基于区块链和物联网技术构建肉类食品安全追溯平台

马军 曹玉清 解放

摘 要：本文依托现代物联网技术、区块连技术、网络技术和条码技术，将肉类食品，从生产、加工、包装、储运、流通和销售的所有环节进行信息记录、采集和查洵，可以溯源到食品的源头和流向，消费者或食品监管部门可通过溯源标签进行肉类食品溯源。

关键词：肉类食品溯源；物联网；区块连；大数据分析

中图分类号：F426 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）24-0026-02

0 引言

随着经济的全球化，食品安全日益成为备受关注的热门话题。近年來由于畜禽疾病、农药残留、非法添加、假劣产品等导致的食品安全事件频繁发生，比如三聚氰胺、瘦肉精、毒奶粉、病死猪肉、假羊肉等系列案件，使得我国食品安全问题一直饱受诟病，同时也引发了越来越多的人对食品安全问题的担忧，进而对国产食品失去信心。究其原因是食品的生产过程存在众多问题，产品生产、物流信息，检疫检测信息等均有太多人工参与，各操作环节均容易产生错误/虚假信息，且各个不相关环节间很难做到信息核实，影响产品整体管理及信息查询；另外产品生产、物流、经销、检疫检测等各环节相对独立，每一环节往往只能有效查看其上下游接口环节的操作信息，难以做到信息流整体的监察管理。

面向肉类食品的物联网质量安全追溯系统通过物联网采集系统结合二维码、RFID信息采集技术、物流跟踪定位技术、区块链不可篡改等技术从产品的源头，产品加工环节，产品运输环节，对产品的信息进行跟踪，并记录，上传到平台，消费者或食品监管部门可通过溯源标签进行肉类食品溯源，实现食品安全的可追溯。

1 溯源平台涉及的关键技术

1.1 基于RFID技术的食品信息采集

本平台通过电子标签以及RFID读写器对食品进行了标示，其中在食品的入库环节，首先对食品进行包装，并为每个包装袋安装电子标签，检验员会对每批次的食品进行质量检验。

将带有传感器的电子标签嵌入在食品内或者包装箱上，传感器读取的数据通过网络传送到食品安全数据库， 并通过无线通讯模块将数据上传至终端设备。打印的票据和上传的数据均可作为溯源凭证。

1.2 基于GIS/GPS技术的溯源快速定位

只有食品供应链的各个环节之间有效链接起来，才能实现可追溯，这种链接是通过食品的物流运输来实现的。食品尤其是生鲜食品，对温度等环境变化比较敏感，对物流运输的要求就比较高。基于GIS/GPS系统，在物流运输中，可以对车辆进行定位、跟踪、监控。还可以涉及到商品运输、仓储、装卸、送递等处理环节，不仅可以对运输车辆进行实时跟踪、监控，还可以对车辆温度进行监控、调整。该技术还能根据实时跟踪状况，计算出最佳物流路径，给运输设备导航，减少运行时间，降低运行费用。

1.3 基于区块链技术的肉类食品溯源

区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。在溯源系统中将物联网获取的肉类食品信息，屠宰信息、加工信息，结合物流信息，销售信息，全面纳入到区块链平台，记录肉类食品全流程数据，并通过区块链技术的智能合约，分布式账本，防篡改等技术特点，保障肉类食品数据的真实可信，为消费者建立了一条安全可靠的肉类食品溯源链。

2 溯源平台设计和实现

食品安全追溯平台的架构自下而上依次为信息采集层、区块链服务层、信息处理层、数据存储处理层、应用服务层及用户层，如图1。

信息采集层是以RFID技术为关键索引的信息采集，完成肉类食品供应链的生产、加工、储运、消费等诸多环节的信息采集；区块链服务层，提供区块链服务，包括智能合约、加密、签名、共识机制等。溯源平平台采用Hyperledger/ Fabric开源项目，搭建肉类溯源应用，提供了用户验证、数据加密、共识、智能合约运行环境。信息处理层是对信息采集层的数据进行加工、清洗等操作，然后将其存储数据存储层；数据存储层是基于分布式文件系统、分布式数据库系统和大数据处理引擎，对食品追溯的海量数据进行存储，并对数据进行分析挖掘，发现数据的价值；应用服务层是在采集的数据的基础上对用户直接提供食品追溯服务的系统，实现食品安全的可追溯性保障；用户层是针对本系统的几类用户如：消费者、生产加工者和监管部门等，可通过电话、短信、移动终端、网络等使用追溯系统，实时查询食品的生成、加工、销售等各个环节情况。

3 结语

溯源平台以提高肉类食品的质量水平，保障人民身体健康，提高我国农业和食品工业的市场竞争力为最终目标，采用溯源标签记录肉类食品、从牲畜养殖、加工、质检、包装、运输、销售等整个环节信息。消费者或食品监管部门可通过溯源标签进行肉类食品溯源，重点解决我国食品安全中的追踪溯源问题，实现食品安全的可追溯。

参考文献

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[2]胡楠，高观，姚战琪，等.中国食品业与食品安全问题研究[M].中国轻工业出版社，2008.

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