基于SaaS的茶葉質(zhì)量追溯系統(tǒng)研究

毛 林，成維莉，夏偉偉，楊明全，毛 燁

(江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院，江蘇泰州 225300)

我國是傳統(tǒng)茶葉生產(chǎn)和消費大國，茶葉作為日常必備飲用品和食品原料，受到人們的普遍青睞。隨著人們生活水平的提高，茶葉品質(zhì)及質(zhì)量問題也倍受關(guān)注和重視。強化茶葉質(zhì)量安全管理對于滿足人們健康消費、維護消費者權(quán)益、增強我國茶葉國際競爭力和出口貿(mào)易創(chuàng)匯能力等方面都具有深遠意義?？勺匪葜贫仁遣枞~質(zhì)量有效管控的重要舉措，通過建立信息化、智能化的茶葉質(zhì)量追溯系統(tǒng)，記錄茶葉供應(yīng)鏈全過程追溯信息，對產(chǎn)品進行跟蹤、追溯和監(jiān)管，辨別產(chǎn)品真?zhèn)?、發(fā)現(xiàn)安全隱患及來源，采取應(yīng)急處置措施，召回有害產(chǎn)品、降低危害程度，強化主體責(zé)任意識，保障茶葉品質(zhì)質(zhì)量安全。

近幾年，國內(nèi)有關(guān)茶葉追溯管理體系研究取得了一定成效[1-2]，但總體上仍不完善。茶葉追溯呈點多面廣特點，涉及多部門、多層次、多環(huán)節(jié)，設(shè)計時需解決追溯管理深度廣度、關(guān)鍵控制要素、信息共享等系列問題。鑒于此，基于HACCP理論提出“五大環(huán)節(jié)、八個控制點、三流合一”特點的茶葉質(zhì)量追溯管理應(yīng)用模式，筆者采用SaaS模式及多種技術(shù)，設(shè)計和構(gòu)建服務(wù)于多部門分級管理、滿足用戶個性化需求、信息共享與分離等特征的茶葉質(zhì)量追溯系統(tǒng)，滿足茶葉產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量控制與追溯管理的需要。

1 茶葉質(zhì)量追溯系統(tǒng)分析及設(shè)計思路

1.1系統(tǒng)業(yè)務(wù)分析茶葉追溯管理目標是針對“從茶園到茶桌”全程的實時有效監(jiān)控、無遺漏跟蹤，需要將茶葉物流全過程追溯信息相互連接，監(jiān)控物流環(huán)節(jié)中易發(fā)生質(zhì)量安全隱患的節(jié)點，分析潛在危害，強化主體責(zé)任安全意識[3]。研究中設(shè)定種植、加工、收購、儲運、銷售、消費等環(huán)節(jié)為關(guān)鍵控制點，農(nóng)業(yè)、商務(wù)、食品藥品、質(zhì)檢等部門作為管理主體，對關(guān)鍵節(jié)點進行跟蹤、追溯、檢查，定位危害產(chǎn)品、鎖定危害來源，明確主體責(zé)任，保障茶葉質(zhì)量安全。質(zhì)檢部門主要對種植、加工、收購、銷售環(huán)節(jié)實行定期或隨機質(zhì)量抽檢并上傳質(zhì)量結(jié)果，便于管理部門及時掌握。消費者通過產(chǎn)品條碼可查詢獲取產(chǎn)品真實身份和質(zhì)量信息。

業(yè)務(wù)系統(tǒng)中各控制節(jié)點對應(yīng)一批追溯對象，對不同追溯對象確定具體追溯要素，對各控制節(jié)點溯源信息進行編碼及條碼標識，利用專業(yè)設(shè)備獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息。如種植環(huán)節(jié)(茶園、種植戶、合作社等)追溯要素包括種植環(huán)境狀況、投入品使用情況、采收情況等。加工環(huán)節(jié)包括添加劑使用、加工方法、重金屬檢測、包裝材料、加工周期等追溯要素。收購環(huán)節(jié)具有產(chǎn)品來源、品名、數(shù)量、時間、質(zhì)量等追溯信息。儲運環(huán)節(jié)有品名、倉儲環(huán)境檢測、數(shù)量、入庫/出庫時間、運輸線路、時間及費用等追溯要素。銷售環(huán)節(jié)包含經(jīng)銷企業(yè)、銷售去向、質(zhì)量檢測、企業(yè)信用等追溯要素。

1.2系統(tǒng)設(shè)計思路針對茶葉質(zhì)量追溯跨部門、跨環(huán)節(jié)、多層次等特點，部門、環(huán)節(jié)、主體之間聯(lián)系錯綜復(fù)雜，系統(tǒng)業(yè)務(wù)主要定位在從生產(chǎn)源頭、中間環(huán)節(jié)到消費終端這一過程各環(huán)節(jié)的信息采集、傳遞、管理等方面，其中信息采集是系統(tǒng)業(yè)務(wù)的前提，供應(yīng)鏈信息傳遞通常是以跨級、交叉方式進行，通過信息采集及傳遞為茶葉質(zhì)量溯源管理的實現(xiàn)提供準確、及時、可靠保障[4]。

系統(tǒng)設(shè)計基于HACCP理論[5]，建立茶葉供應(yīng)鏈關(guān)鍵點控制體系，有效整合供應(yīng)鏈各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)“從茶園到茶桌”的茶葉質(zhì)量安全全程監(jiān)管與可追溯。經(jīng)茶葉追溯業(yè)務(wù)分析，構(gòu)建集“五大環(huán)節(jié)、八個控制點、三鏈合一”為一體的茶葉質(zhì)量安全追溯管理應(yīng)用體系，達到過程可監(jiān)管、產(chǎn)品可溯源、問題可預(yù)警的目標?！拔宕蟓h(huán)節(jié)”是將茶葉種植戶(農(nóng)場)、加工企業(yè)、物流配送企業(yè)、經(jīng)銷商、超市、消費者等主體納入系統(tǒng)，將供應(yīng)鏈分為種植、加工、收購、儲運、銷售五大環(huán)節(jié)，實現(xiàn)對各個環(huán)節(jié)溯源信息采集及全過程預(yù)警?！鞍藗€控制點”主要針對產(chǎn)地環(huán)境監(jiān)測、主體備案、生產(chǎn)過程、投入品使用、追溯標識、準出檢測、市場準入、質(zhì)量抽檢等八個質(zhì)量控制關(guān)鍵點實現(xiàn)動態(tài)管理，實現(xiàn)茶葉質(zhì)量追溯系統(tǒng)中監(jiān)管機構(gòu)節(jié)點、質(zhì)檢機構(gòu)節(jié)點與生產(chǎn)環(huán)節(jié)、流通環(huán)節(jié)的無縫對接。“三鏈合一”即物流鏈、信息鏈、追溯鏈在“從茶園到餐桌”全程質(zhì)量管理中的有機結(jié)合。

2 系統(tǒng)架構(gòu)與功能實現(xiàn)

2.1系統(tǒng)架構(gòu)以信息安全保障體系、運行維護體系為基礎(chǔ)，系統(tǒng)架構(gòu)采用J2EE-MVC軟件分層設(shè)計來實現(xiàn)B/S多層架構(gòu)，通過云環(huán)境(IaaS、PaaS、SaaS)進行部署。系統(tǒng)分為表現(xiàn)層、客戶定制層、接口適配層、公共管理層、業(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)層等。

表現(xiàn)層以互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)方式直接面向各類企業(yè)用戶、管理部門用戶、消費者用戶提供業(yè)務(wù)操作視圖?？蛻舳ㄖ茖油ㄟ^SaaS多租戶模式(Multi-Tenant)對外提供軟件應(yīng)用服務(wù)[6]，可針對不同需求進行單獨定制，具有高性能、可配置、可伸縮特性，使用戶無需自行投資軟件定制及軟硬件設(shè)施，以最小的成本代價、通過租賃獲得個性化的業(yè)務(wù)服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)，該模式可對中小規(guī)模企業(yè)及農(nóng)戶的管理提供更大便利。接口適配層為用戶操作提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問和一致業(yè)務(wù)調(diào)用。公共管理層、業(yè)務(wù)層基于微服務(wù)框架對應(yīng)用系統(tǒng)解耦，運用Spring Cloud開發(fā)應(yīng)用程序[7]，結(jié)合前端用戶界面及數(shù)據(jù)庫設(shè)計，完成面向多部門、多用戶需求不同定制業(yè)務(wù)的功能實現(xiàn)。數(shù)據(jù)層針對SaaS多租戶模式特點，采用共享型數(shù)據(jù)、隔離型數(shù)據(jù)相結(jié)合的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案[8]，通過數(shù)據(jù)持久化組件來選擇不同數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)租戶間數(shù)據(jù)共享又分離，確保數(shù)據(jù)安全和用戶隱私保護。

2.2功能設(shè)計與實現(xiàn)系統(tǒng)由1個中心、5個子系統(tǒng)構(gòu)成。1個中心即數(shù)據(jù)管理中心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和交換、租戶管理、定制管理、認證管理等功能，為整個系統(tǒng)核心，通過獲得各子系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，存儲“從茶園到茶桌”全過程關(guān)鍵控制信息，使得管理部門、企業(yè)、消費用戶實時掌握整個供應(yīng)鏈產(chǎn)品流向、質(zhì)量情況，保障茶葉安全可靠。5個子系統(tǒng)覆蓋茶葉供應(yīng)鏈關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)，基于統(tǒng)一架構(gòu)實現(xiàn)供應(yīng)鏈全程信息化、透明化，消除數(shù)據(jù)鴻溝、信息壁壘。企業(yè)追溯系統(tǒng)負責(zé)供應(yīng)鏈關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)的信息收集、上傳、存儲和整理，為質(zhì)控和追溯提供數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)服務(wù)。產(chǎn)品質(zhì)檢系統(tǒng)對產(chǎn)品準出檢測，實現(xiàn)質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)自動采集、處理及傳輸，可根據(jù)需要通過轄區(qū)質(zhì)檢機構(gòu)及其授權(quán)速測點，對轄區(qū)內(nèi)產(chǎn)品抽檢。政府監(jiān)管系統(tǒng)實現(xiàn)各級行政部門依據(jù)管轄范圍、屬地權(quán)限對產(chǎn)品質(zhì)量動態(tài)監(jiān)管，進行數(shù)據(jù)分析、質(zhì)量預(yù)警和風(fēng)險評估，接受產(chǎn)品投訴，發(fā)現(xiàn)危害產(chǎn)品，實施產(chǎn)品召回等應(yīng)急處置措施。誠信評價系統(tǒng)通過預(yù)設(shè)質(zhì)量誠信評價指標，分析企業(yè)各類數(shù)據(jù)，評定企業(yè)誠信等級。公眾溯源服務(wù)系統(tǒng)面向消費公眾，提供二維碼追溯標識防偽追溯，通過掃碼驗明產(chǎn)品身份，查看質(zhì)量保證、檢測報告、產(chǎn)品認證甚至企業(yè)信用等全面信息，對假劣產(chǎn)品進行舉報，滿足消費者知情權(quán)和放心消費的訴求。

該設(shè)計重點放在企業(yè)追溯系統(tǒng)，包括種植、加工、收儲運、經(jīng)銷、公共消費等追溯功能模塊，依據(jù)職權(quán)管轄范圍為農(nóng)業(yè)、商務(wù)、食藥等部門分配相應(yīng)模塊，并按照部門有關(guān)標準將系統(tǒng)內(nèi)部接口進行對接。根據(jù)控制節(jié)點追溯要素及監(jiān)管要求，種植模塊主要采集茶葉種植信息，包括地塊、品種、農(nóng)藥使用、采收信息、質(zhì)量等，還需通過物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)獲得種植環(huán)境(如大氣、土壤等)、茶葉生長狀況、茶葉成分(如農(nóng)藥殘留、重金屬含量等)，與追溯系統(tǒng)有機結(jié)合，獲得全面的產(chǎn)品源頭信息，為提供動態(tài)監(jiān)管、誠信評價與公眾溯源提供重要數(shù)據(jù)支撐。加工模塊記錄茶葉加工環(huán)節(jié)信息，通過對原料來源、加工企業(yè)、加工過程(裝置、工藝、環(huán)境等)及質(zhì)量檢驗等信息進行登記，將信息匯總至數(shù)據(jù)中心進行關(guān)聯(lián)，在加工生產(chǎn)線完成加工批次后，對加工批次進行EPC信息編碼，同時對編碼信息實施相應(yīng)的安全加密處理，防止復(fù)制、偽造、篡改產(chǎn)品標識，確保產(chǎn)品防偽追溯的可用性、真實性，制成防偽標簽加貼在產(chǎn)品包裝上。收儲運模塊實現(xiàn)茶葉成品的收購、倉儲、運輸過程信息采集，將運輸車輛RFID標簽與包裝標簽相關(guān)聯(lián)，記錄產(chǎn)品收儲運信息，包括來源、品名、收購企業(yè)、收購數(shù)量及時間、質(zhì)量、倉儲環(huán)境、入庫/出庫時間、運輸路線及時間、運費等。經(jīng)銷模塊是茶葉供應(yīng)鏈中茶葉經(jīng)銷這一重要控制環(huán)節(jié)，通過讀取車輛標簽信息獲得產(chǎn)品來源，通過進貨、銷售登記，在數(shù)據(jù)中心建立與產(chǎn)品來源、質(zhì)量檢測等信息的關(guān)聯(lián)，形成整個供應(yīng)過程產(chǎn)品信息追溯鏈。

3 系統(tǒng)應(yīng)用

茶葉質(zhì)量追溯系統(tǒng)是基于HTTP通信協(xié)議實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)/移動互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的信息交互，通過利用SaaS多租戶模式對外提供軟件功能租賃服務(wù)，內(nèi)部使用標準Web服務(wù)實現(xiàn)業(yè)務(wù)組件數(shù)據(jù)交換，便于系統(tǒng)用戶根據(jù)業(yè)務(wù)功能開展實際工作。對茶葉供應(yīng)鏈中種植、加工、收儲運、經(jīng)銷等控制環(huán)節(jié)，都可應(yīng)用該系統(tǒng)記錄控制環(huán)節(jié)信息，匯總至數(shù)據(jù)管理中心。管理部門可及時準確跟蹤與追溯關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)，通過質(zhì)量誠信標準、法律法規(guī)對主體行為進行約束，將其置于公共監(jiān)督之下。對公共消費者而言，通過茶葉追溯標識查詢產(chǎn)品詳情，滿足消費者知情權(quán)，提振公眾消費信心，同時起到茶葉質(zhì)量監(jiān)督、舉報及反饋的作用[9]。

4 結(jié)語

該研究在吸收借鑒相關(guān)研究基礎(chǔ)上，構(gòu)建基于SaaS模式的茶葉質(zhì)量追溯系統(tǒng)，滿足各級主管部門的追溯管理服務(wù)要求，達到了過程可監(jiān)管、產(chǎn)品可溯源、問題可預(yù)警的目標。通過系統(tǒng)應(yīng)用，強化茶葉產(chǎn)業(yè)鏈主體責(zé)任、安全意識，規(guī)范主體自律。借助于示范引導(dǎo)、誠信評價、品牌推介，促進茶葉品質(zhì)質(zhì)量提高，引導(dǎo)茶葉產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)優(yōu)價的市場氛圍，在切實保障消費安全同時，也贏得廣大消費者認可，有利于形成品牌知名度，對茶葉綠色無害生態(tài)環(huán)境也能發(fā)揮積極推動作用。