面向數據共享的養殖水產品溯源信息XML文件設計

嚴志雁　吳輝　丁建

摘要 現有養殖水產品質量安全溯源平臺開發主體眾多，造成溯源信息難以交互和共享，為解決數據共享問題，該文分析現有了養殖水產品溯源信息的數據結構及XMLSchema的實現，提出了一種基于WebService的XML文件數據共享方法。本文分析了養殖水產品產業鏈中質量安全關鍵點，采用面向對象思想構建了養殖水產品溯源信息的數據結構，采用XMLSchema設計了XML文件，采用WebService技術設計了XML文件的數據交換模型。該文設計的養殖水產品溯源信息XML文件能作為信息載體在政府監管數據中心和各個溯源系統之間進行數據傳遞。養殖水產品溯源信息XML文件可較好的用于政府監管中心的數據共享與交換。

關鍵詞 養殖水產品;XML;溯源;數據共享

中圖分類號 S126;TP393.09

文獻標識碼 A

文章編號 1007-5739（2019）08-0258-03

隨著農業信息化發展的深入，很多農產品生產企業建立了農產品溯源系統及數據中心，各級地方政府建立了農產品質量安全數據中心來存儲這些數據，采用信息技術實現不同系統和數據之間的交互和共享成為亟需解決的問題-9。

已有眾多學者對農產品追溯系統進行大量的研究（6-7]。有學者以流通環節水產品為研究對象，針對不同的水產品交易模式，基于條碼標識技術，建立了適用于不同模式下的水產品流通質量追溯系統891。張龍青1、叢斯琳叫顏波等叫以水產品供應鏈為視角，采用物聯網技術，分析建立了水產品追溯信息模型的基礎。任晰等叫以羅非魚為例，設計了系統的功能模塊以及體系結構，建立基于Web的羅非魚養殖質量安全可追溯系統。孫傳恒等提出了一種基于行政監管的適合中國國情的水產品追溯系統架構方式，生成了融合一維碼、二維碼的水產品混合條碼標簽。楊信廷等呵以實現數據無縫交換為目標，基于XML構建了蔬菜溯源信息描述語言，并設計了VTMLSchema，應用于蔬菜溯源系統數據交換。

由于溯源中心與供應鏈各企業計算機軟件環境和數據庫結構的差異。要實現養殖水產品的政府監管，就要在不同平臺和系統間實現數據共享。實現數據共享有多種方式，XML以自描述性、可擴展性及開放性等優點已逐漸成為信息表示和信息交換的標準[16-18]、以XML為基礎進行養殖水產品溯源信息的數據共享還未見報道。通過對養殖水產品質量安全關鍵信息的分析，構建養殖水產品質量信息組織模型，以XMLSchema構建養殖水產品溯源信息XML的文件結構，并將XML文件用于政府監管中心。

1養殖水產品溯源信息XML文件設計

1.1養殖水產品溯源信息分析

養殖水產品溯源信息分為主體責任信息和質量安全信息。主體責任信息包括生產單位名稱統一社會信用代碼、養殖場區和生產單元（水塘、水庫）信息等。養殖水產品質量安全信息包括生產、運輸、銷售和質檢信息等19。經相同生產、運輸、銷售和質檢信息的同一品種為批次產品。生產和運輸信息包括投入品信息和生產運輸過程信息。投入品信息包括種苗信息、飼料信息、肥料信息、飼料添加劑信息、藥品信息等;生產過程信息包括移池換塘引起的生產批次變化和養殖生產單元的水質及調控信息。根據查詢的需要，組織上述相關的信息作為養殖水產品溯源信息。

1.2養殖水產品溯源信息組織

采用面向對象思想組織養殖水產品溯源信息，組成溯源信息的結構如圖1。整個養殖水產品溯源信息的數據文件應包括5個部分，依次為追溯碼信息生產主體信息、生產過程信息、收獲存儲暫養銷售信息、質檢信息。追溯碼信息應當包含產品的基礎信息，如追溯碼，產品批次，產品的名稱、規格、數量等基本信息;生產主體信息應包含生產責任單位的名稱、統一社會信用代碼信息，也可以包含擴展信息，例如生產責任單位的評定和認證信息，企業的各個養殖場區信息及養殖生產單元信息等;生產過程信息應包括投人品信息，也可擴展記錄水質管理和調控信息等。質檢信息按檢測單位性質可分為生產單位自行檢測和檢測機構檢測2類，質量檢測應以PDF文件形式存儲，防止修改。依據上述數據結構逐步逐層構建XML文件，數據交換時，通過WebService提供該XML文件。圖1中實線框中內容指溯源信息XML文件必須包含的基礎內容，虛線框內為擴展內容。

1.3溯源信息文件XMLSchema設計

XMLSchema可以作為養殖水產品溯源信息XML文檔遵循的一個公共的標準性協議，它可以保證XML文件被不同系統解析，實現養殖水產品溯源信息的數據共享。按照圖1結構，定義每個信息模塊內元素和屬性，包括元素和屬性命名，元素間關系及元素順序，元素和屬性的數據類型、數目、默認值以及固定值等。

XML文檔含有traceInformation根元素，根元素含有追溯碼信息、生產主體信息、生產過程信息、收獲存儲暫養銷售信息、質檢信息5個元素，元素表述如下：

其中name關鍵字表示元素名稱，ref關鍵字表示引用的自行定義的數據類型。

根據圖1，每個元素都具有自身類型的定義。例如生產主體信息元素類型內部定義責任主體信息（必有元素），養殖場區信息（擴展元素）、養殖生產單元信息（擴展元素）3個子元素，生產主體信息元素類型的定義的簡化實現如下：

責任主體信息子元素內定義了企業名稱屬性企業的社會信用統一代碼屬性和評定認證信息元素，2個屬性均為必選唯一屬性，其定義如下。評定認證信息元素可含多個評定認證信息，通過Schema，可使用maxOccurs和minOccurs屬性來定義某個元素可能出現的次數。maxOccurs定義某元素出現次數的最大值，而minOceurs則定義某元素出現次數的最小值。采用use="required"，一個必選屬性。

通過逐層定義圖1中的元素與屬性，我們就得到了整個XMLSchema文件最后的XML文件簡化代碼實現如下：<？xmlversion="1.0"？>

2016157824751SDC21502016157824751SDC2150

.....

2養殖水產品溯源信息數據共享模型

常見的溯源信息查詢模型主要有自建系統提供的溯源信息查詢模型和開放溯源平臺查詢模型2種2021。自建系統提供的溯源信息查詢模式，溯源數據僅在自身系統內使用，形成信息孤島。政府監管溯源信息平臺就是一種開放溯源平臺，平臺需要加盟的系統提供相同數據結構的數據文件，本文提供的XML文件就是很好的信息載體。

養殖水產品溯源信息共享要求各個系統的數據中心與政府監管中心數據庫進行數據交換，在中心節點記錄各個系統提供的WebService服務，并建立服務的索引表2，中心節點可備份所有節點數據并直接提供查詢服務，也可僅記錄查詢服務的鏈接。各溯源系統之間也通過XML文件進行數據交換。數據中心公開的Web服務主要用于共享數據，業務系統既可以通過公開Web服務的方式向數據中心提供數據，也可以調用綜合數據中心的數據共享服務查詢數據。具體結構如圖2所示。

3XML文件在數據共享中的應用

3.1XML數據文件的構建

每個溯源系統遵循VTMLSchema模式，采用XML文件作為數據交換的信息載體，通過對XML文件的讀寫實現數據交換，如圖3所示。

依據追溯碼在數據庫中檢索目標記錄，獲取數據集，根據已建XMLSchema，將記錄轉換為符合圖1數據集的XML文檔，將生成的XML文檔經WebService協議提供給查詢系統或數據中心。

3.2XML數據文件的共享機制

每個溯源系統均需在水產品質量安全監管數據中心，注冊自身WebService，水產品質量安全監管數據中心系統為其產品看溯源信息的追溯碼建立索引。索引表結構如表1。

每個系統發布的對外查詢WebService都應遵循相同的規則1231，即支持相同的調用方法和返回元素等，在本文中也就是支持實現傳遞以追溯碼為關鍵詞 的XML文件傳遞接口，實現數據交換的具體執行過程如圖4所示。用戶啟動查詢流程，出現查詢界面輸人查詢條件，系統進行檢驗，若合法，則調用產品信息表進行查詢，然后顯示查詢結果。

4結語

本文分析了養殖水產品的質量安全信息模型構成，采用XMLSchema建立了用于數據共享的養殖水產品溯源信息XML文件，探討了基于WebService的XML文件數據共享方法，試驗了養殖水產品溯源系統數據共享的應用.通過WebService屏蔽了數據庫和數據接口的細節，通過XMLSchema統一數據交換共享的數據結構，實現了異構系統的養殖水產品溯源數據的共享。

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