農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文

1、農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 摘要：由于農(nóng)產(chǎn)品在種植、管理、采摘、貯運(yùn)和銷(xiāo)售等各環(huán)節(jié)均存在各種潛在的風(fēng)險(xiǎn)，食品的的質(zhì)量和安全性受到各方面因素的威脅。因此本文旨在建立一個(gè)農(nóng)產(chǎn)品溯源管控機(jī)制，提出了一個(gè)完整的農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的解決方案，消費(fèi)者可根據(jù)標(biāo)簽上的二維碼信息對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行信息追溯，同時(shí)政府部門(mén)也可以做好農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)管工作，從而確保農(nóng)產(chǎn)品在整個(gè)供應(yīng)鏈中都能實(shí)現(xiàn)溯源跟蹤和質(zhì)量管控。關(guān)鍵字：農(nóng)產(chǎn)品溯源，監(jiān)管，二維碼the design & implement of the agricultural traceability systemabstract: since crop planting, mana

2、gement, harvesting, storage, marketing and other aspects exist in a variety of potential risks, there are various factors threatening the quality and safety of food. therefore, this paper aims to establish an agricultural product traceability of control mechanisms,and gives a complete system solutio

3、n for traceability of agricultural products.information can be traced back to the farm in accordance with the two-dimensional code label information by consumer.at the same time,government can manage the produce well, ensure that the traceability and quality of agricultural products throughout the s

4、upply chain can be control.key words: agricultural traceability; regulatory; two-dimensional code1.引言 近幾年，國(guó)際和國(guó)內(nèi)發(fā)生了很多食品安全問(wèn)題，如國(guó)內(nèi)的蘇丹紅、三聚氰胺事件，以及國(guó)際上的新西蘭恒天然公司的奶粉問(wèn)題，這些問(wèn)題使人們對(duì)所購(gòu)買(mǎi)的農(nóng)產(chǎn)品如蔬菜等心存疑慮。目前在發(fā)達(dá)國(guó)家，已經(jīng)形成較為成熟的質(zhì)量安全追溯機(jī)制，如澳大利亞的國(guó)家牲畜標(biāo)識(shí)計(jì)劃，可以迅速查找肉牛從出生到屠宰的各個(gè)環(huán)節(jié)，以及日本的肉牛可溯源機(jī)制等1。 國(guó)內(nèi)的農(nóng)產(chǎn)品溯源體系還正處于起步階段，當(dāng)前的許多溯源系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中存在不少的問(wèn)題

5、，如溯源過(guò)程中通常以企業(yè)為責(zé)任主體，而沒(méi)有精確到企業(yè)中具體的種植、加工、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)，溯源的精度有待提高2。 農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)到消費(fèi)的整個(gè)過(guò)程涉及種植、管理、采摘、加工、包裝、運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、貨架展示和消費(fèi)等環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都有可能帶來(lái)不安全因素，主要包括：種植過(guò)程中使用有殘留的農(nóng)藥；加工、包裝環(huán)節(jié)操作不規(guī)范、技術(shù)水平不達(dá)標(biāo)等帶來(lái)的污染；運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程中可能與其他貨物混裝、混放帶來(lái)的污染等。因此，急需一個(gè)農(nóng)產(chǎn)品溯源方案，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的供應(yīng)鏈進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)，保障農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。 二維碼溯源是針對(duì)現(xiàn)在溯源系統(tǒng)存在的問(wèn)題，設(shè)計(jì)的一種新的溯源模式。在綠色食品生產(chǎn)源為食品分配二維碼條碼，綠色食品生產(chǎn)商、銷(xiāo)售商等與質(zhì)量認(rèn)

6、證機(jī)構(gòu)分別為每種食品錄入詳細(xì)源信息、認(rèn)證狀況等，并將二維碼制成標(biāo)簽貼在產(chǎn)品包裝上；消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品時(shí)，只需手機(jī)掃碼，即可隨時(shí)隨地查詢(xún)產(chǎn)品源信息與質(zhì)量認(rèn)證等相關(guān)信息，并可及時(shí)舉報(bào)虛假、錯(cuò)誤信息。二維碼還具有開(kāi)發(fā)成本低、碼圖獲取方便的優(yōu)勢(shì)，消費(fèi)者操作僅需少量的流量費(fèi)，就可以充分了解農(nóng)產(chǎn)品從種植到出售的過(guò)程，買(mǎi)的放心，吃的舒心。2 農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺(tái)的解決方案2.1農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺(tái)設(shè)計(jì)2.1.1溯源平臺(tái)設(shè)計(jì)思路農(nóng)產(chǎn)品溯源解決方案主要依靠各個(gè)環(huán)節(jié)中的智能信息節(jié)點(diǎn)，使用電子標(biāo)簽技術(shù)、gps定位技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無(wú)線(xiàn)傳感技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，采用智能交易器，將各個(gè)節(jié)點(diǎn)有機(jī)的結(jié)合在一起，通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)、3g網(wǎng)絡(luò)、有線(xiàn)

7、寬帶網(wǎng)絡(luò)與中央數(shù)據(jù)庫(kù)相連接，對(duì)生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、包裝、檢測(cè)和衛(wèi)生等各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集3，利用二維碼編碼技術(shù)，生成二維碼，通過(guò)手機(jī)掃描完成農(nóng)產(chǎn)品信息的追溯。農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺(tái)為企業(yè)用戶(hù)提供統(tǒng)一接入服務(wù)，在新添加企業(yè)用戶(hù)時(shí)，向數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)企業(yè)的身份標(biāo)識(shí)信息。同時(shí)平臺(tái)還為消費(fèi)者提供統(tǒng)一的查詢(xún)驗(yàn)證通道。根據(jù)需求，構(gòu)建系統(tǒng)架構(gòu)如圖：圖2.1.1系統(tǒng)架構(gòu)圖 2.1.2角色設(shè)計(jì)農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺(tái)共有四個(gè)管理角色，分別是前端、后端、監(jiān)管和運(yùn)營(yíng)，具體信息如下：前端：主要是消費(fèi)者，即購(gòu)買(mǎi)農(nóng)產(chǎn)品的人。后端：主要是溯源企業(yè)，后端是溯源信息的提供者，包括大型企業(yè)、地方龍頭企業(yè)、中小生產(chǎn)者等主要溯源信息提供者和相關(guān)輔助信

8、息提供者，如物流、倉(cāng)儲(chǔ)、分銷(xiāo)商等。監(jiān)管：主要是第三方監(jiān)管機(jī)構(gòu)，比如各級(jí)地方政府等。運(yùn)營(yíng)：主要是指平臺(tái)管理員，負(fù)責(zé)整個(gè)平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)，包括溯源案例、流程、信息單元的定義、客戶(hù)和用戶(hù)的管理等。 2.1.2業(yè)務(wù)流程農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺(tái)為企業(yè)用戶(hù)提供數(shù)據(jù)采集、綠色履歷管理、溯源數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、系統(tǒng)管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能。同時(shí)，為企業(yè)用戶(hù)提供本企業(yè)專(zhuān)用的查詢(xún)驗(yàn)證門(mén)戶(hù)，為消費(fèi)者提供自有農(nóng)產(chǎn)品的查詢(xún)驗(yàn)證服務(wù)?？傮w業(yè)務(wù)流程如圖2.1.2所示：圖2.1.2總體業(yè)務(wù)流程圖2.2關(guān)鍵技術(shù) 農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)是建立在以java和mysql數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的三層構(gòu)架的b/s模式，java語(yǔ)言的靈活使用是平臺(tái)搭建的基礎(chǔ)技能

9、。采用jdbc +spring框架實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)層，數(shù)據(jù)表的維護(hù)在業(yè)務(wù)層與數(shù)據(jù)層交互時(shí)按需創(chuàng)建，用戶(hù)不需要再對(duì)表進(jìn)行任何維護(hù)。對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)，要求應(yīng)具有較強(qiáng)的處理能力，并且可以方便的進(jìn)行維護(hù)，具有較好的安全性，符合標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)放。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)支持多進(jìn)程、多線(xiàn)索，支持client/server和smp處理模式，可以支持多個(gè)并發(fā)用戶(hù)，并且要求數(shù)據(jù)庫(kù)具有良好的查詢(xún)和運(yùn)行性能。為了提高查詢(xún)速度，采用分散存儲(chǔ)策略保存數(shù)據(jù)。 本平臺(tái)采用簡(jiǎn)單、復(fù)雜模式設(shè)計(jì)。所謂簡(jiǎn)單模式，就是終端用戶(hù)掃描身份碼后鏈接到特定網(wǎng)址進(jìn)行查詢(xún)。所謂復(fù)雜模式，是指掃描身份識(shí)別碼后，系統(tǒng)能根據(jù)默認(rèn)第一個(gè)信息單元中指定的內(nèi)容

10、，將溯源信息推送給用戶(hù)。3農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)3.1開(kāi)發(fā)環(huán)境與工具 農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)平臺(tái)開(kāi)發(fā)是建立在以java和mysql數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的三層構(gòu)架的b/s模式，java的靈活使用是平臺(tái)搭建的基礎(chǔ)技能。采用jdbc+spring框架實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)層，數(shù)據(jù)表的維護(hù)在業(yè)務(wù)層與數(shù)據(jù)層交互時(shí)按需創(chuàng)建，用戶(hù)不需要再對(duì)表進(jìn)行任何維護(hù)。3.2平臺(tái)的具體實(shí)現(xiàn) 用戶(hù)通過(guò)計(jì)算機(jī)在ie瀏覽器地址輸入欄輸入系統(tǒng)平臺(tái)的地址進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。輸入系統(tǒng)管理員賬號(hào)、密碼和驗(yàn)證碼后，進(jìn)入溯源管理系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，系統(tǒng)管理員登錄成功后，即進(jìn)入系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)，如圖3.2.1所示。主界面上包含了代碼管理、元素管理、信息單元管

11、理、模板管理、應(yīng)用管理、用戶(hù)管理、公司管理、企業(yè)管理、監(jiān)管部門(mén)管理、菜單角色管理、菜單管理、手機(jī)軟件管理和行政區(qū)劃分管理等模塊。圖3.2.1 運(yùn)營(yíng)平臺(tái)界面 管理員根據(jù)的農(nóng)產(chǎn)品類(lèi)別，分析歸納該農(nóng)產(chǎn)品的種植、管理、采摘、加工及運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程，先創(chuàng)建代碼，再由代碼組建元素，之后再組建信息單元、模板，最后組建成應(yīng)用。在創(chuàng)建好應(yīng)用后，給指定的企業(yè)用戶(hù)分配此應(yīng)用的權(quán)限。企業(yè)用戶(hù)登錄后，進(jìn)入企業(yè)自助平臺(tái)，在此平臺(tái)上可以看到企業(yè)下的用戶(hù)賬號(hào)，也可以對(duì)下屬用戶(hù)做權(quán)限管理。 根據(jù)一般的農(nóng)產(chǎn)品流通流程，溯源信息的采集，一般由種植戶(hù)、檢驗(yàn)員、加工包裝操作員和分銷(xiāo)責(zé)任人來(lái)完成，根據(jù)業(yè)務(wù)流程，溯源采集信息的采集流程如圖3.2

12、.4所示：圖3.2.4 溯源信息采集流程圖黃色部分是要進(jìn)行信息采集的地方。具體說(shuō)明如下：(a)創(chuàng)建生產(chǎn)計(jì)劃種植戶(hù)根據(jù)農(nóng)業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)任務(wù)建立生產(chǎn)計(jì)劃。(b)記錄種植信息種植戶(hù)按照生產(chǎn)計(jì)劃的要求實(shí)施種植，并記錄施肥、病蟲(chóng)防治信息。(c)采摘種植戶(hù)記錄每次采摘的信息。(d)送貨種植戶(hù)將采摘來(lái)的農(nóng)產(chǎn)品送給農(nóng)業(yè)企業(yè)，送之前要選擇采摘記錄，并生成送貨單。(e)檢驗(yàn)入庫(kù)檢驗(yàn)員按照農(nóng)企的要求檢驗(yàn)種植戶(hù)送來(lái)的農(nóng)產(chǎn)品，并將農(nóng)產(chǎn)品按等級(jí)分揀，分別記錄檢驗(yàn)入庫(kù)單，并送交倉(cāng)庫(kù)。(f)包裝加工包裝操作員，按照農(nóng)企的要求生成農(nóng)產(chǎn)品身份識(shí)別碼和包裝識(shí)別碼，并將農(nóng)產(chǎn)品包裝打包，做好包裝記錄。(g)發(fā)貨確認(rèn)加工包裝操作員，確認(rèn)送

13、貨要求，并將包裝后的貨物送給物流負(fù)責(zé)人，記錄到發(fā)貨單。(h)收貨確認(rèn)分銷(xiāo)商收到貨物，確認(rèn)貨物是否完整，地址是否正確，記錄確認(rèn)收貨。 創(chuàng)建溯源實(shí)例并在采集信息完成之后，就可以生成二維碼。二維碼作為該產(chǎn)品的唯一標(biāo)識(shí)，記錄著農(nóng)產(chǎn)品從選種、種植、施肥噴藥、運(yùn)輸?shù)刃畔?，供消費(fèi)者通過(guò)溯源查詢(xún)客戶(hù)端掃碼查詢(xún)。 監(jiān)管部門(mén)主要是指第三方監(jiān)管機(jī)構(gòu)，比如各級(jí)地方政府。監(jiān)管部門(mén)的只要職責(zé)是對(duì)企業(yè)進(jìn)行監(jiān)管，還包括具體農(nóng)產(chǎn)品的實(shí)例環(huán)節(jié)監(jiān)管，比如種植、運(yùn)輸信息等。當(dāng)有消費(fèi)者投訴時(shí)，由監(jiān)管部門(mén)來(lái)處理投訴信息，并且處理結(jié)果反饋到消費(fèi)者的客戶(hù)端上。 為能使溯源信息的采集、查詢(xún)更加便捷，按照現(xiàn)在主流的操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了分別基于andr

14、oid和ios系統(tǒng)的app。一個(gè)是用于采集信息的采集客戶(hù)端，一個(gè)是供消費(fèi)者掃碼查詢(xún)溯源信息并且可以投訴的查詢(xún)客戶(hù)端。 通過(guò)在android（2.2及以上版本）和ios操作系統(tǒng)的3g手機(jī)上安裝客戶(hù)端軟件。信息錄入用戶(hù)可以使用采集客戶(hù)端方便快捷的錄入信息，包括圖片、音頻、視頻文件的上傳等，并提交到系統(tǒng)平臺(tái)上。而消費(fèi)者通過(guò)使用查詢(xún)客戶(hù)端，掃碼二維碼或者手工錄入條碼后可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查詢(xún)到農(nóng)產(chǎn)品的溯源信息，以及各個(gè)環(huán)節(jié)的詳細(xì)信息。同時(shí)消費(fèi)者還可以通過(guò)客戶(hù)端的信息反饋菜單向監(jiān)管部門(mén)投訴，監(jiān)管部門(mén)在處理后會(huì)及時(shí)的將處理結(jié)果反饋給消費(fèi)者，大大節(jié)約了時(shí)間成本，保障溯源系統(tǒng)的正常運(yùn)行。采集和查詢(xún)的手機(jī)客戶(hù)端界面分別如圖3.2.5所示： 圖3.2.5 客戶(hù)端界面4結(jié)束語(yǔ) 本研究以農(nóng)產(chǎn)品為溯源對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)管。溯源系統(tǒng)使用b/s和c/s混合架構(gòu)，結(jié)合農(nóng)產(chǎn)品的種植、采摘、運(yùn)輸和銷(xiāo)售等特點(diǎn)，采用了二維碼技術(shù)，開(kāi)發(fā)了這個(gè)農(nóng)產(chǎn)品溯源管理系統(tǒng)，建立了多角色的質(zhì)量安全控制和追溯體系。這種解決方案使企業(yè)用戶(hù)實(shí)現(xiàn)了根據(jù)各自權(quán)限對(duì)屬地農(nóng)產(chǎn)品溯源信息的采集錄入，并且所有的企業(yè)都受監(jiān)管部門(mén)管理。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、智能終端等多種形式向消費(fèi)者提供服