農(nóng)產(chǎn)品溯源信息管理系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)現(xiàn)

程鐸　卓俊寧　黃澤真　郭巧莉　郭敏敏

摘要：食品安全關(guān)系到人民群眾的身體健康，生命安全及社會(huì)經(jīng)濟(jì)。農(nóng)產(chǎn)品在種植、管理、采摘、貯運(yùn)和銷售等環(huán)節(jié)存在著影響食品的因素，如何從源頭來管理監(jiān)控這些因素尤為重要。本文通過農(nóng)產(chǎn)品溯源信息系統(tǒng)，建立以溯源管控機(jī)制，提出農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的解決方案，實(shí)現(xiàn)可查詢，可追蹤，可監(jiān)管，可召回的完善的農(nóng)產(chǎn)品溯源管理和食品安全管理。

關(guān)鍵詞：農(nóng)產(chǎn)品溯源;監(jiān)管機(jī)制;產(chǎn)品.追蹤

一、引言

食品安全關(guān)系到人民群眾的身體健康，生命安全及社會(huì)經(jīng)濟(jì)。但我國的食品供應(yīng)體系主要是圍繞解決食品供給量問題而建立起來的，對于食品安全高度重視。然而，在實(shí)際生產(chǎn)生活過程中，我國的食品安全問題層出不窮。為了控制食品安全，便于大眾對農(nóng)產(chǎn)品放心食用，農(nóng)產(chǎn)品溯源信息系統(tǒng)的建設(shè)變得尤為重要"。

農(nóng)產(chǎn)品溯源信息系統(tǒng)是通過信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)從源頭保障食品安全信息的查詢、共享和召回，讓大眾及時(shí)了解自己說買的農(nóng)產(chǎn)品的檢測合格情況以及整個(gè)生產(chǎn)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)的執(zhí)行情況。讓大眾更放心安心農(nóng)產(chǎn)品的食用。從源頭上保證消費(fèi)者的合法權(quán)益。

我國的農(nóng)產(chǎn)品溯源體系還正處于發(fā)展階段，現(xiàn)有的許多農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中存在不少的問題，如農(nóng)產(chǎn)品溯源企業(yè)為責(zé)任主體，過程控制（種植、加工、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)）企業(yè)無法全面監(jiān)控，溯源的精度有待提高日。農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)到消費(fèi)的過程較為復(fù)雜，涉及眾多環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都存在不安全因素。因此，急需一個(gè)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、農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺(tái)的解決方案

（一）溯源平臺(tái)設(shè)計(jì)思路

農(nóng)產(chǎn)品溯源解決方案主要依靠各個(gè)環(huán)節(jié)中的智能信息節(jié)點(diǎn)，使用電子標(biāo)簽技術(shù)、GPS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(gè)節(jié)點(diǎn)有機(jī)的結(jié)合在一起，通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)、4G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(yùn)輸、倉儲(chǔ)、包裝、檢測和衛(wèi)生等各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集，利用二維碼編碼技術(shù)，生成二維碼，通過客戶端（手機(jī)、電腦等掃描設(shè)備）掃描完成農(nóng)產(chǎn)品信息的錄入、讀取等。

農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺(tái)為開放的信息管理平臺(tái)，企業(yè)用戶可以通過注冊審核進(jìn)行接入服務(wù)，在新添加企業(yè)用戶時(shí)，向數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)企業(yè)的身份標(biāo)識(shí)信息。同時(shí)平臺(tái)還為消費(fèi)者提供統(tǒng)一的查詢驗(yàn)證通道。

（二）系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)總體框架機(jī)構(gòu)采用B/S體系結(jié)構(gòu)，在邏輯上為三層結(jié)構(gòu)，包括：客戶端、應(yīng)用服務(wù)器端、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器端。

為了提升系統(tǒng)的交互性和用戶界面的美觀，系統(tǒng)可選用基于.NET框架（framework）的開發(fā)平臺(tái)，其前端開發(fā)工具選用VisualStudio.NET（簡稱VS.NET）集成開發(fā)環(huán)境，結(jié)合ASP.NET和ADO.NET技術(shù)進(jìn)行開發(fā)。后端數(shù)據(jù)庫使用mySQL數(shù)據(jù)庫，能夠快速讀寫，及時(shí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。（見圖1）

（三）系統(tǒng)核心技術(shù)

利用信息技術(shù)對農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行全方位立體化包裝，增加農(nóng)產(chǎn)品的銷售信譽(yù)度，以服務(wù)更多的消費(fèi)者。做到農(nóng)產(chǎn)品信息透明化和公開化，解決當(dāng)前的食品安全問題，打消顧客對農(nóng)產(chǎn)品安全的擔(dān)憂。

二維碼在農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)中的運(yùn)用，對于“農(nóng)產(chǎn)品溯源"系統(tǒng)的建設(shè)具有重大意義，為地方特色農(nóng)產(chǎn)品提供一種低成本、效益高的推廣方案。農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)記錄全程進(jìn)行“電子化”管理，為農(nóng)產(chǎn)品建立透明的“身份檔案”，采購方、消費(fèi)者使用手機(jī)二維碼可快速查詢到相關(guān)生產(chǎn)信息，從而實(shí)現(xiàn)“知根溯源”，滿足消費(fèi)者知情權(quán)，做到放心采購和消費(fèi)。

三、農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)

（一）系統(tǒng)管理模塊

用戶通過計(jì)算機(jī)在IE瀏覽器地址：輸入欄輸入系統(tǒng)平臺(tái)的地址進(jìn)行訪問。輸入系統(tǒng)管理員賬號、密碼和驗(yàn)證碼后，進(jìn)入溯源管理系統(tǒng)運(yùn)營平臺(tái)，系統(tǒng)管理員登錄成功后，即進(jìn)入系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)。

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(yùn)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。

（二）監(jiān)管模塊

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(shí)例環(huán)節(jié)監(jiān)管，農(nóng)產(chǎn)品每一批次的產(chǎn)品質(zhì)量合格情況，含有有害物質(zhì)情況，農(nóng)藥殘留情況等相關(guān)信息的公開和公示。當(dāng)出現(xiàn)食品安全問題后，對相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)批次進(jìn)行召回的操作和公示。或當(dāng)有消費(fèi)者投訴時(shí)，由監(jiān)管部門來處理投訴信息，并且處理結(jié)果反饋到消費(fèi)者的客戶端上。

（三）移動(dòng)客戶端采集與查詢模塊

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android和ios系統(tǒng)的app。一個(gè)是用于采集信息的采集客戶端，一個(gè)是供消費(fèi)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及以上版本）和ios操作系統(tǒng)的4G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(tái)上。而消費(fèi)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，以及各個(gè)環(huán)節(jié)的詳細(xì)信息。同時(shí)消費(fèi)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(huì)及時(shí)的將處理結(jié)果反饋給消費(fèi)者，大大節(jié)約了時(shí)間成本，保障溯源系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（四）企業(yè)管理功能模塊設(shè)計(jì)

基于對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)流程分析，企業(yè)管理功能模塊將圍繞基礎(chǔ)管理，生產(chǎn)管理，質(zhì)量安全管理等方面建設(shè)產(chǎn)地管理，投入品管理，種植管理，采收管理，儲(chǔ)藏管理，加工管理，企業(yè)自檢，溯源碼生成等功能分模塊。

鑒于功能模塊使用，以方便用戶實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，系統(tǒng)各模塊功能進(jìn)行如圖2所示：1.基礎(chǔ)管理模塊

圍繞農(nóng)產(chǎn)品種植基地的產(chǎn)地，投入品等相關(guān)信息進(jìn)行收集和管理，實(shí)現(xiàn)對基地的信息化管理，它包括產(chǎn)地管理模塊和投入品信息管理模塊。

（1）產(chǎn)地管理模塊用于采集和管理農(nóng)產(chǎn)品基地的企業(yè)信息，基地信息，不同種植產(chǎn)地所在區(qū)域，占地面積，主要種植農(nóng)產(chǎn)品品種等信息，并動(dòng)態(tài)更新，實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)地使用情況的全面管理。具體設(shè)計(jì)如下：

a企業(yè)信息：通過登錄系統(tǒng)的用戶的企業(yè)編碼顯示所屬企業(yè)的企業(yè)名稱。

b基地基礎(chǔ)信息：查詢和編輯種植基地名稱，占地面積，種植種類，種植規(guī)模，地理坐標(biāo)，地址，負(fù)責(zé)人，聯(lián)系電話，基地郵編。

c產(chǎn)地基本信息：查詢和編輯產(chǎn)品的產(chǎn)地名稱，產(chǎn)地編碼，產(chǎn)地類型，負(fù)責(zé)人，占地面積，灌溉水，地址，詳細(xì)地址，周邊環(huán)節(jié)。

（2）投入品信息管理模塊用于采集和管理基地過程中使用的農(nóng)藥，肥料等重要投入品的種類，產(chǎn)品名稱，生產(chǎn)企業(yè)，防治對象名稱等信息，建立投入品信息庫，實(shí)現(xiàn)對投入品名錄的信息化備案管理，同時(shí)為系統(tǒng)中對投入品使用記錄管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，確保投入品使用的安全規(guī)范。具體設(shè)計(jì)如下：

a農(nóng)藥投入品信息：查詢和編輯投入的農(nóng)藥的產(chǎn)品名稱，登記證號，生產(chǎn)企業(yè)，毒性，有效成分，含量，劑量，防治對象名稱，使用方法，操作規(guī)程等信息。

b肥料投入品信息：查詢和編輯投入品的肥料的產(chǎn)品名稱，通用名稱，登記證號，生產(chǎn)企業(yè)，類型，有效成分，含量，適宜范圍，產(chǎn)品形態(tài)等信息。

（3）其他投入品信息，該功能模塊能夠查詢和編輯其他投入品的產(chǎn)品名稱，通用名稱，登記證號，生產(chǎn)企業(yè)，類型，有效成分，含量，適宜范圍，產(chǎn)品形態(tài)和操作規(guī)范等信息。2.生產(chǎn)管理模塊

生產(chǎn)管理模塊依據(jù)農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)操作規(guī)程，詳細(xì)記錄農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程投入品使用和種植操作信息，記錄農(nóng)產(chǎn)品采收、儲(chǔ)藏、加工信息，并對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程的全面管理。它包括種植管理模塊、采收管理模塊、儲(chǔ)藏管理模塊和加工管理模塊。

（1）種植管理模塊用于詳細(xì)記錄農(nóng)產(chǎn)品種植過程中藥品、肥料等農(nóng)業(yè)化學(xué)投入品的生產(chǎn)企業(yè)、使用方法、防治對象等信息和播前準(zhǔn)備、播種、育苗、移裁、定植、投入品使用、農(nóng)事操作、采前檢測和采收等衣事操作信息，實(shí)現(xiàn)對種植過程的信息化管理。

具體設(shè)計(jì)如下：

a藥品使用信息：該模塊可查詢和編輯使用藥品的種植地塊名稱、藥品名稱，藥品生產(chǎn)企業(yè)、藥品批次號、使用量、稀釋倍數(shù)、使用方法、防治對象、使用日期、操作人等相關(guān)信息。

b肥料使用信息：該模塊可查詢和編輯使用肥料的種植地塊名稱、肥料名稱、使用量、使用方法、生產(chǎn)企業(yè)、使用日期、操作人、用途、備注、操作人等信息。

c基本操作信息：該模塊可查詢和編輯基本操作的種植地塊名稱、基本操作名稱、操作名稱、使用日期，操作人、操作目的等相關(guān)信息。

d基質(zhì)和床土配方：該模塊可查詢和編輯基質(zhì)和床土配方的種植地塊名稱、成分配管日期、操作人，配比條件等相關(guān)信息。

e采前檢測信息：該模塊可查詢和編輯采前檢測的種植地塊名稱、檢測內(nèi)容、檢測時(shí)間、檢測人、檢測結(jié)果等相關(guān)信息。

f采收記錄信息：該模塊可查詢和編輯采收記錄的種植地塊名稱、收獲日期、收獲量（kg）、收獲人、操作規(guī)范等相關(guān)信息。

（2）采收管理模塊用于詳細(xì)記錄農(nóng)產(chǎn)品采收過程中農(nóng)產(chǎn)品品種、收貨時(shí)間、收獲量、收貨人、出廠^狀態(tài)等采收信息，實(shí)現(xiàn)對采收過程的信息化管理。

（3）儲(chǔ)藏管理模塊用于詳細(xì)記錄農(nóng)產(chǎn)品儲(chǔ)藏環(huán)境的貯藏位置、介質(zhì)等儲(chǔ)藏環(huán)境信息的要求，實(shí)現(xiàn)對儲(chǔ)藏環(huán)境的信息化管理。

（4）加工管理模塊用于詳細(xì)記錄農(nóng)產(chǎn)品加工操作清洗、消毒、打蠟、千燥、包裝和其他環(huán)節(jié)過程中操作人、投入品名稱、投入品生產(chǎn)企業(yè)及使用量、包裝材質(zhì)等加工信息，實(shí)現(xiàn)對加工過程的信息化管理。

3.質(zhì)量安全管理模塊

質(zhì)量安全管理模塊通過企業(yè)自檢和溯源碼生成對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全進(jìn)行信息化管理，建立溯源碼備案機(jī)制，規(guī)范生產(chǎn)基地溯源碼使用，確保為農(nóng)產(chǎn)品建立具有唯一標(biāo)識(shí)的溯源碼，它包括企業(yè)自檢模塊和溯源碼生成模塊。

（1）企業(yè)自檢模塊用于詳細(xì)記錄農(nóng)產(chǎn)品企業(yè)自檢過程中檢制項(xiàng)目、檢測結(jié)果等自檢信息，實(shí)現(xiàn)對自檢過程的信息化管理。

（2）溯源碼生成模塊主要是生產(chǎn)基地通過統(tǒng)表產(chǎn)品編碼和產(chǎn)品批次號，依據(jù)制定的溯源碼編碼規(guī)則，生成農(nóng)產(chǎn)品溯源碼，為實(shí)現(xiàn)下輸經(jīng)銷商和消費(fèi)者溯源查詢提供依據(jù)。采集農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地的溯源碼打印數(shù)量，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，全面了解該基地的生產(chǎn)情況和溯源碼使用情況。為質(zhì)量安全監(jiān)管提供指導(dǎo)和參考。

四、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/S結(jié)構(gòu)，采用PC端和移動(dòng)客戶端混合架構(gòu)，結(jié)合農(nóng)產(chǎn)品的種植、采摘、運(yùn)輸和銷售等特點(diǎn)，采用了二維碼技術(shù)開發(fā)了這個(gè)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(shí)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)管部門管理。通過網(wǎng)絡(luò)、智能終端等多種形式向消費(fèi)者提供服務(wù)，切實(shí)有效的實(shí)現(xiàn)了對農(nóng)產(chǎn)品的溯源和跟蹤，滿足了老百姓最基本的知情權(quán)。同時(shí)農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)也為水產(chǎn)、畜牧等其他類別的農(nóng)產(chǎn)品的溯源追蹤提供了借鑒和參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳海明等.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)方法的比較研究[J].計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，2013（1）.

[2]王祖樂等.農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量溯源系統(tǒng)的研究[D].成都信息工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（2）.