面向數(shù)據(jù)共享的養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源信息XML文件設(shè)計(jì)

嚴(yán)志雁　吳輝　丁建

摘要 現(xiàn)有養(yǎng)殖水產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源平臺開發(fā)主體眾多，造成溯源信息難以交互和共享，為解決數(shù)據(jù)共享問題，該文分析現(xiàn)有了養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及XMLSchema的實(shí)現(xiàn)，提出了一種基于WebService的XML文件數(shù)據(jù)共享方法。本文分析了養(yǎng)殖水產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈中質(zhì)量安全關(guān)鍵點(diǎn)，采用面向?qū)ο笏枷霕?gòu)建了養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，采用XMLSchema設(shè)計(jì)了XML文件，采用WebService技術(shù)設(shè)計(jì)了XML文件的數(shù)據(jù)交換模型。該文設(shè)計(jì)的養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源信息XML文件能作為信息載體在政府監(jiān)管數(shù)據(jù)中心和各個溯源系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源信息XML文件可較好的用于政府監(jiān)管中心的數(shù)據(jù)共享與交換。

關(guān)鍵詞 養(yǎng)殖水產(chǎn)品;XML;溯源;數(shù)據(jù)共享

中圖分類號 S126;TP393.09

文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 1007-5739（2019）08-0258-03

隨著農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的深入，很多農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)建立了農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)及數(shù)據(jù)中心，各級地方政府建立了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全數(shù)據(jù)中心來存儲這些數(shù)據(jù)，采用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)和數(shù)據(jù)之間的交互和共享成為亟需解決的問題-9。

已有眾多學(xué)者對農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)進(jìn)行大量的研究（6-7]。有學(xué)者以流通環(huán)節(jié)水產(chǎn)品為研究對象，針對不同的水產(chǎn)品交易模式，基于條碼標(biāo)識技術(shù)，建立了適用于不同模式下的水產(chǎn)品流通質(zhì)量追溯系統(tǒng)891。張龍青1、叢斯琳叫顏波等叫以水產(chǎn)品供應(yīng)鏈為視角，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，分析建立了水產(chǎn)品追溯信息模型的基礎(chǔ)。任晰等叫以羅非魚為例，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的功能模塊以及體系結(jié)構(gòu)，建立基于Web的羅非魚養(yǎng)殖質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)。孫傳恒等提出了一種基于行政監(jiān)管的適合中國國情的水產(chǎn)品追溯系統(tǒng)架構(gòu)方式，生成了融合一維碼、二維碼的水產(chǎn)品混合條碼標(biāo)簽。楊信廷等呵以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無縫交換為目標(biāo)，基于XML構(gòu)建了蔬菜溯源信息描述語言，并設(shè)計(jì)了VTMLSchema，應(yīng)用于蔬菜溯源系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換。

由于溯源中心與供應(yīng)鏈各企業(yè)計(jì)算機(jī)軟件環(huán)境和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的差異。要實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖水產(chǎn)品的政府監(jiān)管，就要在不同平臺和系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享有多種方式，XML以自描述性、可擴(kuò)展性及開放性等優(yōu)點(diǎn)已逐漸成為信息表示和信息交換的標(biāo)準(zhǔn)[16-18]、以XML為基礎(chǔ)進(jìn)行養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源信息的數(shù)據(jù)共享還未見報道。通過對養(yǎng)殖水產(chǎn)品質(zhì)量安全關(guān)鍵信息的分析，構(gòu)建養(yǎng)殖水產(chǎn)品質(zhì)量信息組織模型，以XMLSchema構(gòu)建養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源信息XML的文件結(jié)構(gòu)，并將XML文件用于政府監(jiān)管中心。

1養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源信息XML文件設(shè)計(jì)

1.1養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源信息分析

養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源信息分為主體責(zé)任信息和質(zhì)量安全信息。主體責(zé)任信息包括生產(chǎn)單位名稱統(tǒng)一社會信用代碼、養(yǎng)殖場區(qū)和生產(chǎn)單元（水塘、水庫）信息等。養(yǎng)殖水產(chǎn)品質(zhì)量安全信息包括生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售和質(zhì)檢信息等19。經(jīng)相同生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售和質(zhì)檢信息的同一品種為批次產(chǎn)品。生產(chǎn)和運(yùn)輸信息包括投入品信息和生產(chǎn)運(yùn)輸過程信息。投入品信息包括種苗信息、飼料信息、肥料信息、飼料添加劑信息、藥品信息等;生產(chǎn)過程信息包括移池?fù)Q塘引起的生產(chǎn)批次變化和養(yǎng)殖生產(chǎn)單元的水質(zhì)及調(diào)控信息。根據(jù)查詢的需要，組織上述相關(guān)的信息作為養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源信息。

1.2養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源信息組織

采用面向?qū)ο笏枷虢M織養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源信息，組成溯源信息的結(jié)構(gòu)如圖1。整個養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源信息的數(shù)據(jù)文件應(yīng)包括5個部分，依次為追溯碼信息生產(chǎn)主體信息、生產(chǎn)過程信息、收獲存儲暫養(yǎng)銷售信息、質(zhì)檢信息。追溯碼信息應(yīng)當(dāng)包含產(chǎn)品的基礎(chǔ)信息，如追溯碼，產(chǎn)品批次，產(chǎn)品的名稱、規(guī)格、數(shù)量等基本信息;生產(chǎn)主體信息應(yīng)包含生產(chǎn)責(zé)任單位的名稱、統(tǒng)一社會信用代碼信息，也可以包含擴(kuò)展信息，例如生產(chǎn)責(zé)任單位的評定和認(rèn)證信息，企業(yè)的各個養(yǎng)殖場區(qū)信息及養(yǎng)殖生產(chǎn)單元信息等;生產(chǎn)過程信息應(yīng)包括投人品信息，也可擴(kuò)展記錄水質(zhì)管理和調(diào)控信息等。質(zhì)檢信息按檢測單位性質(zhì)可分為生產(chǎn)單位自行檢測和檢測機(jī)構(gòu)檢測2類，質(zhì)量檢測應(yīng)以PDF文件形式存儲，防止修改。依據(jù)上述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)逐步逐層構(gòu)建XML文件，數(shù)據(jù)交換時，通過WebService提供該XML文件。圖1中實(shí)線框中內(nèi)容指溯源信息XML文件必須包含的基礎(chǔ)內(nèi)容，虛線框內(nèi)為擴(kuò)展內(nèi)容。

1.3溯源信息文件XMLSchema設(shè)計(jì)

XMLSchema可以作為養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源信息XML文檔遵循的一個公共的標(biāo)準(zhǔn)性協(xié)議，它可以保證XML文件被不同系統(tǒng)解析，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源信息的數(shù)據(jù)共享。按照圖1結(jié)構(gòu)，定義每個信息模塊內(nèi)元素和屬性，包括元素和屬性命名，元素間關(guān)系及元素順序，元素和屬性的數(shù)據(jù)類型、數(shù)目、默認(rèn)值以及固定值等。

XML文檔含有traceInformation根元素，根元素含有追溯碼信息、生產(chǎn)主體信息、生產(chǎn)過程信息、收獲存儲暫養(yǎng)銷售信息、質(zhì)檢信息5個元素，元素表述如下：

其中name關(guān)鍵字表示元素名稱，ref關(guān)鍵字表示引用的自行定義的數(shù)據(jù)類型。

根據(jù)圖1，每個元素都具有自身類型的定義。例如生產(chǎn)主體信息元素類型內(nèi)部定義責(zé)任主體信息（必有元素），養(yǎng)殖場區(qū)信息（擴(kuò)展元素）、養(yǎng)殖生產(chǎn)單元信息（擴(kuò)展元素）3個子元素，生產(chǎn)主體信息元素類型的定義的簡化實(shí)現(xiàn)如下：

責(zé)任主體信息子元素內(nèi)定義了企業(yè)名稱屬性企業(yè)的社會信用統(tǒng)一代碼屬性和評定認(rèn)證信息元素，2個屬性均為必選唯一屬性，其定義如下。評定認(rèn)證信息元素可含多個評定認(rèn)證信息，通過Schema，可使用maxOccurs和minOccurs屬性來定義某個元素可能出現(xiàn)的次數(shù)。maxOccurs定義某元素出現(xiàn)次數(shù)的最大值，而minOceurs則定義某元素出現(xiàn)次數(shù)的最小值。采用use="required"，一個必選屬性。

通過逐層定義圖1中的元素與屬性，我們就得到了整個XMLSchema文件最后的XML文件簡化代碼實(shí)現(xiàn)如下：<？xmlversion="1.0"？>

2016157824751SDC21502016157824751SDC2150

.....

2養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源信息數(shù)據(jù)共享模型

常見的溯源信息查詢模型主要有自建系統(tǒng)提供的溯源信息查詢模型和開放溯源平臺查詢模型2種2021。自建系統(tǒng)提供的溯源信息查詢模式，溯源數(shù)據(jù)僅在自身系統(tǒng)內(nèi)使用，形成信息孤島。政府監(jiān)管溯源信息平臺就是一種開放溯源平臺，平臺需要加盟的系統(tǒng)提供相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)文件，本文提供的XML文件就是很好的信息載體。

養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源信息共享要求各個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心與政府監(jiān)管中心數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，在中心節(jié)點(diǎn)記錄各個系統(tǒng)提供的WebService服務(wù)，并建立服務(wù)的索引表2，中心節(jié)點(diǎn)可備份所有節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)并直接提供查詢服務(wù)，也可僅記錄查詢服務(wù)的鏈接。各溯源系統(tǒng)之間也通過XML文件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)中心公開的Web服務(wù)主要用于共享數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)系統(tǒng)既可以通過公開Web服務(wù)的方式向數(shù)據(jù)中心提供數(shù)據(jù)，也可以調(diào)用綜合數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)共享服務(wù)查詢數(shù)據(jù)。具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3XML文件在數(shù)據(jù)共享中的應(yīng)用

3.1XML數(shù)據(jù)文件的構(gòu)建

每個溯源系統(tǒng)遵循VTMLSchema模式，采用XML文件作為數(shù)據(jù)交換的信息載體，通過對XML文件的讀寫實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，如圖3所示。

依據(jù)追溯碼在數(shù)據(jù)庫中檢索目標(biāo)記錄，獲取數(shù)據(jù)集，根據(jù)已建XMLSchema，將記錄轉(zhuǎn)換為符合圖1數(shù)據(jù)集的XML文檔，將生成的XML文檔經(jīng)WebService協(xié)議提供給查詢系統(tǒng)或數(shù)據(jù)中心。

3.2XML數(shù)據(jù)文件的共享機(jī)制

每個溯源系統(tǒng)均需在水產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管數(shù)據(jù)中心，注冊自身WebService，水產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)為其產(chǎn)品看溯源信息的追溯碼建立索引。索引表結(jié)構(gòu)如表1。

每個系統(tǒng)發(fā)布的對外查詢WebService都應(yīng)遵循相同的規(guī)則1231，即支持相同的調(diào)用方法和返回元素等，在本文中也就是支持實(shí)現(xiàn)傳遞以追溯碼為關(guān)鍵詞 的XML文件傳遞接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的具體執(zhí)行過程如圖4所示。用戶啟動查詢流程，出現(xiàn)查詢界面輸人查詢條件，系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)，若合法，則調(diào)用產(chǎn)品信息表進(jìn)行查詢，然后顯示查詢結(jié)果。

4結(jié)語

本文分析了養(yǎng)殖水產(chǎn)品的質(zhì)量安全信息模型構(gòu)成，采用XMLSchema建立了用于數(shù)據(jù)共享的養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源信息XML文件，探討了基于WebService的XML文件數(shù)據(jù)共享方法，試驗(yàn)了養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享的應(yīng)用.通過WebService屏蔽了數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)接口的細(xì)節(jié)，通過XMLSchema統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換共享的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)系統(tǒng)的養(yǎng)殖水產(chǎn)品溯源數(shù)據(jù)的共享。

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