基于二维码技术的农产品溯源系统设计与实现

李宏然 刘少雄

摘要：该文以农产品质量安全为背景设计并实现了一套基于二维码技术的物品可溯源系统。主要面向为一体化农产品经营企业，该企业拥有独立的农产品进货渠道和生产种植基地，有条件独立地完成农产品从种植、采摘、生产、加工等环节的产品处理。该系统主要包括产品基本信息的录入模块、查询模块、产品溯源码生成、员工信息管理、用户管理等，采用“一物一码”，将产品引导信息以“活码”的方式保存至二维码中，后台根据引导数据查询到对应产品的详细信息，保证了产品数据的灵活性。

关键词： 农产品溯源;QR Code码;物流管理

中图分类号：TP311        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）31-0031-03

随着大量物流企业的兴起和农产品物流产业链的不断完善，农产品交易变得更加频繁和高效，极大地提升了人们物质生活体验[1-2]。但农产品物流交易过程中，消费者无法通过任何渠道查询到该农产品生产、加工、运输、销售等阶段的关键信息，从而加大了食品安全问题[3]。随着信息科技时代的到来，农产品可以通过溯源系统追溯其整个生产、加工、销售等过程[4-6]。本文基于二维码技术，建立一套安全、可靠、信息数据完整的产品溯源系统，对于消费者、农产品生产企业、监管部门都提供有效地的保障。此系统一方面建立了农产品质量安全体系的长效机制，另一方面又是落实责任制一种高效的方式。并针对现有农产品信息系统较为笼统等缺点做出进一步改善。建立一个生命周期完整，生产、加工、物流等信息准确的溯源系统。

1系统主要需求设计

1.1消费者需求

对于二维码溯源系统，消费者的需求是可以使用智能手机扫描产品的二维码访问溯源系统，首先系统会根据访问地址携带的溯源码在数据库中查找该产品，并更新本次扫描产品的被扫描的次数。消费者需要在手机终端查看产品的基础信息、物流信息、生产企业信息等，全方位地查看该产品从生产加工到运输销售的全生命周期的信息查找。消费者需求溯源系统的主要流程如图1所示。

1.2企业员工需求

农产品溯源系统的主要数据来源是由产品在整个生命周期中的信息组成，在后台的数据采集的过程中，需要专门的企业人员进行各个环节信息的录入工作，从产品添加到基础信息录入，主要包括投入品管理、产品品类信息、生产使用设备的信息、基地和地块信息等，其中包括农产品在生产过程中的农药、化肥等使用情况。企业员工对各个基地的描述信息，后台进行数据存储，并对每个生产基地下的地块环境和养殖信息等进行管理。

1.3农产品基础信息管理需求

在二维码溯源系统后台，由不同的企业管理人员进行农产品各个阶段的信息录入和数据维护操作。负责基本信息录入的管理人员需要进行农产品信息、生产设备信息、基地信息、种植地块信息、农产品品类信息以及投入品信息的数据操作，将对应信息由系统后台录入至溯源平台，生成该产品的二维溯源码，当消费者使用智能手机扫描该二维码时便可以直观地查看到由企业管理人员录入的不同阶段相关信息。农产品基础录入过程如图2所示。

2溯源系统功能设计及实现

2.1系统整体架构设计

农产品溯源系统的核心是后端的管理系统，由组成整个系统的角色企业管理员、系统管理员和消费者进行数据的信息采集和信息查询。系统管理员登录平台之后进行企业信息的注册和修改以及系统用户的相关信息修改，企业管理员主要负责后台基础信息部分的信息采集和管理，将农产品的品类、名称、基地、地块、负责人、农药化肥等投入品的录入进后台系统，并持久化进底层数据库。消费者可以使用智能移动扫码设备对农产品包装的二维码信息扫描，通过互联网访问系统溯源平台，可以详细地看到该产品的生产过程信息以及物流信息等，如图3所示。

2.2系统整体架构设计

（1）系统登录界面的实现

系统的默认首页为登录界面，由管理员账户进行登录。管理员输入后台账户和密码以及选择是否记住密码下次自动登录选项，非管理员也可以进行后台账户的注册并等待审核。注册的用户密码需要进行MD5散列加密，通过密钥和密匙的方式提高了用户密码的安全性，如忘记密码可以进行密码找回功能。登录界面如图4所示。

（2）系统后台界面的实现

管理员用户登录成功后进入系统后台，可以进行数据管理。左侧为菜单选项，主要包括企业信息管理、员工信息管理、产品品类管理、投入品管理、设备管理、基地信息管理、地块信息管理、物流信息管理、监测信息管理、监测信息管理、产品溯源管理、产品管理以及产品操作记录管理。欢迎页中展示了當前的农产品数量、用户数量、总访问次数等，以及用图表的方式图形化的统计显示了相应时间段内的产品扫描次数和平台访问量等信息。二维码溯源后台系统首页如图5所示。

（3）产品录入系统界面的实现

选择产品管理菜单并选择录入产品信息，要求管理员录入和选择农产品的名称、种植基地、种植地块、种植日期、采摘日期、采收数量、农产品规格、农产品重量以及农产品的详细描述信息等。管理员还需要上传农产品实地的图片信息，支持多图片批量上传。操作完成后选择保存并等待系统响应信息。录入成功后管理员可以在后台查看到产品图片以及生成的农产品二维码图片，通过打印农产品的二维溯源码并贴附于产品包装之上进行流通，流通过程中的运输信息等通过管理员录入平台实现农产品“一码一物”的“活码”实现。农产品录入界面如图6所示。

（4）农产品溯源信息显示

农产品溯源信息页主要展示了农产品各个阶段的生产和流通信息。在系统和企业管理员进行产品信息完善之后，消费者使用智能手机扫描产品二维码进行该产品的产品溯源，溯源页面上消费者可以进行用户登录和注册功能，页面中详细展示了该产品的各项信息，在关于产品版块可以看到产品名称、生产地址、产品标签产品简介等信息。在基本信息、物流信息和产品评论版块可以浏览到产品的滚动照片、物流各个阶段的信息以及该产品的产品评论。基本信息版块可以查询到该产品生产过程中的投入品使用情况、使用设备、基地信息、地块信息和监测信息等。通过以上信息的查询，消费者可以查询到当前购入产品在生命周期的关键信息，大大提高了产品的安全质量系数和产品在消费者心中的信任度。二维码溯源系统的溯源页面如图7所示。

图7为客户端溯源系统首页，其中提供了用户注册等功能，用户注册后可以通过扫描二维码获取所购买农产品的初始信息。

图8为所购买农产品基本信息，此界面提供了农产品的基本介绍。

点击图8中的物流信息，可以详细查看农产品从生产到销售终端的整个流通过程，如图9所示。

点击图8中的产品平路，可以添加对此农产品的评价及查看其他消费者对此农产品的评价。

3总结与展望

本课题在参考国内外优秀的食品安全可溯源系统的基础上，完成了基于二维码技术的物品溯源系统的设计与实现。通过不断地研究和分析消费者的溯源需求以及对企业后台管理的业务调查，给出了一套初步的农产品溯源系统解决方案。本文基本实现了对于农产品的在生命周期中的信息溯源，使消费者能够十分方便和高效地查询到农产品的详细生产和流通等信息。

本课题所面向的农产品生产企业性质比较单一，对于溯源二维码的生成，尚未给出安全性上的需求实现即当前溯源码具有可复制性，也为系统的安全提出了更高的要求。因此在今后的设计中系统的安全性还有待进一步完善。

参考文献：

[1] 任君，毛丽萍.我国农产品质量安全追溯系统建设的现状与发展对策[J].贵州农业科学，2017，45（7）：102-104.

[2] 樊虎玲，赵坤，程晓东.农产品质量可追溯制度建设现状与思考[J].陕西农业科学，2012，58（5）：127-128，168.

[3] 张亦凡.食品安全追溯系统的研究现状[J].食品安全导刊，2020（24）：27.

[4] 曹洪武.基于Web的小型企业蔬菜质量安全追溯系统开发[J].科技视界，2013（26）：29，371.

[5] 刘佳.基于二维码的农产品质量安全可追溯系统构建[J].山东农业大学学报（自然科学版），2014，45（5）：724-729.

[6] 杨旭东.基于Java+玉溪农产品质量安全追溯平台设计与实现[J].云南农业科技，2018（1）：57-59.

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