基于農產品溯源平臺建設新興技術研究*

許 龍，李雨城，劉士杰，李 程，李孝龍

（安徽三聯學院機械工程學院，安徽 合肥 230601）

0 引言

毋庸置疑，買到優(yōu)質優(yōu)價、信息對稱、信息透明的新鮮農產品一直都是廣大消費者的追求。 目前在美國、法國、日本等國家,都已經初步形成了較為成熟的農產品質量安全追溯系統(tǒng)。 而國內的農產品溯源體系才剛剛興起，當前，國內許多溯源系統(tǒng)在實際操作中還存在不少的問題，如溯源過程中某一項或者多項環(huán)節(jié)信息缺漏，信息匹配不正確，用戶操作步驟繁瑣等各種各樣的問題。

現如今，我國對農產品溯源安全問題越來越來重視，而且還針對農產品溯源安全問題進行了比較深入的研究。 溯源平臺的普及使用能夠有效保障農產品的質量安全，而我國作為農產品大國，需要盡快完善農產品溯源系統(tǒng)機制。 怎樣對其進行追溯是保證農產品質量安全的首要任務。 市場上所使用的溯源技術，只能對某單一產品的單一過程信息進行追蹤溯源，而無法做到大規(guī)模應用以及深層次追溯。 溯源手段主要以條碼管理、電子標簽追溯技術、虹膜識別、超微分析以及DNA 技術為主，但目前應用最廣泛、加工成本最低、操作步驟簡便的還屬是條碼管理和電子標簽追溯技術。 在綠色食品生產源過程為食品分配二維碼條碼，綠色食品生產商、銷售商等與質量認證機構分別為每種食品錄入詳細源信息、認證狀況等，并將二維碼制成標簽貼在產品包裝上。 消費者在選購產品時，只需要聯網的手機或者商家的溯源查詢一體機，即可立即查詢到握在手里的農產品從播種到銷售的各環(huán)節(jié)深層次的溯源信息，也極大程度上促進了社會對農產品質量安全的監(jiān)督，能夠有效地降低因農產品質量安全造成的事故，使廣大消費者都能買到安全放心的農產品[1]。

1 技術支持

1）RFID 技術。RFID 系統(tǒng)主要是由后臺主機、讀寫器、天線和RFID 電子標簽系統(tǒng)組成，RFID 系統(tǒng)工作模擬圖如圖1 所示。 具體RFID 技術工作流程如圖2 所示。 讀寫器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，當RFID 標簽進入發(fā)射天線工作區(qū)域時產生感應電流，射頻卡獲得能量被激活；射頻卡將自身編碼等信息通過卡內置發(fā)送天線發(fā)送出去； 系統(tǒng)接收天線接收到從射頻卡發(fā)送來的載波信號，經天線調節(jié)器傳送到讀寫器，讀寫器對接收的信號進行解調和解碼然后送到后臺主系統(tǒng)進行相關處理；主系統(tǒng)根據邏輯運算判斷該卡的合法性，針對不同的設定做出相應的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機構動作。 電腦PC 端應用系統(tǒng)和RFID 電子標簽通過天線和電磁場，以讀寫器中的響應單元為媒介，實現信息互通。 即后臺管理可以通過電腦PC 端管理系統(tǒng)隨時隨地查詢和修改RFID 電子標簽中儲藏的信息，而用戶只需要聯網的手機掃描電子標簽也可查詢事先存入的信息[2]。

圖1 RFID 系統(tǒng)工作模擬圖

圖2 RFID 系統(tǒng)工作流程

2）二維碼技術。 在農產品加工過程中實現對于所有農產品都“一物一碼”，所有農作物的包裝上都貼有一個二維碼，消費者只需要通過帶攝像頭的手機拍攝二維碼或者通過食品安全溯源查詢一體機，就能查看農產品的所有過程相關信息，查詢的信息都會保留在系統(tǒng)內，一旦產品出現問題需要召回就可以直接聯系消費者，實現精準召回。

2 系統(tǒng)組成

1）信息管理系統(tǒng)。 信息管理系統(tǒng)主要由創(chuàng)建生產計劃、記錄種植信息，采摘過程信息，運輸過程信息，倉儲過程信息，加工過程信息，銷售過程信息等組成。 可根據用戶實際應用情況進行模塊的添加或刪減，以果蔬為例，農產品質量安全溯源系統(tǒng)所涵蓋的應用模塊，記錄了果蔬由種子種植直至上市銷售的全過程，同時又包含果蔬種植戶、種植地塊的基本信息[3]。

農產品溯源信息采集流程如圖3 所示。 ①種植過程信息：種植戶按照企業(yè)計劃實施種植，并記錄相關種子、土壤及農藥信息。②采摘過程信息：種植戶定時定量采摘，結束要做好采摘備注信息以便日后信息錄入。 ③運輸過程信息：種植戶將采摘來的農產品交給企業(yè)，交出去之前要錄入之前的采摘備注信息，并再次做好運輸信息管理。④倉儲過程信息：質檢員開始查驗、分揀、記錄然后入庫。⑤加工過程信息：加工操作員按照要求生成農產品身份識別碼和包裝二維碼，并將農產品包裝打包，做好包裝記錄。⑥銷售過程信息：分銷商收到貨物，確認貨物是否完整，然后開始各渠道銷售。

圖3 農產品溯源信息采集流程圖

2） 生產經營單位信息管理系統(tǒng)。 相關企業(yè)建立企業(yè)網絡服務平臺信息系統(tǒng)，實現對企業(yè)農產品生產經營單位的信息錄入與質量安全追溯管理。 網站主界面主要包含代碼管理、信息管理、公司管理、應用管理、用戶管理、模板管理、企業(yè)管理、監(jiān)管部門管理、菜單管理等模塊。 后臺管理員根據的農產品類別，分析歸納該農產品的種植、管理、采摘、加工及運輸等過程，先創(chuàng)建代碼，再由代碼組建元素，之后再組建信息單元、模板，最后組建成應用。 企業(yè)用戶根據網址登錄平臺后，進入企業(yè)自助平臺服務系統(tǒng)，按界面要求完善生產經營單位信息、農產品產地信息及農產品類別等大致信息[4]。

圖4 食品安全溯源查詢一體機

3） 終端查詢信息系統(tǒng)。 農業(yè)質量溯源前臺即溯源查詢界面。質量監(jiān)督部門和消費者可以通過B/5 架構的系統(tǒng)前臺界面輸入農產品身份標簽的信息，系統(tǒng)自動讀取后臺數據庫，查詢農產品溯源來源的一系列完整的信息，包括種植、采摘過程，運輸過程、加工過程、倉儲環(huán)節(jié)、銷售過程的信息。 除了通過手動輸入的方式，還可以通過掃描二維碼以及智能掃描終端自動讀取自動顯示，食品安全溯源查詢一體機實物圖如圖4 所示。 對于不同種類的農產品可以給消費者展現不同的信息頁面，比如，對于水果類農產品在清費者查詢頁面可以顯示水果名稱、產地、采摘時間、維生素含量、對人體的益處等等。 同時，平臺也可以記錄消費者查詢信息，形成大數據供農產品企業(yè)參考，以便后期調節(jié)各農產品產里比例。

3 結論

本研究以農產品為溯源對象，對其進行安全質量監(jiān)管。 主要以RFID 技術和二維碼技術為主，結合農產品從播種種植、計劃采摘、產品加工以及各渠道銷售等全過程，開發(fā)了這個農產品朔源管理系統(tǒng)。 農產品追溯通過標識平臺匯聚農產品各環(huán)節(jié)數據信息，讓農產品生產、流通、銷售過程透明化，以此提高農產品質量安全，增加消費者對農產品的信任度。 此外，平臺應加強管理監(jiān)督，同時也要和消費者積極互動，增加平臺追朔的趣味性，提高消費者對優(yōu)質農產品興趣； 農產品企業(yè)要著力培育和打造優(yōu)質農產品品牌，讓品牌成為農產品的擔保，提升農業(yè)盈利水平，以保障農產品安全、綠色快速發(fā)展。