基于Web的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
——以安徽長豐草莓為例

張永定,姚光順,陶 偉,單 軍

1 引言

近年來，農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中農(nóng)藥和化肥的過量使用使得農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題變得更加嚴重，人們的健康受到了嚴重威脅。同時，農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量問題給涉農(nóng)企業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失，引發(fā)政府和消費信任危機[1]。例如，2015年4月，央視報道了草莓農(nóng)殘量超標的新聞，受這則報道影響，中國“草莓之鄉(xiāng)”合肥長豐縣的草莓尾果嚴重滯銷，種植戶至少損失5億元[2]。

隨著社會的發(fā)展和生活水平的提高，人們對農(nóng)產(chǎn)品及食品的需求和關(guān)注也正從數(shù)量向質(zhì)量轉(zhuǎn)變[3]，對農(nóng)產(chǎn)品的關(guān)注更傾向于查看其成分、起源、加工及運輸方式等全過程的信息。國內(nèi)外已經(jīng)普遍認識到農(nóng)產(chǎn)品食品追溯體系建設(shè)對于保障“從農(nóng)田到餐桌”的食品安全具有重要意義[4]。建立農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)，實現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品的溯源，既可以讓政府監(jiān)管部門實時跟蹤農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)經(jīng)營情況，也可以讓消費者了解所購農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。當農(nóng)產(chǎn)品發(fā)生質(zhì)量安全問題時，能夠精準定位出現(xiàn)的問題，快速查明問題產(chǎn)生的原因，避免事件的升級[5]。本文在對合肥長豐草莓企業(yè)實地調(diào)研的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯體系，為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題提供了一種參考解決方案。

2 系統(tǒng)分析

2.1 功能性需求

安徽長豐縣是全國草莓生產(chǎn)第一大縣，素有“中國草莓之鄉(xiāng)”的美譽。通過對當?shù)厣孓r(nóng)企業(yè)、政府監(jiān)管部門和消費者的調(diào)研，他們希望能通過一個查詢網(wǎng)頁或者手機掃描二維碼就可以了解農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)地、生產(chǎn)過程、施肥施藥記錄以及質(zhì)量檢測情況。

2.2 溯源單元劃分

在進行農(nóng)產(chǎn)品追溯時，首先應(yīng)當對追溯的對象進行確定[6]。溯源單元是具有相同特征又相互獨立的可追溯農(nóng)產(chǎn)品對象，可以是單一的農(nóng)產(chǎn)品，也可以是同一批農(nóng)產(chǎn)品[7]。不同的溯源單元對應(yīng)著不同的追溯方法，即個體追溯法和成批追溯法。農(nóng)產(chǎn)品每天的產(chǎn)量非常大，個體追溯法工作量太大且成本很高，不適合使用。由于同一大棚同一批農(nóng)產(chǎn)品生長環(huán)境、生產(chǎn)操作基本一樣，故本系統(tǒng)選擇成批追溯法，即同一大棚同一批次的農(nóng)產(chǎn)品在同一天采摘后擁有相同的溯源碼。

2.3 溯源碼構(gòu)成

編碼技術(shù)是農(nóng)產(chǎn)品安全追溯的關(guān)鍵技術(shù)[8]。通過調(diào)研，農(nóng)業(yè)企業(yè)每天待銷售的農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量大，種類多，來源復(fù)雜，如果對每批次農(nóng)產(chǎn)品生成獨立QR碼并打印，打印成本較大。故本系統(tǒng)選擇二維碼與溯源編號相結(jié)合的溯源碼構(gòu)成方式。用戶可以用微信等手機應(yīng)用掃描產(chǎn)品包裝溯源標簽上的二維碼登錄溯源網(wǎng)站，然后輸入溯源編號即可查詢到農(nóng)產(chǎn)品的溯源信息。溯源編號是在包裝過程中打印在二維碼下端。溯源編號中包含農(nóng)產(chǎn)品采摘日期及隨機標識位，通過溯源編號在數(shù)據(jù)庫中可以查詢到農(nóng)產(chǎn)品生長全過程信息及該批產(chǎn)品質(zhì)量檢測報告信息。農(nóng)產(chǎn)品溯源標簽如圖1所示，溯源編號構(gòu)成如圖2所示。

圖1 農(nóng)產(chǎn)品溯號標簽

圖2 溯源編碼構(gòu)成

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1 功能設(shè)計

該系統(tǒng)的用戶包括管理員、政府監(jiān)管部門、農(nóng)業(yè)企業(yè)和消費者。管理員負責用戶管理、權(quán)限分配及系統(tǒng)維護。政府監(jiān)管部門作為整個追溯系統(tǒng)的監(jiān)督者，負責對每一批次的農(nóng)產(chǎn)品進行抽樣檢測，生成檢測報告和溯源編碼，及時將農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)殘檢測結(jié)果及溯源編碼上傳到服務(wù)器。農(nóng)業(yè)企業(yè)負責農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)全過程操作記錄的上傳，配合監(jiān)管部門送檢農(nóng)產(chǎn)品，記錄生成的溯源編碼并正確打印到產(chǎn)品包裝上。消費者購買農(nóng)產(chǎn)品后，使用手機微信能應(yīng)用掃描二維碼打開溯源網(wǎng)站，并輸入溯源編碼即可查看農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)殘檢測結(jié)果及生長全過程。業(yè)務(wù)流程如圖3所示。

圖3 業(yè)務(wù)流程圖

根據(jù)業(yè)務(wù)流程圖，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)的主要功能模塊有：管理員模塊、政府監(jiān)管部門模塊、農(nóng)產(chǎn)品企業(yè)和消費者模塊。農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)功能模塊如圖4所示。

圖4 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)功能模塊圖

3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

在實際調(diào)研的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流，對數(shù)據(jù)庫進行了規(guī)范的設(shè)計。該系統(tǒng)創(chuàng)建的數(shù)據(jù)表如下。

(1)基本信息表：用來保存所有種植草莓的大棚信息，包括大棚的位置、名稱、所屬企業(yè)、類型、圖片等信息；

(2)產(chǎn)品類型表：用來保存農(nóng)產(chǎn)品類別，例如草莓、圣女果、甜瓜等。

(3)產(chǎn)品表。用來保存產(chǎn)品信息，包括品名、圖片、品種介紹。

(4)農(nóng)事類型表：用來保存農(nóng)事信息，例如翻地、澆水、施肥、覆蓋地膜等；

(5)產(chǎn)品批次表：用于保存某一大棚某一批次種植某一種產(chǎn)品的唯一標識；

(6)農(nóng)事信息表：用來保存對某一批次產(chǎn)品的日常操作記錄；

(7)質(zhì)量檢測表：用于保存某一批次產(chǎn)品某一天質(zhì)量檢測的檢測報告信息；

(8)用戶表。用來保存用戶信息，包括用戶名、密碼和角色權(quán)限。

這些數(shù)據(jù)表記錄了農(nóng)產(chǎn)品從種植、生產(chǎn)、質(zhì)檢到銷售過程中涉及到的信息，構(gòu)成整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心，為后期的農(nóng)產(chǎn)品溯源和安全問題查明原因提供了保障。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)

4.1 前臺功能實現(xiàn)

用戶在PC端通過Web瀏覽器輸入企業(yè)網(wǎng)站即可進入農(nóng)業(yè)企業(yè)的官方網(wǎng)站，該網(wǎng)站以動態(tài)的方式對企業(yè)進行宣傳。PC端界面如圖5所示。

圖5 PC端企業(yè)門戶網(wǎng)站界面

用戶在購買農(nóng)產(chǎn)品后，也可以使用手機掃描包裝盒上的二維碼即可進入企業(yè)官方網(wǎng)站的手機界面，該界面除了對企業(yè)進行宣傳外，還提供在淘寶、美團購買該農(nóng)產(chǎn)品的鏈接以及大棚視頻在線播放功能。手機端主界面如圖6所示。

圖6 手機端界面

在PC端網(wǎng)站上方或者手機端的質(zhì)量安全追溯查詢?nèi)肟谳斎氘a(chǎn)品包裝盒上面的10位溯源編碼，即可查看該農(nóng)產(chǎn)品的品種介紹，生產(chǎn)企業(yè)及基地信息，從整地、栽種到采摘全過程信息，采摘日期及質(zhì)量安全監(jiān)測報告及結(jié)果。溯源結(jié)果如圖7所示。

圖7 溯源結(jié)果頁面截圖

4.2 后臺功能實現(xiàn)

系統(tǒng)管理員、政府監(jiān)管部門用戶、農(nóng)產(chǎn)品企業(yè)通過后臺登陸頁面，輸入用戶名、密碼即可進入農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)后臺界面。后臺管理界面如圖8所示。根據(jù)用戶的權(quán)限不同，用戶登陸后看到的后臺界面不同。系統(tǒng)管理員可以注冊用戶以及分配權(quán)限。政府監(jiān)管部門可以錄入農(nóng)產(chǎn)品檢測結(jié)果信息，并自動生成該批次農(nóng)產(chǎn)品的溯源編碼。農(nóng)產(chǎn)品企業(yè)可以維護自己企業(yè)的產(chǎn)品信息以及增加上傳生產(chǎn)農(nóng)事信息。

圖8 后臺管理界面

5 結(jié)束語

隨著科技的發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起，生產(chǎn)全過程的可追溯是農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)加工發(fā)展的必然趨勢。在對企業(yè)、消費者、政府職能部門調(diào)研的基礎(chǔ)上，利用Web等現(xiàn)代信息化手段建立了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)。該系統(tǒng)近年來應(yīng)用于合肥長豐暢天科技有限公司的草莓種植銷售中，提高了企業(yè)的知名度和草莓銷量，為打造暢天草莓品牌提供了相應(yīng)的信息技術(shù)保障。