楊 萌

(陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西 咸陽(yáng) 712000)

硒(Se)是動(dòng)物和人體中部分抗氧化酶(如谷胱甘肽過氧化物酶)和硒-P 蛋白的重要組成部分,具有提高人體免疫力和一定的癌癥預(yù)防功效,為人體必須的微量元素。陜西紫陽(yáng)是我國(guó)極少數(shù)的富硒密集區(qū),境內(nèi)廣泛分布著含硒量高達(dá)5.66～32.06 mg/kg 的富硒巖層,所出產(chǎn)的富硒茶為歷史文化名茶,同時(shí)也是當(dāng)今世界第一個(gè)通過科學(xué)鑒定的具有特種保健功效的優(yōu)質(zhì)綠茶。至2020 年底,紫陽(yáng)富硒茶茶園面積已達(dá)1.6 萬hm2,年產(chǎn)茶葉8 800 余t,綜合產(chǎn)值近50 億元人民幣,境內(nèi)富硒茶加工企業(yè)超過320 家,帶動(dòng)12 萬多秦巴山區(qū)茶農(nóng)實(shí)現(xiàn)了脫貧增收[1]。然而,隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷提升,紫陽(yáng)富硒茶也逐漸暴露出缺乏標(biāo)準(zhǔn)化工作管理、產(chǎn)品質(zhì)量保障困難、被仿冒現(xiàn)象增多等問題,針對(duì)紫陽(yáng)富硒茶開展農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈質(zhì)量安全溯源,成為未來該地區(qū)富硒茶農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)向標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化、高端化發(fā)展的必經(jīng)之路。

1 概述

1.1 溯源體系建設(shè)重要性

硒元素含量遠(yuǎn)高于其它茶葉的茶被稱為富硒茶[2]。隨著陜西紫陽(yáng)富硒茶知名度提升以及社會(huì)對(duì)硒元素認(rèn)知程度的提升,越來越多的商家開始將“補(bǔ)硒”“富硒”等概念與自己經(jīng)營(yíng)茶產(chǎn)品進(jìn)行捆綁,甚至部分不法商家采用后期噴灑等方式提高自身茶產(chǎn)品中的硒元素含量以達(dá)獲利目的。這些冒牌或劣質(zhì)產(chǎn)品流入市場(chǎng),將會(huì)嚴(yán)重影響消費(fèi)者辨別、購(gòu)買真正的富硒茶,甚至嚴(yán)重影響群眾身體健康[3]。一款真正優(yōu)質(zhì)的富硒茶,同時(shí)也是幫助消費(fèi)者直接辨別某品牌富硒茶是否為天然富硒茶,在于富硒茶原材料的生長(zhǎng)環(huán)境。因而,對(duì)富硒茶農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈開展質(zhì)量安全溯源,成為物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代陜西富硒茶產(chǎn)業(yè)提高農(nóng)產(chǎn)品安全、保障消費(fèi)者權(quán)益的重要手段。

1.2 富硒茶農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈

紫陽(yáng)縣富硒茶的主要產(chǎn)區(qū)包括漢江、任河沿岸淺山丘陵適宜區(qū)、巴山淺山次適宜區(qū)以及巴山山地及堿土帶不適宜區(qū)等地區(qū);主要涉及的物質(zhì)流包括茶葉原材料、農(nóng)資、包裝等;主要涉及的信息流主體包括生產(chǎn)信息、追溯碼、流通加工信息、銷售信息以及監(jiān)管信息等;主要涉及的產(chǎn)業(yè)鏈主體包括富硒茶農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者、監(jiān)管機(jī)構(gòu)、茶葉流通、加工企業(yè)以及銷售企業(yè)、消費(fèi)者等?；诖?本文構(gòu)建了圖1 所示富硒茶農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模型。

2 溯源體系框架

從富硒茶農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模型入手,對(duì)紫陽(yáng)縣富硒茶供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)物質(zhì)流、信息流等進(jìn)行剖析。本文認(rèn)為,富硒茶農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈具有產(chǎn)地多元化、主體復(fù)雜程度高以及不確定性因素較多等特點(diǎn)。為充分提高本次體系設(shè)計(jì)追溯準(zhǔn)確性,采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)進(jìn)行模型框架設(shè)計(jì),得到圖2 所示農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈質(zhì)量安全追溯體系模型。面向服務(wù)的體系架構(gòu)能夠?qū)⒁鬃兊臉I(yè)務(wù)流程(業(yè)務(wù))與相對(duì)穩(wěn)定的業(yè)務(wù)職能(服務(wù))分開;認(rèn)為業(yè)務(wù)是服務(wù)的組合;通過服務(wù)將IT 系統(tǒng)與業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間進(jìn)行解耦,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間形成松散結(jié)構(gòu),所以它能夠更好地適應(yīng)業(yè)務(wù)變化,達(dá)到快速響應(yīng)的目的[4,5]。

圖1 富硒茶農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模型

圖2 富硒茶質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)框架

2.1 設(shè)備層

設(shè)備層為富硒茶質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)最底層,主要囊括了富硒茶生產(chǎn)、檢測(cè)、包裝等環(huán)節(jié)所使用的電器標(biāo)簽打印機(jī)、污染物檢測(cè)儀器、RFID 等信息采集終端,以系統(tǒng)服務(wù)器為中心,構(gòu)成富硒茶質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)運(yùn)行硬件基礎(chǔ)[6～8]。

2.2 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層以富硒茶農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模型中的信息流為主要依據(jù),對(duì)富硒茶產(chǎn)業(yè)鏈中的茶葉原材料、茶農(nóng)、制茶企業(yè)、茶葉銷售企業(yè)等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行增刪改查;利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)組建富硒茶質(zhì)量安全追溯數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)錄入、修改、共享、跟蹤、追溯。

2.3 支撐服務(wù)層

支撐服務(wù)層是富硒茶供應(yīng)鏈質(zhì)量安全溯源體系核心。該層利用強(qiáng)大的整合能力,為平臺(tái)提供溯源體系架構(gòu)、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)等功能,是平臺(tái)實(shí)現(xiàn)各類型業(yè)務(wù)和服務(wù)的唯一支撐。

2.4 應(yīng)用層

應(yīng)用層按照富硒茶產(chǎn)業(yè)鏈模型劃分為面向富硒茶原材料的產(chǎn)地注冊(cè)子系統(tǒng)、面向茶農(nóng)的生產(chǎn)管理子系統(tǒng)、面向制茶企業(yè)的企業(yè)管理子系統(tǒng)、面向政府或產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)的監(jiān)管子系統(tǒng)以及面向信息系統(tǒng)和消費(fèi)者的溯源查詢子系統(tǒng)等。平臺(tái)應(yīng)用層具有功能完善、多維數(shù)據(jù)集以及全產(chǎn)業(yè)鏈全程溯源功能等。

2.5 其他

展示層通過web、app 等為用戶提供富硒茶產(chǎn)業(yè)鏈農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源多渠道交互;用戶層則主要為用戶提供電腦端、移動(dòng)端應(yīng)用軟件,滿足不同權(quán)限下的平臺(tái)部分功能需求。

3 溯源體系設(shè)計(jì)

3.1 溯源業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)

富硒茶質(zhì)量溯源體系基于紫陽(yáng)縣富硒茶產(chǎn)業(yè)鏈,以溯源精度+溯源深度為系統(tǒng)核心工作目標(biāo),通過對(duì)富硒茶種植、采摘、加工和銷售等流程及對(duì)應(yīng)主體進(jìn)行剖析,設(shè)計(jì)原材料種植信息備案、富硒茶生產(chǎn)檔案管理等功能模塊,滿足企業(yè)端、政府端對(duì)富硒茶農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)及管理需求;消費(fèi)者通過對(duì)經(jīng)過統(tǒng)一規(guī)范編碼后的富硒茶產(chǎn)品二維碼進(jìn)行掃描,即可獲得該富硒茶一系列產(chǎn)品信息逆向追溯,實(shí)現(xiàn)富硒茶從“茶園到茶桌”的質(zhì)量安全正向跟蹤與反向溯源。

3.2 系統(tǒng)核心功能設(shè)計(jì)

富硒茶溯源采用快速響應(yīng)矩陣碼(quick responsecode,QR Code),與一般二維條形碼、RFID 技術(shù)相比,具有信息容量大、可靠性高、防偽性能強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)[9]。本文基于QR Code 設(shè)計(jì)紫陽(yáng)縣富硒茶溯源快速相應(yīng)二維碼。

3.2.1 控制節(jié)點(diǎn)與編碼對(duì)象設(shè)定

為實(shí)現(xiàn)富硒茶質(zhì)量安全可追溯體系的產(chǎn)品全壽命可追溯設(shè)計(jì)目標(biāo),需要對(duì)富硒茶供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)包括種植、采摘、加工、銷售等期間的富硒茶進(jìn)行標(biāo)識(shí)管理,利用QR Code 技術(shù)對(duì)各環(huán)節(jié)采用特定的計(jì)算機(jī)編碼進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。富硒茶QR Code 碼為以富硒茶生產(chǎn)與流通過程影響富硒茶質(zhì)量安全的關(guān)鍵因素為溯源控制節(jié)點(diǎn),根據(jù)富硒茶生產(chǎn)、流通過程中能夠?qū)Α白详?yáng)縣富硒茶”進(jìn)行唯一標(biāo)識(shí)的環(huán)節(jié),將富硒茶產(chǎn)地、加工企業(yè)、銷售企業(yè)等確定為編碼對(duì)象。

3.2.2 編碼規(guī)則

完成富硒茶溯源控制節(jié)點(diǎn)與編碼對(duì)象設(shè)定后,系統(tǒng)對(duì)富硒茶生產(chǎn)者編碼、產(chǎn)品信息碼等進(jìn)行編碼管理,將富硒茶產(chǎn)業(yè)鏈編碼對(duì)象文字信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字。富硒茶供應(yīng)鏈質(zhì)量安全溯源QR Code 碼主要包含29 位編碼,其中1～20 位編碼表示富硒茶生產(chǎn)者編碼,自左側(cè)起,1～6 位編碼為富硒茶產(chǎn)地縣市行政區(qū)劃分、7～8 位編碼為具體鄉(xiāng)鎮(zhèn)或街道等;21～29 位編碼表示富硒茶產(chǎn)品信息碼,自左側(cè)起21～23 表示產(chǎn)品登記號(hào),24～26 表示生產(chǎn)批次號(hào)等,其余編碼信息詳見圖3。

3.2.3 移動(dòng)端數(shù)據(jù)訪問設(shè)計(jì)

QR Code 碼識(shí)別主要可通過若干途徑實(shí)現(xiàn):利用商超自助查詢終端等形式實(shí)現(xiàn)自助查詢;利用互聯(lián)網(wǎng)登錄廠家官方網(wǎng)站,手動(dòng)錄入富硒茶追溯碼獲取詳細(xì)產(chǎn)品信息;利用智能手機(jī)掃碼功能對(duì)QR Code 碼進(jìn)行識(shí)別獲取產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈詳細(xì)信息。出于當(dāng)前智能手機(jī)的高度普及性以及QR Code 碼識(shí)別成本考慮,本文著重針對(duì)消費(fèi)者移動(dòng)終端設(shè)備數(shù)據(jù)訪問系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),具體實(shí)現(xiàn)流程見圖4。

消費(fèi)者對(duì)富硒茶包裝上的QR Code 碼進(jìn)行掃描后,第一步,系統(tǒng)通過調(diào)用內(nèi)置服務(wù)實(shí)現(xiàn)web 服務(wù)器向富硒茶供應(yīng)鏈質(zhì)量安全溯源信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)參數(shù)獲取請(qǐng)求;第二步,服務(wù)器接收到系統(tǒng)請(qǐng)求后,利用sql 語(yǔ)句獲取數(shù)據(jù)庫(kù)中的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù);第三步web 服務(wù)器通過系統(tǒng)內(nèi)置服務(wù)將獲取富硒茶溯源數(shù)據(jù)返回至消費(fèi)者移動(dòng)端。

3.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

圖5 所示為本次構(gòu)建富硒茶供應(yīng)鏈質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)手機(jī)端實(shí)現(xiàn)情況。圖5a 所示為用戶使用智能手機(jī)對(duì)富硒茶外包裝二維碼進(jìn)行掃描后彈出的系統(tǒng)窗口,主要展示富硒茶外包裝、商品名稱、所使用的原料種類、出品企業(yè)信息以及生產(chǎn)企業(yè)信息等;

圖5b 所示為點(diǎn)擊“全程溯源”功能菜單以后的信息呈現(xiàn)情況,可清楚看到系統(tǒng)中關(guān)于紫陽(yáng)縣富硒茶全壽命周期從采摘、初加工到精加工、包裝、物流(截圖原因未能全部呈現(xiàn))等方面的全部照片、視頻資料,能夠幫助消費(fèi)者很清晰地了解茶葉加工全產(chǎn)業(yè)鏈信息;

圖5c 為投訴與建議模塊,主要用于收集消費(fèi)者對(duì)所購(gòu)買富硒茶的遇到的問題,如產(chǎn)品質(zhì)量、包裝問題、茶葉口感問題等。該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確呈現(xiàn)富硒茶產(chǎn)品信息、實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈溯源,已經(jīng)初步投入了實(shí)際應(yīng)用。

圖3 富硒茶質(zhì)量安全溯源碼結(jié)構(gòu)

圖4 移動(dòng)終端設(shè)備數(shù)據(jù)訪問協(xié)作

圖5 質(zhì)量安全溯源體系手機(jī)端實(shí)現(xiàn)