基于物联网的生鲜蔬菜供应链可追溯系统设计与研究

2017-07-25苗芃上海上蔬电子商务有限公司

数码世界 2017年7期

苗芃上海上蔬电子商务有限公司

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为了推进中国农业标准化生产，对生产、加工、收购等重要环节进行更好的质量控制，面对分开种植水果和蔬菜，很难控制标准，追溯源头无法顺利进行的矛盾，打造新鲜的蔬菜质量安全追溯系统以物联网为基础。根据生鲜水果蔬菜供应链的特征，利用混合模式，即二维码结合RFID标签编码，运用网络和数据库技术，应用产品质量安全可追溯系统的产品追溯系统，该系统能让用户在智能手机上或者电脑上查询产品，以及将条码打印出来。利用物联网技术，能够将环境信息主动采集到，同时也可以采集到手机或者其他设备的摄像头拍到的图像，将这些图像上传到服务器，将其当作产品源头信息。最后利用二维码溯源，达到产品生产、采摘、检测和处理的信息溯源。

物联网溯源系统新鲜果蔬产品质量安全

1 绪论

随着无线网络系统、GPRS、GIS、计算机技术、RFID技术的帮助下，传统的蔬菜供销也走上了网络化路线，相应的蔬菜配送系统就成为了完成这一系列工程的关键，通过对蔬菜供应链的追溯，能够更方便地进行蔬菜跟踪分析，对蔬菜供应链环节的全部信息自动分析，当发现有不正常的地方，马上将运送蔬菜的车辆召回或者蔬菜召回，蔬菜追溯效率获得实时保护。解决了蔬菜溯源体系的发展，为我国蔬菜供应链追溯体系建设作贡献。

从经济、技术等多层面分析系统的可行性，结合国内外的追溯特点，从开始的信息录入，以及中间的加工，乃至后期的销售及后续服务实行全方位的监控，实现数据的精准化和信息的电子化，不光能有效的控制每个环节，还能够对任意环节出现的紧急情况作出快速反应，将其打造为一个以物联网为基础的蔬菜供应体系。

2 生鲜蔬菜供应链特点

人们几乎每天都要食用蔬菜，因此，蔬菜的消费拥有分散性以及普遍性，同时蔬菜的生长具有分散性、季节性、地域性。

2.1 资产专用性相对工业企业高

蔬菜在市场上实现流通应在再生产过程中进行分类、整理和加工，所以，蔬菜的资产专用性更强，相比工业企业。

2.2 蔬菜市场的不确定性大

整个生产蔬菜，以及人们购买蔬菜的过程是分散的。所以根本不能达到蔬菜信息的共享，信息的不确定性非常强，这样容易导致，蔬菜太便宜，伤害的是农民的利益，蔬菜太贵，仍然伤害的是农民的利益。另外，蔬菜有很强的季节性，也非常容易变质，造成蔬菜容易断销，供应不足，这会导致交易成本更大，投机性会提高在供应链中。

2.3 较晚的起步和家庭经营为主的模式造成不均衡的市场发展

自古中国就是一个以农业为主的大国，农作物均以家庭经营为主，不同地域差距较大，生产也较为分散，导致市场发展异常不均衡。加上中国网络化起步较晚，很多人甚至未从传统的模式里边走出来。因此蔬菜需要有企业单位来带动联合生产，方能够带动整个市场的发展。

2.4 蔬菜供应链需较高的物流要求

蔬菜是一种要求保鲜，保存期短，忌挤压和要求特殊环境存放的商品，甚至一些蔬菜连配送都非常讲究，总的说来配送不同于常规商品且需加以区分，还要求蔬菜运输设备需要有一些特殊装置，比如冷藏设备，密封设备等等，蔬菜的配送对物流的要求非常高，西药有完善的设备和专业化的运输管理，相应的工作人员也要求具备一定的处理能力。

3 溯源编码设计

EPC系统是一种编码规则，这是由国际商品编码协会提出（GS1），这与EAN/UCC编码系统兼容，并具有良好的可扩展性，良好的安全性，大容量的特点。由于RFID标签不会受到不好的自然环境的作用，诸如高湿度、高温、低温、强烈光线等，所以能够利用RFID识别如何种植新鲜蔬菜，以及采摘蔬菜的过程。如果利用EPC编码规则，在对种植蔬菜的农户编号，以及种植蔬菜的地块编号，最终产生RFID编码，并把无线传感器采集的信息、作物种植作业信息、农作物基本信息标识出来。在采集时，工作人员只需对产品匹配的射频卡进行扫描，就可以将信息收集到，并更新采集信息。由于二维码具有手机简单扫描、大容量编码等特点，因此在别的环节，利用QR技术和EAN/UCC规则达到标识一维、二维码标签的技术。在每个环节的新鲜蔬菜编码过程如图1所示。

图1 生鲜蔬菜整体编码流程

本系统是基于对生产过程的优化，在数字化各个部分时，融合各种类型的编码。在这个过程中，每个代码必须有前面和后面的函数之间的链接，至少携带两个相邻链接之间的信息。编码格式如下文。

3.1 种植标识编码

采用RFID标签技术识别种植区，以及对应各种植区的信息和数据库的环境信息、农事操作、基本信息等。RFID标签使用二进制数据存储农产品身份信息，包括三个部分：十六位的CRC校验码、二十四位的Kill码、九十六位的EPC码。通过二十四位的十六进制识别和GID-96编码格式（EPC编码规范），详细的代码结构如图2所示。种植代码=六位产源代码+两位管理器代码+六位生产项目代码+八位生产批号。这个地块的划分以统一地理区域的，拥有相同生产手段、生产种类、生产时间的地块，由六位共同组成产地编码，前面四位是基地的编号，后面两位是这个基地不同的地块的编号。由八位数组成批号，种植的日期是前面的六位，后面两位是顺序标识号。以00-99，表示00-99，以01-12表示月，以01-31表示日。批号由8位表示，标志为种植日期的6和标识序列号的2。其中，00-99的编码范围，对范围内的01-31 01-12，编码范围的日期。

图2 蔬菜收购标识编码结构

3.2 物流标识编码

蔬菜物流码使用sscc-18编码标识，打印采用GS1-128条码标准。sscc-18编码结构由十八个十进制编码，详细的编码格式如图3所示。其中，N是一个扩展，代表包装的类型，N是通过SSCC厂家统一配送产生，为0-9的范围。序列号为第八位到第十七位，由制造商按序号分配仅有的编码；最后一个是奇偶校验位，由系统自动产生依据验证规则。

图3 蔬菜物流标识编码结构

3.3 仓储编码

仓库代码标识符是产品仓库的位置，仓库操作最终产生仓储编码的信息源。详细的编码格式是gin-13，分别由厂商的位置识别码和厂商识别代码组成，详细如图4所示。

图4 溯源码

本系统对于新鲜蔬菜溯源代码的使用，选择QR二维条，厂家给每批蔬菜提供了独特的二维编码。消费者购买到产品后，智能手机对包装上的二维码进行扫描，针对数据管理平台的可追溯性，解码二维码，经过验证后，可追溯信息数据库检索到产品，并将产品信息发送给消费者的移动电话。图5显示了整体编码的例子，以白菜为例，图A是种植编码，图B为传输编码，图C为位置的编码，图D为收购和加工的代码及QR二维码。图5蔬菜存储标识编码结构。