文化活動及新的合作夥伴。

二、食品監測與追蹤科技-數位科技
智慧食品追蹤所需科技可區分為硬體電子設備與軟體數位科技，硬體電子設備如印刷電子、RFID與智慧感測器，數位科技則包含物聯網、區塊鍊與預測分析。本章節著重於數位科技介紹，電子科技請參閱下一章節介紹。

1. 物聯網(Internet of Things, IoT)-即時追蹤監測
IoT串聯實體與虛擬世界，可以連接如感測器、裝置等各種實體物件，並且整合多樣裝置。每樣透過IoT連接的裝置都會有一個特殊辨識號碼，因此可達成即時監控及資料蒐集，也能夠對資料進行處理並產生提供決策的分析，並將其透過網路位置分享而幫助公司來達成食品安全，且其可追蹤性將降低食物浪費及召回的花費，因此IoT正在翻轉整個食物產業。

2. 區塊鍊(Blockchain)-保密資料與可追蹤性
區塊鍊技術使得糧食供應鏈中的資料追蹤與管理變得容易。利用分散式賬本技術將數據存儲在區塊鏈中，利害關係人能輕易地檢視數據，同時可避免數據受到竄改，也因此不需要額外透過第三方進行交易。然而。區塊練需要極高的運算能源及基礎設施支援，因此要將其應用於食品產業有相當高的難度，目前的研究發展專注於降低能源消耗，並增加區塊鍊與物聯網的結合以提高資料分享的效率。

3. 預測分析(Predictive Analytics)-增強食品安全分析
人工智慧與機器學習能根據過去取得的數據，提供相關見解並且預測未來，以即早採取預防措施。由於食品安全分析非常多樣化且有地域性差異，目前研發致力於使用多樣化的資料集與參數來建構多樣化模型與演算法。另外由於用來進行分析的數據往往很龐大，因此需要使用超級電腦與人工智慧進行分析，雲端運算的進步拓展了預測分析在食品產業的應用性。儘管該領域才剛起步，但有望於未來幫助降低食物相關疾病的發生、提高存活率。

三、食品監測與追蹤科技-電子科技
1. 無線射頻辨識(Radio frequency identification, RFID)-透過設備提高追蹤性
RFID是一種新型態的快速反應二維條碼(QR codes)，透過高頻率(High frequency, HF)或超高頻(Ultra-high frequency, UHF)無線電波感應並辨識任何具有特殊標記或條碼的物體，具有減少能源消耗及機器負擔等優勢。RFID可以進一步區分為主動與被動，主動標記雖具有較遠程的操作距離，但須要耗電也較為昂貴，被動式RFID非常迷你耐用且不耗能，但工作距離較短(小於15公尺)，裝置可以同時透過多個RFID傳輸資訊。
由於食品的儲藏環境經常是極端高溫或低溫，甚至還有液態或熔融狀態，因此小型被動式RFID標記較有優勢，但目前的RFID還沒有全球標準化準則，根據地域性仍有不同規格，限制了RFID標記的使用，若未來能夠更廣泛運用於食品追蹤，將有效增加食品的追蹤容易度。

2.印刷電子(Printed Electronics, PE)-可與設備輕鬆整合的可印刷電路
印刷電子是一種可以印刷複雜電路於任何材質表面的產品，其具有極高的性價比與適應性，可用於印刷在不同的電子產品，例如有機或非有機半導體、金屬導體和奈米管等等，也可以印刷在生物可分解材料上，因此可大幅減少電子污染，增進生物可分解電子及感應器的進步，印刷電子感應晶片可與IoT及其它的無線追蹤設備結合，確保即時的追蹤與追朔，並且持續監測與管理食品安全應用。
智慧食品追蹤的標籤使用印刷電子是食品產業中增強追蹤性的關鍵。印刷電子的抗除了能感應外在環境的變化外，也可以用於偵測食物中的病原體。優化不同印刷科技並量產是現行努力的目標，目前的研究專注於增加印刷電子晶片的使用，以確保食品生產鏈中，資訊能正確且即時的溝通。

3. 智慧感測器-複合式感測器能使用運算法來增強溝通與處理資訊
智慧感測器是一個複合裝置的統稱，透過感測元件收集數據，使用微處理器對數據進行處理，並將數據以易讀的形式輸出。食物製造、生產及零售的過程容易受到物理、化學及生物污染源的影響，與一般接收器不同，智慧型感測器會重新識別污染物，並進行運算，將這些訊號轉換成立及可供使用的資訊，例如電化學、光學或比色訊號，這些輸出訊號可為定性或定量，智慧型感測器同時也可以很容易地和其他的裝置或網路進行溝通、追蹤與監測。
由於智慧感應器會接觸到食物，因此確保智慧感應器的衛生是一大重點。目前研發重點材料的改進，以提升安全性。除此之外，當前的食物新鮮度指標經常使用顏色或接觸偵測，但經常出現錯誤。為了克服前述錯誤，與RFID技術整合之智慧感測器，能大幅提升可靠度與準確度。

四、創新產品案例：
目前有許多廠商已專注發展上述六大科技產品，以下介紹其中三家廠商：
1. 與物聯網結合的感測器公司-美國C2Sense
C2Sense為一家由麻省理工學院起家的新創公司，他們建立了一套檢測技術，能夠將傳統相機（例如手機中的相機）轉換成複雜的時間門閘螢光光譜儀。螢光光譜為實驗室中關鍵的分析技術，其利用光激發分子使其發光，具有絕佳的準確度與敏感度，但過去尚未實際應用於產業中，C2Sense運用其技術開發了多項偵測系統，可以監控損壞、偵測病原體及溫度與溼度等，可用於不同產業並提供與務聯網結合系統，C2Sense的專利機器Halo目前已在十二個國家中使用，有望大幅提升食物鏈中汙染物質的偵測。

2.食品安全區塊鏈技術的運用-IBM Food Trust計畫
在食品供應鏈中若發生了食品汙染，通常難以快速找到源頭，往往需耗時數月甚至找不到源頭導致整批受影響的食品下架，造成嚴重損失。因此快速溯源成了食品追蹤重要的目標，國際商業機器公司(IBM)運用區塊鏈技術於食品追蹤，成立了Food Trust計畫，其產品形式為軟體即服務(software-as-a-service, SaaS), 透過雲端方式提供開發、交付以及產品維護等服務，幫助食品供應鏈中的不同階段的廠商追蹤其產品。目前的客戶已多達五十個不同的食品供應商，其中包含美國沃爾瑪超市、雀巢咖啡及家樂福等公司。

3.RFID智慧標籤製造公司-美國Zebra Technologies
Zebra Technologies是一家歷史悠久的公司，從事票據與標籤印表機、RFID智慧標籤印表機以及固定式或手持式讀碼機的製造。透過其完整的產品線，斑馬科技能夠實現食品供應鏈中智慧追蹤。另外，除了提供硬體支援外，斑馬科技也提供套裝軟體服務與資料儲存分析，能確保追蹤流程自動化，並且能夠符合安全要求及法規規定。Zebra Technologies近期發表了VisibilityIQ Foresight服務，處理從其智能感應所收集到的原始資料，提供可立即分析的資料，幫助進行後續的預測分析與決策。

五、結語：
在電子科技方面，目前印刷電子仍然處於成長階段，能快速且低成本地生產電子設備將成為關鍵。另外，隨著硬體設備的進步之下，不同設備結合易為業者關注之焦點。在數位科技方面，透過物聯網與區塊鍊使得各階段資訊得以串聯，並且容易取得相關數據。數據的大量累積，也強化了人工智慧科技預測的準確度，未來數位科技發展可能會以節省設備間的能源與資源的消耗為目標，使其更容易運用於食品安全管理產業。