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

1、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(jī)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(biāo)簽上的二維碼信息對農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)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,ha

2、rvesting,storage,marketingandotheraspectsexistinavarietyofpotentialrisks,therearevariousfactorsthreateningthequalityandsafetyoffood.Therefore,thispaperaimstoestablishanagriculturalproducttraceabilityofcontrolmechanisms,andgivesacompletesystemsolutionfortraceabilityofagriculturalproducts.Informationc

3、anbetracedbacktothefarminaccordancewiththetwo-dimensionalcodelabelinformationbyconsumer.Atthesametime,governmentcanmanagetheproducewell,ensurethatthetraceabilityandqualityofagriculturalproductsthroughoutthesupplychaincanbecontrol.Keywords:AgriculturalTraceability;Regulatory;Two-dimensionalcode1.引言近幾

4、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、三聚鼠胺事件，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(dá)國家，已經(jīng)形成較為成熟的質(zhì)量安全追溯機(jī)制，如澳大利亞的國家牲畜標(biāo)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(jī)制等10國內(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，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

5、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(dá)標(biāo)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(jìn)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(rèn)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；消費者購買產(chǎn)品時，只需手機(jī)掃碼，即可隨時隨地查詢產(chǎn)品源信息與質(zhì)量認(rèn)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

6、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(biāo)簽技術(shù)、GPSGPS 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(jī)的結(jié)合在一起，通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)、3G3G 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(jìn)行搜集3,利用二維碼編碼技術(shù)，生成二維碼，通過手機(jī)掃描完成農(nóng)產(chǎn)品信息的追溯。農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺為企業(yè)用戶提供統(tǒng)一接入服務(wù)

7、，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(biāo)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(jī)構(gòu)，比如各級地方政府等。運營：主要是指平臺管理員，負(fù)責(zé)整個平臺的運營和維護(hù)，包括溯源案例、流程、信息單元的定義、客戶和用戶的管理等。2.1.3

8、 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 所示:用戶層農(nóng)業(yè)管理平臺農(nóng)業(yè)現(xiàn)場平臺層驗證門戶手機(jī)溯源采集客戶端手機(jī)溯源查詢客戶端數(shù)據(jù)采集傳感器系統(tǒng)接口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JAVJAVA A和mysqmysql l數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)上開發(fā)的三層構(gòu)架的 B/SB/S 模式，JAVAJAVA 語言的靈活使用是平臺搭建的基礎(chǔ)技能。采用 JDBC+SPRIN01JDBC+SPRIN01 架實現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)

9、的業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層，數(shù)據(jù)表的維護(hù)在業(yè)務(wù)層與數(shù)據(jù)層交互時按需創(chuàng)建，用戶不需要再對表進(jìn)行任何維護(hù)。對于數(shù)據(jù)庫，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)、開放。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)支持多進(jìn)程、多線索，支持 Client/ServerClient/Server 和SMPSMP 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(jìn)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(rèn)第一個信息單元中指定的內(nèi)容，將溯源信息

10、推送給用戶。平臺管理員開通企業(yè)賬號建立檢驗電子臺賬建立生產(chǎn)計劃等級檢驗結(jié)果農(nóng)業(yè)企業(yè)種植戶物流外協(xié)企業(yè)經(jīng)銷商如有不同的檢驗等級米摘未全部采摘完成時，繼續(xù)錄入相關(guān)數(shù)據(jù)消費者建立綠色履歷采集物流數(shù)據(jù)采集分銷數(shù)據(jù)生成送貨單是否全部米摘完成全部采摘完成后，關(guān)閉生產(chǎn)計劃圖 2.1.2 總體業(yè)務(wù)流程圖開始求人種植年節(jié)信息購買農(nóng)產(chǎn)品溯源信息查詢結(jié)束3 農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺的實現(xiàn)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javjava a和mysqmysql l數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)上開發(fā)的三層構(gòu)架的 B/SB/S 模式，javajava 的靈活使用是平臺搭建的基礎(chǔ)技能。采用 JDBC+SPRINGJDBC+SPRING

11、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(hù)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(jìn)行任何維護(hù)。平臺的具體實現(xiàn)用戶通過計算機(jī)在 IEIE 瀏覽器地址輸入欄輸入系統(tǒng)平臺的地址進(jìn)行訪問。 輸入系統(tǒng)管理員賬號、密碼和驗證碼后，進(jìn)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(jìn)入系統(tǒng)運行平臺，如圖 .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(jī)軟件管理和行政區(qū)劃分管理等模塊。施好半塊管理員！甑1出口外104口電惻也已詫用元素管理信息單兀備用捕版置評向用管舟用

12、白管理力司育理企業(yè)管理監(jiān)管吊II青丹菊單角色管斑裳單管理手機(jī)軾件等砰代用哽繼巾*總歸序號城酊餐魏代嗎竄劃上小他馬國過第性雄戰(zhàn)N目導(dǎo)好/d2D14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(jìn)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

13、流程如圖 .4 所示：溯源信息采集流程代碼要星烏病房將rI1IW321H*M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。具體說明如下：(a)(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)(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)(c)米摘種植戶記錄每次采摘的信息。(d)(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)(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)(f)包裝加工包裝操作員

14、，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)(g)發(fā)貨確認(rèn)加工包裝操作員，確認(rèn)送貨要求，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)(h)收貨確認(rèn)分銷商收到貨物，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，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(jī)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(jìn)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(dāng)有消費者投訴時，由監(jiān)管部門來處理

15、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androidandroid 和 iosios 系統(tǒng)的 appapp。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(2.2android(2.2 及以上版本)和 iosios 操作系統(tǒng)的 3G3G 手機(jī)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，

16、以及各個環(huán)節(jié)的詳細(xì)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(jī)客戶端界面分別如圖 .5 所示：中國電商qF午能轂彳0MOsi中皿第M與1下午學(xué)界5/JR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(jìn)行質(zhì)量監(jiān)管。溯源系統(tǒng)使用 B/SB/S 和 C/SC/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