湖州市農(nóng)產(chǎn)品安全追溯系統(tǒng)構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)

俞 芬

（湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 湖州313000）

0 引言

“民以食為天，食以安為先”。食品是維系人類生存、發(fā)展最重要的物資。無論是發(fā)展中國(guó)家，還是發(fā)達(dá)國(guó)家，食源性疾病一直嚴(yán)重威脅著的人類健康。因此非常有必要對(duì)食品進(jìn)行全程監(jiān)督，特別是生鮮農(nóng)產(chǎn)品的栽培、收集、加工及零售的全程跟蹤，構(gòu)建相對(duì)應(yīng)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)以確保食品的安全。

湖州市圍繞浙江省“十二五”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，繼續(xù)深入、全方面的推進(jìn)產(chǎn)地準(zhǔn)出管理，嚴(yán)格遵循‘五有一追溯’的管理制度，五有制度即有‘專業(yè)人員、管理制度、生產(chǎn)記錄、質(zhì)量檢測(cè)及產(chǎn)品標(biāo)識(shí)’，一追溯即質(zhì)量安全追溯。加強(qiáng)生產(chǎn)全程的監(jiān)督力度，嚴(yán)格核查各項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，控制農(nóng)產(chǎn)品源的安全質(zhì)量，最終實(shí)現(xiàn)湖州市農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量的提高和改善。目前湖州市已經(jīng)開始著手創(chuàng)建農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯信息平臺(tái)，為生產(chǎn)者、消費(fèi)者和監(jiān)管者提供信息交流、相互監(jiān)督的平臺(tái)，切實(shí)保障湖州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。

1 湖州紫伊子項(xiàng)目區(qū)農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)建立及編碼設(shè)計(jì)可行性方案

為使全市人民盡早吃上“放心菜”、“放心肉”和“放心米”，并真正實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品“從田頭到餐桌”的全程質(zhì)量監(jiān)督控制，建立一個(gè)從生產(chǎn)源頭管理到市場(chǎng)消費(fèi)者追溯的“湖州市農(nóng)產(chǎn)品安全追溯系統(tǒng)”已成為了當(dāng)務(wù)之急。

根據(jù)對(duì)湖州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)的調(diào)研及實(shí)地調(diào)研的情況，結(jié)合紹興市“農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)研究”的經(jīng)驗(yàn)及我們掌握的條碼、自動(dòng)識(shí)別等技術(shù)，參照由農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《NY/T 1431-2007農(nóng)產(chǎn)品追溯編碼導(dǎo)則》標(biāo)準(zhǔn)，本文就“湖州市農(nóng)產(chǎn)品安全追溯系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)、開發(fā)和編碼的實(shí)現(xiàn)給出了具體的解決方案。

1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

湖州市農(nóng)產(chǎn)品安全追溯系統(tǒng)用來管理和規(guī)范菜農(nóng)的日常生產(chǎn)活動(dòng)。記載菜農(nóng)的生產(chǎn)活動(dòng)信息而形成某批農(nóng)產(chǎn)品（主體對(duì)象）的跟蹤檔案，同時(shí)賦予相對(duì)應(yīng)農(nóng)產(chǎn)品以“湖州市食品安全條形碼”，因此可以根據(jù)條碼追蹤（某批菜）的 生產(chǎn)、銷售等環(huán)節(jié)的信息串聯(lián)起來，就可以形成對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的全程監(jiān)控。

1.2 系統(tǒng)操作流程與規(guī)范

系統(tǒng)設(shè)計(jì)中參與該系統(tǒng)的角色有菜農(nóng)、農(nóng)業(yè)信息中心、市民。

菜農(nóng)種植的某批次農(nóng)產(chǎn)品，首先到農(nóng)業(yè)信息中心申請(qǐng)某批次農(nóng)產(chǎn)品的條形碼號(hào)，將某批次農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)地和號(hào)碼捆綁記錄。然后還要領(lǐng)取某批次農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)檔案記錄冊(cè)，將生產(chǎn)活動(dòng)所產(chǎn)生的信息記載在記錄冊(cè)上，其中冊(cè)子上一般包括農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)前環(huán)境記錄、農(nóng)藥、施肥、病害及農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后農(nóng)藥殘留指標(biāo)等情況，定期將紙質(zhì)檔案冊(cè)子交給農(nóng)業(yè)信息中心管理并錄入系統(tǒng)中而得到電子檔案。菜農(nóng)收割時(shí)，將某批次農(nóng)產(chǎn)品的收集箱上貼上生產(chǎn)批號(hào)（條形號(hào)碼），然后進(jìn)行篩選，銷售的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行專業(yè)包裝，同時(shí)包裝上要貼上某批次農(nóng)產(chǎn)品的條形號(hào)碼。某批次農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)跟蹤過程所使用的條形碼由菜農(nóng)申請(qǐng)，農(nóng)業(yè)信息中心提供。市民在購(gòu)買到蔬菜后，根據(jù)條形碼號(hào)和條形碼上的網(wǎng)址，查看該蔬菜的生產(chǎn)檔案記錄。

1.3 總體結(jié)構(gòu)

如下圖所示：菜農(nóng)將某批次農(nóng)產(chǎn)品的種植、培養(yǎng)、銷售記錄（紙質(zhì)檔案）提供給農(nóng)業(yè)信息中心，然后農(nóng)業(yè)信息中心將紙質(zhì)檔案轉(zhuǎn)化為電子檔案以備保存、查詢、搜索。菜農(nóng)將蔬菜直接或間接的教授給市民，市民通過本系統(tǒng)查尋所購(gòu)買蔬菜的詳細(xì)生產(chǎn)信息，見圖1。設(shè)計(jì)的系統(tǒng)采用以B/S結(jié)構(gòu)的方式用Microsoft.Net的Web解決方案進(jìn)行開發(fā)；市民以網(wǎng)頁(yè)或電話的形式查詢條形碼所對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)檔案信息。

圖1 總體結(jié)構(gòu)圖

1.4 軟件體系架構(gòu)

湖州市農(nóng)產(chǎn)品安全追溯系統(tǒng)是根據(jù)分布對(duì)象的多層軟件體系架構(gòu)（Multi－Tiers）而成，滿足農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)前、產(chǎn)后、銷售等過程的全面跟蹤之需，并解決了質(zhì)量安全追溯的要求。其架構(gòu)建立于Microsoft.Net和XML/XSL的技術(shù)基礎(chǔ)之上，系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層和用戶層，其模型的層次分明，具有標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化、構(gòu)件化等優(yōu)點(diǎn)，其軟件架構(gòu)如下圖2所示：

圖2 軟件架構(gòu)圖

1.4.1 數(shù)據(jù)層

根據(jù)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的性能而使用互聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的方式，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的錄入和外部系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的使用，使用InterBase和SqlServer2000進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，為業(yè)務(wù)層提供數(shù)據(jù)來源。

1.4.2 業(yè)務(wù)層

業(yè)務(wù)層主要處理數(shù)據(jù)錄入、生產(chǎn)管理及條形碼IO等業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)處理提供服務(wù)平臺(tái)，涵蓋了全部的數(shù)據(jù)處理邏輯及內(nèi)部業(yè)務(wù)，在整個(gè)系統(tǒng)中起到鏈接、橋梁作用，架起了數(shù)據(jù)層和用戶層之間的數(shù)據(jù)傳輸。

1.4.3 用戶層

用戶層是整個(gè)系統(tǒng)的對(duì)外服務(wù)窗口，是實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)的接口，用戶通過電腦應(yīng)用程序和瀏覽器而獲取系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。

1.5 功能模塊

將湖州市農(nóng)產(chǎn)品安全追溯系統(tǒng)設(shè)計(jì)成由生產(chǎn)管理、檢測(cè)管理、條形碼打印管理、系統(tǒng)管理、條形碼查詢五個(gè)部分組成。

1.5.1 檢測(cè)管理

檢測(cè)管理系統(tǒng)的主要工作是記錄空氣、水源、土壤等農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境及產(chǎn)后農(nóng)藥的殘留指標(biāo)，農(nóng)藥殘留檢測(cè)及備案是為了保證農(nóng)產(chǎn)品達(dá)到市場(chǎng)銷售指標(biāo)的要求，也是為了保證農(nóng)產(chǎn)品的種植、護(hù)理、收集、銷售等過程都符合安全標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)操作要求，最終控制農(nóng)產(chǎn)品的合格率和質(zhì)量。

1.5.2 生產(chǎn)管理

蔬菜的種植過程中需要詳細(xì)的記錄以備查詢等需要。某批次農(nóng)產(chǎn)品從種植起就授予對(duì)應(yīng)的條形碼（生產(chǎn)批號(hào)），并詳細(xì)記錄該生產(chǎn)批號(hào)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)情況，例如菜農(nóng)、種植時(shí)間、土地環(huán)境、農(nóng)藥、病害、地塊的圖片、肥料的使用情況等，為農(nóng)產(chǎn)品的銷售及后續(xù)查詢?cè)撆卟说葐栴}提供數(shù)據(jù)，及時(shí)解決相關(guān)問題。條形碼只管理到一批蔬菜，一批蔬菜可能對(duì)應(yīng)多塊地或一塊地。

1.5.3 條形碼打印管理

該部分主要提供條形碼的打印輸出，它通過Web Services的方式讀取互聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)庫(kù)的條形碼信息，并將其成批打印出來，以便菜農(nóng)在包裝中粘貼條碼。

1.5.4 系統(tǒng)管理

本部分包括了最基本的系統(tǒng)維護(hù)，如用戶、用戶組、權(quán)限分配、系統(tǒng)設(shè)置等，以及本系統(tǒng)中要使用到的字典表的維護(hù)。

1.5.5 條形碼查詢

本部分是市民對(duì)生產(chǎn)檔案查詢的窗口，市民通過條形碼在本模塊中查詢到與該條碼相關(guān)的所有生產(chǎn)檔案信息。查詢到的信息有總體信息：品種、該品種的優(yōu)缺點(diǎn)和營(yíng)養(yǎng)成分、菜農(nóng)信息、播種時(shí)間、播種的地塊、預(yù)計(jì)的總體產(chǎn)量產(chǎn)前環(huán)境檢測(cè)信息：水、氣、土的檢測(cè)。產(chǎn)中：農(nóng)藥、化肥、蟲害、病害、地塊圖片信息。產(chǎn)后：殘留農(nóng)藥檢測(cè)信息，采收時(shí)間等。

1.6 湖州農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)編碼的設(shè)計(jì)

當(dāng)前我國(guó)常用的128碼是根據(jù)EAN/UCC-128碼定義標(biāo)準(zhǔn)將資料轉(zhuǎn)變?yōu)闂l碼符號(hào)，同時(shí)加入128碼邏輯而形成了EAN-128碼，它的特點(diǎn)是連接性極好、完整性極高，可靠度高及十分緊密。辨識(shí)范圍包括生產(chǎn)日期、批號(hào)及計(jì)量等易變動(dòng)，且具有補(bǔ)充性質(zhì)的數(shù)據(jù)，選用這種編碼標(biāo)準(zhǔn)非常適宜。

1.6.1 追溯碼編碼技術(shù)

最常見的商品標(biāo)識(shí)代碼有UCC-12、EAN/UCC-13和EAN/UCC-128，最后這種編碼是全球范圍內(nèi)使用最廣泛，且具有較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)性，所以它成為商品國(guó)際交易中最常用的表示數(shù)據(jù)信息的“全球通用的商業(yè)語言”和“關(guān)鍵字”。通常而言，商品信息包括名稱、種類、規(guī)格、數(shù)目及商標(biāo)等，128編碼方式包含較多的產(chǎn)品信息，但是產(chǎn)品的流通及生產(chǎn)再加工的信息涵蓋的較少，因此本文參考了楊信廷的水產(chǎn)品追溯碼編碼的方式，將產(chǎn)品屬性編碼和流程編碼相結(jié)合而組成追溯編碼的方式，水產(chǎn)品與蔬菜產(chǎn)品在產(chǎn)品流通、個(gè)體包裝等方面都具有較大的不同，所以編碼方式上也要注重產(chǎn)品包裝屬性、種植地及等級(jí)等信息特點(diǎn)，根據(jù)蔬菜農(nóng)產(chǎn)品的特性進(jìn)行獨(dú)一性追溯編碼設(shè)計(jì)，從而形成代表某批次農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)編碼。所以，這種編碼方式是將流程編碼、UCC/EAN-128條碼和產(chǎn)品編碼三者合而為一，圖3為具體編碼示例。

如圖3所示，用應(yīng)用標(biāo)識(shí)符（01）標(biāo)識(shí)作為全球貿(mào)易項(xiàng)目代碼的商品標(biāo)識(shí)代碼，（11）標(biāo)識(shí)產(chǎn)品的包裝日期，（10）標(biāo)識(shí)了產(chǎn)品的用戶信息及地塊號(hào)碼。其中這個(gè)編碼中采用的生產(chǎn)日期編碼方式是年年-月月-日日的方式，生產(chǎn)地塊的編碼中包含農(nóng)戶的信息（前四位）和地塊號(hào)碼（后兩位）。這個(gè)條碼的信息（如圖所示）包含生產(chǎn)公司、農(nóng)戶、農(nóng)作物名稱、生產(chǎn)日期及地塊信息，而這些具體信息具有唯一性，可以根據(jù)這些信息追溯到產(chǎn)品的源頭。由此可見，這個(gè)條碼代表的信息具有獨(dú)一性，并且符合EAN/UCC編碼的規(guī)范要求。

圖3 追溯碼示意圖

1.6.2 追溯標(biāo)簽設(shè)計(jì)

為了滿足不同平臺(tái)對(duì)產(chǎn)品的追溯，打印相關(guān)條碼標(biāo)簽時(shí)，可以隱藏條碼號(hào)，同條碼產(chǎn)品可以設(shè)計(jì)獨(dú)一的追溯號(hào)碼。因此，有掃描設(shè)施的商店、大樓、便利店等可以通過掃描條碼進(jìn)行產(chǎn)品追溯，沒有掃描設(shè)施的商店或者日常使用人員可以輸入追溯號(hào)碼對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行追溯。產(chǎn)品的追溯號(hào)碼標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)規(guī)定為20位，如圖4展示的例子，其中前五位號(hào)碼代表產(chǎn)品的包裝日期，其后連接的六位號(hào)碼代表農(nóng)戶信息及地塊信息，然后連接五位號(hào)碼是產(chǎn)品品種及名稱，最后兩位號(hào)碼代表唯一標(biāo)示號(hào)碼，其余號(hào)碼代表產(chǎn)品包裝號(hào)碼及等級(jí)號(hào)碼，這些信息都是獨(dú)一的，組合起來形成的編碼具有唯一性，因此它所對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品也是獨(dú)一的，可以通過20位編碼準(zhǔn)確有效的追溯到產(chǎn)品。

圖4 食品番茄編碼示意圖

［1］楊信廷,錢建平,孫傳恒,趙春江,王俊英,臺(tái)社紅,侯彥林.蔬菜安全生產(chǎn)管理及質(zhì)量追溯系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2008,24(3):162-166.

［2］楊信廷,孫傳恒,錢建平,吉增濤,賈麗,王正英,韓嘯.基于流程編碼的水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2008,24(2):159-164.

［3］孟猛,梁偉紅,宋啟道,王強(qiáng),方佳.農(nóng)產(chǎn)品流通碼及追溯碼的編碼研究[J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,30(1):82-85.

［4］楊信廷,孫傳恒,錢建平,陳立平,劉學(xué)馨.UCC/EAN-128條碼在農(nóng)產(chǎn)品安全追溯中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2007,43(1):242-244.

［5］楊信廷,孫傳恒,錢建平,陳立平,劉學(xué)馨.食品安全控制中條碼質(zhì)量追溯標(biāo)簽的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2006(5):98-101.

［6］葉春玲,等.追溯標(biāo)簽的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].食品科學(xué),2007(7):572-574.

［7］高翔.EAN-128條碼在食用農(nóng)產(chǎn)品流通中的應(yīng)用[J].食品科技,2007(3):15-18.

［8］李超.“質(zhì)量追溯信息管理系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D].濟(jì)南:山東大學(xué),2007.

［9］中國(guó)物品編碼中心.商品條碼應(yīng)用指南[M].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2003.

［10］楊信廷,孫傳恒,宋懌,等.基于流程編碼的水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2008,24(2):159－164.