張雨婷，賈男男，王 未

（渤海大學(xué) 軟件與服務(wù)外包學(xué)院 計算機科學(xué)與技術(shù) 遼寧 錦州 121000）

基于物聯(lián)網(wǎng)的食品安全管理平臺的研究

張雨婷1，賈男男2，王 未2

（渤海大學(xué) 軟件與服務(wù)外包學(xué)院 計算機科學(xué)與技術(shù) 遼寧 錦州 121000）

食品安全管理平臺是物聯(lián)網(wǎng)與食品安全相結(jié)合的一個質(zhì)的突破，物聯(lián)網(wǎng)安全管理平臺的建立其主要困難在于保障食品的絕對安全。本文通過通過RFID技術(shù)就追溯食品根源等一系列研究食品安全平臺的方法，闡述了通過物聯(lián)網(wǎng)建成一個可以買賣綠色食品的公開渠道、從根本上解決食品安全問題，論證了物聯(lián)網(wǎng)食品安全管理平臺可以大范圍推廣，得出了對物聯(lián)網(wǎng)與食品安全相結(jié)合建立起來的平臺的研究勢在必行。

食品安全，物聯(lián)網(wǎng)平臺，安全管理系統(tǒng)，追溯

0 引言

食品安全與我們的健康息息相關(guān)，隨著食品安全出現(xiàn)問題，食品安全問題漸漸成為人們關(guān)注的焦點。相關(guān)部門也給食品安全生產(chǎn)企業(yè)，規(guī)定了一些制度要求出廠時加貼QS標志。但隨著一些食品安全事件的發(fā)生，這一手段并沒有使人們打消對食品安全的顧慮。因為問題仍然存在，最有力的方法是從根源解決問題，我們便想到了借用應(yīng)用越來越廣泛的物聯(lián)網(wǎng)。不僅消費者可以清楚的知道、生產(chǎn)的所有相關(guān)流程，而且監(jiān)管部門也可以更有效的監(jiān)督生產(chǎn)和銷售，企業(yè)也會得到更多便利。有相關(guān)的可以檢測的產(chǎn)品，大都停留在食品一般性的驗證真?zhèn)紊?，在食品溯源鏈上開發(fā)不夠。根據(jù)食品溯源問題的技術(shù)需求，系統(tǒng)設(shè)計一方面要考慮到食品生產(chǎn)和食品運輸?shù)恼鎸嵡闆r。

1 介紹

1.1 食品安全

食品安全( Food safety）是指食品不能直接損害人體的健康以及存在損害人體健康的的隱患。同時，食品安全也涉及到了跨學(xué)科領(lǐng)域，它同時探討食品的儲存、加工、售賣等過程中食品的衛(wèi)生和食用安全。不僅如此，食品安全還要求該食品具有相當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)價值。既包括生產(chǎn)、結(jié)果、現(xiàn)實的安全，也要保證經(jīng)營過程中、生產(chǎn)過程中和未來的安全。食品安全的研究在必須滿足食品無毒無害的前提下還要滿足食品符合衛(wèi)生質(zhì)量要求、減少食品引起的急性和慢性中毒以及致癌。

1.2 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)(Internet of things)是信息化時代的重要組成部分和發(fā)展階段。從字面角度講物聯(lián)網(wǎng)就是物物相互連接的互聯(lián)網(wǎng)，進行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)也是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展，它的研究依然以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)和中心，是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上進行蔓延和發(fā)展。利用局域網(wǎng)絡(luò)或者互聯(lián)網(wǎng)把物品與人員通過一種嶄新的方法連接在一起，形成物與物、人與物、人與人之間的互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)體現(xiàn)在：

（1）要求聯(lián)網(wǎng)的“物”要能夠加入互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；（2）“物”必須可以主動識別物與物之間的通信；

（3）所處的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可以自我反饋與自主調(diào)節(jié)的能力。

1.3 食品安全物聯(lián)網(wǎng)

利用物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器、全球定位、RFID等技術(shù)，按約定協(xié)議把食品相關(guān)信息和互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實施監(jiān)控食品的狀態(tài)和衛(wèi)生等信息也可以追本溯源查找食品生產(chǎn)、運輸、銷售等方面的信息，用來管理監(jiān)督食品安全。食品安全物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用到了農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、肉制品、奶制品等的生產(chǎn)、加工、銷售、儲藏、運輸、管理等各個方面。不僅可以大大降低致癌物質(zhì)、致病細菌對人體的侵害也保證了食品的營養(yǎng)價值、新鮮和衛(wèi)生等情況。既是食品的監(jiān)督、管理平臺也是食品的安全保障平臺。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

FRID在國內(nèi)應(yīng)用較廣，應(yīng)用到了農(nóng)業(yè)種植、肉制品等方面。在農(nóng)業(yè)種植中利用傳感技術(shù)實現(xiàn)了智能控溫、加濕、補充光照使農(nóng)產(chǎn)品在源頭環(huán)節(jié)得到了保障，在農(nóng)產(chǎn)品的銷售方面建立相對完善的監(jiān)督銷售機制，在運輸過程中嚴格控制運輸溫度、濕度利用傳感器反映農(nóng)作物的狀態(tài)，使農(nóng)產(chǎn)品從農(nóng)田到餐桌的每一個環(huán)節(jié)得到保障。對于食品安全這一問題，在2010年兩會中溫家寶首次提及物聯(lián)網(wǎng)，許多代表深入討論了物聯(lián)網(wǎng)問題，并建議將其提升到國家的戰(zhàn)略高度并納入“十二五”規(guī)劃中。目前我國物聯(lián)網(wǎng)中，研究RFID的企業(yè)普遍缺乏關(guān)鍵核心技術(shù)，特別是在超高頻RFID方面。從產(chǎn)品出售角度看，RFID的產(chǎn)業(yè)鏈主要由芯片設(shè)計、標簽封裝、讀寫設(shè)備的設(shè)計和制造、系統(tǒng)集成、中間件、應(yīng)用軟件等環(huán)節(jié)組成。目前我國RFID技術(shù)還未成熟，只有極少數(shù)企業(yè)已經(jīng)具備了一定能力。從食品監(jiān)管角度看，養(yǎng)殖過程中進行科學(xué)的喂養(yǎng)、免疫、治療、用藥、生長情況追蹤追溯，屠宰、檢疫過程中進行實時監(jiān)控。在運輸、售賣環(huán)節(jié)利用定位系統(tǒng)、紅外技術(shù)進行定位跟蹤和監(jiān)督管理。最后消費者通過掃描肉制品標簽的二維碼可進行追本溯源，對該肉制品各項生產(chǎn)過程進行追蹤追溯。但還有些許不足，需要加強。

2.2 國外研究現(xiàn)狀

日本大型企業(yè)集團TOPPAN，在其下屬的食品生產(chǎn)加工廠三年前就開始利用RFID進行從原料管理、生產(chǎn)過程到出廠產(chǎn)品等全面的管理。美國啟動了國家動物標識系統(tǒng)（NAIS），通過對養(yǎng)殖場和動物個體或群體轉(zhuǎn)移進行標識，確定其出生地和移動信息，最終保證在發(fā)現(xiàn)外來疫病的情況下，能夠于48小時內(nèi)確定所有與其有直接接觸的企業(yè)。信息管理上，美國NAIS信息系統(tǒng)（其數(shù)據(jù)庫包括國家養(yǎng)殖場信息庫和國家動物記錄信息庫）。澳大利亞NLIS系統(tǒng)使澳實現(xiàn)了畜產(chǎn)品從牧場到屠宰場的全程跟蹤監(jiān)測，獲得歐盟認可，其牛肉對歐出口額超過其他任何國家。日本政府已通過新立法，要求肉牛業(yè)實施強制性的零售點到農(nóng)場的追溯系統(tǒng)，系統(tǒng)允許消費者通過互聯(lián)網(wǎng)輸入包裝盒上的牛身份號碼，獲取他們所購買的牛肉的原始生產(chǎn)信息，作為對瘋牛病的反應(yīng)，該法規(guī)要求日本肉品加工者在屠宰時采集并保存每頭家畜的DNA樣本。

2.3 目前存在的問題

（1）在研發(fā)中對應(yīng)用成本考慮較少，對于食品的追本溯源國內(nèi)大多數(shù)消費者予以認可。但是，由于中國農(nóng)業(yè)機械化水平較低，生產(chǎn)者經(jīng)濟實力相對落后所以絕大多數(shù)生產(chǎn)者無力購買價格昂貴的監(jiān)控設(shè)施以至于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)無法規(guī)模化的展開。

（2）對于中國農(nóng)業(yè)的基本現(xiàn)狀多屬于“小農(nóng)”機制，對于農(nóng)作物銷售、儲存、管理方面考慮較少，所以物聯(lián)網(wǎng)食品管理機制在“小農(nóng)”機制下發(fā)揮十分困難。

（3）物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)需要完善，在物聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議和各種相關(guān)應(yīng)用軟、硬件的發(fā)展仍然不完善，涉及到的傳感器、處理器以及相關(guān)研究需要加速發(fā)展。

（4）物聯(lián)網(wǎng)食品安全追溯方面，到目前為止沒有一個可以上傳共享的數(shù)據(jù)庫，使得各項數(shù)據(jù)采集后沒有形成規(guī)模分享僅限于本實驗區(qū)域的信息共享，同時會導(dǎo)致很多消費者接收到追溯信息后沒有一個可以比對的“標桿”使得追溯結(jié)果并沒有達到預(yù)期效果較多。

（5）中國國土分布較廣，生產(chǎn)區(qū)域自然條件差距較大，導(dǎo)致個性化需求較多很難滿足多元化需求的開發(fā)。

3 自己的方案

3.1 闡述自己的方案

讓廣大群眾接受并認可我們的物聯(lián)網(wǎng)食品安全管理平臺，實質(zhì)上就是在問眾口怎么調(diào)？那么只有爭取盡善盡美，才能實現(xiàn)這一目標，應(yīng)該把它當(dāng)成一個長期的工作目標去實現(xiàn)。目前的狀況是政府管理企業(yè)，企業(yè)管理食品，為了讓人民放心用安全食品，應(yīng)該實現(xiàn)由人們監(jiān)管監(jiān)管政府、監(jiān)管企業(yè)，真正的把主動權(quán)交還給人民。以肉類食品為例子，讓群眾信任并放心使用，主要取決于對食品的了解程度。讓人們相信每個細節(jié)都是可以放心使用的，這樣才可以放心購買。人們需要知道牲畜在什么環(huán)境下養(yǎng)殖，被制成食品之前是否健康，加工及包裝、銷售各個環(huán)節(jié)是否經(jīng)過衛(wèi)生部門檢查并合格；對于原材料企業(yè)、加工企業(yè)、和銷售企業(yè)等一系列相關(guān)企業(yè)，如何了解并深刻認識每個過程背后的風(fēng)險，把有可能出現(xiàn)的食品安全隱患進行有效評估和科學(xué)預(yù)警，判定安全并符合認證；對于質(zhì)量監(jiān)督的工作，在檢驗中做到細致完善，做好問題的預(yù)警，出現(xiàn)問題是快速的找到問題的根源，采取有效文明的控制手段，把不好的影響控制在最小范圍內(nèi)，都是一個團隊?wèi)?yīng)該慎重考慮的。近期今日視點報道，相關(guān)部門檢測京東、淘寶、1號店等網(wǎng)購網(wǎng)站的樣本材料抽查，都存在假貨。還有那些言猶在耳擲地有聲的保證，現(xiàn)在不得不讓人懷疑。有的產(chǎn)品含量與宣傳不符、無3C認證，這是一個惡劣的現(xiàn)象。這些有大部分原因是消費者不能了解商品到售出前一系列步驟，變革已經(jīng)迫在眉睫，對于食品則應(yīng)有更高的標準，必須要做做到的就是管控形式大于或等于實質(zhì)，加強部門間的協(xié)作。我們的平臺至少應(yīng)該有以下的幾個追溯系統(tǒng)：生產(chǎn)加工系統(tǒng)，運輸系統(tǒng)，倉儲系統(tǒng)，配送系統(tǒng)；另外還要設(shè)置客服溝通系統(tǒng)。這幾個系統(tǒng)服務(wù)于群眾，保障群眾的利益也為了我們平臺被大家認可和接受。

（1）生產(chǎn)加工系統(tǒng)：根據(jù)樣本和食品質(zhì)量選擇放心的食品合作方，要求給出是達標食品的證明。如是肉制食品有飼養(yǎng)記錄，和相應(yīng)的管理標準要求建立疫病檔案，沒有超標藥物殘留。在生產(chǎn)過后，要求系統(tǒng)給每個食品打上RFID標識，以確保每個食品的唯一性。這樣就可以準確的檢測食品是否合格，從根源上控制有害人身體的食品進入市場。

（2）運輸系統(tǒng)：有專門的運輸人員或者是與我們平臺合作的運輸公司，負責(zé)運輸食品保障。并需要工作人員記錄產(chǎn)品的來源去向。檢查是否有質(zhì)量檢驗檢測結(jié)果及生產(chǎn)經(jīng)營責(zé)任信息，檢查之后需要在上面標注檢查的相關(guān)人員，這樣就做到了責(zé)任可追究。

（3）倉儲與物流配送系統(tǒng)：把貼有RFID標識的食品進行掃描，出現(xiàn)在購物清單中且信息顯示合格的食品進行分類后入庫。而且RFID高效的信息采集，不僅節(jié)約了時間更能及時的反饋信息。這樣就建立了從生產(chǎn)加工到最后銷售的可靠聯(lián)系，形成系統(tǒng)的追溯服務(wù)。在物流信息中，具體食品信息記錄在食品包裝的標簽上。這樣就利于物流配送員的最后核對，并能讓消費者了解一切想知道的可靠的貨品信息，做到了真正的簽收前“驗貨”。

（4）客服溝通系統(tǒng)：設(shè)置在線客服供消費者咨詢食品，可以及時與客服人員交流，提高成交概率?？头窍M者與廠家之間溝通的橋梁，可以讓消費者了解食品具體信息、幫助消費者查詢食品是否安全，更可以及時反饋客戶的建議及需求。

對于群眾平臺設(shè)置以下幾個功能：數(shù)據(jù)管理，信息查詢，動態(tài)監(jiān)控，統(tǒng)計分析，編碼管理，追溯服務(wù)，系統(tǒng)管理等。這些都為了消費者更好的、更便利的，從源頭了解我們的食品，這是我們對消費群眾的職責(zé)所在。以確保來源可追溯，質(zhì)量可保證，責(zé)任可追究。

3.2 平臺的優(yōu)點

在時代的進步過程中，已經(jīng)進入了信息時代，物聯(lián)網(wǎng)成了快速、便捷的代名詞。而隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，人們也為這些飛速的發(fā)展付出了沉重的代價。耕地的污染；農(nóng)藥和化肥等化學(xué)藥品的濫用；添加劑的濫用；人們開始談食色變，食品安全問題也逐漸成為人們關(guān)注的焦點。尤其是近些年國家對于食品安全問題投入了越來越多的的人力、物力、財力，國家食品安全戰(zhàn)略中就提到了建立中國食品安全需要的科技支撐體系。物聯(lián)網(wǎng)尤其在食品安全監(jiān)管與溯源中扮演著重要角色。物聯(lián)網(wǎng)的食品安全管理平臺的建設(shè)不僅可以實現(xiàn)方便快捷的優(yōu)點，更能實現(xiàn)低成本和隨時隨地購買“從農(nóng)田到餐桌”的新鮮食物。要從根本上解決食品安全問題、提高產(chǎn)品質(zhì)量，不光要完善法制加強監(jiān)管，更應(yīng)有效的解決問題，實現(xiàn)全面放心的買賣一條龍服務(wù)平臺。把物聯(lián)網(wǎng)和食品安全聯(lián)系起來，通過物聯(lián)網(wǎng)建成一個可以買賣綠色食品的公開渠道。通過RFID技術(shù)就可以追溯食品根源，減少乃至避免僵尸肉事件、染色饅頭和毒米粉等事件的發(fā)生。物聯(lián)網(wǎng)對食品安全問題提供了很大助力，為了讓人們食用健康綠色的食物、保證人們身強體健，建立一個讓廣大群眾認可，能長期使用的物聯(lián)網(wǎng)的食品安全管理平臺就刻不容緩。

圖1 食品安全管理平臺系統(tǒng)

4 總結(jié)

食品安全是人們生活的日常保障，物聯(lián)網(wǎng)是生活中的一部分，是時代的代名詞。食品安全與物聯(lián)網(wǎng)必將聯(lián)系到一起，也有很多專家和學(xué)者為之而努力。人們需要一個廣泛認可的大眾平臺，來使用放心健康的食品。不光是應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)成本較低，可以進行大范圍推廣，更可以有一條龍的聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，從生產(chǎn)到賣出物流檢測等服務(wù)，給人心一個保障、給社會一個保障。物聯(lián)網(wǎng)也存在著很大優(yōu)勢，人們也愿意接受更方便放心的購物方式，所以物聯(lián)網(wǎng)的食品安全管理平臺勢必被大家認可。當(dāng)然方案也存在著一定的缺陷。網(wǎng)上食品安全管理平臺不能快速地取得群眾和商家信任，集齊各個廠家的信息所需的時間長，短期效果甚微。但是就長遠的可行性來分析，相信物聯(lián)網(wǎng)食品安全管理平臺將來會被群眾所認可，大家所喜歡。

[1] 柴欣. 物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)在現(xiàn)代食品物流中的應(yīng)用—基于某企業(yè)內(nèi)食品安全管理追溯系統(tǒng)的分析[J]. 物流工程與管理, 2012 (8): 45-46.

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A Research of Management Platform Base on Food Safety of Internet of Things

ZHANG Yu-ting1, LIU Chun-xiao2, JIA Nan-nan2, WANG Wei2
(BOHAI University, Software and Service Outsourcing Institute computer science ,Jinzhou 121000, China)

The platform of food safety management is a thorough breakthrough which combines internet with food safety. The difficult to establish the platform of Internet Security Administration is to guarantee the absolute safety of food. This article, by the method of tracing food source through FRID, to study the platform of food safety, illustrate how to build a public channel for buying and selling green food which fundamentally solve the problem of food safety, demonstrate that Internet Security Administration can be promoted in an broad range, and conclude that it is imperative of the study to the platform combined Internet with food safety.

Food safety; The Internet of things platform; Security management system; Retrospect

TP311.5

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2016.12.027

張雨婷(1995-)，女，主要研究方向：物聯(lián)網(wǎng)與食品安全管理平臺的聯(lián)系。賈男男(1995-)，女，遼寧省鐵嶺市，本科；王未(1995-)，男，遼寧省葫蘆島市，本科。

本文著錄格式：張雨婷，賈男男，王未. 基于物聯(lián)網(wǎng)的食品安全管理平臺的研究[J]. 軟件，2016，37（12）：129-132