-農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)摘要：由于農(nóng)產(chǎn)品在種植、管理、采摘、貯運和銷售等各環(huán)節(jié)均存在各種潛在的風(fēng)險，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農(nóng)產(chǎn)品溯源管控機制，提出了一個完整的農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的解決方案，消費者可根據(jù)標簽上的二維碼信息對農(nóng)產(chǎn)品進行信息追溯，同時政府部門也可以做好農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)管工作，從而確保農(nóng)產(chǎn)品在整個供應(yīng)鏈中都能實現(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Thedesign&implementoftheAgriculturalTraceabilitysystemAbstract:Sincecropplanting,management,harvesting,storage,marketingandotheraspectsexistinavarietyofpotentialrisks,therearevariousfactorsthreateningthequalityandsafetyoffood.Therefore,thispaperaimstoestablishanagriculturalproducttraceabilityofcontrolmechanisms,andgivesacompletesystemsolutionfortraceabilityofagriculturalproducts.Informationcanbetracedbacktothefarminaccordancewiththetwo-dimensionalcodelabelinformationbyconsumer.Atthesametime,governmentcanmanagetheproducewell,ensurethatthetraceabilityandqualityofagriculturalproductsthroughoutthesupplychaincanbecontrol.Keywords:AgriculturalTraceability;Regulatory;Two-dimensionalcode1.引言近幾年，國際和國內(nèi)發(fā)生了很多食品安全問題，如國內(nèi)的蘇丹紅、三聚氰胺事件，以及國際上的新西蘭恒天然公司的奶粉問題，這些問題使人們對所購買的農(nóng)產(chǎn)品如蔬菜等心存疑慮。目前在發(fā)達國家，已經(jīng)形成較為成熟的質(zhì)量安全追溯機制，如澳大利亞的國家牲畜標識計劃，可以迅速查找肉牛從出生到屠宰的各個環(huán)節(jié)，以及日本的肉?？伤菰礄C制等[1]。國內(nèi)的農(nóng)產(chǎn)品溯源體系還正處于起步階段，當前的許多溯源系統(tǒng)在實際應(yīng)用中存在不少的問題，如溯源過程中通常以企業(yè)為責(zé)任主體，而沒有精確到企業(yè)中具體的種植、加工、運輸?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)到消費的整個過程涉及種植、管理、采摘、加工、包裝、運輸、倉儲、貨架展示和消費等環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都有可能帶來不安全因素，主要包括：種植過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)水平不達標等帶來的污染；運輸、倉儲過程中可能與其他貨物混裝、混放帶來的污染等。因此，急需一個農(nóng)產(chǎn)品溯源方案，對農(nóng)產(chǎn)品的供應(yīng)鏈進行全程監(jiān)測，保障農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。二維碼溯源是針對現(xiàn)在溯源系統(tǒng)存在的問題，設(shè)計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、銷售商等與質(zhì)量認證機構(gòu)分別為每種食品錄入詳細源信息、認證狀況等，并將二維碼制成標簽貼在產(chǎn)品包裝上；消費者購買產(chǎn)品時，只需手機掃碼，即可隨時隨地查詢產(chǎn)品源信息與質(zhì)量認證等相關(guān)信息，并可及時舉報虛假、錯誤信息。二維碼還具有開發(fā)成本低、碼圖獲取方便的優(yōu)勢，消費者操作僅需少量的流量費，就可以充分了解農(nóng)產(chǎn)品從種植到出售的過程，買的放心，吃的舒心。2農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺的解決方案2.1農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺設(shè)計2.1.1溯源平臺設(shè)計思路農(nóng)產(chǎn)品溯源解決方案主要依靠各個環(huán)節(jié)中的智能信息節(jié)點，使用電子標簽技術(shù)、GPS定位技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線傳感技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，采用智能交易器，將各個節(jié)點有機的結(jié)合在一起，通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)、3G網(wǎng)絡(luò)、有線寬帶網(wǎng)絡(luò)與中央數(shù)據(jù)庫相連接，對生產(chǎn)、加工、運輸、倉儲、包裝、檢測和衛(wèi)生等各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進行搜集[3]，利用二維碼編碼技術(shù)，生成二維碼，通過手機掃描完成農(nóng)產(chǎn)品信息的追溯。農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺為企業(yè)用戶提供統(tǒng)一接入服務(wù)，在新添加企業(yè)用戶時，向數(shù)據(jù)庫存儲企業(yè)的身份標識信息。同時平臺還為消費者提供統(tǒng)一的查詢驗證通道。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)計農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺共有四個管理角色，分別是前端、后端、監(jiān)管和運營，具體信息如下：前端：主要是消費者，即購買農(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)輔助信息提供者，如物流、倉儲、分銷商等。監(jiān)管：主要是第三方監(jiān)管機構(gòu)，比如各級地方政府等。運營：主要是指平臺管理員，負責(zé)整個平臺的運營和維護，包括溯源案例、流程、信息單元的定義、客戶和用戶的管理等。2.1.2業(yè)務(wù)流程農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺為企業(yè)用戶提供數(shù)據(jù)采集、綠色履歷管理、溯源數(shù)據(jù)存儲、系統(tǒng)管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能。同時，為企業(yè)用戶提供本企業(yè)專用的查詢驗證門戶，為消費者提供自有農(nóng)產(chǎn)品的查詢驗證服務(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)平臺開發(fā)是建立在以JAVA和mysql數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)上開發(fā)的三層構(gòu)架的B/S模式，JAVA語言的靈活使用是平臺搭建的基礎(chǔ)技能。采用JDBC+SPRING框架實現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層，數(shù)據(jù)表的維護在業(yè)務(wù)層與數(shù)據(jù)層交互時按需創(chuàng)建，用戶不需要再對表進行任何維護。對于數(shù)據(jù)庫，要求應(yīng)具有較強的處理能力，并且可以方便的進行維護，具有較好的安全性，符合標準、開放。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)支持多進程、多線索，支持Client/Server和SMP處理模式，可以支持多個并發(fā)用戶，并且要求數(shù)據(jù)庫具有良好的查詢和運行性能。為了提高查詢速度，采用分散存儲策略保存數(shù)據(jù)。本平臺采用簡單、復(fù)雜模式設(shè)計。所謂簡單模式，就是終端用戶掃描身份碼后鏈接到特定網(wǎng)址進行查詢。所謂復(fù)雜模式，是指掃描身份識別碼后，系統(tǒng)能根據(jù)默認第一個信息單元中指定的內(nèi)容，將溯源信息推送給用戶。3農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺的實現(xiàn)3.1開發(fā)環(huán)境與工具農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)平臺開發(fā)是建立在以java和mysql數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)上開發(fā)的三層構(gòu)架的B/S模式，java的靈活使用是平臺搭建的基礎(chǔ)技能。采用JDBC+SPRING框架實現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層，數(shù)據(jù)表的維護在業(yè)務(wù)層與數(shù)據(jù)層交互時按需創(chuàng)建，用戶不需要再對表進行任何維護。3.2平臺的具體實現(xiàn)用戶通過計算機在IE瀏覽器地址輸入欄輸入系統(tǒng)平臺的地址進行訪問。輸入系統(tǒng)管理員賬號、密碼和驗證碼后，進入溯源管理系統(tǒng)運營平臺，系統(tǒng)管理員登錄成功后，即進入系統(tǒng)運行平臺，如圖3.2.1所示。主界面上包含了代碼管理、元素管理、信息單元管理、模板管理、應(yīng)用管理、用戶管理、公司管理、企業(yè)管理、監(jiān)管部門管理、菜單角色管理、菜單管理、手機軟件管理和行政區(qū)劃分管理等模塊。圖3.2.1運營平臺界面管理員根據(jù)的農(nóng)產(chǎn)品類別，分析歸納該農(nóng)產(chǎn)品的種植、管理、采摘、加工及運輸?shù)冗^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)用戶分配此應(yīng)用的權(quán)限。企業(yè)用戶登錄后，進入企業(yè)自助平臺，在此平臺上可以看到企業(yè)下的用戶賬號，也可以對下屬用戶做權(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、檢驗員、加工包裝操作員和分銷責(zé)任人來完成，根據(jù)業(yè)務(wù)流程，溯源采集信息的采集流程如圖3.2.4所示：圖3.2.4溯源信息采集流程圖黃色部分是要進行信息采集的地方。具體說明如下：(a)創(chuàng)建生產(chǎn)計劃種植戶根據(jù)農(nóng)業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)任務(wù)建立生產(chǎn)計劃。(b)記錄種植信息種植戶按照生產(chǎn)計劃的要求實施種植，并記錄施肥、病蟲防治信息。(c)采摘種植戶記錄每次采摘的信息。(d)送貨種植戶將采摘來的農(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)檢驗入庫檢驗員按照農(nóng)企的要求檢驗種植戶送來的農(nóng)產(chǎn)品，并將農(nóng)產(chǎn)品按等級分揀，分別記錄檢驗入庫單，并送交倉庫。(f)包裝加工包裝操作員，按照農(nóng)企的要求生成農(nóng)產(chǎn)品身份識別碼和包裝識別碼，并將農(nóng)產(chǎn)品包裝打包，做好包裝記錄。(g)發(fā)貨確認加工包裝操作員，確認送貨要求，并將包裝后的貨物送給物流負責(zé)人，記錄到發(fā)貨單。(h)收貨確認分銷商收到貨物，確認貨物是否完整，地址是否正確，記錄確認收貨。創(chuàng)建溯源實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)品的唯一標識，記錄著農(nóng)產(chǎn)品從選種、種植、施肥噴藥、運輸?shù)刃畔?，供消費者通過溯源查詢客戶端掃碼查詢。監(jiān)管部門主要是指第三方監(jiān)管機構(gòu)，比如各級地方政府。監(jiān)管部門的只要職責(zé)是對企業(yè)進行監(jiān)管，還包括具體農(nóng)產(chǎn)品的實例環(huán)節(jié)監(jiān)管，比如種植、運輸信息等。當有消費者投訴時，由監(jiān)管部門來處理投訴信息，并且處理結(jié)果反饋到消費者的客戶端上。為能使溯源信息的采集、查詢更加便捷，按照現(xiàn)在主流的操作系統(tǒng)開發(fā)了分別基于android和ios系統(tǒng)的app。一個是用于采集信息的采集客戶端，一個是供消費者掃碼查詢溯源信息并且可以投訴的查詢客戶端。通過在android（2.2及以上版本）和ios操作系統(tǒng)的3G手機上安裝客戶端軟件。信息錄入用戶可以使用采集客戶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)平臺上。而消費者通過使用查詢客戶端，掃碼二維碼或者手工錄入條碼后可以通過網(wǎng)絡(luò)查詢到農(nóng)產(chǎn)品的溯源信息，以及各個環(huán)節(jié)的詳細信息。同時消費者還可以通過客戶端的信息反饋菜單向監(jiān)管部門投訴，監(jiān)管部門在處理后會及時的將處理結(jié)果反饋給消費者，大大節(jié)約了時間成本，保障溯源系統(tǒng)的正常運行。采集和查詢的手機客戶端界面分別如圖3.2.5所示：圖3.2.5客戶端界面4結(jié)束語本研究以農(nóng)產(chǎn)品為溯源對象，對其進行質(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、運輸和銷售等特點，采用了二維碼技術(shù)，開發(fā)了這個農(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)用戶實現(xiàn)了根據(jù)各自權(quán)限對屬地農(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)管部門管理。通過網(wǎng)絡(luò)、智能終端等多種形式向消費者提供服務(wù)，切實有效的實現(xiàn)了對農(nóng)產(chǎn)品的溯源和跟蹤，滿足了老百姓最基本的知情權(quán)。同時農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)也為水產(chǎn)、畜牧等其他類別的農(nóng)產(chǎn)品的溯源追蹤提供了借鑒和參考。參考文獻[1]陳海明等.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)方法的比較研究[J].計算機學(xué)報,2013(1):65-78.[2]王祖樂等.農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量溯源系統(tǒng)的研究[J].成都信息工程學(xué)院學(xué)報,2011(2):77-80.[3]王靜.西部綠色農(nóng)產(chǎn)品物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)模式與系統(tǒng)優(yōu)化——以典型山區(qū)農(nóng)業(yè)市商洛為例[J].社會科學(xué)家,2011,9(4):14-17．目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1. 總論 11.1 項目概況 11.2 項目建設(shè)的必要性 21.3 可行性研究工作依據(jù) 61.4 可行性研究報告的編制原則 61.5 可行性研究報告內(nèi)容概要 71.6 建議引進設(shè)備清單 151.7 結(jié)論及建議 151.8 項目主要技術(shù)經(jīng)濟指標匯總 162. 市場需求預(yù)測與競爭能力分析 192.1 概述 192.2 廣西區(qū)內(nèi)市場 192.3 主要目標市場分析 222.4 廣東省水泥市場分析 242.5 競爭能力分析 272.6 市場分析結(jié)論 283. 建設(shè)條件與廠址選擇 293.1 原、燃材料 293.2 交通運輸 313.3 供電電源 313.4 水源 313.5 廠址條件 324. 工程技術(shù)方案 334.1 原燃料與配料設(shè)計 334.2 石灰石礦山 464.3 生產(chǎn)工藝 584.4 總圖運輸 724.5 電氣及生產(chǎn)過程自動化 764.6 給水排水 854.7 通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié) 874.8 建筑結(jié)構(gòu) 895. 節(jié)約與合理利用能源 925.1 主要能耗指標 925.2 主要節(jié)能措施 926. 環(huán)境污染防治與治理 946.1 建設(shè)場地 946.2 工程概述、主要污染源和主要污染物 946.3 設(shè)計采用的環(huán)境保護標準 956.4 控制污染的方案 966.5 環(huán)境管理機構(gòu)及監(jiān)測機構(gòu) 986.6 環(huán)境影響分析 986.7 環(huán)境保護投資估算 987. 勞動安全及工業(yè)衛(wèi)生 1017.1 設(shè)計依據(jù)與執(zhí)行標準 1017.2 建筑及場地布置 1017.3 生產(chǎn)過程中職業(yè)危險、危害因素分析 1027.4 對各種危害因素采取的主要防范措施及預(yù)期效果 1027.5 勞動安全衛(wèi)生機構(gòu)及人員配備情況 1048. 組織機構(gòu)與勞動定員 1058.1 組織機構(gòu) 1058.2 勞動定員 1058.3 勞動生產(chǎn)率 1058.4 職工培訓(xùn) 1059. 工程建設(shè)招標安排 10810. 項目建設(shè)進度的建議 11010.1 項目管理 11010.2 項目實施進度 11011. 投資估算