淺談基于SaaS的農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)研究

高蘇豫　汪志曉

摘要：采用Saas技術和二維碼改造現(xiàn)有農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺，使之形成數(shù)據(jù)可靠、查詢便捷、成本低廉的農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)。通過物聯(lián)網(wǎng)自動采集環(huán)境信息和手機拍照的形式快速上傳信息至云端，作為農(nóng)產(chǎn)品的溯源信息。

關鍵詞：SaaS；農(nóng)產(chǎn)品溯源；云計算

隨著人民生活水平的提升，消費者對于食品的要求已不僅僅滿足于價廉，更希望質(zhì)優(yōu)、安全、可追溯。同時廣大中小型農(nóng)戶則面臨著技術老舊、品牌缺失、銷路不暢等問題，農(nóng)民增收乏力。為此近年來，眾多的專家、學者和廠商紛紛提出了一系列的解決方案。在眾多方案中，農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)脫穎而出，成為其中比較有效和切實可行的解決方案。

溯源系統(tǒng)最早應用于飛機、汽車等工業(yè)品的召回制度中。在上個世紀90年代由西方發(fā)達國家引入食品質(zhì)量安全管理中。所謂農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)是指一個能夠連接生產(chǎn)，檢驗，監(jiān)督和消費各個環(huán)節(jié)，讓消費者了解符合衛(wèi)生安全標準的生產(chǎn)和流通過程，提高消費者放心程度的信息管理系統(tǒng)。系統(tǒng)能提供“從農(nóng)田到餐桌”的追溯模式，提取生產(chǎn)，加工，流通，消費等供應鏈的各環(huán)節(jié)消費者所關心的公共追溯要素，建立一個農(nóng)產(chǎn)品安全信息數(shù)據(jù)庫。一旦發(fā)現(xiàn)問題，能夠根據(jù)溯源進行有效的控制和召回，從源頭上保障消費者的合法權益。

1 現(xiàn)有溯源系統(tǒng)問題分析

溯源系統(tǒng)的發(fā)展目前共經(jīng)歷了兩輪迭代。第一代是以2002年日本農(nóng)業(yè)合作組織為代表的食品追溯系統(tǒng)“SEICA”，它的特點是采用虛擬編號系統(tǒng)（VIPS）。每一個農(nóng)產(chǎn)品都被要求貼一個標識號碼，工作人員將產(chǎn)品信息輸入互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)庫內(nèi)。消費者通過登陸相關網(wǎng)站進行查詢溯源信息。第{4則是目前相當流行的以RFID為核心，將溯源信息寫入非接觸式標簽中的溯源系統(tǒng)。以此為基礎，目前國內(nèi)較有影響力的農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)主要有以下5個：

1.1 北京市農(nóng)業(yè)局食用農(nóng)產(chǎn)品（蔬菜）質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)

該系統(tǒng)的主要功能是實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、包裝、儲運和銷售全過程的信息跟蹤，同時開通網(wǎng)站、短信、電話、觸摸4種查詢模式。

1.2 國家蔬菜質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)

該系統(tǒng)由山東省標準化研究院聯(lián)合當?shù)佚堫^企業(yè)，以燎原果菜生產(chǎn)基地為試點，開展農(nóng)產(chǎn)品供應鏈的跟蹤和追溯研究。目前在食品安全追溯領域已經(jīng)形成“一個平臺，多套系統(tǒng)”的格局。

1.3 中國肉牛全程質(zhì)量安全溯源管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)基于無線射頻（RFID）和電子化管理技術原理，建立肉牛生產(chǎn)全程質(zhì)量安全可追溯體系?！皬漠a(chǎn)地到餐桌”的全程質(zhì)量安全可追溯體系，成功建立了牛肉產(chǎn)品生產(chǎn)商、銷售商和顧客之間“面對面”的關系。

1.4 世紀三農(nóng)食品安全追溯管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)包括一個實體機和3套系統(tǒng)。一個實體機即食品溯源查詢一體機，3套系統(tǒng)包括溯源查詢系統(tǒng)，食品溯源終端廣告管理系統(tǒng)和商超信息發(fā)布管理系統(tǒng)。

1.5 商務部城市肉菜追溯系統(tǒng)試點

該系統(tǒng)目前在十個試點城市展開，先期主要針對相對標準化程度較高的肉類產(chǎn)品進行。對象為交易市場的批發(fā)零售攤位。該系統(tǒng)包括肉類、蔬菜追溯管理2個系統(tǒng)和共享的信息平臺、銷售和多種查詢終端。

綜上可知，目前主流的農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)主要由3部分構成。一是公共網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫，作為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯體系的基礎，可以查詢政府有關職能部門（如質(zhì)檢、工商等）提供的數(shù)據(jù)。二是生產(chǎn)經(jīng)營單位信息管理系統(tǒng)，由相關企業(yè)建立網(wǎng)絡服務信息系統(tǒng)，實現(xiàn)對企業(yè)農(nóng)產(chǎn)品的信息錄入與質(zhì)量安全追溯。三是終端信息查詢系統(tǒng)，消費者通過上網(wǎng)查詢、短信查詢、電話查詢和自助終端查詢等方式實現(xiàn)對所購農(nóng)產(chǎn)品所貼的RFID標簽進行信息的查詢。然而目前的主流系統(tǒng)存在如下兩個方面的問題：

首先這種系統(tǒng)主要是基于C/S架構開發(fā)的，雖然具有服務器運行數(shù)據(jù)負荷較輕、數(shù)據(jù)存儲管理透明等優(yōu)點，但卻面臨高昂的推廣和維護成本，添置軟硬件的成本也不菲，比如RFID設備除標簽外還需要購置閱讀器。

其次溯源數(shù)據(jù)必須由人工輸入，費時費力。既無法保證準確性，又需要政府部門的審核而無法做到效率最大化。

2 基于SaaS的溯源系統(tǒng)

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展，農(nóng)產(chǎn)品的溯源系統(tǒng)即將迎來又一次的變革。特別是SaaS和二維碼的廣泛使用，將大大降低系統(tǒng)的使用成本，提升便利性。

SaaS是Software-as-a-Service（軟件即服務）的簡稱，是一種在本世紀開始興起的軟件應用模式。在這種模式下，可以將溯源系統(tǒng)所需的所有應用軟件統(tǒng)一部署在云端，農(nóng)戶可以根據(jù)自己實際需求，通過互聯(lián)網(wǎng)租用所需的應用服務。所有的操作和存儲都在云端。在費用上，可以根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品種類的多少和所需軟硬件設備的投入成本來進行分攤計量，農(nóng)戶無需再購買任何軟硬件。這大大減少了農(nóng)戶的投入，使得他們可以專心于自己所擅長的方面。

二維碼是指采用某種特定幾何圖案，并按照一定規(guī)律，利用在平面的二維方向上分布的黑白相間的圖形來記錄數(shù)據(jù)符號的信息。在原理上利用“0，1”二進制位來表示各種信息，可以通過圖像輸入設備或者光電掃描設備自動識別讀取，并實現(xiàn)信息的自動處理。二維碼編碼密度高，信息量大，容錯能力強，譯碼可靠性高，成本低，制作方便，且持久耐用，非常適合在農(nóng)產(chǎn)品溯源上使用。

3 系統(tǒng)組成

對于農(nóng)戶可以采用開發(fā)專用APP的形式來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的集約化管理。而消費者只需要利用微信等現(xiàn)有平臺，即可實現(xiàn)對溯源信息的查詢。具體而言系統(tǒng)由3個子系統(tǒng)構成：

3.1 信息采集子系統(tǒng)

利用物聯(lián)網(wǎng)技術，在生產(chǎn)基地的蔬果大棚中，布置功能性智能無線傳感器節(jié)點，實時采集農(nóng)作物生長的環(huán)境信息（如溫濕度、C02濃度、土壤濕度等信息）并自動記錄到云端。比如農(nóng)作物生長旺盛，而溫濕度條件不足，則可以通過短信等方式提醒農(nóng)戶關注?；虍敼庹仗珡姇r，系統(tǒng)能自動打開遮光布，調(diào)節(jié)光照情況。所有的提醒和控制信息也會同步寫入云端。通過把監(jiān)控系統(tǒng)和溯源系統(tǒng)有機結合，既提升了農(nóng)業(yè)信息化水平，又從源頭上解決了溯源的信息輸入問題。

3.2 快速寫入子系統(tǒng)

對于無法通過傳感器實時采集的部分，如責任人、施肥情況、產(chǎn)品加工情況、質(zhì)檢情況等，允許通過統(tǒng)一后臺快速寫入。比如質(zhì)檢部分可以在田間檢測完畢后通過手機攝像頭拍照的方式，將檢測結果上傳至云平臺。

3.3 查詢子系統(tǒng)

在貼有二維碼的最終產(chǎn)品上，消費者可以通過掃描二維碼，獲知該產(chǎn)品的詳細信息，譬如品種、產(chǎn)地、責任人、生長環(huán)境、加工情況和檢測報告等。農(nóng)戶則可以查詢到儲存在云端的農(nóng)產(chǎn)品生長環(huán)境信息和添加的施肥情況等。

4 系統(tǒng)運行特點

（1）溯源數(shù)據(jù)真實可靠。充分利用物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢及特點，依靠將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫藦亩鴮r(nóng)產(chǎn)品進行監(jiān)控溯源。云平臺對實時監(jiān)測數(shù)據(jù)進行存儲及調(diào)動，幫助農(nóng)戶以精確數(shù)據(jù)為依據(jù)提高蔬果種植品質(zhì)，同時也讓消費者最直觀地了解到優(yōu)質(zhì)蔬果從播種到采摘的全部生長過程。因為數(shù)據(jù)并不保存在本地，所以沒有人能輕易篡改云端的任何信息。

（2）數(shù)據(jù)司法保證。通過SDK數(shù)據(jù)接口，可以連通中國互聯(lián)網(wǎng)電子數(shù)據(jù)研究院等專業(yè)認證平臺，由權威機構充當溯源數(shù)據(jù)的司法認證，解決了數(shù)據(jù)的權威性問題。

（3）移動查詢便捷。消費者和農(nóng)戶在掃描二維碼以后，將會從云系統(tǒng)中調(diào)出不同的信息，消費者將會看到農(nóng)產(chǎn)品的溯源信息，而農(nóng)戶則會看到農(nóng)場中的實時環(huán)境信息，做到足不出戶了解作物生長動態(tài)。

（4）系統(tǒng)運營成本低，可擴展性高。利用二維碼來替代傳統(tǒng)的RFID作為農(nóng)產(chǎn)品的信息查詢?nèi)肟?，成本低、易推廣。利用Saas來替代傳統(tǒng)的溯源信息系統(tǒng)，則節(jié)約了大量的系統(tǒng)設備購買成本，同時大大降低了日后的維護成本。對于農(nóng)戶而言，收費根據(jù)農(nóng)場規(guī)模和農(nóng)產(chǎn)品種類進行區(qū)分，價格低廉，性價比高。同時因為所有數(shù)據(jù)都在云端，還能將溯源數(shù)據(jù)與電商平臺對接，有利于農(nóng)戶擴大銷路，自主開展電子商務活動。

5 結語

通過利用基于SaaS的溯源系統(tǒng)，可以將農(nóng)產(chǎn)品在種植、施肥、田間管理、采收、檢測、加工、物流等各個方面加以數(shù)字化，用數(shù)據(jù)打造溯源一信任一購買的消費閉環(huán)。該系統(tǒng)充分利用了現(xiàn)有的科技和設備，使得消費者可以方便查詢農(nóng)產(chǎn)品溯源信息，做到安心消費。同時農(nóng)戶可以做到科學種植，促進優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的品牌建設，擴大廣大中小型農(nóng)戶的銷路。