李 引,羅海飆，劉東成，歐陽韻雄，陳健彬，袁 峰

(廣州中國科學(xué)院軟件應(yīng)用技術(shù)研究所，廣東 廣州 511458)

0 引 言

食品安全問題已經(jīng)成為一個(gè)全球范圍內(nèi)的重大社會問題。從20世紀(jì)末歐洲爆發(fā)的瘋牛病(Bovine Spongiform Encephalopathy, BSE)[1]事件，2008年中國奶制品三聚氰胺污染事件，到2013年法國的馬肉事件[2]，以及近年來的禽流感、地溝油、蘇丹紅等食品安全事件[3]，可突顯食品安全問題的嚴(yán)峻性。2015年WHO對全球食源性疾病情況的一次廣泛調(diào)查表明[4],因?yàn)槭称肺廴締栴}每年全球幾乎每10人中就有1人因吃到被污染的食物而生病，導(dǎo)致42萬人死亡,其中5歲以下兒童占比約30%。此外，WHO在全球進(jìn)行的健康狀況調(diào)查表明[5]，100多個(gè)國家正在快速轉(zhuǎn)變成為非傳染性疾病和損傷致死比例更高的國家。在22個(gè)欠發(fā)達(dá)國家中，70%或更多的壽命縮減仍是由于傳染病和相關(guān)疾病。同時(shí)，在47個(gè)國家(大多為高收入國家)中，非傳染性疾病和損傷是造成90%的壽命縮減的原因。這充分說明，食品安全問題非常嚴(yán)峻，食品行業(yè)缺乏對食品安全的檢測方法和質(zhì)量控制措施。建立食品追溯體系，從農(nóng)產(chǎn)品種植、畜牧養(yǎng)殖，到食品生產(chǎn)、加工，再到銷售流通整個(gè)食品供應(yīng)鏈進(jìn)行監(jiān)督、管理和追蹤，被認(rèn)為是確保食品安全的一個(gè)重要手段[6-10]，可以有效防控食源性疾病的發(fā)生。

因此世界各國積極建立食品可追溯制度。最早是歐盟在1997年建立牛肉產(chǎn)品溯源管理系統(tǒng)[11]以應(yīng)對瘋牛病事件，首先提出了食品行業(yè)的溯源管理理念，2002年更進(jìn)一步將追溯范圍擴(kuò)大到全部食品。美國2002年提出“實(shí)行從農(nóng)場到餐桌風(fēng)險(xiǎn)管理”[12]并要求企業(yè)必須建立食品可追溯制度。日本2003年開始對牛肉產(chǎn)品進(jìn)行追溯管理[13]。這些食品追溯體系實(shí)際上形成了新的非關(guān)稅貿(mào)易壁壘。為應(yīng)對國際食品安全管理及食品貿(mào)易的新變化，澳大利亞、新西蘭、加拿大等國也相繼建立了本國畜牧類產(chǎn)品的溯源管理。中國也在2000年后開始逐步探索建立可追溯體系[14-16]，首先選擇在大宗食品——豬肉上試點(diǎn)實(shí)施，隨后向牛、羊、蔬菜等品種逐步推廣。先后在北京、上海、南京和山東等地進(jìn)行試點(diǎn)并逐步推行。

由國際物品編碼協(xié)會(EAN)和美國統(tǒng)一代碼委員會(UCC)推出的EAN·UCC系統(tǒng)[17-18]，是目前使用最多的食品跟蹤和追溯系統(tǒng)，被歐盟、美國等地區(qū)廣泛應(yīng)用于食品與飲料、肉制品和魚制品等的追溯系統(tǒng)。EAN·UCC系統(tǒng)主要包括3個(gè)部分的內(nèi)容：編碼系統(tǒng)、數(shù)據(jù)載體(如條形碼)和數(shù)據(jù)交換(如電子數(shù)據(jù)交換EDI)。通過EAN·UCC系統(tǒng)就可以對食品供應(yīng)鏈的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的標(biāo)識，建立起對各環(huán)節(jié)信息的管理、傳遞和交換，實(shí)現(xiàn)對食品有效的跟蹤和追溯。荷蘭建立了針對肉蛋制品的綜合生產(chǎn)鏈管理系統(tǒng)(Integrale Keten Beheersing，IKB)[19]，它是一種質(zhì)量檢測和控制系統(tǒng)，其目的是保證生產(chǎn)鏈中所有重要活動都在受控情況下進(jìn)行。英國政府建立了基于互聯(lián)網(wǎng)的家畜跟蹤系統(tǒng)(Cattle Tracing System,CTS)[20-21]，此系統(tǒng)記錄了獲得身份證的家畜從出生到死亡的轉(zhuǎn)欄情況，以便這些家畜可以隨時(shí)被追蹤定位。澳大利亞的國家牲畜標(biāo)識計(jì)劃(Australia’s National Live Stock Identification System,NLIS)[22]是澳大利亞的家畜標(biāo)識和可追溯系統(tǒng)，它是一個(gè)永久性的身份系統(tǒng)，能夠追蹤家畜從出生到屠宰的全過程。家畜個(gè)體采用經(jīng)NLIS認(rèn)證的耳標(biāo)或瘤胃標(biāo)識球來標(biāo)識身份。澳大利亞更進(jìn)一步基于GSI標(biāo)準(zhǔn)建立快速消費(fèi)者反應(yīng)系統(tǒng)(Efficient Consumer Response Australia,ECRA)[23]用于追溯食品、酒類和其它產(chǎn)品的供應(yīng)鏈情況，并能在發(fā)起產(chǎn)品回收后讓監(jiān)管部門和相關(guān)企業(yè)實(shí)時(shí)追蹤產(chǎn)品的流通情況[24]。新西蘭隨后也采納了這一系統(tǒng)。加拿大先建立加拿大家畜追溯系統(tǒng)(Canadian Livestock Tracking System，CLTS)[25]用于追蹤家畜，尤其牛的流通全過程，CLTS成功后又推廣到農(nóng)產(chǎn)品追溯，建立了加拿大國家農(nóng)業(yè)和食品安全追溯系統(tǒng)(National Agriculture and Food Traceability System,NAFTS)[26]。

在中國，目前已經(jīng)建立了多個(gè)食品追溯系統(tǒng)，其中最大的是國家食品(產(chǎn)品)安全追溯平臺[27-28]。該平臺由中國物品編碼中心建設(shè)，自2007年起開始收集產(chǎn)品編碼，當(dāng)前可追溯產(chǎn)品數(shù)量為71225540個(gè)，是中國目前產(chǎn)品數(shù)量最齊全的追溯平臺，接收31個(gè)省級平臺上傳的質(zhì)量監(jiān)管與追溯數(shù)據(jù)。由工業(yè)和信息化部消費(fèi)品工業(yè)司建設(shè)的食品工業(yè)企業(yè)質(zhì)量安全追溯平臺[29]，目前為試運(yùn)行階段，可以查詢伊利、完達(dá)山、三元、雅士利、明一和輝山等6家企業(yè)2014年6月1日以后生產(chǎn)的嬰幼兒配方乳粉質(zhì)量安全追溯數(shù)據(jù)。消費(fèi)者只要通過智能手機(jī)掃描產(chǎn)品二維碼，或在平臺網(wǎng)站輸入產(chǎn)品編號，即可追溯查詢產(chǎn)品的生產(chǎn)、檢驗(yàn)、監(jiān)管和消費(fèi)環(huán)節(jié)。由中國農(nóng)墾經(jīng)濟(jì)發(fā)展中心研發(fā)的農(nóng)墾農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全信息網(wǎng)[30]目前在5個(gè)省市從畜產(chǎn)品做起，進(jìn)行追溯平臺的試運(yùn)行。此外，地方政府也相繼建立了自己的食品追溯平臺，如四川建立的四川農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量信息追溯平臺[31]，以農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈信息(原料來源——加工過程——成品檢驗(yàn)——物流渠道——銷售地點(diǎn))電子記錄為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)茶葉、檸檬、羊肉、水果等農(nóng)產(chǎn)品從原料到銷售的全過程追溯。安徽省食品安全追溯平臺[32]重點(diǎn)圍繞嬰幼兒配方食品、肉制品、乳制品、食用植物油、白酒等食品建立從原料到銷售全過程的追溯體系。上海市食品安全信息追溯平臺[33]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對糧食、水果、食用油、畜產(chǎn)品、水產(chǎn)品、蔬菜、乳品等進(jìn)行從生產(chǎn)、流通到終端消費(fèi)全周期的追溯，并與監(jiān)管部門合作實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品監(jiān)管信息的導(dǎo)入。數(shù)量更為眾多的食品追溯系統(tǒng)是食品企業(yè)自建或第三方如行業(yè)協(xié)會等建立的食品溯源平臺。如中國蜂產(chǎn)品協(xié)會主辦的蜂產(chǎn)品溯源信息管理平臺[34]，在平臺“蜂產(chǎn)品追溯碼”處輸入商品條碼+產(chǎn)品批次號即可查詢產(chǎn)品詳情、原料詳情及來源。伊利牛奶企業(yè)建立了從奶牛養(yǎng)殖、產(chǎn)品生產(chǎn)加工到物流配送等環(huán)節(jié)的追溯體系[35]?；趥€(gè)人手持終端(Personal Digital Assistant,PDA)和移動通信技術(shù)研發(fā)的天津市豬肉質(zhì)量溯源平臺[36]，實(shí)現(xiàn)了正向追蹤和反向追溯?；赗FID、QR Code和NFC技術(shù)研發(fā)的肉食品供應(yīng)鏈追溯系統(tǒng)[37]實(shí)現(xiàn)了肉食品在飼養(yǎng)、加工階段的正向追蹤和逆向追溯。

綜上所述，當(dāng)前大部分食品溯源系統(tǒng)只進(jìn)行一種或少數(shù)幾種食品的生產(chǎn)過程追溯，包括其原材料進(jìn)貨和生產(chǎn)加工過程，目的主要在于質(zhì)量監(jiān)控和滿足相關(guān)食品監(jiān)管規(guī)定。流通過程由于涉及其它企業(yè)，在沒有足夠動力或外力強(qiáng)制下，流通企業(yè)通常不會上報(bào)流通數(shù)據(jù)。因此，歐盟、美國、加拿大等國出臺了一系列法規(guī)[38-40]來敦促或強(qiáng)制食品生產(chǎn)流通全過程的數(shù)據(jù)上報(bào)和追溯。我國也在擬定相關(guān)法規(guī)[41-45]。此外，監(jiān)管部門的數(shù)據(jù)通常不會對企業(yè)或行業(yè)協(xié)會建立的食品追溯系統(tǒng)開放，因此大多數(shù)追溯系統(tǒng)并不能向消費(fèi)者提供監(jiān)管部門的檢驗(yàn)檢疫信息。

本文設(shè)計(jì)的面向食品產(chǎn)品生產(chǎn)生命全周期的食品電子追溯平臺系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)在于：

1)本文所研發(fā)的食品電子溯源平臺(以下簡稱平臺)是少數(shù)幾個(gè)在國內(nèi)將食品生產(chǎn)和流通全供應(yīng)鏈以及監(jiān)管部門數(shù)據(jù)打通的食品追溯平臺之一，并首次建立一個(gè)統(tǒng)一的商品流通數(shù)據(jù)池，生產(chǎn)企業(yè)、流通企業(yè)、監(jiān)管部門以商品碼、追溯碼和生產(chǎn)日期為依據(jù)，向數(shù)據(jù)池記錄商品生產(chǎn)生命全周期信息?；诖诵畔?，包括消費(fèi)者在內(nèi)的用戶不僅可以像多數(shù)食品溯源系統(tǒng)那樣查詢到該產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家、日期和地址等產(chǎn)品信息，還可以查詢到該產(chǎn)品的檢驗(yàn)檢疫信息等隸屬于監(jiān)管部門的數(shù)據(jù)，提高了產(chǎn)品監(jiān)管信息的透明度，有助于提升消費(fèi)者對產(chǎn)品的信任度。

2)基于統(tǒng)一的商品流通數(shù)據(jù)池，平臺可以向食品供應(yīng)鏈上的各個(gè)企業(yè)提供產(chǎn)品銷量分析、產(chǎn)品存量分析、保質(zhì)期提醒和庫存量提醒等企業(yè)增值服務(wù)。而多數(shù)食品溯源系統(tǒng)只能提供食品從原材料進(jìn)貨、食品生產(chǎn)到廠家出貨的信息，不能做到生產(chǎn)流通全過程的大數(shù)據(jù)分析。

3)平臺采用分布式體系架構(gòu)，構(gòu)建分布式數(shù)據(jù)中心，其上建立SaaS平臺，支持多租戶系統(tǒng)，提供以租戶為單位的定制化軟件服務(wù)。SaaS平臺采用多租戶共享技術(shù)在租戶間共享人力、設(shè)備等資源，采用面向構(gòu)件的方法進(jìn)行多租戶的個(gè)性化。

4)平臺基于最新的國家食品藥品監(jiān)督管理總局?jǐn)M定的食品安全電子溯源標(biāo)識信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、食品安全電子溯源物聯(lián)網(wǎng)信息數(shù)據(jù)庫服務(wù)接口標(biāo)準(zhǔn)、食品安全電子溯源解析服務(wù)接口標(biāo)準(zhǔn)、食品安全電子溯源物聯(lián)網(wǎng)信息目錄服務(wù)接口標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)，保證了平臺接口的標(biāo)準(zhǔn)性。

5)平臺首次建立了多行業(yè)(廣東省重點(diǎn)監(jiān)管產(chǎn)品嬰幼兒配方乳粉、嬰幼兒配方食品、食用油、酒類)的食品溯源編碼及拆分、解析、轉(zhuǎn)換的機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識編碼，并通過與中國物品編碼中心合作，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)食品全品種可查詢。而國內(nèi)大多數(shù)現(xiàn)有食品電子溯源系統(tǒng)是基于企業(yè)自身或行業(yè)內(nèi)部的編碼規(guī)則建立。

6)平臺提供多種方式的掃碼和查詢，包括支持多種移動設(shè)備的APP、微信小程序、自助終端的掃碼或手工輸入，以及Web平臺手工輸入方式進(jìn)行掃碼和查詢，提高了用戶查詢的可操作性和便利性。

1 廣東省食品電子溯源現(xiàn)狀、需求及相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)

1.1 廣東省食品電子溯源現(xiàn)狀

廣東省近幾年在食品藥品監(jiān)管信息化建設(shè)上取得了較大的發(fā)展，超過95%的地市實(shí)現(xiàn)了光纖網(wǎng)絡(luò)接入，帶寬基本保證在100 MB以上，目前21個(gè)地市都建設(shè)了各自的食品藥品監(jiān)管公眾服務(wù)網(wǎng)站，珠三角大部分城市已經(jīng)建成了自有的食品藥品監(jiān)管信息體系、平臺和系統(tǒng)，為全省的食品藥品監(jiān)管和食品安全溯源提供了扎實(shí)的基礎(chǔ)。2014年，廣東省完成開發(fā)并開放了嬰幼兒配方乳粉監(jiān)管平臺、生產(chǎn)流通企業(yè)追溯平臺、公眾查詢平臺以及公眾查詢、經(jīng)營戶移動終端APP等功能，在全國率先實(shí)現(xiàn)了嬰幼兒配方乳粉從生產(chǎn)、流通到銷售終端的全程可追溯。2015年開始推進(jìn)酒類電子追溯系統(tǒng)建設(shè)，同年完成了智慧食藥監(jiān)基礎(chǔ)平臺的一期建設(shè)。智慧食藥監(jiān)基礎(chǔ)平臺依托云平臺，為監(jiān)管人員配備移動終端，構(gòu)建了全省共享的統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心，部署了GIS地理信息系統(tǒng)、監(jiān)管、檢驗(yàn)檢測等系統(tǒng)。

盡管廣東省食品質(zhì)量安全追溯建設(shè)取得了一定的成效，但依然存在多種問題，例如全省食品信息化建設(shè)碎片化，溯源信息內(nèi)容不規(guī)范、信息流程不一致；一些企業(yè)生產(chǎn)、流動、零售環(huán)節(jié)以及一些地區(qū)的監(jiān)管環(huán)節(jié)并未完全使用信息化手段進(jìn)行管理等；現(xiàn)有食品質(zhì)量溯源系統(tǒng)多以大企業(yè)自建為主，中小企業(yè)缺乏動力和能力建設(shè)溯源系統(tǒng)等問題。

針對以上問題，平臺采用分布式體系架構(gòu)，融合已建溯源平臺、企業(yè)溯源系統(tǒng)、第三方溯源系統(tǒng)等，依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對嬰幼兒配方食品(乳粉、谷粉)、食用油、酒類、水產(chǎn)品等大宗食品從生產(chǎn)、流通、銷售等各環(huán)節(jié)建立標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)采集技術(shù)和追溯機(jī)制，提供廣東省食品溯源服務(wù)的統(tǒng)一入口。同時(shí)，通過國家溯源平臺，與江蘇省溯源平臺進(jìn)行食品溯源信息互聯(lián)互通，建立跨省食品溯源示范應(yīng)用。

1.2 基于食品生產(chǎn)全周期的食品追溯業(yè)務(wù)需求

整個(gè)食品生產(chǎn)周期分為原料環(huán)節(jié)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)、成品出廠及流通和終端銷售環(huán)節(jié)。對于全周期的信息管理，需要對全周期內(nèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。對于大企業(yè)，這些數(shù)據(jù)采集一般由自建的ERP系統(tǒng)處理，或者進(jìn)入本文研發(fā)的溯源SaaS云服務(wù)進(jìn)行處理。表1為食品生產(chǎn)全周期的各環(huán)節(jié)需要管理的信息。

表1 食品生產(chǎn)全周期的各環(huán)節(jié)需要管理的信息

食品生產(chǎn)全周期需要管理的信息原料環(huán)節(jié)供應(yīng)商信息、原材料的來料檢驗(yàn)(原材料名稱、批號、生產(chǎn)時(shí)間、數(shù)量等)、入庫時(shí)間等生產(chǎn)環(huán)節(jié)在加工和制造過程通過溫度、濕度傳感器實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的關(guān)鍵信息的紀(jì)錄、各個(gè)環(huán)節(jié)的檢測和檢查信息的記錄、最終產(chǎn)品加工完成后入庫時(shí)間的管理等成品出廠環(huán)節(jié)成品的出廠信息即成品的出廠時(shí)間、產(chǎn)品的出貨記錄(出貨批次、種類、數(shù)量、價(jià)格等)、發(fā)貨所到的供應(yīng)商信息等成品流通環(huán)節(jié)產(chǎn)品出廠信息、產(chǎn)品的入庫信息、產(chǎn)品的出庫信息等終端銷售環(huán)節(jié)結(jié)賬商品追溯碼、結(jié)賬商品條碼、商品種類、結(jié)賬時(shí)間等

一般酒類、食用油、嬰幼兒配方食品具有條形碼(商品碼)、生產(chǎn)日期或生產(chǎn)批次、箱碼和追溯碼中的一種或多種標(biāo)識。其中追溯碼是商品單品的唯一身份標(biāo)識，追溯碼的載體可以是二維碼、RFID、NFC等多種方式。生產(chǎn)企業(yè)或經(jīng)銷商必須在出貨或進(jìn)貨的限定時(shí)間內(nèi)填寫完整產(chǎn)品的包裝信息，包括數(shù)量、生產(chǎn)日期、箱碼或追溯碼。流通或餐飲企業(yè)在進(jìn)貨、銷售與領(lǐng)用時(shí)必須填寫產(chǎn)品的包裝信息，包括數(shù)量、生產(chǎn)日期、箱碼或追溯碼。系統(tǒng)平臺提供按商品條碼+生產(chǎn)日期、箱碼和追溯碼3種方式進(jìn)行追溯。追溯可查看的內(nèi)容包括各個(gè)環(huán)節(jié)的進(jìn)銷存信息、監(jiān)管信息、生產(chǎn)信息、原料信息、檢驗(yàn)檢測信息等。

本平臺對酒類、食用油、嬰幼兒配方食品由表2所示的一種或多種產(chǎn)品標(biāo)識信息對產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)識。

表2 食品的產(chǎn)品標(biāo)識

產(chǎn)品標(biāo)識定義示例商品碼(條形碼)俗稱69碼,產(chǎn)品有各自企業(yè)定義的條形碼,可以對每一種類的產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)識生產(chǎn)日期生產(chǎn)日期指的是產(chǎn)品每家生產(chǎn)企業(yè)對產(chǎn)品有生產(chǎn)批號,可以對生產(chǎn)批次進(jìn)行標(biāo)識2015/07/28生產(chǎn)批次生產(chǎn)批次指的是商品在一定時(shí)期內(nèi)的生產(chǎn)序列號。對于省外、進(jìn)口的商品一般按照生產(chǎn)日期進(jìn)行追溯2015/07/28箱碼企業(yè)可在包裝箱上進(jìn)行賦碼,箱碼則作為包裝箱的身份唯一標(biāo)識。箱碼目前是各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)自定義編碼,所以不同企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品箱碼可能存在重復(fù)的情況Box123456追溯碼(溯源碼)追溯碼是商品單品的唯一身份標(biāo)識,追溯碼的載體可以是二維碼、RFID、NFC等多種方式。目前各個(gè)生產(chǎn)廠家的追溯碼的規(guī)則不同、追溯碼的體現(xiàn)方式也不同,食品生產(chǎn)廠家遍布全國,統(tǒng)一追溯碼規(guī)則和形式?jīng)]有可行性。追溯碼目前是各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)自定義編碼,所以不同企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品追溯碼可能存在重復(fù)的情況

對廣東省內(nèi)的酒類、食用油、嬰幼兒配方食品生產(chǎn)企業(yè)自建或根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)擬定的各種標(biāo)識，本平臺能根據(jù)企業(yè)和食品安全電子溯源標(biāo)準(zhǔn)提供的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)對食品標(biāo)識進(jìn)行編碼及拆分、解析和轉(zhuǎn)換，形成統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識。還通過與中國物品編碼中心[27]合作，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)食品全品種可查詢。

1.3 平臺系統(tǒng)設(shè)計(jì)所依據(jù)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)

平臺系統(tǒng)主要依據(jù)“GB/T 22003-2008食品安全管理體系審核與認(rèn)證機(jī)構(gòu)要求”[46]、“CFDAB/T 0101-2014食品藥品監(jiān)管信息化標(biāo)準(zhǔn)體系”[47]和“國家重點(diǎn)食品(產(chǎn)品)質(zhì)量安全追溯物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系”[48]進(jìn)行總體規(guī)劃。

食品安全電子溯源標(biāo)識信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)根據(jù)“國家重點(diǎn)食品(產(chǎn)品)質(zhì)量安全追溯物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系”和“食品安全電子溯源標(biāo)識信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)”[49]設(shè)定。標(biāo)準(zhǔn)體系約定了食品追溯碼包括使用國際物品編碼協(xié)會(The Global Language of Business,GS1)標(biāo)準(zhǔn)的編碼、電子產(chǎn)品編碼(Electronic Product Code,EPC)和食品安全電子溯源(China Food Safety Trace,CFST)編碼。

數(shù)據(jù)庫服務(wù)接口依據(jù)“食品安全電子溯源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)接口標(biāo)準(zhǔn)”[50]進(jìn)行設(shè)定。食品安全電子溯源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)接口(Internet of Things Information Services，iotIS)提供了食品安全電子溯源物聯(lián)網(wǎng)信息數(shù)據(jù)庫服務(wù)對外的交互功能。通過符合該標(biāo)準(zhǔn)的接口，不同的應(yīng)用程序都可以創(chuàng)建和共享事件數(shù)據(jù)，能夠使業(yè)務(wù)合作伙伴之間通過網(wǎng)絡(luò)交換食品電子溯源的相關(guān)數(shù)據(jù)。在本項(xiàng)目中，iotIS接口還對企業(yè)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，然后上報(bào)給省級平臺。

電子溯源解析服務(wù)根據(jù)“食品電子溯源解析服務(wù)(iotNS)接口標(biāo)準(zhǔn)”[51]進(jìn)行設(shè)定。物聯(lián)網(wǎng)解析服務(wù)(Internet of Things Name Service，iotNS)設(shè)定了食品電子溯源解析服務(wù)接口系統(tǒng)架構(gòu)、終端用戶查詢接口、iotNS查詢接口以及iotNS注冊接口。iotNS由編碼服務(wù)和物聯(lián)網(wǎng)域名解析服務(wù)2個(gè)部分組成。物品編碼解析是指終端用戶提交的標(biāo)識行為編碼類型，iotNS對該標(biāo)識通過異構(gòu)標(biāo)識識別算法進(jìn)行識別，確認(rèn)該標(biāo)識所對應(yīng)iotDS地址的過程。物聯(lián)網(wǎng)域名解析服務(wù)是指終端用戶提交的標(biāo)識為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)址類型，iotNS對該標(biāo)識進(jìn)行域名解析的過程。

物聯(lián)網(wǎng)目錄服務(wù)(Internet of Things Discovery Service，iotDS)由“食品安全電子溯源物聯(lián)網(wǎng)信息目錄服務(wù)(iotDS)接口標(biāo)準(zhǔn)”[52]定義。當(dāng)單品的信息分布在不同的iotIS上時(shí)，通過iotDS的物聯(lián)網(wǎng)信息目錄服務(wù)可以獲得與單品相關(guān)的所有iotIS的訪問方式信息。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)總體框架

平臺總體框架如圖1所示，底層采用分布式體系架構(gòu)，構(gòu)建分布式追溯數(shù)據(jù)中心，其上建立企業(yè)追溯數(shù)據(jù)交換服務(wù)模塊、生產(chǎn)經(jīng)營監(jiān)管服務(wù)模塊、公眾溯源服務(wù)模塊共3個(gè)模塊。其中企業(yè)追溯數(shù)據(jù)交換服務(wù)模塊建立了SaaS平臺，支持企業(yè)在其上部署數(shù)據(jù)交換服務(wù)或接入其私有化系統(tǒng)。融合已建溯源平臺、企業(yè)溯源系統(tǒng)、第三方溯源系統(tǒng)等，依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從生產(chǎn)、流通、銷售等各環(huán)節(jié)抽取和整合數(shù)據(jù)，搭建為企業(yè)、監(jiān)管部門和公眾食品溯源服務(wù)的統(tǒng)一門戶，提供移動終端、自助終端、Web端等多種終端支持，服務(wù)于食品安全監(jiān)管部門、社會公眾和生產(chǎn)流通銷售各環(huán)節(jié)的企業(yè)。

圖1 系統(tǒng)總體框架

2.2 系統(tǒng)功能框架

系統(tǒng)功能架構(gòu)如圖2所示，統(tǒng)一入口用于分別提供企業(yè)、監(jiān)管、公眾的追溯相關(guān)功能入口。

圖2 系統(tǒng)功能架構(gòu)圖

食品追溯服務(wù)主要分為企業(yè)追溯數(shù)據(jù)交換服務(wù)、生產(chǎn)經(jīng)營監(jiān)管服務(wù)、公眾溯源服務(wù)3個(gè)部分。企業(yè)追溯數(shù)據(jù)交換服務(wù)覆蓋生產(chǎn)、流通企業(yè)的業(yè)務(wù)要求，提供生產(chǎn)、進(jìn)貨、銷售、退貨、庫存等事件數(shù)據(jù)的管理功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)銷售地域分布圖，可統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品銷量情況，提供給生產(chǎn)和流通企業(yè)參考。在食品流通的過程中，檢測報(bào)告將隨供應(yīng)鏈逐級發(fā)布，供下游企業(yè)參考和審核。當(dāng)發(fā)現(xiàn)食品出現(xiàn)安全問題時(shí)，企業(yè)可通過系統(tǒng)立即發(fā)布召回，通知下游正在銷售和使用的節(jié)點(diǎn)。

生產(chǎn)經(jīng)營監(jiān)管服務(wù)主要為各級監(jiān)管人員提供多種方式的食品產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理和監(jiān)控等功能，包括企業(yè)信息管理、產(chǎn)品信息管理、食品流向追溯、應(yīng)急處置、召回管理、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等模塊。

公眾追溯服務(wù)為消費(fèi)者和社會公眾提供食品追溯查詢的功能，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)監(jiān)管產(chǎn)品可追溯，全品種產(chǎn)品可查詢，建設(shè)了公眾服務(wù)網(wǎng)站和公眾服務(wù)APP，消費(fèi)者可獲取完善的食品追溯信息以及投訴建議、購買登記等其他相關(guān)服務(wù)。

食品追溯數(shù)據(jù)中心由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)2個(gè)部分組成。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括食品企業(yè)信息和產(chǎn)品名錄信息，在企業(yè)注冊和錄入產(chǎn)品時(shí)直接產(chǎn)生。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包括流通、檢驗(yàn)、生產(chǎn)、領(lǐng)用、購買等，采集各平臺業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

食品追溯數(shù)據(jù)中心是可追溯系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分，通過SaaS模式對企業(yè)和食品的生產(chǎn)、流通、監(jiān)管等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分布式的存儲，并對接食品藥品監(jiān)管數(shù)據(jù)中心以及第三方追溯平臺的數(shù)據(jù)，同時(shí)結(jié)合企業(yè)上報(bào)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了與國家、廣東省等相關(guān)食品監(jiān)管和追溯信息的共享，與各環(huán)節(jié)企業(yè)實(shí)際數(shù)據(jù)的匯聚聯(lián)動。

2.3 面向多租戶的SaaS平臺

溯源平臺可向企業(yè)用戶提供數(shù)據(jù)上傳、追溯、查詢等數(shù)據(jù)服務(wù)以及為企業(yè)尤其是中小企業(yè)提供ERP服務(wù)等功能。不同的企業(yè)有不同的需求，因此需要平臺能夠根據(jù)平臺租戶的需求提供以租戶為單位的定制化軟件服務(wù)。這里租戶是指SaaS平臺中具有共性需求的同一類用戶[53]，最終用戶以租戶為單位租用軟件，無需安裝部署應(yīng)用。平臺同時(shí)為多個(gè)租戶提供軟件服務(wù)，通過在租戶間共享人力、設(shè)備等資源來降低成本。多租戶共享技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵問題是多租戶個(gè)性化問題。平臺采用李引等[54]提出的基于元數(shù)據(jù)驅(qū)動(Metadata Driven)[55]的面向構(gòu)件(Component-Based Software Development，CBSD)[56]的方法進(jìn)行多租戶的個(gè)性化。

CBSD的思想進(jìn)行多租戶個(gè)性化定制的核心是擴(kuò)展點(diǎn)(extension point)，通過定義擴(kuò)展點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對相關(guān)業(yè)務(wù)邏輯、界面邏輯和數(shù)據(jù)實(shí)體的替換，從而實(shí)現(xiàn)對多租戶個(gè)性化的支持。業(yè)務(wù)構(gòu)件可以包含多個(gè)擴(kuò)展點(diǎn)，同時(shí)也包含能夠?yàn)槠渌麡?gòu)件提供擴(kuò)展的功能集合。

圖3 元數(shù)據(jù)驅(qū)動的實(shí)體關(guān)系

元數(shù)據(jù)驅(qū)動是通過對元數(shù)據(jù)的編程，實(shí)現(xiàn)類似于“泛化”編程的功能。元數(shù)據(jù)驅(qū)動包含如圖3的實(shí)體關(guān)系，其中MetaType定義了元數(shù)據(jù)的類型，可以通過parentType遞歸構(gòu)建層次化的類型結(jié)構(gòu)。MetaItem定義了具體的元數(shù)據(jù)項(xiàng)，屬于某一個(gè)元數(shù)據(jù)類型。根據(jù)不同的元數(shù)據(jù)類型，可以生成不同的元數(shù)據(jù)驅(qū)動的業(yè)務(wù)邏輯。針對租戶在菜單、國際化、業(yè)務(wù)邏輯和實(shí)體等方面的個(gè)性化定制需求，元數(shù)據(jù)的類型可以設(shè)置為菜單、國際化類型、業(yè)務(wù)類、實(shí)體類和實(shí)體屬性等。

多租戶個(gè)性化方法框架可見圖4。多租戶應(yīng)用可分為界面構(gòu)件、業(yè)務(wù)構(gòu)件、數(shù)據(jù)構(gòu)件等，數(shù)據(jù)庫的隔離不但針對數(shù)據(jù)構(gòu)件，還需要針對界面構(gòu)件、業(yè)務(wù)構(gòu)件等，這才能使得整個(gè)多租戶構(gòu)件模型狀態(tài)一致。平臺基于面向方面編程技術(shù)(Aspect Oriented Programming，AOP)將數(shù)據(jù)庫隔離封裝為方面(Aspect)構(gòu)件，形成與之相關(guān)的方面庫，從而達(dá)到支撐多租戶能力的透明注入。各租戶的配置以元數(shù)據(jù)形式保存，在部署、運(yùn)行時(shí)對構(gòu)件進(jìn)行動態(tài)添加、替換、移除等操作，從而構(gòu)建租戶的個(gè)性化界面、業(yè)務(wù)和業(yè)務(wù)邏輯。

圖4 多租戶個(gè)性化方法框架

2.4 基于物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)框架

平臺按照iotIS規(guī)范設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了基于物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)框架(如圖5所示)。服務(wù)框架以iotIS為物品數(shù)據(jù)交換的統(tǒng)一規(guī)范和接口，食品生產(chǎn)、流通和消費(fèi)企業(yè)通過自建的電子溯源平臺或省食品電子溯源平臺提供的SaaS云服務(wù)方式的電子溯源系統(tǒng)，通過接口為消費(fèi)者、監(jiān)管平臺提供溯源信息訪問。

圖5 物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)框架

溯源數(shù)據(jù)保存在企業(yè)系統(tǒng)或本平臺提供的SaaS平臺上，企業(yè)開放查詢接口，溯源數(shù)據(jù)地址注冊到本平臺數(shù)據(jù)中心。因此省級平臺負(fù)責(zé)溯源查詢地址，國家食品溯源平臺負(fù)責(zé)對溯源地址的路由解釋，實(shí)現(xiàn)多地?cái)?shù)據(jù)匯總，供公眾查詢。通過與國家溯源平臺和江蘇省溯源平臺進(jìn)行食品溯源信息互聯(lián)互通，進(jìn)行食品的跨省性和全國性的全環(huán)節(jié)的食品溯源。

2.5 建立統(tǒng)一的商品流通數(shù)據(jù)池

平臺采集生產(chǎn)、流通企業(yè)和監(jiān)管部門的數(shù)據(jù)，建立一個(gè)統(tǒng)一的商品流通數(shù)據(jù)池(簡稱數(shù)據(jù)池)。生產(chǎn)企業(yè)、流通企業(yè)、監(jiān)管部門可以以商品碼、追溯碼和生產(chǎn)日期為依據(jù)，向數(shù)據(jù)池記錄商品生產(chǎn)流通全過程信息。

通過商品銷售狀態(tài)跟蹤，能對假偽商品流入、非法生產(chǎn)與加工等情況實(shí)行預(yù)警。以追溯碼查詢?yōu)槔?，?種情況記錄，一種是該商品由生產(chǎn)企業(yè)首次提交記錄，這種商品在數(shù)據(jù)池中被稱為正規(guī)商品。另外一種是商品并無生產(chǎn)企業(yè)記錄，這種情況通常是廣東省外企業(yè)生產(chǎn)，省內(nèi)流通企業(yè)上報(bào)的情況，這種商品在數(shù)據(jù)池中被稱為非正規(guī)商品。數(shù)據(jù)池中記錄商品的生產(chǎn)企業(yè)、箱碼、追溯碼、流通狀態(tài)、流通環(huán)節(jié)、當(dāng)前所在企業(yè)、查詢次數(shù)。以生產(chǎn)日期查詢?yōu)槔?，?種情況查詢：

1)正規(guī)商品的處理。

當(dāng)生產(chǎn)企業(yè)錄入銷售單信息時(shí)，銷售信息會計(jì)入數(shù)據(jù)池，發(fā)現(xiàn)同一生產(chǎn)日期的銷售單時(shí)，銷售數(shù)量會累加。如圖6所示。

圖6 生產(chǎn)企業(yè)錄入商品數(shù)據(jù)后按生產(chǎn)日期查詢的結(jié)果示例

存量指的是該商品在企業(yè)中的庫存數(shù)量，當(dāng)企業(yè)對商品進(jìn)行入庫操作(包括進(jìn)貨、特殊入庫)時(shí)存量會增加，當(dāng)企業(yè)對商品進(jìn)行出庫操作時(shí)存量會減少。

圖7 正規(guī)商品進(jìn)入流通環(huán)節(jié)后的查詢結(jié)果示例

當(dāng)企業(yè)發(fā)起出庫、領(lǐng)用和零售操作時(shí)會更新流通狀態(tài)至已消費(fèi)(見圖7)。消費(fèi)指的是損耗、使用后不能再流通的狀態(tài)，即商品流通的生命周期完結(jié)，不能再次被銷售。在流通過程中數(shù)據(jù)將不斷進(jìn)行修正與維護(hù)。

當(dāng)流通環(huán)節(jié)所有企業(yè)的存量與消費(fèi)數(shù)量之和超過生產(chǎn)企業(yè)銷售數(shù)量時(shí)，應(yīng)該給予預(yù)警，通知生產(chǎn)企業(yè)與地市監(jiān)管人員，該情況可能是生產(chǎn)企業(yè)漏報(bào)了數(shù)據(jù)或者出現(xiàn)了仿造的假貨。該數(shù)據(jù)在召回和統(tǒng)計(jì)時(shí)也會被使用。

當(dāng)流通狀態(tài)為已消費(fèi)時(shí)，如果再次出現(xiàn)銷售記錄，應(yīng)該提醒上下游雙方，市場上有可能出現(xiàn)假貨。

當(dāng)同一個(gè)流通企業(yè)銷售或購進(jìn)多次相同追溯碼的商品，應(yīng)提醒監(jiān)管人員，該商品的流通不正常。

當(dāng)查詢次數(shù)超過一定閾值時(shí)，應(yīng)該提醒監(jiān)管人員，該商品可能出現(xiàn)異常情況。

2)非正規(guī)商品的處理。

當(dāng)下游錄入了無生產(chǎn)企業(yè)銷售信息產(chǎn)品數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)將記錄至無生產(chǎn)企業(yè)銷售信息產(chǎn)品數(shù)據(jù)池(見圖8)，如果根據(jù)條碼能找到生產(chǎn)企業(yè)，則需要提醒生產(chǎn)企業(yè)對該商品是否已經(jīng)銷售進(jìn)行確認(rèn)。如果根據(jù)商品條碼無法找到生產(chǎn)企業(yè)，則通知監(jiān)管人員進(jìn)行核查(主要針對省內(nèi)商品，省外境外商品可暫不通知)。

圖8 非正規(guī)商品(商品C)錄入后的查詢結(jié)果示例

2.6 GIS引擎集成及可視化

在食品倉儲、運(yùn)輸、銷售環(huán)節(jié)采用帶GPS的標(biāo)簽識讀器掃描二維碼標(biāo)簽及RFID，記錄每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)及管件控制點(diǎn)的信息?；诳臻g數(shù)據(jù)引擎建立食品空間信息庫，將物品二維碼及RFID與生產(chǎn)流通過程中的空間數(shù)據(jù)信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互與關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對食品安全生產(chǎn)的生產(chǎn)、加工、流通和銷售各個(gè)環(huán)節(jié)的全程地圖監(jiān)控和回溯。建立基于WebGIS的地理信息系統(tǒng)，在Web地圖上即可直觀明了地顯示食品流動的路線及安全記錄，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的空間可視化。未來還可對其進(jìn)行基于大數(shù)據(jù)的分析和統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)食品生產(chǎn)規(guī)劃與物流路線優(yōu)化，提供大型物流倉儲選址建議，輔助領(lǐng)導(dǎo)決策，優(yōu)化城市物流基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

2.7 公眾溯源服務(wù)端

為社會大眾提供溯源信息服務(wù)渠道主要包括溯源門戶、公眾溯源微信平臺和公眾溯源移動應(yīng)用3個(gè)部分，方便公眾對食品安全及溯源信息的獲取。這些溯源渠道的建立，提高了食品生產(chǎn)流通全過程的公開性和透明度，能有效提升消費(fèi)者對食品的信心。

1)溯源門戶。通過Web端向公眾提供公開的食品溯源信息的查詢服務(wù)。溯源云平臺通過對各生產(chǎn)和流通節(jié)點(diǎn)上報(bào)的追溯信息進(jìn)行采集和處理，形成食品流通追溯信息鏈，并通過公共門戶的形式進(jìn)行呈現(xiàn)。

2)微信平臺。在微信上搭建溯源信息服務(wù)微信公眾平臺，微信用戶通過關(guān)注溯源服務(wù)公眾號，即可獲得食品溯源信息的自助服務(wù)。

3)移動APP。為公眾提供基于移動終端設(shè)備所開發(fā)的應(yīng)用程序，用戶可以通過溯源門戶網(wǎng)站進(jìn)行移動應(yīng)用的下載和安裝。移動APP主要有Android和iOS這2個(gè)版本的應(yīng)用。

4)自助終端是放在超市里無人值守具有人機(jī)交互界面的電腦設(shè)備，配備掃描槍，消費(fèi)者可以使用掃描槍掃描商品的溯源碼或商品碼，或者在交互界面上手工輸入。

如圖9所示，消費(fèi)者購買食品后，可在溯源門戶、微信平臺、移動APP或自助終端上通過掃碼或手工輸入方式輸入食品包裝上的溯源碼或商品碼來查詢食品從產(chǎn)地、生產(chǎn)加工、流通以及經(jīng)營商戶的全部溯源信息。對于存在質(zhì)量問題的食品，公眾可以通過移動終端或食品溯源的門戶對該食品進(jìn)行上報(bào)，反饋食品存在的質(zhì)量問題。食品溯源系統(tǒng)對于上報(bào)的問題，進(jìn)行問題核實(shí)，如確認(rèn)該產(chǎn)品存在質(zhì)量問題，將通過食品溯源系統(tǒng)向終端用戶發(fā)出安全事件警告，并在食品溯源的門戶上公告相關(guān)信息。

圖9 公眾溯源服務(wù)應(yīng)用示例圖

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1 在廣東省食品溯源的應(yīng)用

2016年5月1日起廣東省食品安全電子溯源平臺系統(tǒng)(嬰幼兒配方食品、食用油、酒類)正式上線運(yùn)行，并啟動生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)數(shù)據(jù)上報(bào)工作和公眾溯源服務(wù)推廣工作。

廣東省食品安全電子溯源門戶地址為：http://spsy.gdfda.gov.cn/。微信小程序和APP下載請分別在微信小程序、iOS和Android應(yīng)用市場里搜索“廣東食品溯源”，或在廣東省食品安全電子溯源門戶上點(diǎn)擊相應(yīng)鏈接下載。

截止2016年12月31日，追溯平臺企業(yè)庫已加入生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)10萬余家，已有超過2萬個(gè)國產(chǎn)、進(jìn)口品種的食品建立起超過4億條追溯數(shù)據(jù)，生產(chǎn)經(jīng)營者上傳檢驗(yàn)報(bào)告10多萬張。公眾APP實(shí)現(xiàn)了全品種可查詢，重點(diǎn)監(jiān)管品種可追溯，通過公眾追溯系統(tǒng)APP進(jìn)行產(chǎn)品查詢次數(shù)超100萬人次。

3.2 面向公眾提供的溯源服務(wù)

以“廣東食品溯源”微信小程序的查詢?yōu)槔?見圖9)，說明面向公眾提供的溯源服務(wù)。打開“廣東食品溯源”微信小程序“二維碼/條形碼”掃描窗對商品的二維碼(即追溯碼)進(jìn)行掃描后出現(xiàn)如圖10(a)所示的商品查詢結(jié)果界面，可以看到商品名稱、過期日期和溯源指數(shù)。若商品名稱不正確，則為假貨。溯源指數(shù)是根據(jù)檢驗(yàn)檢疫報(bào)告、過期日期及根據(jù)商品流通數(shù)據(jù)池的大數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)來給出的指數(shù)。一般情況下，商品的指數(shù)都會顯示“良好”。但若該商品檢驗(yàn)不合格，已經(jīng)過期或根據(jù)商品流通數(shù)據(jù)池的大數(shù)據(jù)分析顯示該商品流通情況異常(例如該商品流通環(huán)節(jié)所有企業(yè)的存量與消費(fèi)數(shù)量之和超過生產(chǎn)企業(yè)銷售數(shù)量)，則該商品的指數(shù)會出現(xiàn)警告信息。此外，在“產(chǎn)品信息”界面會顯示商品圖片、規(guī)格、產(chǎn)地等信息?！皺z驗(yàn)檢疫”界面顯示企業(yè)上傳的“自檢報(bào)告”和監(jiān)管部門上傳的“送檢報(bào)告”和“抽檢報(bào)告”。后2份監(jiān)管部門報(bào)告只有當(dāng)檢驗(yàn)出問題時(shí)才會上傳，因此在此顯示“未查詢到產(chǎn)品相關(guān)的監(jiān)管送檢/抽檢報(bào)告”。

(a) 掃描商品溯源碼進(jìn)行查詢后進(jìn)入的查詢結(jié)果界面 (b) 產(chǎn)品信息界面顯示產(chǎn)品圖片、名稱、規(guī)格等產(chǎn)品信息

(a) 掃描商品溯源碼進(jìn)行查詢后進(jìn)入的查詢結(jié)果界面 (b) 檢驗(yàn)檢疫界面顯示商品的檢驗(yàn)檢疫信息

圖11顯示了當(dāng)監(jiān)管部門對商品的檢驗(yàn)檢疫發(fā)現(xiàn)不合格時(shí)的商品查詢界面，顯示“警告”并提醒“該產(chǎn)品抽檢不合格，請謹(jǐn)慎購買”。在“檢驗(yàn)檢疫”界面顯示監(jiān)管部門的抽檢報(bào)告結(jié)果——“抽檢項(xiàng)：維生素、阪崎腸桿菌不合格”。

對商品的查詢結(jié)果顯示了生產(chǎn)企業(yè)上報(bào)的數(shù)據(jù)(產(chǎn)品信息界面、原料信息界面和檢驗(yàn)檢疫界面的自檢報(bào)告)，流通企業(yè)上報(bào)的數(shù)據(jù)(流通界面)和監(jiān)管部門上報(bào)的數(shù)據(jù)(檢驗(yàn)檢疫界面)。這些查詢結(jié)果是從基于食品生產(chǎn)和流通全供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)以及監(jiān)管部門的數(shù)據(jù)融合的統(tǒng)一商品流通數(shù)據(jù)池中提取出來。

3.3 面向企業(yè)和監(jiān)管部門提供的溯源服務(wù)

基于統(tǒng)一的商品流通數(shù)據(jù)池和WebGIS的地理信息系統(tǒng),平臺能提供商品流通的大數(shù)據(jù)分析及可視化，例如廣東省內(nèi)不合格產(chǎn)品的分布圖、監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)的分布圖等。

圖12展示了平臺上線以來對基于統(tǒng)一的商品流通數(shù)據(jù)池處理的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的一些結(jié)果。需要注意的是目前食品溯源并未在全省大面積鋪開，因此收集到的數(shù)據(jù)并不全面。圖12(a)展示了某產(chǎn)品在廣東省境內(nèi)的流通分析圖，線條連接發(fā)貨方和收貨方。圖右上方的圓表示城鎮(zhèn)，圓的大小表示商品數(shù)量的多少，商品數(shù)量最多為2個(gè)最大的圓。圖右下方列出流通量最大的10個(gè)企業(yè)。當(dāng)食品安全事件發(fā)生時(shí)監(jiān)管部門可根據(jù)此圖直觀了解該事件可能影響到的區(qū)域、重點(diǎn)需要處理的區(qū)域和流通企業(yè)。企業(yè)也可以根據(jù)此圖了解商品需求量最大的區(qū)域和商品流通路徑。

圖12(b)展示了食用植物油在廣東省內(nèi)地級以上城市的流通量分析。每個(gè)城市的流通量列在城市名下。流通量最大的2個(gè)城市是陽江市和肇慶市，流通量都超過了2億。有些城市的食品電子溯源還未大面積推廣，因此上報(bào)數(shù)據(jù)較少。因?yàn)槊看钨I賣都會被雙方企業(yè)分別上報(bào)，因此這些數(shù)量表明這2個(gè)城市是目前廣東省內(nèi)已經(jīng)大面積鋪開食品追溯服務(wù)城市中食用植物油交易量最大的2個(gè)城市。

(a) 廣東省內(nèi)某產(chǎn)品的流通分析

(b) 廣東省內(nèi)食用植物油的銷量分析

4 結(jié)束語

本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了廣東省食品電子溯源平臺。平臺底層采用分布式體系架構(gòu)，構(gòu)建分布式追溯數(shù)據(jù)中心，其上建立企業(yè)追溯數(shù)據(jù)交換服務(wù)模塊、生產(chǎn)經(jīng)營監(jiān)管服務(wù)模塊、公眾溯源服務(wù)模塊。其中企業(yè)追溯數(shù)據(jù)交換服務(wù)模塊建立了SaaS平臺支持企業(yè)在其上部署數(shù)據(jù)交換服務(wù)或接入其私有化系統(tǒng)。融合已建溯源平臺、企業(yè)溯源系統(tǒng)、第三方溯源系統(tǒng)等，依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從生產(chǎn)、流通、銷售等各環(huán)節(jié)抽取和整合數(shù)據(jù)，搭建為企業(yè)、監(jiān)管部門和公眾食品溯源服務(wù)的統(tǒng)一門戶，并提供移動終端、自助終端、Web端等多種終端支持，為食品安全監(jiān)管部門、社會公眾和生產(chǎn)流通銷售各環(huán)節(jié)的企業(yè)提供食品正向和逆向追溯的服務(wù)。平臺啟動一年后已錄入18497個(gè)國產(chǎn)、進(jìn)口品種的食品并建立起超過3.5億條追溯數(shù)據(jù)?；诮y(tǒng)一的商品流通數(shù)據(jù)池，消費(fèi)者不僅可以查詢到食品的產(chǎn)品信息、生產(chǎn)流通信息，還能查詢到檢驗(yàn)檢疫信息，提高了產(chǎn)品監(jiān)管信息的透明度，有助于提升消費(fèi)者對產(chǎn)品的信任度。食品企業(yè)也可以根據(jù)數(shù)據(jù)池進(jìn)行產(chǎn)品銷量分析、產(chǎn)品存量分析等企業(yè)增值服務(wù)。此外，平臺基于最新的食品安全電子溯源標(biāo)準(zhǔn)建立，建立多行業(yè)食品溯源的自動編碼、拆分、解析、轉(zhuǎn)換機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識編碼，通過與國家溯源平臺和江蘇省溯源平臺進(jìn)行食品溯源信息互聯(lián)互通，進(jìn)行食品的跨省全國性的和全環(huán)節(jié)的溯源，這在全國尚屬首例，有助于探索建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全國統(tǒng)一電子溯源信息系統(tǒng)。

食品電子溯源是當(dāng)前食品安全監(jiān)管的重要手段。雖然我國的食品安全溯源體系建設(shè)才剛剛起步，還有許多方面有待完善，但是隨著技術(shù)的發(fā)展和食品安全溯源的推廣應(yīng)用，最終會真正實(shí)現(xiàn)源頭可追溯、流向可跟蹤、信息可查詢、產(chǎn)品可召回、損害可賠償?shù)囊徽仔兄行У氖称房勺匪蒹w系，推動食品安全管理的日?；⒅贫然?、規(guī)范化。

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