物联网技术在鸡肉产品可追溯体系中的应用

林民山，林宗英

(泉州职业技术大学智能制造学院，晋江 362268)

居民生活水平和健康意识的提高，让社会更加关注食品质量安全问题。随着移动互联网技术和物联网技术的发展与普及，人们建立了产品可追溯体系，让消费者随时随地掌握食品从生产到消费的全流程信息[1]。鸡肉一直是居民肉类的主要品类之一，也是容易发生安全质量问题的食品，构建鸡肉产品的追溯管理体系，能够有效地强化鸡肉产品的质量安全监管力度，提升食品安全管理水平，保障居民健康。

1 食品安全追溯管理

溯源是指对产品进行源头追溯，当人们发现食品中存在质量问题或者安全问题时，可以根据产品溯源体系，依次向上定位问题和原因所在[2]。产品的追溯体系从本质上讲是一种问题跟踪和信息查询的模式。产品生产溯源能够有效保障产品质量和商品供应链的正常运转，有效记录产品生产各个环节的信息，切实掌握从产品生产到消费者食用的全过程信息。欧盟普遍将食品追溯体系视作是一个管理系统，也可以将其看作是一个信息系统。在我国，食品追溯的概念就是利用关键溯源技术对产品进行标识、记录和信息存储，对从养殖、生产到消费的全过程信息进行追踪溯源[3]。

作为掀起第三次信息产业发展浪潮的主要力量，物联网技术将互联网的用户延展到了物品和物品之间，实现物物相连和信息沟通。利用射频技术、传感器、全球定位系统、激光扫描等，实现信息的采集、监控、连接和物体之间的互动，通过互联网将物体信息构成一个巨大的物联网，为物体识别、管理和控制提供技术支持[4]。利用物联网技术，结合鸡肉产品产业各环节的关键控制点和危险点分析，利用射频识别(RFID)技术、产品电子代码(EPC)技术建立鸡肉供应链追溯分析体系[5]。

图1鸡肉产业链流程

2 鸡肉质量监控追溯体系分析

供应链的概念是指围绕核心企业，通过对物流、信息流、资金流的把控，从原材料入手，将产品生产、制造、分销、零售、消费者等连成一个网络链条结构。鸡肉供应链管理就是以为消费者提供健康的鸡肉产品为目标，围绕饲料供应、种鸡和幼鸡养殖、鸡肉屠宰、物流配送、深加工、销售消费全过程信息，进行信息采集管控。通过鸡肉质量监控追溯体系，建立科学有效的鸡肉产品安全追溯平台，让鸡肉供应链的每一个环节都处于监控之中，保证制品安全性。鸡肉产业链流程如图1所示。

2.1 养殖环节的安全控制

肉鸡的养殖环节，主要包括饲料供应、种鸡和幼鸡养殖，该环节是生产过程中耗时最长的环节，也是鸡肉安全溯源的源头。肉鸡饲养方式包括笼养、网上平养、垫料平养等。养殖工艺流程如图2所示。

图2肉鸡养殖各环节流程

养殖环节需要考虑的安全因素包括饲料添加剂和兽药的使用、疫苗的使用、环境因素等法律法规要求的其他标准。养殖环节的溯源信息包括以下几方面：(1)信息注册：养殖场信息、鸡苗来源、出生日期、品种、检疫情况、负责人信息等；(2)饲料使用信息：投喂时间、数量、饲料类别、名称、饲养员及其他信息；(3)免疫信息：免疫时间、疫苗类型和批次、兽医信息等；(4)诊疗信息：诊疗时间、病症、治疗方案、兽医信息等；(5)无害化处理信息：发病时间、死亡病因、具体症状、死亡时间、处理方法、执行人信息等；(6)出栏检疫信息：出栏时间和批次、体重、检疫信息、去向、负责人信息等。

2.2 屠宰加工环节的安全控制

屠宰环节是最复杂的环节，稍有不慎则会影响产品的质量和安全。肉鸡屠宰加工流程如图3所示。

图3肉鸡屠宰加工流程

肉鸡屠宰环节的溯源信息包括以下几类：(1)活鸡入场信息：时间、数量、入场编号、养殖场信息、运输信息、检疫信息、消毒证明等；(2)胴体标签信息：屠宰场信息、屠宰信息、流水线号、生成胴体标签信息；(3)屠宰流水线监控信息：胴体信息、生产厂家及时间、冷藏信息、屠宰前中后各环节的检疫信息等。

2.3 储运销售环节的安全控制

储运销售环节的安全控制相对于养殖、屠宰环节的加工更加简单，主要包括鸡肉冷藏、物流运输、包装销售等，该环节要做好运输信息和储存信息监管，避免发生微生物污染。储运销售环节的溯源信息包括以下几类：(1)出入库信息：出入库批次、仓库信息、产品批次、产品名称、数量、出入库时间、操作人员信息等；(2)运输车辆信息：车辆信息、车辆消毒信息、往返时间、往返地址、运输物品信息、车辆内部环境、司机信息等；(3)仓储环境信息：入库时间、温度湿度信息、监控信息、仓储监控人等；(4)分销台账信息：产品标签、销售条码、重量、销售方信息、销售日期、销售人员；(5)客户信息：购买地址、客户名称、客户地址及联系方式等；(6)订单信息：批次号、订货方、供货方、车辆信息、发货到货时间、送货人员等。

3 基于物联网技术的产品追溯平台设计

根据前文的分析，针对鸡肉产品生产各环节的安全防控所需要的追溯信息，设计产品追溯平台的功能模块，基于物联网技术搭建应用平台，实现信息的可追溯。

3.1 鸡肉产品追溯模式

利用RFID系统，实现产品的标识追溯，利用标签保存产品的编码信息，并通过射频传递信息。需要识别标签信息时，读写器通过天线发出射频信号，标签在射频信号范围内时，标签内部的感性电流就会将存储的信息传递出去。产品电子代码(EPC)是存储在RFID标签中的，主要用于产品标识。在EPC物联网中，不需要人工处理就能够实现信息传递和信息交互，通过无线通信和互联网技术实现信息的自动识别和共享。EPC物联网包括编码体系、标签、阅读器、中间件(Savant)、实体标记语言(PPML)和对象名解析服务(ONS)[6-7]。

在传统产品溯源模式的基础上，结合鸡肉产品的供应链结构，提出了基于物联网技术的鸡肉产品追溯模式，如图4所示。

图4鸡肉产品追溯模式

基于物联网技术的鸡肉产品追溯体系，要求鸡肉生产链上的企业按照统一的EPC方案进行编码，通过RFID标签、读写器、传感器和无线通信的方式实现产品溯源信息采集和记录。最后将产品信息保存在EPC IS服务器中，任何时间、地点都可以通过互联网查询相关信息，提升了企业的产品追溯效率，也有助于强化政府的监管职能。

图5鸡肉产品追溯平台架构

3.2 鸡肉产品追溯平台构建

基于物联网技术的鸡肉产品追溯需要依托农产品资源管理平台，为功能实现提供信息共享和可集成的数据服务。鸡肉产品追溯平台架构由客户层、业务层和数据层构成，架构如图5所示。

数据层主要包括GPS实时数据库、GIS空间数据库和业务数据库，其中业务数据库存储肉鸡养殖、屠宰、运输销售各环节的业务数据，GIS数据库存储地形、道路等空间数据，GPS数据库存储运输车辆的实时位置和状态数据等。业务层包括生产管理、溯源管理、库存管理、销售管理等业务模块。物联网感知部分主要包括智能传感器子系统、RFID子系统、GPS子系统和GIS子系统。客户层包括移动端、Web端以及其他客户定制展示界面等。

3.3 鸡肉产品可追溯系统功能设计

鸡肉产品可追溯系统主要包括六个功能模块，分别是用户管理、标准管理、养殖场管理、加工管理、储存运输管理、追溯管理，通过权限分配的方式为用户赋权。如图6所示。

用户管理模块主要包括用户账号注册、信息完善、管理员分配账号权限等；标准管理包括与鸡肉产品相关的生产标准和规范，如环境标准、鸡肉产品标准等；养殖场管理包括养殖场的基本信息、养殖环境信息以及养殖场人员信息等；鸡肉加工管理包括加工过程管理以及产品包装过程管理等；存储运输管理包括鸡肉产品储存信息管理和运输信息管理；追溯管理包括产品的追溯和召回管理。

图6鸡肉产品安全追溯系统功能结构

鸡肉产品追溯平台框图，如图7所示。

3.4 鸡肉产品可追溯系统的实现

本系统的实现采用基于B/S结构的应用和分布式数据库的开发模式来完成。用户通过浏览器实现，客户也可以通过手机扫描的方式查看和应用溯源系统。操作系统采用Windows系统，创建动态Web站点，数据库采用SQL Server数据库实现数据存储与管理。平台的开发基于.NET Framework平台，利用C语言完成开发。

图7鸡肉产品安全追溯系统

4 结 论

本文针对鸡肉产品从养殖到销售各环节的信息，基于物联网技术建立产品追溯体系，对鸡肉生产过程中安全风险及时给出预警，同时记录产品生产过程中的关键信息，为产品安全溯源提供支撑，提升食品安全管理能效。分析鸡肉各个环节需要追溯的关键信息，建立生产安全追溯模型，并搭建系统平台，借助互联网技术实现产品信息追溯。本研究对提升鸡肉产品的食品安全管理效率，减少食品安全事件的发生，降低事件损失，快速定位问题所在等具有非常积极的作用。