王君妤 楊 揚

（南昌理工學(xué)院 江西南昌 330044）

基于物聯(lián)網(wǎng)的蔬菜質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)研究綜述

王君妤 楊 揚

（南昌理工學(xué)院 江西南昌 330044）

本課題的研究以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，通過物聯(lián)網(wǎng)建立人與蔬菜的聯(lián)系，讓蔬菜的生產(chǎn)、加工、儲運、銷售等各個環(huán)節(jié)透明化，菜農(nóng)與監(jiān)管部門更為嚴苛的對蔬菜質(zhì)量安全進行干預(yù)、監(jiān)管和調(diào)節(jié)。消費者最大限度的獲取蔬菜質(zhì)量安全的知情權(quán)，最大程度的保證蔬菜食用的安全。

物聯(lián)網(wǎng) 蔬菜質(zhì)量 溯源系統(tǒng)

引言

蔬菜生產(chǎn)經(jīng)營的規(guī)?；绊懼卟说馁|(zhì)量安全。零散式的蔬菜生產(chǎn)經(jīng)營結(jié)構(gòu)嚴重制約著政府及其有關(guān)部門對蔬菜質(zhì)量安全的監(jiān)管。但是不可否認的是即使蔬菜生產(chǎn)已經(jīng)規(guī)?；?、擴大化，但是其中不乏有生產(chǎn)者一個勁兒追求生產(chǎn)數(shù)量和生產(chǎn)效率，在生產(chǎn)過程中大量地、不合理地使用農(nóng)藥和化肥；出售者也為了更多的追求利益，在蔬菜銷售時縱容腐壞變質(zhì)的蔬菜流入市場。農(nóng)藥殘留超標、蔬菜腐壞變質(zhì)兩大問題的普遍存在造成了嚴重的蔬菜質(zhì)量安全問題。

一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

目前，為了強制性實行農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源制度，以美國為首的一些西方發(fā)達國家陸陸續(xù)續(xù)采用了立法手段。食品及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)的研究問題上，我國研究起步較晚，因此成功的案例也不多見。上海市發(fā)布了“食用農(nóng)產(chǎn)品全程監(jiān)控平臺”；深圳市推行了“IC卡電腦信息管理系統(tǒng)”；北京市構(gòu)建了“食用農(nóng)產(chǎn)品標簽信息管理系統(tǒng)”。［1］

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和運用為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)的建設(shè)帶來了新的希望，提供了技術(shù)基礎(chǔ)。所以，運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來建立健全的、規(guī)范的蔬菜質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)，在蔬菜生產(chǎn)、流通過程中建立統(tǒng)一的信息采集指標、統(tǒng)一的編碼規(guī)則和溯源規(guī)程等有著很大的實用性。這也必將成為食品質(zhì)量安全管理的發(fā)展形勢所趨。

二、設(shè)計目標及方案

1.設(shè)計目標

蔬菜質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)需要記錄生產(chǎn)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的錄入真實性，從根源上保證數(shù)據(jù)的真實有利于提高查詢結(jié)果的準確度。RFID技術(shù)對蔬菜安全質(zhì)量溯源各個環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的采集和讀取更加方便快捷。

2.設(shè)計方案論證

（1）方案一：條形碼

通過改進，不少學(xué)者將條碼技術(shù)應(yīng)用于食品（農(nóng)產(chǎn)品）追溯系統(tǒng)中，在加工車間或是銷售環(huán)節(jié)，通過手持機掃描條碼來獲取產(chǎn)品數(shù)據(jù)。［4］條形碼是我國目前農(nóng)資物流追溯所采用的方式，而條碼技術(shù)的固有缺陷特別明顯。

（2）方案二：RFID標簽

RF1D技術(shù)是一種不僅靈敏度高、使用方便而且特別適合于自動或半自動化控制環(huán)境的應(yīng)用技術(shù)。它的識別過程用不上過多的人工干預(yù)，誤差小。RFID標簽不僅支持只讀工作模式，也可以進行寫入，在惡劣的工作環(huán)境中已然能夠保持很高的精準度。它所具備的獨特優(yōu)越性讓其他識別設(shè)備無法望其項背。主要包括以下幾個方面：

① 讀取方便、識別效率高：信息的捕獲無須光源。RFID系統(tǒng)的有效讀取距離長，特別是內(nèi)設(shè)電源的RFID標簽，它讀取有效距離可以達到30米以上。當RFID—進入耦合磁場，閱讀器就能迅速得到標簽上的數(shù)據(jù)信息，同時如多個標簽同時存在時，讀寫器可以實現(xiàn)批量識別功能。

② 儲存容量大、安全性強∶即使與時下存儲量最大的PDF4n型二維條碼相比，RFID標簽的容量優(yōu)勢仍然十分明顯，根據(jù)用戶的需要，RFID標簽最多可以擴充至數(shù)10K。還可以通過設(shè)計密碼來保護標簽內(nèi)的數(shù)據(jù)不受干擾。防偽性和加密性都要優(yōu)于同類產(chǎn)品。

③ 使用范圍廣：由于RFID獨特的無線通訊方式，保證了標簽在粉塵、油饋或是放射性物質(zhì)對數(shù)據(jù)不受干擾，同時其密閉式的包裝模式也使得其使用壽命遠遠超過了條碼這類的印刷品。

④ 標簽數(shù)據(jù)寫入迅速，實現(xiàn)即時動態(tài)通訊：利用閱讀器不單可以讀取標簽信息，還可以通過編輯功能可以向RFID標簽中植入數(shù)據(jù)，從而賦予其便攜式數(shù)據(jù)交互的功能。同時RFID標簽的頻率一般在50-100HZ左右，只要對應(yīng)的RFID標簽出現(xiàn)在閱讀器的有效范圍內(nèi)，閱讀器將自動對其進行動態(tài)跟蹤和監(jiān)管。

3.可行性分析

（1）需求可行性

溯源系統(tǒng)中，源信息無疑很重要。但是各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)信息的采集也顯得尤為關(guān)鍵。蔬菜產(chǎn)品在流通中各個環(huán)節(jié)的信息量很大，不可能通過手動方式進行信息的錄入，蔬菜質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)中種植、加工、儲運、銷售等重要環(huán)節(jié)中相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集手工錄入工作量太大，浪費太大人力物力，而且還會存在偏差。［2］

（2）經(jīng)濟可行性

現(xiàn)如今，非接觸式IC卡的價格成本方面，由于RFID技術(shù)已趨于成熟，卡片的大批量生產(chǎn)，價格已經(jīng)非常低，投入成本也被大大降低了，考慮實際應(yīng)用環(huán)境，利于蔬菜生產(chǎn)企業(yè)大規(guī)模使用。

目前基本配置的計算機也價格親民，也適合購進使用。

（3）技術(shù)可行性

無線射頻技術(shù)是當前比較成熟的技術(shù)，經(jīng)過數(shù)年的技術(shù)沉淀，射頻識別技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生活中的各個領(lǐng)域，從硬件穩(wěn)定性和軟件支持都是比較不錯的。隨著社會、經(jīng)濟、技術(shù)的成熟，使用RFID技術(shù)對蔬菜質(zhì)量安全進行溯源，實現(xiàn)信息的數(shù)字化，工作的高效化迫在眉睫。

（4）設(shè)計原則

實用性：整個系統(tǒng)的操作的特點是反應(yīng)快速，便于消費者進行蔬菜的溯源查詢，便于各種RFID讀寫器的數(shù)據(jù)采集和讀取。查詢方便、簡捷、高效。

可靠性：蔬菜質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)必須能夠滿足可靠、連續(xù)的運行要求。RFID技術(shù)的可重復(fù)讀寫功能可以讓溯源系統(tǒng)反復(fù)利用，系統(tǒng)穩(wěn)定，易維修。

四、系統(tǒng)總體設(shè)計

本系統(tǒng)設(shè)計主要分為四個模塊，主要用于詳細說明蔬菜安全質(zhì)量溯源信息采集的各個環(huán)節(jié)。如圖1所示：

結(jié)語

蔬菜作為人們每天的必需食品，其質(zhì)量安全已經(jīng)吸引了社會各界關(guān)注的眼球。伴隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和電子技術(shù)等信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)自然得以廣泛應(yīng)用。值得警醒的是，物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)信息化領(lǐng)域的應(yīng)用才剛剛起步，成功案例屈指可數(shù)。因為這些原因，本文開展的研究具有十分寶貴的實用價值并頗具現(xiàn)實意義。

圖1　溯源系統(tǒng)管理模塊總圖

［1］胡鷺，基于物聯(lián)網(wǎng)的蔬菜質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)設(shè)計［D］.南昌理工學(xué)院，2015

［2］施亮，傅澤田，張領(lǐng)先，基于RFID技術(shù)的肉牛養(yǎng)殖質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)研究［J］計算機應(yīng)用與軟件，2010