基于农产品溯源平台建设新兴技术研究*

许 龙，李雨城，刘士杰，李 程，李孝龙

（安徽三联学院机械工程学院，安徽 合肥 230601）

0 引言

毋庸置疑，买到优质优价、信息对称、信息透明的新鲜农产品一直都是广大消费者的追求。 目前在美国、法国、日本等国家,都已经初步形成了较为成熟的农产品质量安全追溯系统。 而国内的农产品溯源体系才刚刚兴起，当前，国内许多溯源系统在实际操作中还存在不少的问题，如溯源过程中某一项或者多项环节信息缺漏，信息匹配不正确，用户操作步骤繁琐等各种各样的问题。

现如今，我国对农产品溯源安全问题越来越来重视，而且还针对农产品溯源安全问题进行了比较深入的研究。 溯源平台的普及使用能够有效保障农产品的质量安全，而我国作为农产品大国，需要尽快完善农产品溯源系统机制。 怎样对其进行追溯是保证农产品质量安全的首要任务。 市场上所使用的溯源技术，只能对某单一产品的单一过程信息进行追踪溯源，而无法做到大规模应用以及深层次追溯。 溯源手段主要以条码管理、电子标签追溯技术、虹膜识别、超微分析以及DNA 技术为主，但目前应用最广泛、加工成本最低、操作步骤简便的还属是条码管理和电子标签追溯技术。 在绿色食品生产源过程为食品分配二维码条码，绿色食品生产商、销售商等与质量认证机构分别为每种食品录入详细源信息、认证状况等，并将二维码制成标签贴在产品包装上。 消费者在选购产品时，只需要联网的手机或者商家的溯源查询一体机，即可立即查询到握在手里的农产品从播种到销售的各环节深层次的溯源信息，也极大程度上促进了社会对农产品质量安全的监督，能够有效地降低因农产品质量安全造成的事故，使广大消费者都能买到安全放心的农产品[1]。

1 技术支持

1）RFID 技术。RFID 系统主要是由后台主机、读写器、天线和RFID 电子标签系统组成，RFID 系统工作模拟图如图1 所示。 具体RFID 技术工作流程如图2 所示。 读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当RFID 标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去； 系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到读写器，读写器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。 电脑PC 端应用系统和RFID 电子标签通过天线和电磁场，以读写器中的响应单元为媒介，实现信息互通。 即后台管理可以通过电脑PC 端管理系统随时随地查询和修改RFID 电子标签中储藏的信息，而用户只需要联网的手机扫描电子标签也可查询事先存入的信息[2]。

图1 RFID 系统工作模拟图

图2 RFID 系统工作流程

2）二维码技术。 在农产品加工过程中实现对于所有农产品都“一物一码”，所有农作物的包装上都贴有一个二维码，消费者只需要通过带摄像头的手机拍摄二维码或者通过食品安全溯源查询一体机，就能查看农产品的所有过程相关信息，查询的信息都会保留在系统内，一旦产品出现问题需要召回就可以直接联系消费者，实现精准召回。

2 系统组成

1）信息管理系统。 信息管理系统主要由创建生产计划、记录种植信息，采摘过程信息，运输过程信息，仓储过程信息，加工过程信息，销售过程信息等组成。 可根据用户实际应用情况进行模块的添加或删减，以果蔬为例，农产品质量安全溯源系统所涵盖的应用模块，记录了果蔬由种子种植直至上市销售的全过程，同时又包含果蔬种植户、种植地块的基本信息[3]。

农产品溯源信息采集流程如图3 所示。 ①种植过程信息：种植户按照企业计划实施种植，并记录相关种子、土壤及农药信息。②采摘过程信息：种植户定时定量采摘，结束要做好采摘备注信息以便日后信息录入。 ③运输过程信息：种植户将采摘来的农产品交给企业，交出去之前要录入之前的采摘备注信息，并再次做好运输信息管理。④仓储过程信息：质检员开始查验、分拣、记录然后入库。⑤加工过程信息：加工操作员按照要求生成农产品身份识别码和包装二维码，并将农产品包装打包，做好包装记录。⑥销售过程信息：分销商收到货物，确认货物是否完整，然后开始各渠道销售。

图3 农产品溯源信息采集流程图

2） 生产经营单位信息管理系统。 相关企业建立企业网络服务平台信息系统，实现对企业农产品生产经营单位的信息录入与质量安全追溯管理。 网站主界面主要包含代码管理、信息管理、公司管理、应用管理、用户管理、模板管理、企业管理、监管部门管理、菜单管理等模块。 后台管理员根据的农产品类别，分析归纳该农产品的种植、管理、采摘、加工及运输等过程，先创建代码，再由代码组建元素，之后再组建信息单元、模板，最后组建成应用。 企业用户根据网址登录平台后，进入企业自助平台服务系统，按界面要求完善生产经营单位信息、农产品产地信息及农产品类别等大致信息[4]。

图4 食品安全溯源查询一体机

3） 终端查询信息系统。 农业质量溯源前台即溯源查询界面。质量监督部门和消费者可以通过B/5 架构的系统前台界面输入农产品身份标签的信息，系统自动读取后台数据库，查询农产品溯源来源的一系列完整的信息，包括种植、采摘过程，运输过程、加工过程、仓储环节、销售过程的信息。 除了通过手动输入的方式，还可以通过扫描二维码以及智能扫描终端自动读取自动显示，食品安全溯源查询一体机实物图如图4 所示。 对于不同种类的农产品可以给消费者展现不同的信息页面，比如，对于水果类农产品在清费者查询页面可以显示水果名称、产地、采摘时间、维生素含量、对人体的益处等等。 同时，平台也可以记录消费者查询信息，形成大数据供农产品企业参考，以便后期调节各农产品产里比例。

3 结论

本研究以农产品为溯源对象，对其进行安全质量监管。 主要以RFID 技术和二维码技术为主，结合农产品从播种种植、计划采摘、产品加工以及各渠道销售等全过程，开发了这个农产品朔源管理系统。 农产品追溯通过标识平台汇聚农产品各环节数据信息，让农产品生产、流通、销售过程透明化，以此提高农产品质量安全，增加消费者对农产品的信任度。 此外，平台应加强管理监督，同时也要和消费者积极互动，增加平台追朔的趣味性，提高消费者对优质农产品兴趣； 农产品企业要着力培育和打造优质农产品品牌，让品牌成为农产品的担保，提升农业盈利水平，以保障农产品安全、绿色快速发展。