許 龍，李雨城，劉士杰，李 程，李孝龍

（安徽三聯(lián)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，安徽 合肥 230601）

0 引言

毋庸置疑，買到優(yōu)質(zhì)優(yōu)價、信息對稱、信息透明的新鮮農(nóng)產(chǎn)品一直都是廣大消費者的追求。 目前在美國、法國、日本等國家,都已經(jīng)初步形成了較為成熟的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)。 而國內(nèi)的農(nóng)產(chǎn)品溯源體系才剛剛興起，當(dāng)前，國內(nèi)許多溯源系統(tǒng)在實際操作中還存在不少的問題，如溯源過程中某一項或者多項環(huán)節(jié)信息缺漏，信息匹配不正確，用戶操作步驟繁瑣等各種各樣的問題。

現(xiàn)如今，我國對農(nóng)產(chǎn)品溯源安全問題越來越來重視，而且還針對農(nóng)產(chǎn)品溯源安全問題進(jìn)行了比較深入的研究。 溯源平臺的普及使用能夠有效保障農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全，而我國作為農(nóng)產(chǎn)品大國，需要盡快完善農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)機(jī)制。 怎樣對其進(jìn)行追溯是保證農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的首要任務(wù)。 市場上所使用的溯源技術(shù)，只能對某單一產(chǎn)品的單一過程信息進(jìn)行追蹤溯源，而無法做到大規(guī)模應(yīng)用以及深層次追溯。 溯源手段主要以條碼管理、電子標(biāo)簽追溯技術(shù)、虹膜識別、超微分析以及DNA 技術(shù)為主，但目前應(yīng)用最廣泛、加工成本最低、操作步驟簡便的還屬是條碼管理和電子標(biāo)簽追溯技術(shù)。 在綠色食品生產(chǎn)源過程為食品分配二維碼條碼，綠色食品生產(chǎn)商、銷售商等與質(zhì)量認(rèn)證機(jī)構(gòu)分別為每種食品錄入詳細(xì)源信息、認(rèn)證狀況等，并將二維碼制成標(biāo)簽貼在產(chǎn)品包裝上。 消費者在選購產(chǎn)品時，只需要聯(lián)網(wǎng)的手機(jī)或者商家的溯源查詢一體機(jī)，即可立即查詢到握在手里的農(nóng)產(chǎn)品從播種到銷售的各環(huán)節(jié)深層次的溯源信息，也極大程度上促進(jìn)了社會對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的監(jiān)督，能夠有效地降低因農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全造成的事故，使廣大消費者都能買到安全放心的農(nóng)產(chǎn)品[1]。

1 技術(shù)支持

1）RFID 技術(shù)。RFID 系統(tǒng)主要是由后臺主機(jī)、讀寫器、天線和RFID 電子標(biāo)簽系統(tǒng)組成，RFID 系統(tǒng)工作模擬圖如圖1 所示。 具體RFID 技術(shù)工作流程如圖2 所示。 讀寫器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，當(dāng)RFID 標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻卡獲得能量被激活；射頻卡將自身編碼等信息通過卡內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去； 系統(tǒng)接收天線接收到從射頻卡發(fā)送來的載波信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到讀寫器，讀寫器對接收的信號進(jìn)行解調(diào)和解碼然后送到后臺主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理；主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運算判斷該卡的合法性，針對不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。 電腦PC 端應(yīng)用系統(tǒng)和RFID 電子標(biāo)簽通過天線和電磁場，以讀寫器中的響應(yīng)單元為媒介，實現(xiàn)信息互通。 即后臺管理可以通過電腦PC 端管理系統(tǒng)隨時隨地查詢和修改RFID 電子標(biāo)簽中儲藏的信息，而用戶只需要聯(lián)網(wǎng)的手機(jī)掃描電子標(biāo)簽也可查詢事先存入的信息[2]。

圖1 RFID 系統(tǒng)工作模擬圖

圖2 RFID 系統(tǒng)工作流程

2）二維碼技術(shù)。 在農(nóng)產(chǎn)品加工過程中實現(xiàn)對于所有農(nóng)產(chǎn)品都“一物一碼”，所有農(nóng)作物的包裝上都貼有一個二維碼，消費者只需要通過帶攝像頭的手機(jī)拍攝二維碼或者通過食品安全溯源查詢一體機(jī)，就能查看農(nóng)產(chǎn)品的所有過程相關(guān)信息，查詢的信息都會保留在系統(tǒng)內(nèi)，一旦產(chǎn)品出現(xiàn)問題需要召回就可以直接聯(lián)系消費者，實現(xiàn)精準(zhǔn)召回。

2 系統(tǒng)組成

1）信息管理系統(tǒng)。 信息管理系統(tǒng)主要由創(chuàng)建生產(chǎn)計劃、記錄種植信息，采摘過程信息，運輸過程信息，倉儲過程信息，加工過程信息，銷售過程信息等組成。 可根據(jù)用戶實際應(yīng)用情況進(jìn)行模塊的添加或刪減，以果蔬為例，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)所涵蓋的應(yīng)用模塊，記錄了果蔬由種子種植直至上市銷售的全過程，同時又包含果蔬種植戶、種植地塊的基本信息[3]。

農(nóng)產(chǎn)品溯源信息采集流程如圖3 所示。 ①種植過程信息：種植戶按照企業(yè)計劃實施種植，并記錄相關(guān)種子、土壤及農(nóng)藥信息。②采摘過程信息：種植戶定時定量采摘，結(jié)束要做好采摘備注信息以便日后信息錄入。 ③運輸過程信息：種植戶將采摘來的農(nóng)產(chǎn)品交給企業(yè)，交出去之前要錄入之前的采摘備注信息，并再次做好運輸信息管理。④倉儲過程信息：質(zhì)檢員開始查驗、分揀、記錄然后入庫。⑤加工過程信息：加工操作員按照要求生成農(nóng)產(chǎn)品身份識別碼和包裝二維碼，并將農(nóng)產(chǎn)品包裝打包，做好包裝記錄。⑥銷售過程信息：分銷商收到貨物，確認(rèn)貨物是否完整，然后開始各渠道銷售。

圖3 農(nóng)產(chǎn)品溯源信息采集流程圖

2） 生產(chǎn)經(jīng)營單位信息管理系統(tǒng)。 相關(guān)企業(yè)建立企業(yè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺信息系統(tǒng)，實現(xiàn)對企業(yè)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營單位的信息錄入與質(zhì)量安全追溯管理。 網(wǎng)站主界面主要包含代碼管理、信息管理、公司管理、應(yīng)用管理、用戶管理、模板管理、企業(yè)管理、監(jiān)管部門管理、菜單管理等模塊。 后臺管理員根據(jù)的農(nóng)產(chǎn)品類別，分析歸納該農(nóng)產(chǎn)品的種植、管理、采摘、加工及運輸?shù)冗^程，先創(chuàng)建代碼，再由代碼組建元素，之后再組建信息單元、模板，最后組建成應(yīng)用。 企業(yè)用戶根據(jù)網(wǎng)址登錄平臺后，進(jìn)入企業(yè)自助平臺服務(wù)系統(tǒng)，按界面要求完善生產(chǎn)經(jīng)營單位信息、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地信息及農(nóng)產(chǎn)品類別等大致信息[4]。

圖4 食品安全溯源查詢一體機(jī)

3） 終端查詢信息系統(tǒng)。 農(nóng)業(yè)質(zhì)量溯源前臺即溯源查詢界面。質(zhì)量監(jiān)督部門和消費者可以通過B/5 架構(gòu)的系統(tǒng)前臺界面輸入農(nóng)產(chǎn)品身份標(biāo)簽的信息，系統(tǒng)自動讀取后臺數(shù)據(jù)庫，查詢農(nóng)產(chǎn)品溯源來源的一系列完整的信息，包括種植、采摘過程，運輸過程、加工過程、倉儲環(huán)節(jié)、銷售過程的信息。 除了通過手動輸入的方式，還可以通過掃描二維碼以及智能掃描終端自動讀取自動顯示，食品安全溯源查詢一體機(jī)實物圖如圖4 所示。 對于不同種類的農(nóng)產(chǎn)品可以給消費者展現(xiàn)不同的信息頁面，比如，對于水果類農(nóng)產(chǎn)品在清費者查詢頁面可以顯示水果名稱、產(chǎn)地、采摘時間、維生素含量、對人體的益處等等。 同時，平臺也可以記錄消費者查詢信息，形成大數(shù)據(jù)供農(nóng)產(chǎn)品企業(yè)參考，以便后期調(diào)節(jié)各農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)里比例。

3 結(jié)論

本研究以農(nóng)產(chǎn)品為溯源對象，對其進(jìn)行安全質(zhì)量監(jiān)管。 主要以RFID 技術(shù)和二維碼技術(shù)為主，結(jié)合農(nóng)產(chǎn)品從播種種植、計劃采摘、產(chǎn)品加工以及各渠道銷售等全過程，開發(fā)了這個農(nóng)產(chǎn)品朔源管理系統(tǒng)。 農(nóng)產(chǎn)品追溯通過標(biāo)識平臺匯聚農(nóng)產(chǎn)品各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)信息，讓農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、流通、銷售過程透明化，以此提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，增加消費者對農(nóng)產(chǎn)品的信任度。 此外，平臺應(yīng)加強(qiáng)管理監(jiān)督，同時也要和消費者積極互動，增加平臺追朔的趣味性，提高消費者對優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品興趣； 農(nóng)產(chǎn)品企業(yè)要著力培育和打造優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品品牌，讓品牌成為農(nóng)產(chǎn)品的擔(dān)保，提升農(nóng)業(yè)盈利水平，以保障農(nóng)產(chǎn)品安全、綠色快速發(fā)展。