基于二維碼技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李宏然 劉少雄

摘要：該文以農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全為背景設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套基于二維碼技術(shù)的物品可溯源系統(tǒng)。主要面向?yàn)橐惑w化農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)企業(yè)，該企業(yè)擁有獨(dú)立的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)貨渠道和生產(chǎn)種植基地，有條件獨(dú)立地完成農(nóng)產(chǎn)品從種植、采摘、生產(chǎn)、加工等環(huán)節(jié)的產(chǎn)品處理。該系統(tǒng)主要包括產(chǎn)品基本信息的錄入模塊、查詢(xún)模塊、產(chǎn)品溯源碼生成、員工信息管理、用戶(hù)管理等，采用“一物一碼”，將產(chǎn)品引導(dǎo)信息以“活碼”的方式保存至二維碼中，后臺(tái)根據(jù)引導(dǎo)數(shù)據(jù)查詢(xún)到對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的詳細(xì)信息，保證了產(chǎn)品數(shù)據(jù)的靈活性。

關(guān)鍵詞： 農(nóng)產(chǎn)品溯源;QR Code碼;物流管理

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）31-0031-03

隨著大量物流企業(yè)的興起和農(nóng)產(chǎn)品物流產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善，農(nóng)產(chǎn)品交易變得更加頻繁和高效，極大地提升了人們物質(zhì)生活體驗(yàn)[1-2]。但農(nóng)產(chǎn)品物流交易過(guò)程中，消費(fèi)者無(wú)法通過(guò)任何渠道查詢(xún)到該農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、銷(xiāo)售等階段的關(guān)鍵信息，從而加大了食品安全問(wèn)題[3]。隨著信息科技時(shí)代的到來(lái)，農(nóng)產(chǎn)品可以通過(guò)溯源系統(tǒng)追溯其整個(gè)生產(chǎn)、加工、銷(xiāo)售等過(guò)程[4-6]。本文基于二維碼技術(shù)，建立一套安全、可靠、信息數(shù)據(jù)完整的產(chǎn)品溯源系統(tǒng)，對(duì)于消費(fèi)者、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)、監(jiān)管部門(mén)都提供有效地的保障。此系統(tǒng)一方面建立了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全體系的長(zhǎng)效機(jī)制，另一方面又是落實(shí)責(zé)任制一種高效的方式。并針對(duì)現(xiàn)有農(nóng)產(chǎn)品信息系統(tǒng)較為籠統(tǒng)等缺點(diǎn)做出進(jìn)一步改善。建立一個(gè)生命周期完整，生產(chǎn)、加工、物流等信息準(zhǔn)確的溯源系統(tǒng)。

1系統(tǒng)主要需求設(shè)計(jì)

1.1消費(fèi)者需求

對(duì)于二維碼溯源系統(tǒng)，消費(fèi)者的需求是可以使用智能手機(jī)掃描產(chǎn)品的二維碼訪問(wèn)溯源系統(tǒng)，首先系統(tǒng)會(huì)根據(jù)訪問(wèn)地址攜帶的溯源碼在數(shù)據(jù)庫(kù)中查找該產(chǎn)品，并更新本次掃描產(chǎn)品的被掃描的次數(shù)。消費(fèi)者需要在手機(jī)終端查看產(chǎn)品的基礎(chǔ)信息、物流信息、生產(chǎn)企業(yè)信息等，全方位地查看該產(chǎn)品從生產(chǎn)加工到運(yùn)輸銷(xiāo)售的全生命周期的信息查找。消費(fèi)者需求溯源系統(tǒng)的主要流程如圖1所示。

1.2企業(yè)員工需求

農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)來(lái)源是由產(chǎn)品在整個(gè)生命周期中的信息組成，在后臺(tái)的數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中，需要專(zhuān)門(mén)的企業(yè)人員進(jìn)行各個(gè)環(huán)節(jié)信息的錄入工作，從產(chǎn)品添加到基礎(chǔ)信息錄入，主要包括投入品管理、產(chǎn)品品類(lèi)信息、生產(chǎn)使用設(shè)備的信息、基地和地塊信息等，其中包括農(nóng)產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中的農(nóng)藥、化肥等使用情況。企業(yè)員工對(duì)各個(gè)基地的描述信息，后臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并對(duì)每個(gè)生產(chǎn)基地下的地塊環(huán)境和養(yǎng)殖信息等進(jìn)行管理。

1.3農(nóng)產(chǎn)品基礎(chǔ)信息管理需求

在二維碼溯源系統(tǒng)后臺(tái)，由不同的企業(yè)管理人員進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品各個(gè)階段的信息錄入和數(shù)據(jù)維護(hù)操作。負(fù)責(zé)基本信息錄入的管理人員需要進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品信息、生產(chǎn)設(shè)備信息、基地信息、種植地塊信息、農(nóng)產(chǎn)品品類(lèi)信息以及投入品信息的數(shù)據(jù)操作，將對(duì)應(yīng)信息由系統(tǒng)后臺(tái)錄入至溯源平臺(tái)，生成該產(chǎn)品的二維溯源碼，當(dāng)消費(fèi)者使用智能手機(jī)掃描該二維碼時(shí)便可以直觀地查看到由企業(yè)管理人員錄入的不同階段相關(guān)信息。農(nóng)產(chǎn)品基礎(chǔ)錄入過(guò)程如圖2所示。

2溯源系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

2.1系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的核心是后端的管理系統(tǒng)，由組成整個(gè)系統(tǒng)的角色企業(yè)管理員、系統(tǒng)管理員和消費(fèi)者進(jìn)行數(shù)據(jù)的信息采集和信息查詢(xún)。系統(tǒng)管理員登錄平臺(tái)之后進(jìn)行企業(yè)信息的注冊(cè)和修改以及系統(tǒng)用戶(hù)的相關(guān)信息修改，企業(yè)管理員主要負(fù)責(zé)后臺(tái)基礎(chǔ)信息部分的信息采集和管理，將農(nóng)產(chǎn)品的品類(lèi)、名稱(chēng)、基地、地塊、負(fù)責(zé)人、農(nóng)藥化肥等投入品的錄入進(jìn)后臺(tái)系統(tǒng)，并持久化進(jìn)底層數(shù)據(jù)庫(kù)。消費(fèi)者可以使用智能移動(dòng)掃碼設(shè)備對(duì)農(nóng)產(chǎn)品包裝的二維碼信息掃描，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)系統(tǒng)溯源平臺(tái)，可以詳細(xì)地看到該產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程信息以及物流信息等，如圖3所示。

2.2系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）系統(tǒng)登錄界面的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)的默認(rèn)首頁(yè)為登錄界面，由管理員賬戶(hù)進(jìn)行登錄。管理員輸入后臺(tái)賬戶(hù)和密碼以及選擇是否記住密碼下次自動(dòng)登錄選項(xiàng)，非管理員也可以進(jìn)行后臺(tái)賬戶(hù)的注冊(cè)并等待審核。注冊(cè)的用戶(hù)密碼需要進(jìn)行MD5散列加密，通過(guò)密鑰和密匙的方式提高了用戶(hù)密碼的安全性，如忘記密碼可以進(jìn)行密碼找回功能。登錄界面如圖4所示。

（2）系統(tǒng)后臺(tái)界面的實(shí)現(xiàn)

管理員用戶(hù)登錄成功后進(jìn)入系統(tǒng)后臺(tái)，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。左側(cè)為菜單選項(xiàng)，主要包括企業(yè)信息管理、員工信息管理、產(chǎn)品品類(lèi)管理、投入品管理、設(shè)備管理、基地信息管理、地塊信息管理、物流信息管理、監(jiān)測(cè)信息管理、監(jiān)測(cè)信息管理、產(chǎn)品溯源管理、產(chǎn)品管理以及產(chǎn)品操作記錄管理。歡迎頁(yè)中展示了當(dāng)前的農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量、用戶(hù)數(shù)量、總訪問(wèn)次數(shù)等，以及用圖表的方式圖形化的統(tǒng)計(jì)顯示了相應(yīng)時(shí)間段內(nèi)的產(chǎn)品掃描次數(shù)和平臺(tái)訪問(wèn)量等信息。二維碼溯源后臺(tái)系統(tǒng)首頁(yè)如圖5所示。

（3）產(chǎn)品錄入系統(tǒng)界面的實(shí)現(xiàn)

選擇產(chǎn)品管理菜單并選擇錄入產(chǎn)品信息，要求管理員錄入和選擇農(nóng)產(chǎn)品的名稱(chēng)、種植基地、種植地塊、種植日期、采摘日期、采收數(shù)量、農(nóng)產(chǎn)品規(guī)格、農(nóng)產(chǎn)品重量以及農(nóng)產(chǎn)品的詳細(xì)描述信息等。管理員還需要上傳農(nóng)產(chǎn)品實(shí)地的圖片信息，支持多圖片批量上傳。操作完成后選擇保存并等待系統(tǒng)響應(yīng)信息。錄入成功后管理員可以在后臺(tái)查看到產(chǎn)品圖片以及生成的農(nóng)產(chǎn)品二維碼圖片，通過(guò)打印農(nóng)產(chǎn)品的二維溯源碼并貼附于產(chǎn)品包裝之上進(jìn)行流通，流通過(guò)程中的運(yùn)輸信息等通過(guò)管理員錄入平臺(tái)實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品“一碼一物”的“活碼”實(shí)現(xiàn)。農(nóng)產(chǎn)品錄入界面如圖6所示。

（4）農(nóng)產(chǎn)品溯源信息顯示

農(nóng)產(chǎn)品溯源信息頁(yè)主要展示了農(nóng)產(chǎn)品各個(gè)階段的生產(chǎn)和流通信息。在系統(tǒng)和企業(yè)管理員進(jìn)行產(chǎn)品信息完善之后，消費(fèi)者使用智能手機(jī)掃描產(chǎn)品二維碼進(jìn)行該產(chǎn)品的產(chǎn)品溯源，溯源頁(yè)面上消費(fèi)者可以進(jìn)行用戶(hù)登錄和注冊(cè)功能，頁(yè)面中詳細(xì)展示了該產(chǎn)品的各項(xiàng)信息，在關(guān)于產(chǎn)品版塊可以看到產(chǎn)品名稱(chēng)、生產(chǎn)地址、產(chǎn)品標(biāo)簽產(chǎn)品簡(jiǎn)介等信息。在基本信息、物流信息和產(chǎn)品評(píng)論版塊可以瀏覽到產(chǎn)品的滾動(dòng)照片、物流各個(gè)階段的信息以及該產(chǎn)品的產(chǎn)品評(píng)論?；拘畔鎵K可以查詢(xún)到該產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的投入品使用情況、使用設(shè)備、基地信息、地塊信息和監(jiān)測(cè)信息等。通過(guò)以上信息的查詢(xún)，消費(fèi)者可以查詢(xún)到當(dāng)前購(gòu)入產(chǎn)品在生命周期的關(guān)鍵信息，大大提高了產(chǎn)品的安全質(zhì)量系數(shù)和產(chǎn)品在消費(fèi)者心中的信任度。二維碼溯源系統(tǒng)的溯源頁(yè)面如圖7所示。

圖7為客戶(hù)端溯源系統(tǒng)首頁(yè)，其中提供了用戶(hù)注冊(cè)等功能，用戶(hù)注冊(cè)后可以通過(guò)掃描二維碼獲取所購(gòu)買(mǎi)農(nóng)產(chǎn)品的初始信息。

圖8為所購(gòu)買(mǎi)農(nóng)產(chǎn)品基本信息，此界面提供了農(nóng)產(chǎn)品的基本介紹。

點(diǎn)擊圖8中的物流信息，可以詳細(xì)查看農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷(xiāo)售終端的整個(gè)流通過(guò)程，如圖9所示。

點(diǎn)擊圖8中的產(chǎn)品平路，可以添加對(duì)此農(nóng)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)及查看其他消費(fèi)者對(duì)此農(nóng)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)。

3總結(jié)與展望

本課題在參考國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的食品安全可溯源系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，完成了基于二維碼技術(shù)的物品溯源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。通過(guò)不斷地研究和分析消費(fèi)者的溯源需求以及對(duì)企業(yè)后臺(tái)管理的業(yè)務(wù)調(diào)查，給出了一套初步的農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)解決方案。本文基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)于農(nóng)產(chǎn)品的在生命周期中的信息溯源，使消費(fèi)者能夠十分方便和高效地查詢(xún)到農(nóng)產(chǎn)品的詳細(xì)生產(chǎn)和流通等信息。

本課題所面向的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)性質(zhì)比較單一，對(duì)于溯源二維碼的生成，尚未給出安全性上的需求實(shí)現(xiàn)即當(dāng)前溯源碼具有可復(fù)制性，也為系統(tǒng)的安全提出了更高的要求。因此在今后的設(shè)計(jì)中系統(tǒng)的安全性還有待進(jìn)一步完善。

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