基于RFID棉种质量安全溯源管理系统的设计

孙朝阳+张立新

摘要：针对我国当前棉花种子质量安全普遍存在的问题，介绍了基于RFID棉种质量安全溯源管理系统。以RFID为基本技术手段，将RFID标签贴于棉种产品包装上面，将棉种产品的各种信息写入RFID标签之中，即采用RFID的标签对棉花种子的信息进行全程跟踪溯源，有效保障了棉种产品信息的真实性和可靠性，确保了棉花产品的质量安全。本系统的软件开发采用VisualStudio2010作为开发环境，数据库的开发选用SQLServer2008。

关键词：RFID标签；溯源；棉花产品；质量安全；溯源管理系统

中图分类号：S126文献标志码：A文章编号：1002-1302（2014）11-0438-03

棉花生产的关键是种子，在棉花生产过程中，种子发挥决定性的作用。然而，当前种子加工中存在加工储存等技术落后的现象，导致种子的质量无法得到保证，严重阻碍了棉花种植产业的发展。这就需要建立一个棉花质量安全溯源管理系统来随时溯源种子的信息，本研究设计了基于无线射频识别（radiofrequencyID，简称RFID）技术的棉种质量安全溯源管理系统来保证棉花种子的质量安全。种子质量安全溯源机制的建立就是通过对生产者、经销者和农户进行一定的信号传递，以影响和调整他们的决策偏好，最终实现一定的社会目标[1]。RFID通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境[2]。RFID系统的数据传输严格按照“主从原则”进行，发出指令的方向为“应用程序→阅读器→电子标签”，返回应答的方向则相反[3]。目前，我国已将RFID技术应用于安全防护、供应链管理、旅游管理、铁路车号识别、高速公路收费、食品卫生监管、动物疾病防疫、生产流程管理以及公共交通等领域[4]。

1基于RFID的棉种质量安全溯源系统的信息采集

在种子溯源系统中，将种子从研发生产到物流供应，最后到种粮农户手中整个过程的参与方的信息进行标识，并运用RFID标签技术进行收集和存储。这样就可实现种子各供应链上的各环节无缝链接，从而对该种子进行跟踪和溯源[5]。

1.1溯源系统种植环节信息采集

种植环节在棉种产品流通中占据最关键的地位，该环节将对棉种产品今后的产量和质量具有极为重要的影响。因此，本研究在该环节用RFID射频标签作为载体，采集在种植环节中的信息，最后将信息上传到数据库中，作为以后追踪溯源棉种质量安全信息的数据源。本研究采集相关重要的棉种质量安全因素包括棉种产品的基本信息、种植关键信息。其中，棉种产品的基本信息包括产品的种类、产地、名称等；种植过程的关键信息主要包括棉种秧苗信息[棉种秧苗信息包括基本信息、药残信息（农药）、重金属]、肥料信息（基本信息、入库信息和使用信息）、成活率。

如图1所示，在棉花种植过程中，1个种植地对应1个RFID标签，种子产品种植环节中的日常管理信息、肥料信息和农药信息均以种植地RFID标签为载体进行记录。

1.2棉种产品流通环节的信息采集

RFID技术应用在物品的流通环节可以实现物品跟踪与信息共享，彻底改变了传统的供应链管理模式，提高了企业的运行效率[6]。本环节信息采集主要针对与棉种产品质量安全相关的人员、运输路线、运输方式、运输设备、装箱和运输过程中的棉种质量相关的信息，其中与棉种质量安全相关的人员包括种植基地的管理人员和作业人员的相关信息。棉种产品在流通环节之前需要分拣装箱，每个箱体贴上RFID标签，RFID标签中存有该箱棉种在整个流通线上的唯一标志码、批次。在运输过程中，棉花种子的质量安全信息是产品流通线上的有力质量监控依据。

1.3销售环节的溯源信息采集

在销售环节，信息采集主要针对相关重要的棉种质量安全因素，主要包括棉花产品经营商信息、售前监测信息和消费者的信息。

2基于RFID的棉种质量安全溯源系统的设计

本系统利用SQLServer2008关系数据库和VisualStudio2010开发平台开发建立从棉种产品种植、运输物流到销售的全过程的质量安全追踪溯源系统，确保棉花质量的安全性。系统安装于独立服务器中，是储存的信息中心，系统的数据库不断接收到来自种植、物流、销售各个环节的上传信息。溯源管理系统包括数据库服务器、应用Web服务器、客户端3层物理构架（图2）。

中央服务器应用WebService技术，采用面向服务的体系结构，可以方便、快捷地连接各企业的信息管理系统，实现企业间的业务协作和信息共享[7]。棉种质量安全溯源系统的架构主体采用了B/S结构，以C/S结构作为辅助。

2.1数据库的设计

该溯源管理系统采用的关系数据库是SQLServer2008。SQLServer是一个关系数据库管理系统，其主要功能是同各种数据库建立联系[8]。本系统中RFID标签内只储存了标识符，还需要向标签内写入其他信息，这些被写入的信息被存入数据库内，从标签读取的信息也要通过查询数据库。

首先创建数据库，查询分析器创建数据库的语句格式：

2.2管理系统平台软件设计

本系统的架构主体采用了B/S结构，C/S结构作为辅助，系统通过ASP.NET平台进行结构体系设计。在数据采集层，采用B/S模式与RFID硬件设备实现通信连接，所采集到的数据采用分布式存储就可以实时传递给数据管理平台作进一步处理[10]。当访问数据库的时候，需要以Connection对象来连接数据库，由于Connection对象和ASP内置对象不是一个概念，需要显示创建使用Connection对象，这样用户才可以通过查询窗口连接到数据库，追溯查询产品的相关的信息。本系统连接语句为：SQLConnection=newSQLConnection（“server=localhost；uid=bisheng；pwd=123456；database=棉种质量安全信息”）。endprint

通过ASP.NET开发棉种质量安全溯源管理系统并实现系统的主要功能，系统的整体结构（图5）可以分为棉种基本信息、棉种销售信息和系统信息管理3个部分。

3结论

基于RFID棉种质量安全溯源管理系统是应用数据库技术和VisualStudio2010平台开发的种子溯源服务平台，通过该平台可以查询到整个棉种产品流通链上的信息。该系统对

棉种产品从生产、运输、储存、销售等各个环节的质量安全进行了监控，防止市场上的假种子、问题种子的出现，并通过系统溯源找出问题种子的来源和原因以查出责任人，为消费者维权提供了法律证据基础，进一步提高了棉种产品生产企业的产品质量高水平、高标准的意识，强化了棉种产品的市场竞争力。

借助RFID的技术优势，棉种质量安全溯源管理系统能够在整个错综复杂的流通链中解决棉农对产品质量问题的质疑和对问题种子出处查找的问题，提高了销售商的信誉度和营业额，有力促进了我国棉花种植业的发展。

溯源管理系统分为以下界面：（1）用户登录界面（图6）。用户或管理员输入正确的用户名和密码才能进入本系统。（2）查询棉种信息界面（图7）。用户进入系统之后可以查找棉种的质量信息、物流信息、种类信息和存储信息，通过查找溯源发现问题种子的来源和原因。（3）棉种销售信息界面。用户进入系统之后针对具体的销售产品查询其销售商信息、买家信息、销售地、销售时间。（4）系统棉种信息管理界面。管理员进入系统之后，其权限大于一般用户，可以对棉种信息进行维护、修改、上传和删除。

参考文献：

[1]尚二莹，孟未来.基于物联网的种子质量安全溯源管理系统研究[J].农业网络信息，2011（9）：14-16.

[2]赵金燕，陶琳丽，高士争，等.动物食品安全可溯源系统读写器的设计[J].农业网络信息，2008（5）：18-20，26.

[3]孟晓明.基于RFID的物流信息管理系统模型研究[J].微计算机信息，2006，22（17）：266-268，229.

[4]孙书谨，陆安江，张正平.基于RFID技术的蔬菜食品安全溯源系统研究[J].世界农业，2012，12（12）：77-80，87.

[5]张奎，王超，汤璐.RFID在种子溯源管理中的应用[J].科技致富向导，2011（27）：17，50.

[6]王伟.射频识别（RFID）技术及其应用的研究[J].安徽师范大学学报：自然科学版，2008，31（2）：139-141，149.

[7]袁晓萍.基于RFID的水产品追溯系统的研究与实现[D].青岛：中国海洋大学，2011：33-34.

[8]张土前，蒋平安，邹鹏.基于RFID与WebGIS的阿克苏苹果质量安全溯源系统[J].新疆农业科学，2012，49（8）：1519-1524.

[9]周晓光，王晓华，王伟.射频识别（RFID）系统设计、仿真与应用[M].北京：人民邮电出版社，2008：45-46.

[10]陈琴刚，李锋霞，马本学，等.基于RFID技术的棉种溯源系统构建[J].江苏农业科学，2013，41（7）：388-390.endprint

通过ASP.NET开发棉种质量安全溯源管理系统并实现系统的主要功能，系统的整体结构（图5）可以分为棉种基本信息、棉种销售信息和系统信息管理3个部分。

3结论

基于RFID棉种质量安全溯源管理系统是应用数据库技术和VisualStudio2010平台开发的种子溯源服务平台，通过该平台可以查询到整个棉种产品流通链上的信息。该系统对

棉种产品从生产、运输、储存、销售等各个环节的质量安全进行了监控，防止市场上的假种子、问题种子的出现，并通过系统溯源找出问题种子的来源和原因以查出责任人，为消费者维权提供了法律证据基础，进一步提高了棉种产品生产企业的产品质量高水平、高标准的意识，强化了棉种产品的市场竞争力。

借助RFID的技术优势，棉种质量安全溯源管理系统能够在整个错综复杂的流通链中解决棉农对产品质量问题的质疑和对问题种子出处查找的问题，提高了销售商的信誉度和营业额，有力促进了我国棉花种植业的发展。

溯源管理系统分为以下界面：（1）用户登录界面（图6）。用户或管理员输入正确的用户名和密码才能进入本系统。（2）查询棉种信息界面（图7）。用户进入系统之后可以查找棉种的质量信息、物流信息、种类信息和存储信息，通过查找溯源发现问题种子的来源和原因。（3）棉种销售信息界面。用户进入系统之后针对具体的销售产品查询其销售商信息、买家信息、销售地、销售时间。（4）系统棉种信息管理界面。管理员进入系统之后，其权限大于一般用户，可以对棉种信息进行维护、修改、上传和删除。

参考文献：

[1]尚二莹，孟未来.基于物联网的种子质量安全溯源管理系统研究[J].农业网络信息，2011（9）：14-16.

[2]赵金燕，陶琳丽，高士争，等.动物食品安全可溯源系统读写器的设计[J].农业网络信息，2008（5）：18-20，26.

[3]孟晓明.基于RFID的物流信息管理系统模型研究[J].微计算机信息，2006，22（17）：266-268，229.

[4]孙书谨，陆安江，张正平.基于RFID技术的蔬菜食品安全溯源系统研究[J].世界农业，2012，12（12）：77-80，87.

[5]张奎，王超，汤璐.RFID在种子溯源管理中的应用[J].科技致富向导，2011（27）：17，50.

[6]王伟.射频识别（RFID）技术及其应用的研究[J].安徽师范大学学报：自然科学版，2008，31（2）：139-141，149.

[7]袁晓萍.基于RFID的水产品追溯系统的研究与实现[D].青岛：中国海洋大学，2011：33-34.

[8]张土前，蒋平安，邹鹏.基于RFID与WebGIS的阿克苏苹果质量安全溯源系统[J].新疆农业科学，2012，49（8）：1519-1524.

[9]周晓光，王晓华，王伟.射频识别（RFID）系统设计、仿真与应用[M].北京：人民邮电出版社，2008：45-46.

[10]陈琴刚，李锋霞，马本学，等.基于RFID技术的棉种溯源系统构建[J].江苏农业科学，2013，41（7）：388-390.endprint

通过ASP.NET开发棉种质量安全溯源管理系统并实现系统的主要功能，系统的整体结构（图5）可以分为棉种基本信息、棉种销售信息和系统信息管理3个部分。

3结论

基于RFID棉种质量安全溯源管理系统是应用数据库技术和VisualStudio2010平台开发的种子溯源服务平台，通过该平台可以查询到整个棉种产品流通链上的信息。该系统对

棉种产品从生产、运输、储存、销售等各个环节的质量安全进行了监控，防止市场上的假种子、问题种子的出现，并通过系统溯源找出问题种子的来源和原因以查出责任人，为消费者维权提供了法律证据基础，进一步提高了棉种产品生产企业的产品质量高水平、高标准的意识，强化了棉种产品的市场竞争力。

借助RFID的技术优势，棉种质量安全溯源管理系统能够在整个错综复杂的流通链中解决棉农对产品质量问题的质疑和对问题种子出处查找的问题，提高了销售商的信誉度和营业额，有力促进了我国棉花种植业的发展。

溯源管理系统分为以下界面：（1）用户登录界面（图6）。用户或管理员输入正确的用户名和密码才能进入本系统。（2）查询棉种信息界面（图7）。用户进入系统之后可以查找棉种的质量信息、物流信息、种类信息和存储信息，通过查找溯源发现问题种子的来源和原因。（3）棉种销售信息界面。用户进入系统之后针对具体的销售产品查询其销售商信息、买家信息、销售地、销售时间。（4）系统棉种信息管理界面。管理员进入系统之后，其权限大于一般用户，可以对棉种信息进行维护、修改、上传和删除。

参考文献：

[1]尚二莹，孟未来.基于物联网的种子质量安全溯源管理系统研究[J].农业网络信息，2011（9）：14-16.

[2]赵金燕，陶琳丽，高士争，等.动物食品安全可溯源系统读写器的设计[J].农业网络信息，2008（5）：18-20，26.

[3]孟晓明.基于RFID的物流信息管理系统模型研究[J].微计算机信息，2006，22（17）：266-268，229.

[4]孙书谨，陆安江，张正平.基于RFID技术的蔬菜食品安全溯源系统研究[J].世界农业，2012，12（12）：77-80，87.

[5]张奎，王超，汤璐.RFID在种子溯源管理中的应用[J].科技致富向导，2011（27）：17，50.

[6]王伟.射频识别（RFID）技术及其应用的研究[J].安徽师范大学学报：自然科学版，2008，31（2）：139-141，149.

[7]袁晓萍.基于RFID的水产品追溯系统的研究与实现[D].青岛：中国海洋大学，2011：33-34.

[8]张土前，蒋平安，邹鹏.基于RFID与WebGIS的阿克苏苹果质量安全溯源系统[J].新疆农业科学，2012，49（8）：1519-1524.

[9]周晓光，王晓华，王伟.射频识别（RFID）系统设计、仿真与应用[M].北京：人民邮电出版社，2008：45-46.

[10]陈琴刚，李锋霞，马本学，等.基于RFID技术的棉种溯源系统构建[J].江苏农业科学，2013，41（7）：388-390.endprint