基于四方平臺的食品安全溯源網(wǎng)站的設(shè)計與實現(xiàn)

張健偉，吳清平，黃明勝，黃 淼 (廣東環(huán)凱微生物科技有限公司，廣東廣州510063)

隨著經(jīng)濟發(fā)展和人們食品安全意識的不斷提高，食品安全越來越受到人們的廣泛關(guān)注，隨之而來對食品安全問題也提出了越來越高的要求［1－2］。當(dāng)前對于食品安全的管理，生產(chǎn)企業(yè)和政府部門都主要是在控制食品生產(chǎn)的加工過程中進行監(jiān)管，并沒有將食品供應(yīng)整個環(huán)節(jié)連接起來。當(dāng)然傳統(tǒng)的食品檢驗，仍舊是對食品供應(yīng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行最基本的控制手段，但常常由于管理不到位，導(dǎo)致問題產(chǎn)品流向市場。因此，企業(yè)和政府部門對食品的生產(chǎn)和流通過程，尤其是原材料的采購、加工、存儲、物流、銷售等環(huán)節(jié)進行相應(yīng)的規(guī)范生產(chǎn)和完善監(jiān)管，為消費者提供完整、誠信、高效的食品安全溯源查詢服務(wù)，建立“從源頭到餐桌”的溯源體系，是保障食品安全的理想手段［3－5］。

歐盟是最早開展食品安全可追溯性工作的地區(qū)。在1997年歐盟開始建立了食品溯源系統(tǒng)，2000年出臺了(EC)No176012000、(EC)No 1825/2000號法規(guī)和(EC)No178/2002號法規(guī)，規(guī)定了食品安全法律的基本原則及要求。并要求從2005年1月起，所有的食品和飼料行業(yè)必須強制執(zhí)行追溯，否則禁止上市銷售［6］。我國在2004年，農(nóng)業(yè)部啟動“進京蔬菜產(chǎn)品質(zhì)量追溯制度”試點項目;2004年6月，山東省濰坊市壽光田苑蔬菜基地和洛城蔬菜基帶實施國家“蔬菜安全追溯性信息系統(tǒng)研究及應(yīng)用示范工程”;2007年底，北京市初步建成動物源性食品安全全程可追溯監(jiān)管系統(tǒng);2012年1月18日，北京“放心肉”工程［7－9］。由上可見，我國雖然在逐步推廣食品安全溯源實施，但也可以看出目前食品在安全溯源上還存在一些不足之處，如目前的食品安全體系基本都是由政府主導(dǎo)建立的單一種類的溯源體系，缺乏適合眾多食品生產(chǎn)企業(yè)的通用食品安全溯源體系。我國雖然擁有眾多的食品生產(chǎn)企業(yè)，但這些食品生產(chǎn)企業(yè)普遍存在生產(chǎn)力水平比較低、生產(chǎn)規(guī)模較小、信息自動化程度低等問題，在這種技術(shù)基礎(chǔ)條件下，食品廠自身不可能自行建立食品追溯體系，因此建立一套通用的專業(yè)食品安全溯源接入平臺，讓企業(yè)通過這套通用食品安全溯源平臺，提升食品生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品品質(zhì)的作用，滿足食品生產(chǎn)企業(yè)食品安全溯源平臺的使用需求。另外，我國當(dāng)前的溯源系統(tǒng)缺乏第三方公正性檢測機構(gòu)的參與，有第三方公正性檢測機構(gòu)的參與，可以使得食品安全溯源更具有公正性，增加檢測結(jié)果的透明度，讓公眾對檢測結(jié)果的公正性更加認(rèn)可。為此，筆者針對上述當(dāng)前食品安全溯源體系的不足，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整合食品產(chǎn)業(yè)鏈中的各種數(shù)據(jù)，建立一套基于四方平臺的食品安全溯源體系，進一步完善食品安全溯源體系的建設(shè)。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計

該系統(tǒng)重點圍繞以企業(yè)、政府、第三方檢測機構(gòu)、公眾為中心的食品安全溯源管理體系建設(shè)，分析食品生產(chǎn)企業(yè)、政府監(jiān)管部門、第三方檢測機構(gòu)、公眾消費者對食品安全溯源系統(tǒng)方案中各自需要完成的主要業(yè)務(wù)和所能達(dá)到的效果，研究基于食品安全管理和安全溯源構(gòu)件庫以及支撐運行環(huán)境技術(shù)，搭建食品安全溯源系統(tǒng)運行支撐平臺及附屬服務(wù)支撐功能，以解決當(dāng)前食品安全監(jiān)管體系建設(shè)中面臨問題，實現(xiàn)對食品生產(chǎn)管理、第三方公正性檢測、政府部門安全監(jiān)管等多方面的全程信息化管理，形成適應(yīng)當(dāng)前食品安全發(fā)展要求的信息系統(tǒng)，推進食品安全溯源的應(yīng)用和推廣，對于保障食品安全的具有重要的戰(zhàn)略意義。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

2 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)整體架構(gòu)見圖2。該系統(tǒng)使用Microsoft的ASP.net+C#語言進行開發(fā)。網(wǎng)站部分整體架構(gòu)使用3層架構(gòu)模型，系統(tǒng)劃分為用戶界面層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)訪問層［10－12］。軟件部分在3層架構(gòu)模型的基礎(chǔ)上進行修改，加入了WebService接口，將業(yè)務(wù)邏輯層分割為兩層，通過WebService對接［13－15］。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫以Microsoft SQL Server 2005為平臺，以各食品生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)記錄及檢驗記錄、公正性第三方檢測機構(gòu)檢驗報告作為溯源數(shù)據(jù)來源，收集各食品生產(chǎn)企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品記錄檔案和檢驗報告，以及第三方檢測機構(gòu)的檢驗報告并以此為基礎(chǔ)分別設(shè)計與建立了生產(chǎn)企業(yè)、第三方檢測機構(gòu)、政府監(jiān)管機構(gòu)、公眾用戶等4個軟件平臺，每個平臺都與系統(tǒng)后臺管理相連接，在系統(tǒng)管理界面即可對數(shù)據(jù)庫進行更新和修改操作。

建立針對溯源系統(tǒng)的溯源編碼是實現(xiàn)跟蹤或追溯的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用的實際需求，系統(tǒng)中采用了容量較大、比較通用且容易識別的CODE39碼，碼值長度為18位，定義左起第1～6位為生產(chǎn)企業(yè)的行政區(qū)號，第7～9位為生產(chǎn)企業(yè)的編號，第10～12位為產(chǎn)品編號，第13～14位為產(chǎn)品的生產(chǎn)年份后兩位，第15～16位為產(chǎn)品的生產(chǎn)日期在當(dāng)年的周次，最后的17～18位為產(chǎn)品的生產(chǎn)周次中的流水號。

3 溯源網(wǎng)站的設(shè)計

3.1 網(wǎng)站總體設(shè)計 溯源網(wǎng)站整體架構(gòu)見圖3。

3.2 網(wǎng)站主要功能 ①新聞瀏覽:發(fā)布食品安全相關(guān)新聞信息，讓用戶了解當(dāng)前食品安全相關(guān)信息;②溯源碼查詢:用戶輸入溯源碼即可查詢出產(chǎn)品的概要信息和檢測信息;③用戶登陸:驗證碼的生成與校對以及對用戶的身份進行認(rèn)證;④檢測標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)文件在線預(yù)覽與下載:在線顯示文件的內(nèi)容，用戶可以下載目標(biāo)文件;⑤用戶或者企業(yè)信息管理:登陸后的用戶允許對網(wǎng)站的授權(quán)功能進行操作，對相關(guān)的信息內(nèi)容進行修正。網(wǎng)站首頁圖見圖4，用戶注冊頁面見圖5。

圖2 系統(tǒng)整體架構(gòu)

圖3 溯源網(wǎng)站整體架構(gòu)

4 4套對應(yīng)客戶端軟件的設(shè)計

溯源系統(tǒng)除了溯源網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)外，還需要建立相關(guān)的輔助軟件。配套軟件除了后臺管理客戶端外，其他客戶端軟件產(chǎn)品均可通過網(wǎng)站發(fā)布客戶端供不同的用戶下載運行使用?？紤]到系統(tǒng)的安全性，為了防止用戶通過反編譯等手段獲取軟件的源碼，若把系統(tǒng)的重要信息(如數(shù)據(jù)庫的訪問賬號和密碼)存放在源碼中，一旦泄露會造成嚴(yán)重的后果。所以，各大軟件客戶端均不能直接訪問數(shù)據(jù)庫，而是通過WebService接口間接對數(shù)據(jù)庫進行訪問，處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)過加密通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到另一端后再對數(shù)據(jù)進行解密處理，大大加強了數(shù)據(jù)的安全性(圖6)。

圖4 網(wǎng)站首頁圖

圖5 用戶注冊頁面

圖6 軟件數(shù)據(jù)設(shè)計圖

4.1 生產(chǎn)商客戶端主要功能 ①基礎(chǔ)信息的管理，如生產(chǎn)商信息、用戶信息、產(chǎn)品信息、批次信息、倉庫信息;②產(chǎn)品的生產(chǎn)、入庫、出庫登記;③產(chǎn)品的生產(chǎn)商檢測結(jié)果的錄入、審核、查詢等;④產(chǎn)品的第三方檢測的送檢、檢測進度查詢、檢測結(jié)果查詢;⑤溯源碼條碼標(biāo)簽生成、打印與自動識別;⑥通過RFID射頻讀寫器自動讀取電子標(biāo)簽ID;⑦授權(quán)管理與授權(quán)控制;⑧檢測報告動態(tài)生成與打印;⑨文件的上傳與加載。

4.2 第三方檢測機構(gòu)客戶端主要功能 ①基礎(chǔ)信息的管理，如機構(gòu)信息、用戶信息、檢測項目管理等;②檢測委托的接收確認(rèn)、錄入檢測項目結(jié)果、檢測項目結(jié)果審核以及檢測結(jié)果查詢等;③檢驗ID條形碼標(biāo)簽的生成、打印與自動識別;④授權(quán)管理與授權(quán)控制;⑤檢測報告動態(tài)生成與打印;⑥文件的上傳與加載。

4.3 政府部門客戶端主要功能 后臺管理客戶端結(jié)構(gòu)見圖7。其主要功能為:①基礎(chǔ)信息的管理，如部門信息、用戶信息等;②對所有產(chǎn)品的檢測結(jié)果的查詢;③授權(quán)管理與授權(quán)控制;④檢測報告動態(tài)生成與打印;⑤文件的上傳與加載。

4.4 公眾查詢客戶端主要功能 ①條形碼自動識別;②溯源碼查詢;③查詢結(jié)果打印;④文件的上傳與加載;⑤基于二維碼技術(shù)手機快速查詢系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)消費者通過手機掃描二維碼后獲取溯源碼進而鏈接到手機查詢終端，終端系統(tǒng)根據(jù)判斷給出追溯查詢結(jié)果或是追溯的歷史信息。

4.5 后臺管理客戶端主要功能 后臺管理客戶端結(jié)構(gòu)見圖7。其主要功能為:①基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(如省份、城市、縣鎮(zhèn))管理;②對用戶信息、產(chǎn)品信息、檢驗項目信息、生產(chǎn)商信息、第三方檢驗機構(gòu)信息、政府部門信息等方面的信息的管理;③管理員信息的管理;④網(wǎng)站信息的管理;⑤短信信息的管理;⑥信息統(tǒng)計;⑦權(quán)限管理與權(quán)限控制;⑧文件的上傳、加載與下載。

5 結(jié)語

基于四方應(yīng)用平臺的溯源體系研發(fā)，創(chuàng)新性地提出食品安全溯源體系建設(shè)的新思路，通過4種不同的應(yīng)用客戶端平臺，結(jié)合食品安全溯源的綜合數(shù)據(jù)庫，較好地滿足了中小規(guī)模食品生產(chǎn)企業(yè)對食品安全生產(chǎn)和溯源體系的需求;規(guī)范了政府監(jiān)管部門對食品生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的監(jiān)管;向第三方檢測機構(gòu)提供食品生產(chǎn)企業(yè)委托檢驗的接收樣品登記、發(fā)布檢測報告等相關(guān)應(yīng)用，第三方公正性檢測機構(gòu)能通過利用該平臺發(fā)布相關(guān)的食品安全信息，向公眾提供透明的、公平公正的檢測結(jié)果;而公眾也能利用該溯源系統(tǒng)，方便地查詢各類食品的溯源信息。當(dāng)前溯源系統(tǒng)的開發(fā)工作已經(jīng)基本完成，現(xiàn)已發(fā)布于互聯(lián)網(wǎng)上。系統(tǒng)在從事食品生產(chǎn)龍頭企業(yè)和公正性第三方檢測機構(gòu)實現(xiàn)了生產(chǎn)全程的信息集成、應(yīng)用集成、支撐環(huán)境集成，以及生產(chǎn)流程與組織管理集成，實現(xiàn)了該系統(tǒng)模式的具體技術(shù)、解決方案和運作方案。成果已經(jīng)得到廣東省數(shù)家瓶裝水生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用，這些生產(chǎn)企業(yè)利用該套系統(tǒng)用于產(chǎn)品全程安全生產(chǎn)檔案記錄、監(jiān)控管理和產(chǎn)品溯源，也得到公正性第三方檢測廣東省微生物研究所食品藥品實驗室的應(yīng)用。相信通過該套系統(tǒng)進一步推廣利用會在很大程度上提升企業(yè)的品牌效益，同時信息化管理技術(shù)進一步有效管理食品生產(chǎn)企業(yè)的安全生產(chǎn)過程，為今后食品生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)范化安全生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。但是溯源方式多樣性和大批量數(shù)據(jù)錄入等問題依舊存在，這些問題將是系統(tǒng)進行下一步研究和改善的方向。

圖7 后臺管理客戶端結(jié)構(gòu)

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