（武夷學(xué)院 實(shí)驗(yàn)室管理中心，福建 武夷山 354300）

1 引言

中國(guó)是茶的故鄉(xiāng)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展與繁榮，健康綠色的茶文化越來(lái)越受到人們的青睞，茶旅產(chǎn)業(yè)也已逐漸成為武夷山經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主力軍。《中國(guó)茶產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告（2010）》（藍(lán)皮書(shū)）相關(guān)調(diào)查顯示，2009 年，中國(guó)茶業(yè)又一次站上歷史高點(diǎn)，茶園種植面積達(dá)到186萬(wàn)公頃，茶產(chǎn)量135萬(wàn)噸，均居世界第一，烏龍茶和紅茶，大約分別占茶葉總產(chǎn)量的11%和6%[1]。目前，武夷山巖茶種植面積約13萬(wàn)畝，茶葉產(chǎn)量約7000噸，總產(chǎn)值已超過(guò)10億元，茶葉企業(yè)（包括小作坊）2000多家[2]。

隨著市場(chǎng)對(duì)武夷巖茶需求量的飆升，武夷巖茶的品牌價(jià)值也越來(lái)越高，然而，在利益的驅(qū)使下，個(gè)別不法商販在銷售中用外地茶充當(dāng)武夷巖茶，以次充好欺騙消費(fèi)者的事件時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重?fù)p害了武夷巖茶這一地理標(biāo)識(shí)品牌，更嚴(yán)重的甚至有可能發(fā)生有害物質(zhì)殘留、重金屬含量超標(biāo)等危害更大的食品安全性事件?！赌掀绞小笆濉笨萍及l(fā)展規(guī)劃》中重點(diǎn)提出圍繞“平安南平”建設(shè)，加強(qiáng)公共安全科技創(chuàng)新，構(gòu)建食品安全科技支撐與保障體系的建設(shè)規(guī)劃。為了做好武夷巖茶品牌保護(hù)工作，確保茶葉質(zhì)量安全，武夷山質(zhì)監(jiān)局早在2002年便開(kāi)始在省內(nèi)率先使用地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)的數(shù)碼防偽標(biāo)簽，并結(jié)合電話防偽查詢系統(tǒng)一起加強(qiáng)茶葉食品安全監(jiān)管力度[3]。

2 武夷巖茶防偽中存在的問(wèn)題

防偽技術(shù)指為了達(dá)到防偽目的而采取的措施，它在一定范圍內(nèi)能準(zhǔn)確鑒別真?zhèn)危⒉灰妆环轮坪蛷?fù)制的技術(shù)。目前，我國(guó)在食品安全方面既能防偽又能進(jìn)行產(chǎn)品溯源的相關(guān)系統(tǒng)建設(shè)比較薄弱，武夷巖茶這種單一的電話查詢防偽方式，查詢麻煩、查詢成本高，作為消費(fèi)者無(wú)法從該查詢系統(tǒng)獲得更多關(guān)于產(chǎn)品的信息，用戶參與度低，作為企業(yè)無(wú)法通過(guò)該系統(tǒng)了解更多關(guān)于產(chǎn)品的銷售流通分布信息，這種過(guò)時(shí)的防偽方法終究逃脫不了被先進(jìn)技術(shù)手段替代的命運(yùn)。

隨著3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟與發(fā)展，數(shù)碼—網(wǎng)絡(luò)防偽技術(shù)的進(jìn)步，基于3G網(wǎng)絡(luò)與二維條碼的產(chǎn)品追溯防偽技術(shù)，能夠很好的解決產(chǎn)品追溯防偽技術(shù)難題，還能為消費(fèi)者提供更多關(guān)于產(chǎn)品、企業(yè)、政府相關(guān)信息，并且產(chǎn)品二維條碼能夠?yàn)楫a(chǎn)品物流、銷售以及網(wǎng)絡(luò)電子商務(wù)提供進(jìn)一步的技術(shù)支持。

3 二維條碼原理及應(yīng)用

3.1 二維條碼的信息存儲(chǔ)原理

二維條碼是建立在計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)、組合編碼原理等基礎(chǔ)上的一種新型的圖形符號(hào)自動(dòng)識(shí)讀處理碼制，它以點(diǎn)組合空間，以矩陣的形式組成二維條碼。在矩陣相應(yīng)元素位置上用點(diǎn)的出現(xiàn)表示二進(jìn)制“1”，空白表示二進(jìn)制“0”，由點(diǎn)的排列組合確定代碼表示的含義[4]。與一維的條碼相比，二維條碼能夠在橫向、縱向兩個(gè)方位同時(shí)表達(dá)信息，因此能夠在很小的面積內(nèi)表達(dá)大量的信息，能為消費(fèi)者提供更多關(guān)于產(chǎn)品，如：產(chǎn)品的產(chǎn)地，功效，生產(chǎn)工藝，使用方法等豐富的信息。

二維條碼表達(dá)的信息無(wú)法直接識(shí)別，只能使用特定的軟件或掃描設(shè)備來(lái)讀取，結(jié)合數(shù)據(jù)加密技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢技術(shù)一起能很好的用于產(chǎn)品防偽與追溯中。二維條碼技術(shù)以其低成本、識(shí)讀快速、信息量大、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，在社會(huì)生活中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，能為蓬勃發(fā)展中的移動(dòng)電子商務(wù)提供基礎(chǔ)支持，同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，也為二維條碼技術(shù)提供了廣闊的應(yīng)用空間。具有代表性的矩陣式二維條碼有Data Matrix,Maxi Code,Code One,QR Code等，其中應(yīng)用最為廣泛的為QR Code碼。

3.2 二維條碼的應(yīng)用現(xiàn)狀

國(guó)外，日本的二維條碼業(yè)務(wù)采用開(kāi)放碼制及開(kāi)放運(yùn)營(yíng)方式，通信運(yùn)營(yíng)商公布了二維條碼的編碼與解碼核心技術(shù)，任何手機(jī)廠商、服務(wù)提供商甚至用戶均可自由開(kāi)發(fā)、發(fā)布二維條碼業(yè)務(wù)，日本的海報(bào)、游覽手冊(cè)、傳單、公共汽車站牌，甚至連樹(shù)上都貼有各種應(yīng)用的二維條碼，手機(jī)二維條碼主讀與被讀類應(yīng)用都發(fā)展較好[5]。

韓國(guó)的手機(jī)二維條碼業(yè)務(wù)采用非開(kāi)放性碼制，封閉運(yùn)營(yíng)、集中管控，以在線主讀類的應(yīng)用為主，如圖鈴下載、WAP上網(wǎng)、超媒體廣告、門戶定位等。韓國(guó)幾家主流媒體都普遍采用了二維條碼，讀者掃碼后即可獲得該新聞事件的最新進(jìn)展，同時(shí)報(bào)紙上的手機(jī)二維條碼還可用于輿論調(diào)查。二維條碼同時(shí)還印刷于公交站牌，乘客掃碼后可實(shí)時(shí)獲取班車信息。在電子憑證類業(yè)務(wù)方面，韓國(guó)也推出了電子優(yōu)惠券、電子票等服務(wù)，但應(yīng)用沒(méi)有日本廣泛。歐美方面，手機(jī)主讀類業(yè)務(wù)發(fā)展不良，典型如美國(guó)的Scanbuy推出的手機(jī)二維條碼識(shí)讀客戶端，市場(chǎng)推廣始終未有突破[6]。

國(guó)內(nèi)，二維條碼技術(shù)的研究與應(yīng)用方面，上海威恩網(wǎng)絡(luò)科技、易惠通、銀河傳媒、龍貝科技、信碼互通科技等企業(yè)研究比較早，并且在汽車配件、手機(jī)電池、建材等業(yè)務(wù)領(lǐng)域的產(chǎn)品追溯與電子商務(wù)方面都有一定的應(yīng)用；中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信兩大移動(dòng)通信提供商也在積極的推動(dòng)著二維條碼在國(guó)內(nèi)應(yīng)用推廣與技術(shù)支持，山東綠色農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)便是山東移動(dòng)公司在積極響應(yīng)投身新農(nóng)建設(shè)中的一大舉措。

4 系統(tǒng)體系架構(gòu)與設(shè)計(jì)

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展與成熟，3G智能手機(jī)市場(chǎng)保有量越來(lái)越大，功能也越來(lái)越強(qiáng)，為更多基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用技術(shù)提供了基礎(chǔ)硬件平臺(tái)。二維條碼與智能手機(jī)的結(jié)合催生更多手機(jī)二維條碼相關(guān)應(yīng)用的誕生，基于3G網(wǎng)絡(luò)及二維條碼的產(chǎn)品追溯系統(tǒng)便是其中之一，能夠很好的解決關(guān)涉食品安全方面產(chǎn)品打假的技術(shù)難題，并為產(chǎn)品的后續(xù)的廣告投放及移動(dòng)電子商務(wù)活動(dòng)的開(kāi)展提供技術(shù)支持。筆者通過(guò)對(duì)武夷山質(zhì)監(jiān)局茶葉質(zhì)檢中心工作流程進(jìn)行調(diào)研，提出了該系統(tǒng)的體系架構(gòu)與模塊設(shè)計(jì)，并已完成系統(tǒng)的原型開(kāi)發(fā)。

4.1 系統(tǒng)體系架構(gòu)

該系統(tǒng)以產(chǎn)品為中心，在政府管理部門監(jiān)管下，將產(chǎn)品的生產(chǎn)、物流、銷售、消費(fèi)構(gòu)成一個(gè)有機(jī)鏈，使產(chǎn)品的產(chǎn)銷過(guò)程處于一個(gè)封閉體系中，杜絕了假冒產(chǎn)品流入，產(chǎn)品產(chǎn)銷流通與監(jiān)管如圖1所示。產(chǎn)品經(jīng)過(guò)的各個(gè)環(huán)節(jié)都有記錄了產(chǎn)品經(jīng)過(guò)的“痕跡”，以方便產(chǎn)品的溯源防偽。該系統(tǒng)的架構(gòu)圖如圖2所示。

4.2 系統(tǒng)UML用例圖

系統(tǒng)采用分級(jí)權(quán)限管理模式，不同的角色擁有不同權(quán)限，UML用例圖如圖3所示：

系統(tǒng)主要模塊功能：

（1）填寫(xiě)茶葉批次信息：填寫(xiě)某批次生產(chǎn)的茶葉相關(guān)信息，包括產(chǎn)品編號(hào)、產(chǎn)品名稱、茶葉山場(chǎng)所在位置、產(chǎn)品的品種、品質(zhì)、包裝規(guī)格、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)數(shù)量、市場(chǎng)參考售價(jià)、企業(yè)網(wǎng)站、聯(lián)系電話、維權(quán)熱線等等信息。

（2）防偽二維條碼申請(qǐng)：茶企業(yè)通過(guò)政府二維條碼防偽網(wǎng)站提交的產(chǎn)品信息，申請(qǐng)防偽二維條碼。市質(zhì)監(jiān)局在接到企業(yè)申請(qǐng)后，采用隨機(jī)抽樣的方式，對(duì)所申批次的茶葉進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，對(duì)通過(guò)檢驗(yàn)的產(chǎn)品批次發(fā)放與生產(chǎn)數(shù)量相符的防偽二維條碼標(biāo)簽。防偽二維條碼標(biāo)簽具有唯一性，并且二維條碼中的信息進(jìn)行了加密處理，只有通過(guò)裝有政府發(fā)布的專用軟件的客戶端才能讀取，以防止二維條碼標(biāo)簽被仿制。

（3）掃描信息記錄：記錄某個(gè)標(biāo)簽被掃描的時(shí)間、掃描手機(jī)號(hào)以及是經(jīng)銷商還是消費(fèi)者掃描。

（4）產(chǎn)品追溯：通過(guò)每份產(chǎn)品唯一的二維條碼標(biāo)簽，追溯產(chǎn)品物流、銷售所在地。

（5）產(chǎn)品銷售區(qū)域統(tǒng)計(jì)：根據(jù)經(jīng)銷商的掃描記錄或消費(fèi)者的掃描記錄，統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品銷售渠道以及分布的地區(qū)，為廠商制定合理、有針對(duì)性的營(yíng)銷與廣告投放策略提供支持。

5 系統(tǒng)核心技術(shù)探討

5.1 二維條碼編碼與解碼技術(shù)研究

二維條碼的生成與解析采用開(kāi)源Zxing實(shí)現(xiàn)。Zxing是Google提供的關(guān)于條碼的解析工具，提供了二維條碼的生成與解析的方法，并可以用于內(nèi)置有攝像頭的移動(dòng)通信設(shè)備以及專用的掃描設(shè)備中。支持多種開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，如 C+、C#、Ruby、Action Script，能夠支持本系統(tǒng)中基于Web、基于window桌面、基于android平臺(tái)手機(jī)、基于Iphone的二維條碼掃描客戶端所需的核心算法要求，為本項(xiàng)目的最終實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)軟件平臺(tái)支持[7]。

5.2 產(chǎn)品防偽策略

目前市場(chǎng)上的茶產(chǎn)品，均使用條形碼作為產(chǎn)品唯一標(biāo)識(shí)，條型碼無(wú)法提供更多關(guān)于產(chǎn)品的信息，一些不法廠商利用管理上的漏洞盜用他人條碼進(jìn)行制假售假。基于二維條碼的產(chǎn)品追溯防偽策略如下：

（1）二維條碼標(biāo)簽的申請(qǐng)、批準(zhǔn)有嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)檢作保障，二維條碼標(biāo)簽的制作、發(fā)放、使用處于一個(gè)封閉的體系中，每個(gè)標(biāo)簽的信息都記錄入政府部門的質(zhì)檢防偽數(shù)據(jù)中心，假的二維條碼標(biāo)簽在數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有相關(guān)記錄，從而從源頭杜絕了標(biāo)簽制假；

（2）消費(fèi)者通過(guò)專用軟件掃描二維條碼標(biāo)簽后，并能直接從二維條碼標(biāo)簽中獲取關(guān)于產(chǎn)品的信息，還可直接通過(guò)手機(jī)訪問(wèn)企業(yè)網(wǎng)站，直接查看產(chǎn)品更詳細(xì)的信息，被盜用的標(biāo)簽無(wú)法用于他人的產(chǎn)品，防止了標(biāo)簽被仿制。消費(fèi)者還可以通過(guò)手機(jī)短信、電話、直接防偽政府的產(chǎn)品防偽驗(yàn)證網(wǎng)站進(jìn)行產(chǎn)品的真?zhèn)尾樵儭?/p>

（3）對(duì)二維條碼標(biāo)簽中的信息進(jìn)行加密處理，只用通過(guò)政府部門發(fā)布的專用掃描軟件才能讀取其中的信息。因?yàn)榧用芩惴ㄊ潜Ｃ艿?，不法商人無(wú)法知道，其自行制作的假冒二維條碼標(biāo)簽，專用的掃描軟件無(wú)法讀??；同理，網(wǎng)絡(luò)上通用的二維碼掃描軟件也無(wú)法識(shí)別真的二維條碼標(biāo)簽，只能專用對(duì)專用，從技術(shù)上對(duì)產(chǎn)品實(shí)施防偽。

在商家、消費(fèi)者掃描鑒別產(chǎn)品真?zhèn)蔚耐瑫r(shí)能提供更多的銷售相關(guān)信息，為企業(yè)的市場(chǎng)營(yíng)銷決策提供更多的支持。

5.3 產(chǎn)品追溯與銷售區(qū)域統(tǒng)計(jì)

本系統(tǒng)借鑒速遞公司對(duì)快件處理的流程模式，通過(guò)對(duì)企業(yè)、商家、消費(fèi)者的掃描記錄進(jìn)行分析，能夠確定產(chǎn)品的流通軌跡。參與商品生產(chǎn)、物流、銷售、消費(fèi)中的每一角色都能夠查詢每份產(chǎn)品的產(chǎn)地、物流過(guò)程、經(jīng)銷商、消費(fèi)的區(qū)域信息，通過(guò)分析能夠?yàn)閺S家的廣告投放以及營(yíng)銷策略提供更多決策支持。同時(shí)，在消費(fèi)者的參與下還能夠快速的確定假冒、仿冒產(chǎn)品的發(fā)生地信息，使政府能夠準(zhǔn)確打假。二維條碼中還提供了直接訪問(wèn)政府、企業(yè)家網(wǎng)站的鏈接，為政府、企業(yè)提供了更多如：展示自身形象、企業(yè)廣告宣傳等空間，在提高政府管理服務(wù)能力與影響力的同時(shí)，還能為地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)更大潛在商機(jī)。

6 結(jié)論

隨著3G網(wǎng)絡(luò)的速度、穩(wěn)定性的不斷提高，基于3G網(wǎng)絡(luò)與二維條碼的茶產(chǎn)品防偽與追溯技術(shù)能夠有效保護(hù)武夷山巖茶品牌，為地方經(jīng)濟(jì)的騰飛與發(fā)展提供技術(shù)支持，有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。隨著RFID芯片價(jià)格的降低，將此技術(shù)與RFID技術(shù)相結(jié)合，其應(yīng)用范圍可覆蓋的領(lǐng)域?qū)⒏鼮閺V闊。

[1] 楊江帆,李閩榕.中國(guó)茶產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告(2010)[M].北京：社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社,2010.

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[3] 何梅芳,凌波.加強(qiáng)后續(xù)監(jiān)管保護(hù) 確保武夷巖茶質(zhì)量安全[J].福建質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督,2010（12）:30-31.

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