基于物聯網的豬肉食品安全信息采集平臺

廖祎瑋++陳炫慧++鄒伊凡++張志敏

摘要： 為了融合多種信息技術，追溯食品信息，建立食品溯源系統，本文提出了基于物聯網的食品安全信息采集平臺應用模型。該模型有利于實現對食品信息的獲取，全程對食品質量進行監管。在保障食品質量，防范和處理問題食品方面給出了突破口和新思路。本文首先對食品信息采集平臺系統進行概述，并對基于RFID的豬肉追蹤溯源系統的框架結構、后臺編程進行了構建設計，最后詳細闡述了射頻識別生成信息的功能和識別信息，并將信息顯示在后臺軟件之中。

關鍵詞： RFID； 食品追溯； 采集控制； 物聯網

中圖分類號：TP399

文獻標志碼：A

文章編號：2095-2163（2017）04-0073-04

1研究背景

食品安全問題一直是人民百姓和社會各界人士所關注的熱點問題[1]，近年以來，為了重點加強食品安全監控力度，研究提出亟待建設開發完善的食品安全信息采集平臺，從而科學高效處理食品安全問題[2-5]。

[JP2]完成食品安全信息采集，以豬肉為例，在養殖、生產、銷售等各個環節均可能出現問題，而生產規劃流程不明確，則使得對問題豬肉進行食品安全追溯已然突顯其現實迫切重要性[6]。基于物聯網的豬肉食品安全信息采集平臺主要利用無線射頻識別通信技術、無線數據同步技術等物聯網相關技術，使消費者快速了解所需食品的安全信息，從而實現對食品安全信息的共享和追蹤溯源[7-10]。以豬肉為首的各種食品安全問題已經成為消費者關注的話題之一。當下，食品安全不僅僅關系到人們的身體健康，同樣也關系到整個社會的和諧穩定健康發展，因此，做好食品安全的監督管理，即已成為民生領域的頭等大事。本文即針對這一項目內容展開如下設計論述。[JP]

2信息采集模型

信息系統的采集模型，利用通信技術，將生豬在養殖、屠宰、銷售等各個環節的數據信息寫入卡中，并通過刷卡識別其信息，實現追蹤和溯源。

2.1生豬養殖場信息采集模型

從豬的養殖場開始，讀取目標豬的信息，包括該目標豬的編號、養殖場的編號、目標豬的種類、目標豬食用飼料的種類、目標豬的年紀和目標豬的唯一識別卡序列號等。將唯一代表身份的序列號分配給目標豬和原始養殖場，確定目標豬和養殖場之間的關系。并將目標豬的參數綁定在目標豬的唯一序列卡號上，進而達到全網定位的預期目標。生豬養殖場信息采集原理模型設計如圖1所示。

2.2生豬屠宰場信息采集模型

在屠宰過程中，分配給屠宰場一個唯一身份識別的序列卡號，將屠宰場的身份識別序列卡號和宰殺目標豬建立關聯，并制成豬肉初級產品的工作人員的身份卡序列號綁定在該豬的唯一身份識別序列卡中，隨著豬肉產品的流向市場而定位中間操作環節的細節，做到實時監控，有專人負責，有效溯源。生豬送進屠宰場時，對生豬健康狀況提供一次調查，將符合屠宰要求的生豬再作屠宰處理，不符合屠宰要求的生豬送回養殖場。在生豬屠宰分割之后，不同體位的豬肉部分采取不同的標記方式，并將各部位的身份識別碼輸入到原生豬的身份識別序列卡號中，作為確定肉質來源的辨識基礎。同時將屠宰場和屠宰工作人員的編號一同輸送到原生豬的身份識別序列卡號中。作為日后問題豬肉責任溯源的根據。生豬屠宰場信息采集原理模型設計則如圖2所示。

2.3生豬銷售信息采集模塊

生豬送往零售點之后，對于豬肉的不同部位的售出情況需要引入信息采集。將豬肉分為豬左前腿、豬右前腿、豬左后腿、豬右后腿四個部位來展開討論，將不同部位的豬肉用唯一的編碼進行表示，以生成研究中的特征區分。將售賣的柜臺和售貨員信息同期錄入到系統之中，這樣，每只豬的唯一的身份識別標簽序列卡在生豬的整個養殖、屠宰、銷售的過程中即已結束了全部信息采集過程。生豬肉銷售信息采集原理模型設計可如圖3所示。

3食品安全追溯系統實現

3.1物聯網硬件實現

作為食品信息采集的核心支持內容，物聯網的運用研發就是在傳統計算機互聯網的基礎上，利用RFID技術、無線數據通訊技術等物聯網關鍵技術實現對食品從生產到銷售全過程的共享與追溯。利用物聯網技術將生豬從養殖場開始，即為其配備一張唯一定制的身份識別卡，把生豬從養殖場開始的數據記錄寫入到生豬的身份識別卡中，從養殖場到屠宰場再到銷售點，所需要描述目標豬的數據均將順次寫入，確定生豬信息，并可隨時對生豬從養殖到加工過程中的數據進行抽檢、分析。本文提出的食品安全信息追溯系統使用底層結構的設計呈現將如圖4所示。消費者在購買豬肉時，只要掃描其身份信息識別卡，提取其中內容，便可獲知該食品在養殖、屠宰、運輸、銷售等環節的一切數據。

3.2系統平臺實現

3.2.1數據管理模塊

生豬送往屠宰場進行屠宰，再將生豬肉實施分類包裝，同時，在開啟從運輸整合到銷售商點的進程之前還需要在屠宰場將屠宰信息做好歸類操作。生豬屠宰場的數據源主要分為屠宰場編號、宰殺時間、宰殺人員編號以及卡號等多個方面的信息錄入。

屠宰場編號是確定生豬在養殖和銷售過程中的中間節點，也是重要的節點所在。對豬肉的高溫滅菌處理、冷藏處理以及對豬肉的脂肪含量監測都是在屠宰環節完成的。因此，在屠宰中，對屠宰場編號的信息定位便顯得尤為重要。在屠宰場的屠宰時間和宰殺人員的編號，是在后期食品溯源的過程中，對相關問題產品實行對相關責任人智能追查監測始末的事件時，用于提供有效判斷根據。除此之外，對于屠宰時間的高標準要求也是為了保證食品的安全和衛生。生豬屠宰后的一段時間內，肉質會產生乳酸，影響豬肉的口感，因此需要以屠宰時間為依照，將最好口感的豬肉流入市場。

在豬肉的銷售點售賣的信息采集中，設計焦點將主要投放在針對于一頭豬的研究上。將一頭豬的編號固定，在其末尾加入A～Z作為限定，例如：將豬的左前腿限定為A，右前腿限定為B，左后腿限定為C，右后腿限定為D，在分割銷售的過程中，將不同的字母與數字排列組合以確定在目標生豬的某個部位，再根據生豬的身份識別卡序列號進行分割后生豬的鑒定。同時將導購員和售賣櫥柜也一并拓展加入同步登記，縮小數據的流入范圍，更好地對目標生豬的市場流向給出結果鑒定。系統平臺生豬肉在市場銷售點的信息采集軟件頁面則如圖5所示。endprint

3.2.2讀、寫數據的操作

生豬的數據在從養殖、屠宰、銷售的3個階段的信息在信息管理系統中被有效地管理起來。利用閱讀器和RFID標簽，對已經錄入的生豬的信息進行讀取查詢操作，并將信息寫入到標簽中，后續可用標簽來顯示獲取相對應的生豬的信息。使目標豬的身份識別序列卡號、編碼號、養殖場編號、養殖人員、主要飼料成分、屠宰人員編號，以及在銷售點的豬肉不同部分的編號等，都能夠通過刷卡的形式讀取出來。讓企業管理者和消費者均能清晰明了地審視查驗生豬從養殖到成為豬肉產品的完整過程。這有利于企業對于自身的業務能力的調整，以及對市場變化及時推出應對策略。

至此，研究得到系統平臺中豬肉采集的信息可如圖6、圖7所示。

4結束語

[JP2]在人民生活質量日益提高的今天，人們對有機食品、綠色食品、安全食品開始投入了更多的關注重視。因此，現行的食品安全政策無論是從制度上，還是科技創新上，都需要呈現更多的關于解決現實具體問題的新思路、新設計。對此本文提出了一套完整的基于物聯網的食品安全信息采集平臺，從底層物聯網應用出發，到頂層軟件平臺的最終創建實現。而且，還通過研究生豬養殖、生豬屠宰和豬肉銷售的設計實例，則進一步驗證了本文提出的系統平臺的有效性。在生豬養殖場和生豬屠宰場中對生豬進行質量定位，并整合采集生豬的身份識別信息序列卡號，加以養殖場的信息、生豬的編號等作為有益輔助，從而可以完善精準定位任一目標豬的身份信息。在銷售點則對豬肉的具體部位添加編號，確認豬肉在市場中的流向。使之能夠做到追蹤、定位、溯源尋找問題點和相應的責任承擔。此外，食品安全追溯平臺還可擴展至除豬肉之外的其它領域。

參考文獻：

[1] MA Yingjuan. Independence， cooperation and accountability——Tracing and exploring China's reformation of food safety regulatory system[J]. Journal of Hebei University， 2015，40（1）：38-45.

[2] 李金峰. 流通環節食品安全追溯體系的構建研究[J]. 企業導報， 2015（23）：132-133.

[3] 劉勝達， 王知強， 徐淑新，等. 智慧城市食品安全追溯系統研究[J]. 智能計算機與應用， 2014， 4（1）：85-87.

[4] 王愛晶. 基于供給側的食品安全追溯體系源頭風險防控對策分析[J]. 物流技術， 2016， 35（8）：56-58，133.

[5] 鄭火國. 劉世洪， 胡海燕. 食品安全追溯鏈構建研究[J]. 中國農業科技導報， 2016， 18（1）：81-86.

[6] MIEWALD C， HODGSON S， OSTRY A. Tracing the unintended consequences of food safety regulations for community food security and sustainability： Small-scale meat processing in British Columbia[J]. Local Environment， 2015， 20（2）：237-255.

[7] 張興華. 基于物聯網技術的食品安全溯源系統開發[J]. 北方經貿， 2015（9）：71.

[8] 黃全高. 基于RFID技術的蔬菜食品安全溯源系統研究[J]. 科學中國人， 2015（11Z）：6-7.

[9] 方華峰. 物聯網技術在食品安全追溯管理中的應用與發展[J]. 電子技術與軟件工程， 2014（7）：35-36.

[10]DONG X， JIE X， PIN W. Logistics tracings in food safety emergencies based on the RFID technology[J]. Advance Journal of Food Science & Technology， 2015， 7（2）：94-98.endprint