基于RFID棉種質量安全溯源管理系統的設計

孫朝陽+張立新

摘要：針對我國當前棉花種子質量安全普遍存在的問題，介紹了基于RFID棉種質量安全溯源管理系統。以RFID為基本技術手段，將RFID標簽貼于棉種產品包裝上面，將棉種產品的各種信息寫入RFID標簽之中，即采用RFID的標簽對棉花種子的信息進行全程跟蹤溯源，有效保障了棉種產品信息的真實性和可靠性，確保了棉花產品的質量安全。本系統的軟件開發采用VisualStudio2010作為開發環境，數據庫的開發選用SQLServer2008。

關鍵詞：RFID標簽；溯源；棉花產品；質量安全；溯源管理系統

中圖分類號：S126文獻標志碼：A文章編號：1002-1302（2014）11-0438-03

棉花生產的關鍵是種子，在棉花生產過程中，種子發揮決定性的作用。然而，當前種子加工中存在加工儲存等技術落后的現象，導致種子的質量無法得到保證，嚴重阻礙了棉花種植產業的發展。這就需要建立一個棉花質量安全溯源管理系統來隨時溯源種子的信息，本研究設計了基于無線射頻識別（radiofrequencyID，簡稱RFID）技術的棉種質量安全溯源管理系統來保證棉花種子的質量安全。種子質量安全溯源機制的建立就是通過對生產者、經銷者和農戶進行一定的信號傳遞，以影響和調整他們的決策偏好，最終實現一定的社會目標[1]。RFID通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無需人工干預，可工作于各種惡劣環境[2]。RFID系統的數據傳輸嚴格按照“主從原則”進行，發出指令的方向為“應用程序→閱讀器→電子標簽”，返回應答的方向則相反[3]。目前，我國已將RFID技術應用于安全防護、供應鏈管理、旅游管理、鐵路車號識別、高速公路收費、食品衛生監管、動物疾病防疫、生產流程管理以及公共交通等領域[4]。

1基于RFID的棉種質量安全溯源系統的信息采集

在種子溯源系統中，將種子從研發生產到物流供應，最后到種糧農戶手中整個過程的參與方的信息進行標識，并運用RFID標簽技術進行收集和存儲。這樣就可實現種子各供應鏈上的各環節無縫鏈接，從而對該種子進行跟蹤和溯源[5]。

1.1溯源系統種植環節信息采集

種植環節在棉種產品流通中占據最關鍵的地位，該環節將對棉種產品今后的產量和質量具有極為重要的影響。因此，本研究在該環節用RFID射頻標簽作為載體，采集在種植環節中的信息，最后將信息上傳到數據庫中，作為以后追蹤溯源棉種質量安全信息的數據源。本研究采集相關重要的棉種質量安全因素包括棉種產品的基本信息、種植關鍵信息。其中，棉種產品的基本信息包括產品的種類、產地、名稱等；種植過程的關鍵信息主要包括棉種秧苗信息[棉種秧苗信息包括基本信息、藥殘信息（農藥）、重金屬]、肥料信息（基本信息、入庫信息和使用信息）、成活率。

如圖1所示，在棉花種植過程中，1個種植地對應1個RFID標簽，種子產品種植環節中的日常管理信息、肥料信息和農藥信息均以種植地RFID標簽為載體進行記錄。

1.2棉種產品流通環節的信息采集

RFID技術應用在物品的流通環節可以實現物品跟蹤與信息共享，徹底改變了傳統的供應鏈管理模式，提高了企業的運行效率[6]。本環節信息采集主要針對與棉種產品質量安全相關的人員、運輸路線、運輸方式、運輸設備、裝箱和運輸過程中的棉種質量相關的信息，其中與棉種質量安全相關的人員包括種植基地的管理人員和作業人員的相關信息。棉種產品在流通環節之前需要分揀裝箱，每個箱體貼上RFID標簽，RFID標簽中存有該箱棉種在整個流通線上的唯一標志碼、批次。在運輸過程中，棉花種子的質量安全信息是產品流通線上的有力質量監控依據。

1.3銷售環節的溯源信息采集

在銷售環節，信息采集主要針對相關重要的棉種質量安全因素，主要包括棉花產品經營商信息、售前監測信息和消費者的信息。

2基于RFID的棉種質量安全溯源系統的設計

本系統利用SQLServer2008關系數據庫和VisualStudio2010開發平臺開發建立從棉種產品種植、運輸物流到銷售的全過程的質量安全追蹤溯源系統，確保棉花質量的安全性。系統安裝于獨立服務器中，是儲存的信息中心，系統的數據庫不斷接收到來自種植、物流、銷售各個環節的上傳信息。溯源管理系統包括數據庫服務器、應用Web服務器、客戶端3層物理構架（圖2）。

中央服務器應用WebService技術，采用面向服務的體系結構，可以方便、快捷地連接各企業的信息管理系統，實現企業間的業務協作和信息共享[7]。棉種質量安全溯源系統的架構主體采用了B/S結構，以C/S結構作為輔助。

2.1數據庫的設計

該溯源管理系統采用的關系數據庫是SQLServer2008。SQLServer是一個關系數據庫管理系統，其主要功能是同各種數據庫建立聯系[8]。本系統中RFID標簽內只儲存了標識符，還需要向標簽內寫入其他信息，這些被寫入的信息被存入數據庫內，從標簽讀取的信息也要通過查詢數據庫。

首先創建數據庫，查詢分析器創建數據庫的語句格式：

2.2管理系統平臺軟件設計

本系統的架構主體采用了B/S結構，C/S結構作為輔助，系統通過ASP.NET平臺進行結構體系設計。在數據采集層，采用B/S模式與RFID硬件設備實現通信連接，所采集到的數據采用分布式存儲就可以實時傳遞給數據管理平臺作進一步處理[10]。當訪問數據庫的時候，需要以Connection對象來連接數據庫，由于Connection對象和ASP內置對象不是一個概念，需要顯示創建使用Connection對象，這樣用戶才可以通過查詢窗口連接到數據庫，追溯查詢產品的相關的信息。本系統連接語句為：SQLConnection=newSQLConnection（“server=localhost；uid=bisheng；pwd=123456；database=棉種質量安全信息”）。endprint

通過ASP.NET開發棉種質量安全溯源管理系統并實現系統的主要功能，系統的整體結構（圖5）可以分為棉種基本信息、棉種銷售信息和系統信息管理3個部分。

3結論

基于RFID棉種質量安全溯源管理系統是應用數據庫技術和VisualStudio2010平臺開發的種子溯源服務平臺，通過該平臺可以查詢到整個棉種產品流通鏈上的信息。該系統對

棉種產品從生產、運輸、儲存、銷售等各個環節的質量安全進行了監控，防止市場上的假種子、問題種子的出現，并通過系統溯源找出問題種子的來源和原因以查出責任人，為消費者維權提供了法律證據基礎，進一步提高了棉種產品生產企業的產品質量高水平、高標準的意識，強化了棉種產品的市場競爭力。

借助RFID的技術優勢，棉種質量安全溯源管理系統能夠在整個錯綜復雜的流通鏈中解決棉農對產品質量問題的質疑和對問題種子出處查找的問題，提高了銷售商的信譽度和營業額，有力促進了我國棉花種植業的發展。

溯源管理系統分為以下界面：（1）用戶登錄界面（圖6）。用戶或管理員輸入正確的用戶名和密碼才能進入本系統。（2）查詢棉種信息界面（圖7）。用戶進入系統之后可以查找棉種的質量信息、物流信息、種類信息和存儲信息，通過查找溯源發現問題種子的來源和原因。（3）棉種銷售信息界面。用戶進入系統之后針對具體的銷售產品查詢其銷售商信息、買家信息、銷售地、銷售時間。（4）系統棉種信息管理界面。管理員進入系統之后，其權限大于一般用戶，可以對棉種信息進行維護、修改、上傳和刪除。

參考文獻：

[1]尚二瑩，孟未來.基于物聯網的種子質量安全溯源管理系統研究[J].農業網絡信息，2011（9）：14-16.

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[9]周曉光，王曉華，王偉.射頻識別（RFID）系統設計、仿真與應用[M].北京：人民郵電出版社，2008：45-46.

[10]陳琴剛，李鋒霞，馬本學，等.基于RFID技術的棉種溯源系統構建[J].江蘇農業科學，2013，41（7）：388-390.endprint

通過ASP.NET開發棉種質量安全溯源管理系統并實現系統的主要功能，系統的整體結構（圖5）可以分為棉種基本信息、棉種銷售信息和系統信息管理3個部分。

3結論

基于RFID棉種質量安全溯源管理系統是應用數據庫技術和VisualStudio2010平臺開發的種子溯源服務平臺，通過該平臺可以查詢到整個棉種產品流通鏈上的信息。該系統對

棉種產品從生產、運輸、儲存、銷售等各個環節的質量安全進行了監控，防止市場上的假種子、問題種子的出現，并通過系統溯源找出問題種子的來源和原因以查出責任人，為消費者維權提供了法律證據基礎，進一步提高了棉種產品生產企業的產品質量高水平、高標準的意識，強化了棉種產品的市場競爭力。

借助RFID的技術優勢，棉種質量安全溯源管理系統能夠在整個錯綜復雜的流通鏈中解決棉農對產品質量問題的質疑和對問題種子出處查找的問題，提高了銷售商的信譽度和營業額，有力促進了我國棉花種植業的發展。

溯源管理系統分為以下界面：（1）用戶登錄界面（圖6）。用戶或管理員輸入正確的用戶名和密碼才能進入本系統。（2）查詢棉種信息界面（圖7）。用戶進入系統之后可以查找棉種的質量信息、物流信息、種類信息和存儲信息，通過查找溯源發現問題種子的來源和原因。（3）棉種銷售信息界面。用戶進入系統之后針對具體的銷售產品查詢其銷售商信息、買家信息、銷售地、銷售時間。（4）系統棉種信息管理界面。管理員進入系統之后，其權限大于一般用戶，可以對棉種信息進行維護、修改、上傳和刪除。

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通過ASP.NET開發棉種質量安全溯源管理系統并實現系統的主要功能，系統的整體結構（圖5）可以分為棉種基本信息、棉種銷售信息和系統信息管理3個部分。

3結論

基于RFID棉種質量安全溯源管理系統是應用數據庫技術和VisualStudio2010平臺開發的種子溯源服務平臺，通過該平臺可以查詢到整個棉種產品流通鏈上的信息。該系統對

棉種產品從生產、運輸、儲存、銷售等各個環節的質量安全進行了監控，防止市場上的假種子、問題種子的出現，并通過系統溯源找出問題種子的來源和原因以查出責任人，為消費者維權提供了法律證據基礎，進一步提高了棉種產品生產企業的產品質量高水平、高標準的意識，強化了棉種產品的市場競爭力。

借助RFID的技術優勢，棉種質量安全溯源管理系統能夠在整個錯綜復雜的流通鏈中解決棉農對產品質量問題的質疑和對問題種子出處查找的問題，提高了銷售商的信譽度和營業額，有力促進了我國棉花種植業的發展。

溯源管理系統分為以下界面：（1）用戶登錄界面（圖6）。用戶或管理員輸入正確的用戶名和密碼才能進入本系統。（2）查詢棉種信息界面（圖7）。用戶進入系統之后可以查找棉種的質量信息、物流信息、種類信息和存儲信息，通過查找溯源發現問題種子的來源和原因。（3）棉種銷售信息界面。用戶進入系統之后針對具體的銷售產品查詢其銷售商信息、買家信息、銷售地、銷售時間。（4）系統棉種信息管理界面。管理員進入系統之后，其權限大于一般用戶，可以對棉種信息進行維護、修改、上傳和刪除。

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