朱曉冬

摘要 農(nóng)作物生產(chǎn)與安全問(wèn)題自始至終都與人們身體健康利害相關(guān)，也是消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)農(nóng)作物商品時(shí)最關(guān)心的問(wèn)題。農(nóng)作物安全生產(chǎn)溯源系統(tǒng)可以讓消費(fèi)者了解到產(chǎn)品產(chǎn)地、生產(chǎn)過(guò)程、采摘時(shí)間、檢測(cè)結(jié)果等農(nóng)作物的重要信息。本文總結(jié)了農(nóng)作物質(zhì)量安全存在的隱患、追溯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程，以期保障農(nóng)作物質(zhì)量與安全以及消費(fèi)者的合法權(quán)益。

關(guān)鍵詞 農(nóng)作物安全生產(chǎn)；追溯系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào) F322 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2018）01-0280-02

Research on Design of Traceable System for Crop Safety Production

ZHU Xiao-dong

（Beijing University of Agriculture，Beijing 102206）

Abstract Crop production and safety issue is related to the healthy of people from beginning to end，and it is also the most important problem for consumers to buy crop products.The traceable system of crop safety production can make consumers understand the important information of crops including the production area，production process，picking time，test results and so on.This paper summarized the hidden dangers of crop quality and safety，the design and implementation process of traceable system，so as to ensure the quality and safety of crops and the legitimate rights and interests of consumers.

Key words crop safety production；traceable system；design

1 農(nóng)作物質(zhì)量安全存在的隱患

1.1 農(nóng)藥、化肥的施選和施量不當(dāng)

近幾年來(lái)，農(nóng)藥在清除農(nóng)副產(chǎn)品的病菌、蟲(chóng)害、雜草、鼠類(lèi)等方面的調(diào)節(jié)作用越來(lái)越薄弱，因農(nóng)藥施選不當(dāng)引起的安全隱患問(wèn)題數(shù)不勝數(shù)。2017年在山東壽光有一農(nóng)戶因給自家養(yǎng)殖的羊食用了來(lái)自遼寧省沈陽(yáng)的農(nóng)戶種植的大蔥后死亡。經(jīng)過(guò)一番調(diào)查，該農(nóng)戶在沈陽(yáng)種植大蔥逾13.33 hm2，年產(chǎn)大蔥500 t。而喂養(yǎng)羊群的大蔥中含有毒死蜱、甲拌磷等劇毒的農(nóng)藥成分?？梢?jiàn)農(nóng)藥施選、施量不當(dāng)不僅給人們帶來(lái)了不可估量的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也帶來(lái)了農(nóng)作物及其生長(zhǎng)土地的安全隱患。

1.2 生產(chǎn)環(huán)節(jié)監(jiān)控缺失

近年來(lái)，食品加工過(guò)程中存在混雜、偽造、濫竽充數(shù)的問(wèn)題不勝枚舉。更有“瘦肉精”“地溝油”“毒奶粉”等影響惡劣的案件，導(dǎo)致社會(huì)惶惶不安。早在2011年9月，發(fā)生過(guò)1起蒙牛牌低脂高鈣牛奶由于食品生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)監(jiān)管不利，導(dǎo)致飯店賓客在席間開(kāi)啟牛奶時(shí)倒出了1杯發(fā)綠的水。經(jīng)蒙牛企業(yè)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)是由于牛奶在加工期間個(gè)別工序控制不嚴(yán)格，導(dǎo)致了在設(shè)備中混入了細(xì)菌，細(xì)菌經(jīng)發(fā)酵后導(dǎo)致牛奶變質(zhì)。此類(lèi)事情對(duì)社會(huì)和企業(yè)影響巨大，也證明了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的監(jiān)控在食品加工中的重要性。

1.3 保鮮與貯藏技術(shù)落后

生鮮蔬菜為消費(fèi)者食用的主要農(nóng)產(chǎn)品，但從采摘到消費(fèi)者食用需要經(jīng)過(guò)數(shù)天甚至1個(gè)月的遠(yuǎn)程運(yùn)輸。采摘后的農(nóng)產(chǎn)品因放置過(guò)久而發(fā)酵產(chǎn)生的氧化物和異味，對(duì)使用者有致癌作用。2017年《關(guān)于3批次食品不合格情況的通告》文中提到了三只松鼠股份有限公司，其生產(chǎn)的開(kāi)心果經(jīng)檢測(cè)霉菌值超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的1.8倍，原因是農(nóng)產(chǎn)品貯藏和運(yùn)輸條件控制不當(dāng)導(dǎo)致加工用原料受霉菌污染而致霉菌超標(biāo)。

1.4 溯源體系建設(shè)參差不齊

已建立起來(lái)的追溯系統(tǒng)在把控食用商品安全中起到的作用有限，這與中國(guó)缺少的食品供應(yīng)鏈信息平臺(tái)以及社會(huì)群眾對(duì)可追溯系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)度不高有關(guān)。追溯系統(tǒng)在中國(guó)起步較晚、技術(shù)成熟度不足，對(duì)建造科學(xué)的可追溯系統(tǒng)帶來(lái)了一定的阻礙。三鹿公司因其未建立完善的可追溯系統(tǒng)最終引發(fā)2008年“三鹿奶粉”中含有危害人身體健康的三聚氰胺事件。對(duì)于有危害的奶制品沒(méi)有及時(shí)地追溯召回，最終導(dǎo)致事態(tài)愈演愈烈，無(wú)法控制，給社會(huì)和受害者帶來(lái)了巨大的影響和傷害。

2 農(nóng)作物安全生產(chǎn)追溯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)特點(diǎn)與功能

2.1.1 系統(tǒng)主要特點(diǎn)。一是透明性。跟蹤記錄了農(nóng)作物從種植、生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)到最后銷(xiāo)售的各個(gè)環(huán)節(jié)信息與數(shù)據(jù)；時(shí)刻對(duì)農(nóng)作物安全生產(chǎn)及加工流程實(shí)行全面、綜合的監(jiān)控；實(shí)時(shí)監(jiān)控貨物集中地，掃碼過(guò)程全程管控，供事后查詢。二是增效行。人工掃碼、視覺(jué)讀碼，效率提升逾5倍；利用追溯工具，減少風(fēng)險(xiǎn)、成本、時(shí)間；完善流程體系的搭建，實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)、靈活的分析與決策。

2.1.2 子系統(tǒng)功能分析。農(nóng)作物安全生產(chǎn)追溯系統(tǒng)是將系統(tǒng)的各個(gè)關(guān)鍵組成部分分成4個(gè)子系統(tǒng)來(lái)詳細(xì)呈現(xiàn)。這種分工更能清晰展現(xiàn)出農(nóng)作物從生產(chǎn)到加工的業(yè)務(wù)流程。其功能如下。

（1）種植管理子系統(tǒng)。包括農(nóng)產(chǎn)品種植基地?cái)?shù)據(jù)、農(nóng)產(chǎn)品生長(zhǎng)數(shù)據(jù)、農(nóng)藥投放數(shù)據(jù)以及無(wú)公害農(nóng)作物認(rèn)證數(shù)據(jù)四大模塊組成。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品在種植階段的數(shù)據(jù)、各項(xiàng)指標(biāo)和環(huán)境數(shù)據(jù)嚴(yán)格檢測(cè)與把關(guān)[1-2]。農(nóng)作物種植基地進(jìn)行無(wú)公害檢測(cè)后，對(duì)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的土地進(jìn)行施種。在種植過(guò)程中，通過(guò)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控技術(shù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)、農(nóng)藥殘留遠(yuǎn)程檢測(cè)技術(shù)，對(duì)種植基地的土壤條件、灌溉水質(zhì)、空氣成分質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸、數(shù)據(jù)上傳、統(tǒng)計(jì)并對(duì)播種、施肥、灌溉、病蟲(chóng)害防治等農(nóng)務(wù)進(jìn)行詳細(xì)記錄。endprint

（2）加工管理子系統(tǒng)。生產(chǎn)加工信息主要包括采摘記錄、清洗記錄、分割記錄、包裝材料等信息。系統(tǒng)對(duì)農(nóng)作物采收之后的相關(guān)檢測(cè)、包裝材料等加工環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)記錄，保證了加工環(huán)節(jié)的監(jiān)督檢測(cè)。這其中也包含了記錄農(nóng)作物獨(dú)有的生產(chǎn)批號(hào)，以及對(duì)合格農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)批號(hào)打印生成溯源碼的記錄[3]。

（3）倉(cāng)庫(kù)管理子系統(tǒng)。包含了人員操作數(shù)據(jù)、進(jìn)出貨倉(cāng)數(shù)據(jù)、物流數(shù)據(jù)3個(gè)模塊。倉(cāng)庫(kù)是用來(lái)存儲(chǔ)農(nóng)產(chǎn)品的重要場(chǎng)地。未被消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)的商品放到各個(gè)倉(cāng)庫(kù)，其中倉(cāng)庫(kù)工作人員是此系統(tǒng)的核心參與者。倉(cāng)庫(kù)管理操作人員要詳盡地把農(nóng)產(chǎn)品的進(jìn)出庫(kù)情況在系統(tǒng)上進(jìn)行登記，以便對(duì)日后出現(xiàn)的產(chǎn)品問(wèn)題進(jìn)行追溯和查看信息。

（4）銷(xiāo)售管理子系統(tǒng)。大型企業(yè)采購(gòu)銷(xiāo)售和物流配送人員是此系統(tǒng)的核心參與者。負(fù)責(zé)記錄等級(jí)農(nóng)作物的配送和運(yùn)輸情況。包括了供貨商的追溯數(shù)據(jù)以及產(chǎn)生追溯信息的上傳與查看。

以上四大子系統(tǒng)內(nèi)容作為最終呈現(xiàn)農(nóng)作物從生產(chǎn)到銷(xiāo)售的健康履歷報(bào)告的基礎(chǔ)。

2.2 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境

軟件運(yùn)行化境為L(zhǎng)inux操作系統(tǒng)Centos 6.5版本，Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)。硬件運(yùn)行環(huán)境為CPU 2.0G，內(nèi)存1GB，硬盤(pán)500G。

2.3 系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用及實(shí)現(xiàn)

在對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)品追溯的過(guò)程中容易產(chǎn)生農(nóng)作物生產(chǎn)信息或在追溯過(guò)程中不符合產(chǎn)品要求的節(jié)點(diǎn)，以及在系統(tǒng)記錄信息過(guò)程中發(fā)生信息缺失的節(jié)點(diǎn)。其中包括溫濕度傳感、圖像設(shè)備、CO2傳感、土壤水分傳感、光照傳感、無(wú)線傳感、安防人員管理傳感、環(huán)境設(shè)備監(jiān)測(cè)傳感、RFID讀寫(xiě)設(shè)備等節(jié)點(diǎn)，信息的無(wú)縫精確采集以及采集數(shù)據(jù)傳輸是實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物安全生產(chǎn)追溯的關(guān)鍵[4-5]。

2.3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)追溯以及數(shù)據(jù)采集。物聯(lián)網(wǎng)是按事先的約定協(xié)議將物品通過(guò)紅外感應(yīng)器、射頻識(shí)別（RFID）、激光掃描器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、紅外感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通訊、交換信息以及連接來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位、識(shí)別、監(jiān)控、追蹤的一種新型技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)包括3層，分別為實(shí)體感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層以及數(shù)據(jù)應(yīng)用層。

（1）實(shí)體感知層包括RFID標(biāo)簽、紅外線感應(yīng)、讀卡設(shè)備、攝像監(jiān)控儀器等[6]。種植管理系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行標(biāo)識(shí)以及農(nóng)作物、農(nóng)務(wù)基本信息的采集。農(nóng)戶通過(guò)登錄系統(tǒng)PC端后臺(tái)對(duì)感知層讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行查看，包括空氣濕度、空氣溫度、土地濕度、土地濕度、風(fēng)速、水質(zhì)、負(fù)氧離子等數(shù)據(jù)。

（2）網(wǎng)絡(luò)傳輸層是數(shù)據(jù)傳輸與通信的基礎(chǔ)。通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)中，工作人員根據(jù)不同應(yīng)用的需要進(jìn)行信息處理和展示。

（3）數(shù)據(jù)應(yīng)用層是將紅外感應(yīng)器、射頻識(shí)別（RFID）、激光掃描器等相關(guān)技術(shù)與相關(guān)技術(shù)及領(lǐng)域的融合應(yīng)用。在本系統(tǒng)中物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、環(huán)境檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合提供農(nóng)作物到農(nóng)產(chǎn)品的追溯源頭和基礎(chǔ)。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，農(nóng)戶可以在移動(dòng)端設(shè)備中輸入特定位置進(jìn)行農(nóng)場(chǎng)信息的查看，也可以將采集到的數(shù)據(jù)添加到發(fā)布的商品和商品追溯信息當(dāng)中。

2.3.2 二維碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)一物一碼追溯查看。二維碼又稱QR Code-QuickResponse，是一種有規(guī)律的數(shù)據(jù)符號(hào)，由1種或多種預(yù)先設(shè)定好的黑、白2種顏色的圖形組成，是近年來(lái)移動(dòng)設(shè)備上最流行、最普遍的一種編碼方式，QR Code比傳統(tǒng)的BarCode（條形碼）能儲(chǔ)存更多的信息，也能應(yīng)用于多種數(shù)據(jù)類(lèi)型的表示[5]。

二維碼作為全新的存儲(chǔ)傳遞和識(shí)別技術(shù)，應(yīng)用范圍廣泛，常見(jiàn)的應(yīng)用功能有手機(jī)支付、會(huì)員管理、網(wǎng)站跳轉(zhuǎn)、廣告推送、手機(jī)電商，防偽溯源、信息獲取、優(yōu)惠促銷(xiāo)等，這些功能給人們?nèi)粘Ｉ顜?lái)了前所未有的便利，并且已經(jīng)滲透到生活中的各個(gè)方面。本系統(tǒng)結(jié)合二維碼技術(shù)以及無(wú)線感應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)信息獲取以及產(chǎn)品信息追溯的功能[6-7]。

在移動(dòng)端商品詳情頁(yè)面中點(diǎn)擊“更多”，生成商品追溯二維碼，可保存至相冊(cè)進(jìn)行打印以便消費(fèi)者進(jìn)行掃描追溯查詢。消費(fèi)者通過(guò)掃描商品二維碼后會(huì)進(jìn)入Web端界面，界面中展示了農(nóng)作物所在農(nóng)場(chǎng)及生長(zhǎng)信息。通過(guò)掃描二維碼完成了植物從生長(zhǎng)到銷(xiāo)售的履歷追溯，從而保障了消費(fèi)者的合法權(quán)益[8-9]。

3 結(jié)語(yǔ)

農(nóng)作物生產(chǎn)安全追溯系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，使每個(gè)產(chǎn)品擁有了像人一樣的身份ID以及生長(zhǎng)信息。這些信息包含了從“萌芽”到“出生”再到倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸最后銷(xiāo)售各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息，使產(chǎn)品的物流追溯成為可能。通過(guò)本系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可方便查詢到在市場(chǎng)上流通的農(nóng)產(chǎn)品的詳細(xì)信息。系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、銷(xiāo)售等部分節(jié)點(diǎn)進(jìn)行全面實(shí)時(shí)監(jiān)控，消費(fèi)者以及監(jiān)管部門(mén)可通過(guò)農(nóng)產(chǎn)品的“ID”即二維碼識(shí)別出該產(chǎn)品詳細(xì)具體的信息，有益于對(duì)生產(chǎn)加工違規(guī)不合法的商品進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)、監(jiān)督以及召回。避免了以往農(nóng)作物安全生產(chǎn)系統(tǒng)功能單一的局限性而導(dǎo)致監(jiān)管難的問(wèn)題發(fā)生，同時(shí)提升了監(jiān)管效率[10-11]。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 許博明.基于物聯(lián)網(wǎng)的蔬菜質(zhì)量追溯系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京：北京交通大學(xué)，2017.

[2] 飄雪.二維碼橫空出世[N].電腦報(bào)，2013-03-11（014）.

[3] 李友水.基于物聯(lián)網(wǎng)的蔬菜質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].新鄉(xiāng)：河南師范大學(xué)，2016.

[4] 刁海亭.基于新技術(shù)的蔬菜安全預(yù)警與追溯平臺(tái)研究[D].泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014.

[5] 董晶晶.淺談二維碼技術(shù)與應(yīng)用[J].科技資訊，2013（33）：29-30.

[6] 董金.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植和農(nóng)產(chǎn)品信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].武漢：長(zhǎng)江大學(xué)，2013.

[7] 陳俊玲.物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)[J].大眾科技，2011（4）：30-31.

[8] 彭哲.面向物聯(lián)網(wǎng)的RFID與條形碼混合應(yīng)用的蔬菜生產(chǎn)管理與追溯系統(tǒng)[D].廣州：華南理工大學(xué)，2012.

[9] 李真，宋朝陽(yáng).物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用研究[J].軟件，2012，33（6）：125-127.

[10] 衛(wèi)菊紅.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用研究進(jìn)展[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2011，24（12）：50-52.

[11] 熊本海，楊振剛，楊亮，等.中國(guó)畜牧業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2015，31（增刊1）：237-246.endprint