基于混合模式的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)

解迎剛　楊曉芬　高博斌　鄧梁

摘 要：針對消費者對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全保障的需求，文中設(shè)計開發(fā)了基于混合模式的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)。該系統(tǒng)連接了農(nóng)作物種植、收購、加工、配送與銷售各個環(huán)節(jié)，記錄了從農(nóng)作物種值到農(nóng)產(chǎn)品銷售的實時信息，能夠使農(nóng)田管理者根據(jù)農(nóng)作物生長環(huán)境信息進行科學種植，提高農(nóng)業(yè)資源利用率，有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。同時由于對農(nóng)作物從播種到收成再到農(nóng)產(chǎn)品加工、運輸和銷售的信息在數(shù)據(jù)庫中都有實時記錄，方便消費者實時了解農(nóng)產(chǎn)品的相關(guān)信息。如果檢查出不合格的農(nóng)產(chǎn)品，能夠立刻從源頭上控制該類農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)，更有效地控制不合格農(nóng)產(chǎn)品的流通，從而使消費者的合法權(quán)益得到有效保障。

關(guān)鍵詞：農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)；Web Service；Android客戶端；混合模式

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2018）03-00-02

0 引 言

智慧農(nóng)業(yè)是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐的新型農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物[1]。智慧農(nóng)業(yè)結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、無線通信等信息化技術(shù)，在監(jiān)測區(qū)域中部署各類傳感節(jié)點，主要監(jiān)測空氣溫濕度、光照、土壤溫濕度、有關(guān)氣體濃度、土壤中氮、磷、鉀、鉛、鉻、鎘、汞等重金屬含量環(huán)境信息參數(shù)和控制相應(yīng)設(shè)備自動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可視化遠程監(jiān)控、遠程操作、災(zāi)變預(yù)警、農(nóng)業(yè)精準化種植、可視化管理和智能決策等，高效利用農(nóng)業(yè)資源，大幅降低農(nóng)業(yè)成本和能耗，促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1]。

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，居民在生活質(zhì)量得到大幅提高的同時，對于農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全也愈加重視。食品安全問題在我國一直備受關(guān)注，這就要求我國對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系的完善給予重視，從農(nóng)產(chǎn)品種植到銷售的全過程進行監(jiān)管，保證居民食用健康、營養(yǎng)的農(nóng)產(chǎn)品。

本文構(gòu)建的基于混合模式的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)將傳感器，無線數(shù)據(jù)傳輸，智能網(wǎng)關(guān)，Web Service，二維碼和移動終端等技術(shù)相結(jié)合，對農(nóng)作物的播種、施肥、灌溉、除草、病蟲害防治、噴藥、收獲等各環(huán)節(jié)中的相關(guān)信息和農(nóng)作物生長過程中的空氣溫濕度、光照強度和土壤重金屬檢測等環(huán)境信息，以及農(nóng)產(chǎn)品加工、運輸和銷售等信息進行實時采集，并在數(shù)據(jù)庫中記錄，使政府質(zhì)檢部門和消費者群體對農(nóng)作物從生長到最終的農(nóng)產(chǎn)品銷售環(huán)節(jié)的實時追蹤得以實現(xiàn)。這對提高農(nóng)作物生產(chǎn)效率和有效追蹤農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量具有非常重要的意義。對于政府質(zhì)檢部門來說，一旦發(fā)現(xiàn)存在質(zhì)量不合格的農(nóng)產(chǎn)品，可以立即找到其源頭，有效遏制不合格農(nóng)產(chǎn)品的流通，有效解決農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全問題。對于消費者群體而言，在選擇購買農(nóng)產(chǎn)品時，能夠隨時隨地追溯其質(zhì)量信息，捍衛(wèi)自己的合法權(quán)益。

1 研究方法

本文要實現(xiàn)的基于混合模式的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)從農(nóng)作物的種植過程開始，每一塊農(nóng)田都有屬于自己的ID標識，依據(jù)唯一的ID，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中記錄播種、施肥、灌溉、除草、病蟲害防治、噴藥、收獲等環(huán)節(jié)的相關(guān)信息，以及農(nóng)產(chǎn)品加工、運輸過程中產(chǎn)生的信息，消費者可以對農(nóng)產(chǎn)品信息進行跟蹤和追溯。技術(shù)路線如圖1所示。

2 系統(tǒng)設(shè)計

本文構(gòu)建的基于混合模式的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)主要分為硬件部分和軟件系統(tǒng)。硬件模塊主要實現(xiàn)對農(nóng)作物從種植到農(nóng)產(chǎn)品加工、流通和銷售等各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的實時采集，將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫中。軟件系統(tǒng)分為Web Service服務(wù)和Android客戶端。由于Android客戶端無法直接與數(shù)據(jù)庫交互，因此本文采用Web Service作為橋梁，Web Service從數(shù)據(jù)庫調(diào)取數(shù)據(jù)，Android客戶端通過SOAP協(xié)議從Web Service獲取數(shù)據(jù)，以供用戶查詢農(nóng)產(chǎn)品的追溯信息。

（1）硬件環(huán)境設(shè)計

本系統(tǒng)硬件部分主要包括供電模塊、傳感器模塊、ZigBee模塊和網(wǎng)關(guān)模塊。供電模塊為其他模塊供電，傳感器模塊實時采集環(huán)境數(shù)據(jù)，然后通過ZigBee模塊將數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)關(guān)模塊，最后網(wǎng)關(guān)模塊通過特定的串口通信程序?qū)?shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)庫中。

（2）軟件設(shè)計

硬件部分的網(wǎng)關(guān)模塊通過串口通信將傳感器采集的實時數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫中，Web Service從數(shù)據(jù)庫調(diào)取數(shù)據(jù)，Android客戶端通過SOAP協(xié)議從Web Service獲取數(shù)據(jù)，Android客戶端通過Web Service與數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交互，從而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的查詢功能。軟件架構(gòu)如圖2所示。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

基于混合模式的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)基于Android平臺開發(fā)，管理員和用戶可以在移動端進行農(nóng)產(chǎn)品相關(guān)信息的查詢。數(shù)據(jù)庫采用SQL Server 2008 R2。

Android端所展示的信息數(shù)據(jù)全部來自SQL Server數(shù)據(jù)庫，在開發(fā)時利用Web Service作為橋梁，直接從數(shù)據(jù)庫中調(diào)取數(shù)據(jù)，通過移動端與Web Service通信，從而實現(xiàn)與SQL Server數(shù)據(jù)庫之間的間接通信。

軟件系統(tǒng)的實現(xiàn)包括Web Service服務(wù)和Android客戶端。

（1）Web Service服務(wù)

Web Service可實現(xiàn)從SQL Server數(shù)據(jù)庫調(diào)取數(shù)據(jù)與對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的查詢。

圖3所示為Web Service調(diào)用數(shù)據(jù)的方法。其中包括對農(nóng)戶農(nóng)田信息表、播種、施肥、灌溉、除草、病蟲害防治、噴藥、收成、農(nóng)藥殘留、傳感器采集環(huán)境參數(shù)信息表、土壤重金屬檢測信息表和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯信息表。

點擊不同的方法后，可獲取不同表中的數(shù)據(jù)。

在點擊“selectAllCargoInfor40”后，可得到農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯信息。

（2）Android客戶端

Android首頁分為4大模塊，分別是農(nóng)田種植管理模塊、農(nóng)作物生長管理模塊、生長環(huán)境實時監(jiān)測模塊和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯模塊。

圖4所示為農(nóng)田種植管理模塊、農(nóng)作物生長管理模塊。

圖5所示為生長環(huán)境實時監(jiān)測模塊和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯模塊。

點擊不同的圖片按鈕后，會跳轉(zhuǎn)到數(shù)據(jù)表的顯示頁面。

4 結(jié) 語

本系統(tǒng)連接了農(nóng)作物的種植、管理、收購、加工、物流與配送各個環(huán)節(jié)，能夠使農(nóng)田管理者根據(jù)農(nóng)作物生長環(huán)境信息進行科學種植，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和農(nóng)業(yè)資源利用率。同時對農(nóng)作物從播種到收成再到農(nóng)產(chǎn)品加工、運輸和銷售的信息在數(shù)據(jù)庫中進行實時記錄，方便消費者實時了解、追溯農(nóng)產(chǎn)品相關(guān)信息，為食品安全問題提出了一種有效的解決方案。

參考文獻

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