基于區塊鏈和物聯網技術構建肉類食品安全追溯平臺

馬軍 曹玉清 解放

摘 要：本文依托現代物聯網技術、區塊連技術、網絡技術和條碼技術，將肉類食品，從生產、加工、包裝、儲運、流通和銷售的所有環節進行信息記錄、采集和查洵，可以溯源到食品的源頭和流向，消費者或食品監管部門可通過溯源標簽進行肉類食品溯源。

關鍵詞：肉類食品溯源；物聯網；區塊連；大數據分析

中圖分類號：F426 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）24-0026-02

0 引言

隨著經濟的全球化，食品安全日益成為備受關注的熱門話題。近年來由于畜禽疾病、農藥殘留、非法添加、假劣產品等導致的食品安全事件頻繁發生，比如三聚氰胺、瘦肉精、毒奶粉、病死豬肉、假羊肉等系列案件，使得我國食品安全問題一直飽受詬病，同時也引發了越來越多的人對食品安全問題的擔憂，進而對國產食品失去信心。究其原因是食品的生產過程存在眾多問題，產品生產、物流信息，檢疫檢測信息等均有太多人工參與，各操作環節均容易產生錯誤/虛假信息，且各個不相關環節間很難做到信息核實，影響產品整體管理及信息查詢；另外產品生產、物流、經銷、檢疫檢測等各環節相對獨立，每一環節往往只能有效查看其上下游接口環節的操作信息，難以做到信息流整體的監察管理。

面向肉類食品的物聯網質量安全追溯系統通過物聯網采集系統結合二維碼、RFID信息采集技術、物流跟蹤定位技術、區塊鏈不可篡改等技術從產品的源頭，產品加工環節，產品運輸環節，對產品的信息進行跟蹤，并記錄，上傳到平臺，消費者或食品監管部門可通過溯源標簽進行肉類食品溯源，實現食品安全的可追溯。

1 溯源平臺涉及的關鍵技術

1.1 基于RFID技術的食品信息采集

本平臺通過電子標簽以及RFID讀寫器對食品進行了標示，其中在食品的入庫環節，首先對食品進行包裝，并為每個包裝袋安裝電子標簽，檢驗員會對每批次的食品進行質量檢驗。

將帶有傳感器的電子標簽嵌入在食品內或者包裝箱上，傳感器讀取的數據通過網絡傳送到食品安全數據庫， 并通過無線通訊模塊將數據上傳至終端設備。打印的票據和上傳的數據均可作為溯源憑證。

1.2 基于GIS/GPS技術的溯源快速定位

只有食品供應鏈的各個環節之間有效鏈接起來，才能實現可追溯，這種鏈接是通過食品的物流運輸來實現的。食品尤其是生鮮食品，對溫度等環境變化比較敏感，對物流運輸的要求就比較高。基于GIS/GPS系統，在物流運輸中，可以對車輛進行定位、跟蹤、監控。還可以涉及到商品運輸、倉儲、裝卸、送遞等處理環節，不僅可以對運輸車輛進行實時跟蹤、監控，還可以對車輛溫度進行監控、調整。該技術還能根據實時跟蹤狀況，計算出最佳物流路徑，給運輸設備導航，減少運行時間，降低運行費用。

1.3 基于區塊鏈技術的肉類食品溯源

區塊鏈是一種按照時間順序將數據區塊以順序相連的方式組合成的一種鏈式數據結構，并以密碼學方式保證的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。在溯源系統中將物聯網獲取的肉類食品信息，屠宰信息、加工信息，結合物流信息，銷售信息，全面納入到區塊鏈平臺，記錄肉類食品全流程數據，并通過區塊鏈技術的智能合約，分布式賬本，防篡改等技術特點，保障肉類食品數據的真實可信，為消費者建立了一條安全可靠的肉類食品溯源鏈。

2 溯源平臺設計和實現

食品安全追溯平臺的架構自下而上依次為信息采集層、區塊鏈服務層、信息處理層、數據存儲處理層、應用服務層及用戶層，如圖1。

信息采集層是以RFID技術為關鍵索引的信息采集，完成肉類食品供應鏈的生產、加工、儲運、消費等諸多環節的信息采集；區塊鏈服務層，提供區塊鏈服務，包括智能合約、加密、簽名、共識機制等。溯源平平臺采用Hyperledger/ Fabric開源項目，搭建肉類溯源應用，提供了用戶驗證、數據加密、共識、智能合約運行環境。信息處理層是對信息采集層的數據進行加工、清洗等操作，然后將其存儲數據存儲層；數據存儲層是基于分布式文件系統、分布式數據庫系統和大數據處理引擎，對食品追溯的海量數據進行存儲，并對數據進行分析挖掘，發現數據的價值；應用服務層是在采集的數據的基礎上對用戶直接提供食品追溯服務的系統，實現食品安全的可追溯性保障；用戶層是針對本系統的幾類用戶如：消費者、生產加工者和監管部門等，可通過電話、短信、移動終端、網絡等使用追溯系統，實時查詢食品的生成、加工、銷售等各個環節情況。

3 結語

溯源平臺以提高肉類食品的質量水平，保障人民身體健康，提高我國農業和食品工業的市場競爭力為最終目標，采用溯源標簽記錄肉類食品、從牲畜養殖、加工、質檢、包裝、運輸、銷售等整個環節信息。消費者或食品監管部門可通過溯源標簽進行肉類食品溯源，重點解決我國食品安全中的追蹤溯源問題，實現食品安全的可追溯。

參考文獻

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