食品安全云技术应用探讨

黄英 谭红 王大霞 于霞

近年来随着信息技术和互联网飞速发展，大数据（BigData）概念的兴起为我们提供一种新的看待世界的方法。各行业根据自身特点发展了智能交通云、物流云、智慧旅游云等，本文阐述了“食品安全云”在云技术上的应用与实践，以及在互联网的应用，把食品安全领域监管的非结构化数据与检测机构结构化数据、小样本、分散式的碎片化数据进行大数据挖掘，通过数据收集、储存、分析和传播的方式进行构建。

国内外食品安全信息化、智能化及数据挖掘应用

食品安全测试信息系统。2l世纪国外已出现采用Internet和web技术的LIMs。目前国内外比较具权威性的LIMs由美国ThermoFisherScientific和德国的SAP工商出品，这类LIMS基于web技术，可实现查询和追踪过程的供应链。然而，该管理系统并不适合我国检测机构实验室的体系流程，成本巨大。它主要针对规模化、集团化的企业，检测机构及中小企业无法使用。这些传统的LIMs依旧停留在Web时代，无法满足云时代公众的更多服务需求。

食品安全智能终端技术。目前国外涉及食品安全知识的智能终端主要有英国的food standard agency，向消费者提供餐厅、超市、食品商店等卫生评级信息，帮助消费者选购安全放心的食品。Food safety app主要面向餐饮业经营管理者，提高工作效率，确保工作流程的合规性。国外目前并没有像食品安全智能终端应用这样的基于云端检测报告的食品二维码扫描检测智能终端。

国内有部分软件或网站具有食品安全智能终端的部分功能，例如“我查查”手机客户端，具有通过扫描食品包装盒上条形码，进而阅读质量技术监督局等官方发布的食品成分信息的功能。该手机客户端与云平台的主要差異在于，“我查查”没有核心的食品安全数据库与标准云支撑，因此提供检索的食品数量有限，且消费者不能很好的了解食品成分代表的营养学意义，提供的信息对于消费者来说，没有经过云计算的处理，信息量有限，参考价值较小；消费者也不能和食品生产企业形成直接的互动。

食品安全大数据挖掘行业应用。目前大数据挖掘已成功运用到国内外金融、医疗健康领域，但是应用在食品行业的大数据挖掘十分欠缺。由于国内食品安全检测行业不能形成完整的食品检验信息化体系，存在数据孤岛的信息化模式，存在数据支撑不足，可靠性不佳等问题都直接影响了数据挖掘及分析的结果，有效的数据挖掘与分析结果才能为决策提供支撑。而云平台的出现，无论是在数据量上、形式上，还是在技术手段上，为大数据挖掘与分析在食品业的应用提供了新的契机。

食品安全云的核心技术

测试管理信息技术。食品安全信息传递过程中最重要的是食品质量信息，而食品质量信息的数据来源的存在多样性、复杂性、碎片化特征，在质量数据采集系统的技术上需要针对不同的用户群体研发相应的产品，由于食品质量检测自身具有专业性和复杂性，针对不同的用户开发基于云服务的测试管理系列软件。支持由面向个人客户的定制开发转变为面向群体客户的通用系统研发，实现系统表单和流程的自定义功能，推进先进信息化手段收集海量测试数据，保证数据格式统一规范。设计时按照企业食品加工及检测工艺流程、自有检测能力、信息化能力的不同，调试开发测试管理信息系统的多个版本，即针对中小食品企业的普通版、针对流通经销商超市的商超快捷版、针对大型食品企业的定制版、针对大中型综合专业检测机构的专业版等。

食品安全知识管理技术。通过数据挖掘技术，分析提取食品安全标准、法规、条例中的信息数据，使非结构化的标准知识转变为结构化；发挥专家智力支持，构建及时有效、完整准确、可跨平台操作的食品安全云平台知识管理系统，通过建立食品安全标准法规、专家知识、学术社区等方面知识库，方便快捷为政府管理部门、食品企业、经销商、超市、检测机构、消费者不同用户主体提供在线应用服务，为食品安全信息咨询、分析评估、消费者食品安全知识科普提供数据支撑，同时解决监管科学性，有效建立食品生产企业与消费者间的沟通渠道，正确引导消费。

食品安全监管信息技术。根据食品安全生产、流通、餐饮环节监管需求开发基于云服务的监管服务应用系统，如电子追溯系统、投诉举报一体化平台、安全风险监测分析系统、舆情分析与应急指挥平台等，提供许可、量化分级、检验检测、监督意见、专项整治、信用档案、示范创建、从业人员培训、风险监测预警、监督执法、食品安全知识、食品中毒管理、黑名单制度、投诉举报等功能。

食品安全云的技术路线方法探索

食品安全云的技术路线。食品安全云是为公众提供信息、产品和服务。通过各方有效手段，收集企业自检与送检、政府监督抽查数据，搜集国内外标准、知识及专家论坛信息，开发电子追溯系统、安全监管平台等。食品安全云的主要产品测试信息管理系统、食品安全知识管理系统、食品安全监管系统和终端应用。通过开发以上产品为政府提供产业规划、监督管理、风险防控等服务；为食品生产企业提供规范生产、产品创新、品牌打造等服务；为消费者提供消费者参与、明白消费的服务；为媒体提供舆情引导、监管等服务等。

数据信息采集系统的关键技术。数据信息采集系统的技术核心是“软件适配器”，技术设计利用UniFlow工作流中间件技术实现了流程逻辑与业务逻辑的分离，能够可视化的进行业务流程的分析、定义和业务单元的组装，从而使应用开发人员关注业务逻辑的实现，降低了复杂流程应用的开发难度。流程设计器通过调用引擎的流程定义接口完成流程定义的功能；工作流引擎完成对运行时流程的控制功能，它对外提供了流程定义接口、管理监控接口、客户接口，应用系统可以通过这些接口同工作流引擎进行交互；流程监控工具通过调用工作流引擎的接口对运行中的流程进行监控和管理。

测试信息管理系统技术。测试信息管理系统实现表单和流程的自定义是LIMS3.0的关键技术。通过对各类表单以及实验流程的抽象化，利用Hibernate+freemarker和JBPM实现表单和流程的自定义；基于Struts+Spring+JBPM+ Hibernate的多层架构，展现层使用Struts来实现MVC模式，通过page-taglib实现分页；采用JSTL与自定义标签，使用Ajax技术使系统具有较好的用户体验；业务逻辑层利用Spring的IOC来维护业务对象之间的关联，利用Spring的AOP进行声明式事务管理，采用DomainObject模型；持久化层使用hibernate来实现，通过DAO模式封装PO对象；将JBPM与Spring整合；结合Freemarker模板技术实现动态表单定义模型。

通过对SOA体系构架以及国际最新的Web技术应用，进行高度解耦以及高度重用的软件架构设计；以Web服务为基本单元的SOA满足远程异构系统的互操作问题，采用以Web服务作为基本单元的SOA的思想构建信息共享系统，最终实现测试信息管理系统、移动终端和食品安全云平台的研发，是食品安全、大数据、物联网、云计算、移动终端的技术应用和示范。用于解决系统集成的复杂性和异地性问题。

食品安全云无论从理论研究还是应用实践都处于起步阶段，很多理论还需要深度学习来解决，食品安全云主要是面向政府有效监管、食品质量、提升公众知识普及和健康消费的需求，其信息化产品需要根据自己的特点不断完善。

（作者单位：贵州省分析测试研究院）