物联网下生鲜农产品供应链追溯体系构建探讨

刘一健，宋晶晶

河北环境工程学院（秦皇岛 066102）

生鲜农产品是人们生活的必需品：一方面，其安全问题屡有发生，如腐烂变质、农药残留、微生物风险等，武汉华南海鲜市场因疫情爆发而备受关注，也带来了极大的损失；另一方面，人们对有机农产品、绿色农产品、地理标志农产品的需求日益增长。规范化、系统化的农产品追溯愈来愈受到人们的重视。在美国、欧盟、日本等国家，农产品追溯较为普遍，中国农产品实现可追溯却相对低很多。

物联网是依托互联网技术，将人与人之间的信息交流扩展到了物与物之间，即通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统（GPS）等感知设备，把标的物的各项所需信息进行采集，通过网络层进行信息交换，实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等。伴随物联网技术的发展，物联网环境下的供应链模式日趋完善。在农产品供应链中，物联网技术的应用可提高农产品供应链的运作效率，实现有效的监测与管理。因此，探讨物联网对生鲜农产品供应链的可追溯体系，有利于生鲜农产品的提质增效，同时具有重要的理论与实践意义。

1 物联网技术的应用现状

物联网作为新兴产业日趋成熟，战略地位日益提升，在工业、农业、物流、交通、军事、家居等多个领域有着广阔的发展空间，如表1所示。

表1 物联网技术的在不同领域的应用现状

2 物联网技术在生鲜农产品供应链中推广必要性

农产品供应链中，一般包括农户、中间商、零售商、消费者多个利益主体。中间商的环节多少不定，一般包括收购商、产地批发市场、销地批发市场、分销中心、物流中心等，零售商则一般为农贸市场、零售店、超市等。传统模式下的生鲜农产品供应链中，农户将生鲜农产品以较低的价位卖给中间商，中间商则利用农产品供需缺口信息，供给零售商销售。中间商环节越多，农产品流通环节越多，链条越长，农产品流通效率较低。一般而言，农户往往分散经管，“只管种，不管收”，加之农产品较长的生产周期，不能及时掌握消费者的需求信息，存在盲目生产现象。生鲜农产品质量稂莠不齐，难免会出现质量问题。农户议价处于劣势地位，丰厚的利润被多环节的中间商及零售商攫取，一定程度上也侵犯了消费者的利益。随着农业产业化不断推进，传统模式下农产品供应链也在向着现代化模式发生演变、优化，物联网技术是农业供应链管理的未来[1-3]。

政策方面，国家近年来制定了多项政策引导农产品产业建立可追溯体系。2017年中央一号文件指出，严禁超限量使用农兽药及食品添加剂，督促建立共享互联的全程可追溯平台。2018年，“关于开展供应链创新与应用试点的通知”中指出，城市试点或企业试点要积极构建绿色可追溯农业供应链体系。“国家乡村振兴战略规划（2018—2022）”中指出，鼓励开展农业物联网应用示范基地建设。新修订的《食品安全法》指出，鼓励食品企业采用信息化手段采集、保存生产经营信息，建立安全追溯体系。农业示范区、农产品品牌、农产品认证等方面也有追溯方面的指标要求，逐渐形成由点到面，扩大农产品追溯覆盖面。

理论与实践方面，生鲜农产品属于保质期较短且时效性要求很高的一类食品，一些企业和零售超市已经迈开第一步，积极布局，一些高端的水产品、畜产品较早地实现了可追溯。2018年1月，盒马上线了“盒马溯源计划”，消费者可以通过农产品条码追踪其产地、供货时间、供货商资质等信息。诸多学者对农产品供应链追溯体系进行了研究，并阐述其重要意义，将物联网技术应用在农产品供应链系统之中，是促进农业现代化发展的关键举措[4-6]。Park等[7]表明增加物流信息技术投入和实施物联网RFID技术可提高供应链的管理能力。Gan等[8]针对北京2008年奥运会的案例，分析物联网技术下的农产品追溯系统。丁玄等[9]采用物联网技术对乳制品供应链进行追溯，以实现对乳制品的安全风险的监控。杨建强等[10]针对生鲜产品易损、易腐、时效强等特点，应用物联网技术设计了生鲜产品供应安全溯源体系。曾莉[11]对物联网技术下猪肉供应链追溯系统进行了研究，并指出该系统能促进猪肉产业的发展。

3 物联网下生鲜农产品供应链的构建

物联网下生鲜农产品供应链，可实现生鲜农产品“从田间到餐桌”的全程透明化管理，不仅有效杜绝农产品质量安全问题，提升消费者的信心，也可大幅提升农产品产业化、信息化、可追溯，如图1所示。物联网信息平台与供应链中各经营主体均有紧密联系，需要感应设备、信息处理设备、数据收集设备、流通定位设备等多种硬件支撑，进而实现供应链的协同运作。农户作为生产者，真实记录所需的各项生产信息，同时借助物联网提供的技术指导，遵循生鲜农产品生长规律，实现科学种养。中间商主要负责农产品的运输、储存、配送、加工等物流环节，物联网技术下实现智慧物流与实时监控。减少中间商环节，有利于降低供应链长度，降低物联网信息系统费用和衔接的环节，这也是农产品产业化发展的趋势；零售终端一般为农贸市场、超市、生鲜店铺等，借助物联网信息系统，可实现订单管理和需求信息的预测，降低库存，并实现快速供应，提升服务质量；消费者通过信息平台可信息查询，发现问题也可及时追溯。物联网农产品供应链信息系统需要供应链成员共同维护和管理，同样供应链各成员也会获益。

图1 物联网环境下的农产品供应链

物联网农产品供应链追溯系统可归纳为感知层、网络层和应用层三部分，系统运行机制如图2所示。感知层为信息采集输入端口，经过数据整理、存储、共享、传递的网络层，由应用层输出。感知层具有无线采集、基础定位、环境感知等功能，实现物体识别和信息采集，涉及RFID、GPS、EPC、温湿度传感器等IOT硬件接入设备。网络层是把感知层中获取的各项信息进行存储与共享，涉及的硬件设备包括计算机、云端、网络以及运算系统等。其数据模块可包括业务数据、IOT数据、分析数据等。应用层风险则是从供应链上各个主体出发，涉及生产商、供应商、加工商、销售商、消费者和政府等物联网应用的利益个体，其展现和应用形式为PC、APP、微信服务号及一些小程序等，通过共享信息保障农产品的安全和链条的稳定运作。

供应链流程一般包括生产环节、加工环节、配送环节、零售环节、消费环节等。以果蔬产品为例，生产环节中，通过温度、湿度、光线传感器等环境感知设备对农产品种植进行科学管理，并对种植区域、日期、施肥等基础数据，环境数据，周期全生长图片及其他扩展数据进行采集，整理收入数据库。加工环节中，收集生鲜农产品加工、检测、包装等数据信息。配送环节中，采集物流数据，通过GPS、GIS技术，对车辆进行合理安排调度。零售环节和最终消费环节，通过电子标签，实现一物一码技术实现产地溯源，零售商也能及时管理库存，根据消费者的需求及时供应。物联网环境下生鲜农产品供应链追溯体系，可达成生产、流通、销售各环节的透明化管理，实现农产品的追溯，保障农产品的品质安全。

4 结语

物联网技术运用的深度和广度也不断加大，用于生鲜农产品供应链，不仅有效杜绝农产品质量安全问题，也可大幅提升农产品产业化、信息化、可追溯，实现富农增收，提升消费者信心。随着国家在政策和法律上的调整，加强了对食品安全的责任追究，可追溯系统在技术和实用性上得到进一步发展。农产品供应链又具有链条较长、复杂的特点，农产品具有易腐性、季节性、地域性等特性，安全隐患较多，物联网下供应链的运作模式，在提升农产品供应链价值的同时，也带来了新的风险，这也是将来研究的方向。