基于二維碼技術的陜北蘋果質量安全追溯系統設計

楊云 曹亭

摘 要：為了實現水果行業、監管部門、消費者對果品各環節標準化、信息化的信息數據的追溯與監管，本文基于二維碼技術設設計了一款蘋果質量安全追溯系統。該系統主要包括四個子系統，即數據獲取子系統、管理子系統、查詢子系統和追溯子系統。利用該系統，能有效地查詢蘋果的有關信息。

關鍵詞：蘋果質量安全;追溯系統;二維碼技術

中圖分類號：TP391.44;TP311.52文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2020）04-0024-03

Abstract： In order to achieve the fruit industry， regulatory authorities， consumers to standardize all aspects of fruit， information-based information data tracing and supervision， this paper designed an apple quality and safety traceability system based on two-dimensional code technology. The system mainly includes four subsystems： data acquisition subsystem， management subsystem， query subsystem and traceability subsystem. Using this system， we can effectively query the information about apple.

Keywords： apple quality safety;traceability system;QR code technology

食品是維系人類生存和發展的重要物質，食品安全對廣大消費者來說至關重要。可追溯體系作為控制產品質量安全最有效的方法日益受到各國的重視。基于這種現狀，本研究利用二維碼技術構建陜北蘋果溯源系統，以實現對蘋果種植過程、存儲以及加工過程的無疏漏跟蹤，為更好地保障蘋果安全性提供一個可靠的途徑，從而實現對無公害蘋果從產地到加工經營企業整個流程的有效監管和追溯。系統最終可實現水果行業、監管部門、消費者對果品各環節標準化、信息化的信息數據的追溯與監管，以此為國內和國際果品市場提供較為完善可行的質量追溯體系[1-4]。

1 需求分析

本研究的主要設計目標是開發一款基于二維碼技術的陜北蘋果追溯系統。在種植階段，該追溯系統可以記錄蘋果品種來源、種植過程中的環境狀況（溫度、濕度、光照等信息）;在加工過程中，記錄套袋情況、監測情況、重量情況;在檢查階段，記錄蘋果信息是否合格，并保存到追溯系統的數據庫中，在蘋果出廠時，將其信息生成一個二維碼，貼到農產品包裝箱上，以實現對整個過程的追溯，保證農產品安全可靠。本系統設計遵循以下原則：完整性與可維護性原則;實用性原則;可靠性和安全性原則;經濟效益性原則。

通過對蘋果的種植、加工、檢驗產業鏈進行調查研究，在了解實際情況的前提下，分析和總結各類型用戶對追溯系統的實際需求。該追溯系統涉及的用戶類型包括種植企業、加工企業和消費者。不同類型的用戶對平臺的功能要求不同。對于種植企業，其需要平臺提供蘋果種植的溫濕度、光照信息，以及蘋果的品種種類及產地等;對于加工企業，其需要平臺提供是否套袋、產品重量等信息;對于消費者，需要平臺提供可追溯的信息二維碼，二維碼中所包含的信息包括廠家網址、蘋果基本信息等。

2 系統架構分析

本系統采用Tomcat+JSP，即J2EE架構，使用Java EE（Java Enterprise Edition）來實現整個追溯系統的開發。Java EE是一種利用Java 2平臺來簡化企業解決方案的開發、部署和管理相關復雜問題的體系結構。蘋果追溯系統包括追溯信息獲取、追溯系統實現兩大塊，所要追溯的信息包括蘋果在種植環節、加工環節、檢驗環節的一些數據信息，這部分信息通過物聯網技術獲取并上傳到系統數據庫中;追溯系統主要包括三個方面：管理子系統、查詢子系統和追溯子系統。其中，管理子系統指的是系統管理子系統;查詢子系統指的是對種植環節、加工環節及檢驗環節的信息進行查詢;追溯子系統指的是信息的對外發布，主要采用二維碼作為載體進行信息發布。系統的具體框架如圖1所示。

3 系統設計與實現

3.1 系統功能模塊

該追溯系統主要包括4個功能模塊：數據獲取子系統、管理子系統、查詢子系統和追溯子系統。該追溯系統的數據主要來源于數據獲取子系統。各個子系統又有具體的功能子模塊，如圖2所示：管理子系統主要是對管理員進行管理，根據權限可將該追溯系統的管理員分為超級管理員和普通管理員，超級管理員權限最大，可以為普通管理員授權。查詢子系統主要包括對種植環節、加工環節及檢驗環節進行信息的查詢;追溯子系統主要包括二維碼查詢和網站查詢。

3.2 系統實現

3.2.1 管理子系統。管理子系統的主要作用是添加用戶權限、開放用戶權限。管理人員主要包括超級管理員與普通管理員，超級管理員具有給普通管理員開通權限的權利，開通流程如下：普通管理員提交開通申請，由超級管理員進行信息審核，審核通過后，超級管理員將普通管理員的信息添加到系統中，此時普通管理員就具備了相關操作權限。超級管理員和普通管理員界面如圖3所示。

3.2.2 查詢子系統。信息查詢子系統包括蘋果基本信息查詢、蘋果種植信息查詢、蘋果加工信息查詢和蘋果檢驗信息查詢。在查詢時，輸入種植品種編號即可獲取相關信息。同時，該子系統也支持打印功能。信息查詢子系統查詢界面如圖4所示，打印界面如圖5所示。

3.2.3 數據獲取子系統。本追溯系統的數據來源于兩部分：基于單片機的溫濕度及光照傳感器系統和RFID系統。基于單片機的溫濕度及光照傳感器系統是以51單板機作為主控系統，采用溫濕度傳感器采集環境的溫度和濕度，利用光照傳感器采集環境的光照，通過上位機將溫濕度數據和光照強度數據上傳至電腦中，并生成數據庫文件，可通過顯示屏實時顯示溫度。信息采集界面如圖6所示。

3.2.4 追溯子系統。為了方便生成二維碼，完成信息追溯，本文開發了一款基于Python的二維碼生成系統。Python是一種計算機程序設計語言，是一種面向對象的動態類型語言，最初被設計是用于編寫自動化腳本（shell），隨著版本的不斷更新和語言新功能的添加，其逐漸被用于獨立的大型項目的開發。Python生成二維碼主要用的是Python中的qrcode庫，并將其打包生成一個.EXE文件，便于實時操作（見圖7）。對于二維碼，一方面可生成追溯公司網站的二維碼;另一方面也可生成蘋果信息二維碼。生成的二維碼如圖8所示。

4 結語

本文根據國內外商品追溯系統的不足，明確系統設計所要達到的效果，從而開發出了一套基于二維碼技術的追溯系統。

參考文獻：

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