物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)在食品安全智能監(jiān)管中的應(yīng)用研究

艾亮東　陸建　周武云

民以食為天，食以安為本。食品安全問題不僅關(guān)乎政府與國家形象，關(guān)系到國計(jì)民生與社會(huì)穩(wěn)定，更直接與千家萬戶和廣大民眾的身體健康、生命安全緊密關(guān)聯(lián)。尤其是近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及生活水平的提高，人們對(duì)食品監(jiān)管這一關(guān)乎食品安全的重要環(huán)節(jié)也提出了更高的要求。不過，在我國食品安全檢測(cè)監(jiān)管人員有限的條件下，面對(duì)食品領(lǐng)域所存在的點(diǎn)多、線長、面廣的實(shí)際情況，如果仍然采用傳統(tǒng)的食品監(jiān)管模式，根本無法實(shí)現(xiàn)對(duì)食品領(lǐng)域全方位、全過程及全天候的監(jiān)管。因此，有必要積極利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)、智能技術(shù)以實(shí)現(xiàn)智慧監(jiān)管，提升我國食品安全的監(jiān)管效能。尤其是隨著信息化時(shí)代的到來，大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能制造等各類新興技術(shù)，已然成為我國食品安全智能化監(jiān)管領(lǐng)域的重要技術(shù)支撐。

近年來，國家相關(guān)部門相繼出臺(tái)指導(dǎo)文件，以進(jìn)一步推動(dòng)我國食品安全監(jiān)管的信息化、智能化發(fā)展趨勢(shì)。2014年，國家發(fā)改委等8部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)智慧城市健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》，其中明確提出，“在食品藥品、消費(fèi)品安全、檢驗(yàn)檢疫等領(lǐng)域，建設(shè)完善具有溯源追查、社會(huì)監(jiān)督等功能的市場監(jiān)管信息服務(wù)體系”;2016年中央一號(hào)文件中也指出，“加快健全從農(nóng)田到餐桌的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和食品安全監(jiān)管體系，建立全程可追溯、互聯(lián)共享的信息平臺(tái)，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，健全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)評(píng)估和檢驗(yàn)檢測(cè)體系”?？傮w而言，目前我國食品安全正逐步由傳統(tǒng)監(jiān)管向在線遠(yuǎn)程監(jiān)管、智能化監(jiān)管及信息化監(jiān)管的方向轉(zhuǎn)型發(fā)展，面對(duì)這一難得的發(fā)展機(jī)遇，我國食品安全監(jiān)管部門更應(yīng)當(dāng)認(rèn)真落實(shí)相關(guān)指導(dǎo)文件要求，積極應(yīng)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)等新型技術(shù)手段，有效防控食品安全風(fēng)險(xiǎn)，全面提升食品安全監(jiān)管的科學(xué)化與現(xiàn)代化水平。本文從我國食品安全存在的問題出發(fā)，著重研究探討了智能化監(jiān)管關(guān)鍵技術(shù)在我國食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用。

一、我國食品安全存在的主要問題

近年來，隨著我國工業(yè)化的不斷發(fā)展，各地區(qū)的環(huán)境污染破壞問題日趨嚴(yán)重，食品安全在當(dāng)前也已成為人民群眾最為關(guān)心的社會(huì)問題、黨和政府高度重視的重大基本民生問題。從最初的種植（養(yǎng)殖）環(huán)節(jié)到加工、運(yùn)輸、銷售等環(huán)節(jié)，食品在每個(gè)環(huán)節(jié)都存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。例如，在食品生產(chǎn)源頭，由于農(nóng)藥、化肥、抗生素、激素等的不科學(xué)使用和濫用，造成各類有害物質(zhì)在農(nóng)產(chǎn)品、禽類、畜類、乳制品、水產(chǎn)品等食品中的超量殘留;在加工環(huán)節(jié)，一些違規(guī)經(jīng)營的小作坊、小企業(yè)采用劣質(zhì)原料、有毒原料，或者過量使用化學(xué)添加劑、防腐劑，都會(huì)對(duì)民眾的身體健康造成危害;在食品運(yùn)輸、流通環(huán)節(jié)，近年來也存在著二次污染、包裝破損、超過保質(zhì)期等一系列問題，同樣需要重點(diǎn)加強(qiáng)檢測(cè)監(jiān)管。

二、食品安全智能化監(jiān)管的意義

開展食品安全在線智能化監(jiān)管，是“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)期我國各地區(qū)食品監(jiān)管機(jī)構(gòu)積極利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)等新型技術(shù)，創(chuàng)新食品行業(yè)監(jiān)管方式、優(yōu)化政府職能的重要舉措，其意義可以歸納為以下幾點(diǎn)：

1.實(shí)現(xiàn)食品數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與管理。與食品安全密切相關(guān)的食品企業(yè)許可憑證、市場監(jiān)管、處罰記錄、檢驗(yàn)檢測(cè)、投訴舉報(bào)、信用評(píng)價(jià)等數(shù)據(jù)資源分布于各個(gè)部門，通過開展食品安全在線智能化監(jiān)管，采用信息感知技術(shù)、信息采集設(shè)備，可以使食品從種植（養(yǎng)殖）到銷售終端的各流通環(huán)節(jié)緊密聯(lián)通，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集、記錄、分析與處理，從而形成跨領(lǐng)域、跨部門、跨層級(jí)的食品安全數(shù)據(jù)資源池，避免產(chǎn)生“信息孤島”，也便于后續(xù)對(duì)大量食品安全信息數(shù)據(jù)的處理、分析和應(yīng)用。

2.實(shí)現(xiàn)食品信息的全程檢測(cè)與溯源?；谖锫?lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)等現(xiàn)代信息技術(shù)所搭建的食品安全在線智能化檢測(cè)平臺(tái)，可以將各類食品企業(yè)以及糧食制品、畜肉、禽類、蔬菜、乳品、水產(chǎn)品等食品納入平臺(tái)管理，并建立食品追溯信息共享交換機(jī)制，實(shí)現(xiàn)與食品監(jiān)管部門信息系統(tǒng)的互連互通。消費(fèi)者和檢測(cè)監(jiān)管部門可以通過二維碼、RFID電子標(biāo)簽、無線傳感等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)備和渠道，查詢食品原材料來源、生產(chǎn)者、生產(chǎn)環(huán)境、貯存環(huán)境等信息，從而實(shí)現(xiàn)食品全流通環(huán)節(jié)、全過程的信息溯源，在很大程度上解決了食品安全中存在的信息不對(duì)稱問題。

3.督促各類食品企業(yè)的規(guī)范經(jīng)營。食品企業(yè)是我國各地區(qū)開展食品安全監(jiān)管的主要對(duì)象之一，同時(shí)也是深化食品安全在線智能化監(jiān)管的重要服務(wù)對(duì)象?；谑称钒踩诰€智能化監(jiān)管平臺(tái)與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，一方面可以使各類食品種植（養(yǎng)殖）企業(yè)、生產(chǎn)企業(yè)、銷售企業(yè)都能及時(shí)獲取準(zhǔn)確的食品行業(yè)政策信息、質(zhì)量監(jiān)管要求，從而不斷規(guī)范自身的市場經(jīng)營行為;另一方面，對(duì)食品監(jiān)管部門優(yōu)化食品流通環(huán)節(jié)中相關(guān)企業(yè)的管理與服務(wù)，促進(jìn)食品產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展也具有重要的意義。

4.實(shí)現(xiàn)食品安全信息的及時(shí)發(fā)布。通過食品安全在線智能化監(jiān)管平臺(tái)的建設(shè)，可以收集匯總各部門食品質(zhì)量監(jiān)管、應(yīng)急預(yù)警的各類信息以及相關(guān)法律法規(guī)、政策等，通過信息服務(wù)平臺(tái)向社會(huì)及時(shí)傳遞、定期發(fā)布，為大眾及時(shí)了解、查詢與其日常生活密切相關(guān)的食品安全信息提供服務(wù)渠道，同時(shí)有助于鼓勵(lì)社會(huì)力量（包括高等院校、研究機(jī)構(gòu)、專業(yè)企業(yè)等）積極參與到食品安全監(jiān)管的體系建設(shè)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)食品安全監(jiān)管的社會(huì)共治。

三、智能化技術(shù)在食品安全智能監(jiān)管中的應(yīng)用

1.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。（1）物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵。物聯(lián)網(wǎng)具有低功耗、分布式、自組網(wǎng)且適應(yīng)各種惡劣外界環(huán)境的特點(diǎn)，可以視為普通網(wǎng)絡(luò)的延伸，也是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)之上，通過信息感知設(shè)備、智能處理設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)“物物相連”的新型聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)。目前，生活中較常應(yīng)用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要包括傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、RFID技術(shù)、信息感知技術(shù)、二維碼技術(shù)等，通過這些技術(shù)與普通互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)緊密連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)食品流通各環(huán)節(jié)的智能化識(shí)別、追溯、定位與監(jiān)管。

（2）應(yīng)用的意義。食品安全監(jiān)管體系涉及到食品流通各環(huán)節(jié)的企業(yè)，以及食品消費(fèi)者和食品安全監(jiān)管部門?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，如RFID技術(shù)、傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、掃碼技術(shù)等均可作為食品流通各環(huán)節(jié)中的信息采集技術(shù)與信息傳導(dǎo)技術(shù)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)食品種植（養(yǎng)殖）、生產(chǎn)、存儲(chǔ)、銷售等一系列過程的全程覆蓋、全面監(jiān)管的作用。同時(shí)，應(yīng)用各種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以對(duì)食品企業(yè)的日常經(jīng)營運(yùn)轉(zhuǎn)、處理加工、物質(zhì)添加等操作進(jìn)行信息化的定位與標(biāo)記，以方便食品監(jiān)管部門對(duì)信息進(jìn)行追溯與還原，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的食品安全問題與漏洞。此外，消費(fèi)者也可以通過這些信息化的定位與標(biāo)記，準(zhǔn)確獲取食品的生產(chǎn)地、生產(chǎn)時(shí)期、保質(zhì)期、配料等信息，了解食品是否添加化學(xué)添加劑和防腐劑，是否符合嬰幼兒、孕婦與老人等特殊人群食用，這樣不僅使得面向消費(fèi)者的食品信息更加透明化，還有助于保障廣大民眾的身體健康?？偠灾?，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，我國食品安全監(jiān)管不但能夠?qū)崿F(xiàn)在線化與智能化，而且有助于進(jìn)一步擴(kuò)大食品安全監(jiān)管的覆蓋范圍，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)食品流通全過程的有效監(jiān)管。

（3）具體應(yīng)用環(huán)節(jié)。一是在食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)。目前，我國食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在著諸多問題，比如，原材料利用率低，食品添加劑、防腐劑過量添加或?yàn)E用等。再加上我國的食品生產(chǎn)者中存在大量的小作坊、小企業(yè)，規(guī)模小、分散性高，一旦出現(xiàn)食品質(zhì)量問題，很難從源頭加以追溯與排查。而基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的智能化、遠(yuǎn)程化、可視化監(jiān)控，為建立完善的質(zhì)量追溯體系提供必要條件。目前，國內(nèi)已開始使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立完善的食品安全監(jiān)管追溯系統(tǒng)。例如，在家禽類食品的生產(chǎn)加工中，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，所有產(chǎn)品在進(jìn)入市場流通之前都利用RFID技術(shù)貼上電子標(biāo)簽，消費(fèi)者在購買家禽產(chǎn)品時(shí)，通過掃描標(biāo)簽，不但可以準(zhǔn)確掌握家禽的生產(chǎn)加工日期、生產(chǎn)地、運(yùn)輸路線等信息，而且一旦出現(xiàn)食品質(zhì)量問題，消費(fèi)者和食品監(jiān)管部門都能通過信息追溯，明確質(zhì)量問題所在環(huán)境，從而有效保障食品質(zhì)量安全與消費(fèi)者的權(quán)益。

二是在食品運(yùn)輸和存儲(chǔ)等流通環(huán)節(jié)。在食品運(yùn)輸環(huán)節(jié)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以利用信息傳感設(shè)備對(duì)運(yùn)輸車輛中的溫度、濕度進(jìn)行監(jiān)控并提示報(bào)警信息，非常適用于生鮮產(chǎn)品的冷藏運(yùn)輸，也可以利用傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和RFID技術(shù)對(duì)運(yùn)輸路線、運(yùn)輸時(shí)間等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，以方便質(zhì)量追溯。在食品存儲(chǔ)環(huán)節(jié)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以通過信息傳感設(shè)備、RFID技術(shù)實(shí)時(shí)對(duì)倉庫內(nèi)的溫濕度、氣體含量、保存時(shí)間等具體信息進(jìn)行采集、記錄與檢測(cè)，并傳遞給存儲(chǔ)管理人員，以方便對(duì)存儲(chǔ)時(shí)間、存儲(chǔ)位置、存儲(chǔ)容量等信息進(jìn)行適時(shí)調(diào)整，保證食品存儲(chǔ)安全。

三是在食品銷售環(huán)節(jié)。在銷售環(huán)節(jié)，食品安全監(jiān)管的關(guān)鍵是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)食品信息的實(shí)時(shí)采集、智能記錄、在線監(jiān)測(cè)等功能，避免出現(xiàn)食品的過期變質(zhì)問題，以及商家對(duì)食品信息的隨意篡改、欺詐消費(fèi)者等問題。一方面，基于物聯(lián)網(wǎng)的信息感知技術(shù)、傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以對(duì)上架的食品信息進(jìn)行采集、記錄與監(jiān)測(cè)，當(dāng)超過食品的保質(zhì)期或保鮮期限時(shí)，將會(huì)進(jìn)行警報(bào)提示，從而避免上架食品出現(xiàn)過期變質(zhì)問題;另一方面，基于物聯(lián)網(wǎng)的RFID技術(shù)、掃碼技術(shù)，消費(fèi)者可以通過上架食品的電子標(biāo)簽，詳細(xì)了解食品的保質(zhì)期限、生產(chǎn)日期、配料，了解商家是否隱瞞或篡改了食品信息，是否存在欺詐行為，從而有力保障了消費(fèi)者的權(quán)益。

2.大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用。（1）大數(shù)據(jù)的內(nèi)涵。大數(shù)據(jù)（big data）是指數(shù)據(jù)容量過大、增速快且類型復(fù)雜，需要新的處理模式才能分析挖掘的海量信息資源。近年來隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的興起與發(fā)展，我國各行業(yè)深入挖掘、分析出大量具有高度價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，其所具有的高速度、多樣化、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)，也使得對(duì)海量數(shù)據(jù)信息的采集獲取、檢索處理、存儲(chǔ)共享、可視化應(yīng)用等都成為了可能，有力推動(dòng)了各行業(yè)的發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步。

（2）應(yīng)用的意義。在食品安全問題頻發(fā)的今天，如何快速、準(zhǔn)確、智能地監(jiān)管食品生產(chǎn)過程中的有害環(huán)節(jié)，是保障食品安全所需解決的主要問題，而大數(shù)據(jù)技術(shù)正是解決此類問題的重要手段。我國雖然擁有各種各樣的食品檢測(cè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)，包括國家、地方、高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)和第三方檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)等，每個(gè)機(jī)構(gòu)都擁有龐大的食品安全相關(guān)的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，但這些機(jī)構(gòu)之間相互獨(dú)立、數(shù)據(jù)無法共享，成為一個(gè)個(gè)信息孤島，造成了資源的巨大浪費(fèi)。此外，由于食品生產(chǎn)過程中的風(fēng)險(xiǎn)因素較多，需要記錄的信息量又很龐大，只依靠人為監(jiān)管則有所不足。而大數(shù)據(jù)技術(shù)在數(shù)據(jù)收集及處理、危害環(huán)節(jié)預(yù)測(cè)分析以及建立食品生產(chǎn)可追溯系統(tǒng)方面具有優(yōu)勢(shì)，可以很好地彌補(bǔ)現(xiàn)階段食品檢測(cè)監(jiān)管的不足，對(duì)食品生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的信息進(jìn)行存檔，建立相關(guān)的檔案管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全程可追溯，從而為消費(fèi)者提供透明化、可查詢的信息交互網(wǎng)絡(luò)。

（3）具體應(yīng)用環(huán)節(jié)。一是在食品數(shù)據(jù)信息采集環(huán)節(jié)。2015年，我國國務(wù)院頒布了《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》，其中指出要在食品安全等領(lǐng)域，“推動(dòng)有關(guān)政府部門和企事業(yè)單位將市場監(jiān)管、檢驗(yàn)檢測(cè)、違法失信、企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營、銷售物流、投訴舉報(bào)、消費(fèi)維權(quán)等數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚整合和關(guān)聯(lián)分析，統(tǒng)一公示企業(yè)信用信息，預(yù)警企業(yè)不正當(dāng)行為，提升政府決策和風(fēng)險(xiǎn)防范能力，支持加強(qiáng)事中事后監(jiān)管和服務(wù)，提高監(jiān)管和服務(wù)的針對(duì)性、有效性”。大數(shù)據(jù)正為食品安全監(jiān)管領(lǐng)域帶來新的變革，以食品安全在線智能化檢測(cè)的應(yīng)用來看，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)為六大特性，即監(jiān)管流程透明性、監(jiān)管層次多樣性、監(jiān)管信息標(biāo)準(zhǔn)性、監(jiān)管數(shù)據(jù)保密性和及時(shí)性、監(jiān)管操作靈活性。在此背景下，食品安全監(jiān)管大數(shù)據(jù)行業(yè)迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇。數(shù)據(jù)顯示，2020年，我國食品安全大數(shù)據(jù)行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到11.76億元，同比增速高達(dá)44.83%。2022年預(yù)計(jì)達(dá)到16.93億，2026年將高達(dá)35.12億元，每年平均增速達(dá)到20%。當(dāng)前我國的食品安全大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要是食品信息采集的追溯監(jiān)管解決方案，還包括物流追溯監(jiān)管解決方案、倉庫周轉(zhuǎn)追溯監(jiān)管方案等一系列細(xì)分市場的解決方案。

二是在食品供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)。在食品供應(yīng)鏈中，對(duì)食品進(jìn)行追蹤與安全監(jiān)管是必不可少的，需要對(duì)食品的生產(chǎn)加工、貯存、運(yùn)輸、銷售等環(huán)節(jié)進(jìn)行全程跟進(jìn)監(jiān)管，并在發(fā)生食品質(zhì)量安全問題后進(jìn)行監(jiān)管追溯。大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，提供了有效的信息共享網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)?；谛畔⒐芾硐到y(tǒng)（IMS）可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全程追溯監(jiān)管，通過采用條形碼系統(tǒng)可以對(duì)食品供應(yīng)鏈全過程中的產(chǎn)品及其屬性信息、參與方信息等進(jìn)行有效標(biāo)識(shí)，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行跟蹤把控，在出現(xiàn)質(zhì)量安全問題時(shí)可以及時(shí)準(zhǔn)確地追溯問題環(huán)節(jié)，減輕政府監(jiān)管部門的檢測(cè)監(jiān)管工作。

食品安全是關(guān)系到我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)化發(fā)展與國際影響力的關(guān)鍵性問題，本文主要探討了大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)這兩種新型關(guān)鍵技術(shù)在我國食品安全智能化監(jiān)管領(lǐng)域的應(yīng)用。食品安全監(jiān)管部門應(yīng)當(dāng)積極應(yīng)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)等新型技術(shù)手段，有效防控食品安全風(fēng)險(xiǎn)，全面提升我國食品安全監(jiān)管的科學(xué)化與現(xiàn)代化水平。

作者簡介：艾亮東（1975-），男，漢族，湖南人，碩士研究生，研究方向?yàn)檫\(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)提升組織經(jīng)營管理的效率及效益，依托科學(xué)技術(shù)、信息技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展和過程管理理念來加強(qiáng)組織的精細(xì)化管理。

周武云（1987-），男，漢族，湖南人，大學(xué)本科，研究方向?yàn)锳I、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在飲食健康領(lǐng)域的應(yīng)用。

陸建（1979-），男，漢族，江蘇人，大學(xué)本科，研究方向?yàn)榉植际较到y(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息化技術(shù)在餐飲行業(yè)的應(yīng)用。