基于物聯網的農產品質量安全追溯系統(tǒng)設計

◎ 鐘桂興，邱修權，徐吉祥

（清遠市泓峰膳食管理有限公司，廣東 清遠 511510）

1 系統(tǒng)建立的目標與意義

1.1 運用現代技術與設備記錄與存儲農產品質量安全信息

農產品質量安全追溯系統(tǒng)是食品農產品追蹤溯源系統(tǒng)的一部分，該系統(tǒng)可以記錄并儲存農產品在生產（種植、養(yǎng)殖）、初級加工、精深加工和銷售流通等各種相關信息，然后通過二維碼等食品農產品識別號在網絡或物聯網上進行認證查詢，追蹤產品在各個環(huán)節(jié)的相關信息。該系統(tǒng)已在北美、歐洲等發(fā)達國家和地區(qū)的農產品食品質量安全領域發(fā)揮了很好的積極作用。食品農產品安全已成為各國非常重視的民生問題，采用計算機網絡技術結合云平臺技術對食品農產品質量安全的相關主要數據進行存儲、管理和調用，大大提高了解決食品農產品質量安全問題的效率和準確性。

1.2 為產品召回提供技術保障

農產品在從農場到餐桌的供應鏈環(huán)節(jié)的相關信息通過建立可追溯系統(tǒng)進行全面完整的記錄，可以在產品出現質量安全問題時，有效快速地追溯問題產品的種植、加工和儲運環(huán)節(jié)，然后進行風險評估，必要時實施產品召回措施，由此來提高質量安全保障水平。在該供應鏈的加工和儲運環(huán)節(jié)存在分批、組批等情況，則需要通過二維碼和建設相應的硬件設施進行支撐。

1.3 提高農產品質量安全水平，推動農業(yè)標準化和產業(yè)化

基于物聯網建立農產品質量安全追溯平臺可以根據消費者、生產者、銷售者和相關政府部門的農產品食品安全目標和實際質量需求，強化農產品從生產環(huán)境、投入品使用、儲運過程和消費環(huán)節(jié)進行全程質量跟蹤監(jiān)督管理，建立并強化原產地認證和準出機制、流通與消費市場準入機制和質量安全溯源機制，推動溯源體系建設，鼓勵和引導農業(yè)龍頭企業(yè)和農民專業(yè)合作社及“三品一標”獲證企業(yè)率先實現農產品質量安全可追溯。全方位提升農產品質量安全水平，提高農產品生產及農產品的標準化水平農業(yè)標準化，實現農業(yè)產業(yè)化發(fā)展，提升農產品的安全度和美譽度，形成區(qū)域農產品品牌，促進生態(tài)農業(yè)高效可持續(xù)發(fā)展[1]。

2 產業(yè)化前景分析

（1）物聯網理論及成果應用到農產品生產和銷售中具有廣泛的前景。本項目將物聯網和云數據等新技術與農產品生產銷售過程相結合，學習借鑒國內外已經成熟的質量追溯技術模型、技術路線，探討物聯網技術和云數據技術在農業(yè)生產生活中的應用。同時注重將二維碼、土壤性質與狀態(tài)探測、氣候記錄等各種新技術的進行系統(tǒng)整合，將信息應用技術與質量安全管理的學術成果相結合并落地，做到新型蔬菜水果的生產流通全部過程的溯源可靠。本系統(tǒng)還提供了一種農業(yè)生產銷售企業(yè)與種植農戶合作的新模式，可以作為一種良好的鏈接方式加強企業(yè)+農戶的合作，解決以往企業(yè)+農業(yè)合作過程中的企業(yè)難以進行有效過程監(jiān)督管理的問題，從而提升企業(yè)的信心，推廣企業(yè)+農戶模式的推廣應用。該模式創(chuàng)造出農戶增收、企業(yè)獲利的雙贏局面，對新的農業(yè)企業(yè)生產管理和質量安全控制模式的研究與應用具有指導意義[2]。

（2）溯源體系的建立可以促進農產品新商業(yè)模式（電子商務）的發(fā)展。清遠市農業(yè)種養(yǎng)殖規(guī)模大，農產品有特色但無品牌、無統(tǒng)一質量安全標準的情況比較突出，導致了清遠市很多特色農產品難以進入電子商務平臺，只能實行基礎性銷售。在清遠的農村地區(qū)，有獨具特色的各類水果，如火龍果、香瓜、黃皮、砂糖橘等，以及原生態(tài)各種土特產，如駱坑筍、清遠雞、烏鬃鵝、蒲坑茶。將這些好的資源展示給廣大近鄰遠客，使得新農人、新農村、新農業(yè)融入互聯網+，走出廣東、走向世界還需要整體構思和整體推廣。溯源體系的建立可以使豐富的特色農產品有更多相應的電子商務平臺與之相結合整合、優(yōu)化更多的有利資源，推動清遠的農產品電子商務發(fā)生根本性的變化。

3 系統(tǒng)設計思路

農產品質量安全追溯系統(tǒng)以溯源二維碼為主線，大數據氣候云分析平臺為載體，針對農產品從生產到銷售各環(huán)節(jié)，利用“農眼”智能監(jiān)測管理系統(tǒng)采集農產品在生產、加工、包裝、運輸、銷售的相關信息，將信息上傳納入系統(tǒng)追溯數據庫，為消費者提供及時的農產品質量安全追溯查詢服務，信息內容包括農作物的成長記錄、農場環(huán)境、農事耕作信息的實景圖片，通過直觀可見的方式建立消費信任。農產品溯源系統(tǒng)也為政府部門提供了技術保障、流通環(huán)節(jié)的智能儲運技術為農產品的保鮮和防腐提供了技術支持，而食品安全溯源技術更是為食品安全監(jiān)控提供了保障，這讓相關政府部門的監(jiān)管更加有效，有跡可循。

4 系統(tǒng)實現

以先進的智能化農業(yè)設備“農眼”智能采集監(jiān)測基站為載體，通過監(jiān)測與采集圖像、土壤、氣象、產能、病蟲害等信息，運用數據分析云端服務“氣候云AOS”農業(yè)操作系統(tǒng)，為科學種植、區(qū)域農業(yè)監(jiān)控管理、食品安全溯源、農產品品牌打造提供技術及數據服務。該產品方案的功能切實改善了農業(yè)產銷中面臨的3大問題：農民收入問題、生產管理問題、食品安全問題。

由“農眼”智能采集基站+“氣候云AOS”農業(yè)操作系統(tǒng)組成的農業(yè)大數據綜合服務平臺，覆蓋了農業(yè)產業(yè)鏈條中從種植到加工、物流、銷售、追溯、監(jiān)管等各個環(huán)境，目前主要功能成熟應用在農業(yè)科學精準種植生產、食品安全追溯體系、政府區(qū)域農業(yè)監(jiān)管、新農村建設、精準扶貧等領域。

系統(tǒng)包含“農眼”智能環(huán)境監(jiān)測基站、農業(yè)云操作系統(tǒng)、農眼APP三大模塊組成。①“農眼”智能環(huán)境監(jiān)測基站。包括百葉箱、實時圖像采集器、雨量計、風向風速傳感器、高效太陽能電板和土壤傳感器6大設備，利用物聯網傳感及成像技術采集圖像、空氣、土壤、氣象、病蟲害等農業(yè)種植信息。②農業(yè)云操作系統(tǒng)。利用“農眼”智能監(jiān)測基站所采集的數據，實時傳輸存儲至農業(yè)云農業(yè)操作系統(tǒng)中的大數據平臺。經過數據計算、分析和可視化管理，可主要實現指導生產、促進銷售、食品溯源三大應用價值。③農眼APP是“農眼”在移動端的數據看臺和管理界面，幫助農民足不出戶，實現農田遠程監(jiān)控、指導和實時監(jiān)管。