基于移動互聯(lián)網(wǎng)下的柑橘溯源系統(tǒng)研究與設(shè)計

柏玲芝 張莉

摘要：近年來食品安全問題屢屢發(fā)生，引發(fā)了人們對農(nóng)產(chǎn)品的信任危機。如何讓消費者對農(nóng)產(chǎn)品重拾信心，是農(nóng)產(chǎn)品企業(yè)發(fā)展必須要解決的問題。該系統(tǒng)基于移動互聯(lián)網(wǎng)下，采用EAN·UCC編碼系統(tǒng)和QR碼標(biāo)識作為信息溝通橋梁，記錄柑橘供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)信息，實現(xiàn)從“田間”到“餐桌”的無縫隙監(jiān)管。同時利用互聯(lián)網(wǎng)平臺宣傳特色農(nóng)家產(chǎn)品，讓農(nóng)產(chǎn)品搭上“互聯(lián)網(wǎng)+營銷”的快車。

關(guān)鍵詞：移動互聯(lián)網(wǎng);柑橘溯源;QR碼;營銷

中圖分類號：TP311 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? 文章編號：1007-9416（2020）06-0000-00

0 引言

俗話說：“民以食為天，食以安為先”，可見食品安全與身體健康密切相關(guān)。有調(diào)查顯示食品欺詐已成為廣泛存在的全球性問題，如何保障食品安全已經(jīng)成為國際上共同重點關(guān)注的問題[1]。本溯源系統(tǒng)以農(nóng)產(chǎn)品中柑橘為研究對象展開。柑橘因皮薄多汁、果肉脆嫩等特點成為時下暢銷產(chǎn)品，年產(chǎn)量躋身世界前三，所以它的質(zhì)量安全直接關(guān)乎我國作為農(nóng)業(yè)大國的食品質(zhì)量安全的整體形象。

1 食品溯源的定義及意義

1.1 食品溯源的定義

目前，食品溯源的概念在國際上還未統(tǒng)一[2]。其中CAC（國際食品法典委員會）將食品溯源定義為在生產(chǎn)、加工和分銷環(huán)節(jié)中，追溯食品運轉(zhuǎn)情況的能力[3]。ISO將食品溯源定義為對溯源產(chǎn)品的地點、來源、及使用進(jìn)行回溯/追蹤的能力[4]。

1.2 食品溯源的意義

對消費者的意義：（1）買的放心，吃的安心;（2）提供舉報和投訴的平臺;（3）足不出戶，好物到家。對農(nóng)產(chǎn)品企業(yè)的意義：（1）保護(hù)品牌形象，為品牌價值護(hù)航;（2）大數(shù)據(jù)分析，精準(zhǔn)營銷，有的放矢;（3）多元化互動提升品牌的親和力;（4）保護(hù)企業(yè)信息安全;（5）責(zé)任追蹤到人。對食品安全監(jiān)管部門及政府的意義：（1）提高公信力;（2）提高辦事效率;（3）便于質(zhì)量安全監(jiān)管。

2 食品溯源國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顟B(tài)

2.1 國外發(fā)展?fàn)顟B(tài)

1997年英國為應(yīng)對“瘋牛病”問題，提出了食品溯源的概念。二十一世紀(jì)伊始?xì)W盟的《食品安全白皮書》要求生產(chǎn)商將生產(chǎn)種植、加工及物流銷售中涉及到的原料、添加物等施行跟蹤[5]。隨后美國從立法方面要求與食品生產(chǎn)運輸有關(guān)的企業(yè)必須建立食品追溯記錄并將信息在政府監(jiān)管系統(tǒng)中備案。2001年加拿大啟動“食品召回計劃”并制定了相關(guān)法律法規(guī)，同年澳大利亞、亞洲、日本等國家也建立了本國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源體系的建設(shè)[6]。可見，歐美等發(fā)達(dá)國家對食品安全問題采取的措施比較早[7-8]。

2.2 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顟B(tài)

2003年“中國條碼推進(jìn)工程”是我國農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的雛形;2004年規(guī)劃建立肉類食品溯源項目，同年在山東建立了具有中國特色的“食品安全追溯系統(tǒng)”。2008年為奧組委建立了專門的全程監(jiān)控食品安全溯源系統(tǒng)。2019年9月，首次建立貫穿于“動物飼養(yǎng)-屠宰-加工-銷售”全鏈條的DNA溯源系統(tǒng)[9]，2020年該系統(tǒng)研制成功[10]。

3 我國食品安全監(jiān)管、法制、溯源體系發(fā)展近況

3.1 我國食品安全監(jiān)管、法制體系發(fā)展近況

2008年“三聚氰胺奶粉”事件促使了《食品安全法》的出臺。2010年2月6日成立國務(wù)院食品安全委員會。2013年3月10日宣布組建國家藥品監(jiān)督管理總局實施統(tǒng)一監(jiān)督管理。2017年1月3日國家主席習(xí)近平強調(diào)嚴(yán)防嚴(yán)管嚴(yán)控食品安全風(fēng)險[11]。2018年12月29日宣布國務(wù)院食品安全監(jiān)督管理部門會和國務(wù)院農(nóng)業(yè)行政等有關(guān)部門共同建立食品安全全程追溯協(xié)作機制[12]。2019年5月宣布市場監(jiān)管進(jìn)入“四個最嚴(yán)”時期[13]。

3.2 我國溯源體系發(fā)展近況及主要矛盾

我國的食品安全溯源行業(yè)的“標(biāo)準(zhǔn)畫板”正逐步展開[14]。目前國內(nèi)建設(shè)實施的追溯系統(tǒng)代表性的有北京市農(nóng)業(yè)局食用農(nóng)產(chǎn)品（蔬菜）質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)（www.atrace.org）、國家蔬菜質(zhì)量安全追溯體系（www.safefood.gov.cn）、中國肉牛全程質(zhì)量安全追溯管理系統(tǒng)（www.safebeef.cn）。目前我國追溯系統(tǒng)面臨的主要矛盾為：企業(yè)雖是平臺數(shù)據(jù)提供者，但企業(yè)沒有平臺管理權(quán)，不能從平臺中獲得有價值的數(shù)據(jù)。另一方面企業(yè)往往不愿意把問題數(shù)據(jù)暴露給消費者，消費者不能發(fā)現(xiàn)問題。以上最終都將導(dǎo)致溯源平臺失去它的價值。

4 柑橘溯源系統(tǒng)總體設(shè)計

4.1 關(guān)鍵技術(shù)

4.1.1 移動互聯(lián)網(wǎng)

移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（Mobile Internet）是一種整合了“移動”和“互聯(lián)網(wǎng)”兩者優(yōu)勢的“升級版本”，既繼承了“移動”隨時、隨地、隨身的特點，又具備“互聯(lián)網(wǎng)”分享、開放、互動的優(yōu)勢。據(jù)CNNIC報道，截止2020年3月，我國網(wǎng)民規(guī)模約9.04億，互聯(lián)網(wǎng)普及率達(dá)64.5%，反映了信息時代對社會生活產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。且隨著5G時代的到來，移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將發(fā)展更快。

4.1.2 EAN·UCC編碼系統(tǒng)和QR標(biāo)識載體

編碼和標(biāo)識可使產(chǎn)品來源可查、去向可知、過程留痕。目前我國追溯行業(yè)普遍應(yīng)用EAN·UCC編碼系統(tǒng)[14]，它是全球開放的物流信息標(biāo)識和條碼表示系統(tǒng)，兼容性好、擴展性強且產(chǎn)品編碼具有唯一性。

在標(biāo)識載體上，常用的有一維碼、二維碼和RFID電子標(biāo)簽。一維碼信息存儲空間小，RFID電子標(biāo)簽成本太貴，固基于柑橘本身特點發(fā)現(xiàn)二維碼中QR碼為最佳選擇。QR碼（Quick Response Code），即快速響應(yīng)編碼，是日本Dsnso公司于1994年9月研制的一種矩陣式二維條碼[15]。圖形呈正方形，黑白相間，水平和垂直方向都表示信息，除右下角之外的3個角都印有像“回”字的位置偵探圖形（圖1）。其作用是幫助解碼軟件實現(xiàn)360°高速識讀。此外QR碼還具備兩個對本系統(tǒng)非常有利的特點：（1）糾錯功能強，即使破損也能正確識讀;（2）抗彎曲性能強，即使貼在彎曲產(chǎn)品上也能快速識讀。這兩個特點完美解決因物流運輸而破損或因柑橘本身形狀不規(guī)則而導(dǎo)致不好識別或無法識別的問題。

4.1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

根據(jù)MySQL數(shù)據(jù)庫支持多線程、高速查詢的特點，本系統(tǒng)采用MySQL數(shù)據(jù)庫為溯源系統(tǒng)提供溯源數(shù)據(jù)支持，記錄柑橘種植、生產(chǎn)、加工、包裝、倉儲、物流、銷售等各環(huán)節(jié)信息。

4.1.4 加密技術(shù)

標(biāo)簽就是產(chǎn)品的身份證，但它的產(chǎn)生只是一個開始，只有把高效的防偽技術(shù)和嚴(yán)密的防偽體系應(yīng)用在標(biāo)簽上，才能真正起到作用。QR碼本身具備加密算法，再通過DES算法對其進(jìn)行雙重加密，更加有效地防止仿冒篡改。

4.2 柑橘溯源系統(tǒng)總體框架

柑橘質(zhì)量安全溯源體系框架（圖2），主要包括“柑橘溯源編碼體系”、“政府監(jiān)管與認(rèn)證體系”和“柑橘質(zhì)量安全溯源云平臺”三大模塊，分別面向消費者、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)和質(zhì)量安全監(jiān)督部門。

4.2.1 柑橘溯源編碼體系

溯源編碼規(guī)則為（組織機構(gòu)代碼）、（產(chǎn)品分類與代碼）、（產(chǎn)地代碼）、（屬性標(biāo)識符）、（屬性碼）。其各項說明如表1所示。

完整的追溯系統(tǒng)應(yīng)該包括外部溯源和內(nèi)部溯源。內(nèi)部溯源編碼包括對產(chǎn)品出庫后物流渠道、物流情況和消費者的驗證真?zhèn)蔚牟樵?。外部溯源編碼包括對產(chǎn)品來源、生產(chǎn)編號、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)線流程以及各環(huán)節(jié)負(fù)責(zé)人的查詢。

4.2.2 政府監(jiān)管與認(rèn)證體系

政府監(jiān)管與認(rèn)證體系模塊分為政府監(jiān)管系統(tǒng)和政府認(rèn)證系統(tǒng)。政府認(rèn)證系統(tǒng)對各地機構(gòu)的食品安全監(jiān)管人員進(jìn)行注冊認(rèn)證，認(rèn)證之成功后便可成為本地食品溯源系統(tǒng)的管理員。政府可以通過政府監(jiān)管系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫對當(dāng)?shù)厮郛a(chǎn)品的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)管，如有異樣可第一時間解決并發(fā)布通知，協(xié)助企業(yè)打假。

4.2.3 柑橘質(zhì)量安全溯源云平臺體系

該模塊分為生產(chǎn)鏈管理模塊和消費者查詢模塊，包括對產(chǎn)品的種植、生產(chǎn)、加工、包裝、倉儲、物流、銷售等信息進(jìn)行查詢（圖3）。

4.3 溯源功能具體實現(xiàn)流程

本系統(tǒng)基于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下，將柑橘供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的信息進(jìn)行采集、記錄后錄入MySQL數(shù)據(jù)庫中，自動生成具有DES加密算法的QR碼，再將QR碼批量打印粘貼在柑橘上進(jìn)行銷售，消費者購買時使用手機自帶的掃碼功能對準(zhǔn)掃描或輸入產(chǎn)品ID號即可鏈接到溯源平臺（圖3），消費者可根據(jù)需求查詢相關(guān)信息。

5 總結(jié)

本文基于移動互聯(lián)網(wǎng)下搭建了一個“防偽+溯源+銷售”一體化的柑橘溯源平臺。從理論上講，本系統(tǒng)可以完成柑橘供應(yīng)鏈的全過程跟蹤與追溯，但同時需要消費者、企業(yè)和國家有關(guān)政府、食品安全監(jiān)督部門共同努力推進(jìn)實施，實現(xiàn)社會共治共享。

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收稿日期：2020-04-25

*基金項目：名稱：基于移動互聯(lián)網(wǎng)下的柑橘溯源系統(tǒng)研究與設(shè)計，編號：201813809017。

作者簡介：柏玲芝，女，湖南永州人，本科，[1]研究方向：數(shù)字媒體技術(shù)。

通訊作者：張莉（1976—），女，湖南安鄉(xiāng)人，碩士研究生，副教授，研究方向：農(nóng)業(yè)信息化、數(shù)據(jù)分析與挖掘。