基于四方平臺的食品安全溯源網站的設計與實現(xiàn)

張健偉，吳清平，黃明勝，黃 淼 (廣東環(huán)凱微生物科技有限公司，廣東廣州510063)

隨著經濟發(fā)展和人們食品安全意識的不斷提高，食品安全越來越受到人們的廣泛關注，隨之而來對食品安全問題也提出了越來越高的要求［1－2］。當前對于食品安全的管理，生產企業(yè)和政府部門都主要是在控制食品生產的加工過程中進行監(jiān)管，并沒有將食品供應整個環(huán)節(jié)連接起來。當然傳統(tǒng)的食品檢驗，仍舊是對食品供應的關鍵環(huán)節(jié)進行最基本的控制手段，但常常由于管理不到位，導致問題產品流向市場。因此，企業(yè)和政府部門對食品的生產和流通過程，尤其是原材料的采購、加工、存儲、物流、銷售等環(huán)節(jié)進行相應的規(guī)范生產和完善監(jiān)管，為消費者提供完整、誠信、高效的食品安全溯源查詢服務，建立“從源頭到餐桌”的溯源體系，是保障食品安全的理想手段［3－5］。

歐盟是最早開展食品安全可追溯性工作的地區(qū)。在1997年歐盟開始建立了食品溯源系統(tǒng)，2000年出臺了(EC)No176012000、(EC)No 1825/2000號法規(guī)和(EC)No178/2002號法規(guī)，規(guī)定了食品安全法律的基本原則及要求。并要求從2005年1月起，所有的食品和飼料行業(yè)必須強制執(zhí)行追溯，否則禁止上市銷售［6］。我國在2004年，農業(yè)部啟動“進京蔬菜產品質量追溯制度”試點項目;2004年6月，山東省濰坊市壽光田苑蔬菜基地和洛城蔬菜基帶實施國家“蔬菜安全追溯性信息系統(tǒng)研究及應用示范工程”;2007年底，北京市初步建成動物源性食品安全全程可追溯監(jiān)管系統(tǒng);2012年1月18日，北京“放心肉”工程［7－9］。由上可見，我國雖然在逐步推廣食品安全溯源實施，但也可以看出目前食品在安全溯源上還存在一些不足之處，如目前的食品安全體系基本都是由政府主導建立的單一種類的溯源體系，缺乏適合眾多食品生產企業(yè)的通用食品安全溯源體系。我國雖然擁有眾多的食品生產企業(yè)，但這些食品生產企業(yè)普遍存在生產力水平比較低、生產規(guī)模較小、信息自動化程度低等問題，在這種技術基礎條件下，食品廠自身不可能自行建立食品追溯體系，因此建立一套通用的專業(yè)食品安全溯源接入平臺，讓企業(yè)通過這套通用食品安全溯源平臺，提升食品生產企業(yè)生產效率，提高產品品質的作用，滿足食品生產企業(yè)食品安全溯源平臺的使用需求。另外，我國當前的溯源系統(tǒng)缺乏第三方公正性檢測機構的參與，有第三方公正性檢測機構的參與，可以使得食品安全溯源更具有公正性，增加檢測結果的透明度，讓公眾對檢測結果的公正性更加認可。為此，筆者針對上述當前食品安全溯源體系的不足，利用物聯(lián)網技術整合食品產業(yè)鏈中的各種數(shù)據，建立一套基于四方平臺的食品安全溯源體系，進一步完善食品安全溯源體系的建設。

1 系統(tǒng)總體設計

該系統(tǒng)重點圍繞以企業(yè)、政府、第三方檢測機構、公眾為中心的食品安全溯源管理體系建設，分析食品生產企業(yè)、政府監(jiān)管部門、第三方檢測機構、公眾消費者對食品安全溯源系統(tǒng)方案中各自需要完成的主要業(yè)務和所能達到的效果，研究基于食品安全管理和安全溯源構件庫以及支撐運行環(huán)境技術，搭建食品安全溯源系統(tǒng)運行支撐平臺及附屬服務支撐功能，以解決當前食品安全監(jiān)管體系建設中面臨問題，實現(xiàn)對食品生產管理、第三方公正性檢測、政府部門安全監(jiān)管等多方面的全程信息化管理，形成適應當前食品安全發(fā)展要求的信息系統(tǒng)，推進食品安全溯源的應用和推廣，對于保障食品安全的具有重要的戰(zhàn)略意義。系統(tǒng)總體結構見圖1。

圖1 系統(tǒng)總體結構

2 系統(tǒng)架構

系統(tǒng)整體架構見圖2。該系統(tǒng)使用Microsoft的ASP.net+C#語言進行開發(fā)。網站部分整體架構使用3層架構模型，系統(tǒng)劃分為用戶界面層、業(yè)務邏輯層、數(shù)據訪問層［10－12］。軟件部分在3層架構模型的基礎上進行修改，加入了WebService接口，將業(yè)務邏輯層分割為兩層，通過WebService對接［13－15］。

系統(tǒng)數(shù)據庫以Microsoft SQL Server 2005為平臺，以各食品生產企業(yè)生產記錄及檢驗記錄、公正性第三方檢測機構檢驗報告作為溯源數(shù)據來源，收集各食品生產企業(yè)所生產的產品記錄檔案和檢驗報告，以及第三方檢測機構的檢驗報告并以此為基礎分別設計與建立了生產企業(yè)、第三方檢測機構、政府監(jiān)管機構、公眾用戶等4個軟件平臺，每個平臺都與系統(tǒng)后臺管理相連接，在系統(tǒng)管理界面即可對數(shù)據庫進行更新和修改操作。

建立針對溯源系統(tǒng)的溯源編碼是實現(xiàn)跟蹤或追溯的關鍵環(huán)節(jié)。根據系統(tǒng)應用的實際需求，系統(tǒng)中采用了容量較大、比較通用且容易識別的CODE39碼，碼值長度為18位，定義左起第1～6位為生產企業(yè)的行政區(qū)號，第7～9位為生產企業(yè)的編號，第10～12位為產品編號，第13～14位為產品的生產年份后兩位，第15～16位為產品的生產日期在當年的周次，最后的17～18位為產品的生產周次中的流水號。

3 溯源網站的設計

3.1 網站總體設計 溯源網站整體架構見圖3。

3.2 網站主要功能 ①新聞瀏覽:發(fā)布食品安全相關新聞信息，讓用戶了解當前食品安全相關信息;②溯源碼查詢:用戶輸入溯源碼即可查詢出產品的概要信息和檢測信息;③用戶登陸:驗證碼的生成與校對以及對用戶的身份進行認證;④檢測標準技術文件在線預覽與下載:在線顯示文件的內容，用戶可以下載目標文件;⑤用戶或者企業(yè)信息管理:登陸后的用戶允許對網站的授權功能進行操作，對相關的信息內容進行修正。網站首頁圖見圖4，用戶注冊頁面見圖5。

圖2 系統(tǒng)整體架構

圖3 溯源網站整體架構

4 4套對應客戶端軟件的設計

溯源系統(tǒng)除了溯源網絡平臺的建設外，還需要建立相關的輔助軟件。配套軟件除了后臺管理客戶端外，其他客戶端軟件產品均可通過網站發(fā)布客戶端供不同的用戶下載運行使用。考慮到系統(tǒng)的安全性，為了防止用戶通過反編譯等手段獲取軟件的源碼，若把系統(tǒng)的重要信息(如數(shù)據庫的訪問賬號和密碼)存放在源碼中，一旦泄露會造成嚴重的后果。所以，各大軟件客戶端均不能直接訪問數(shù)據庫，而是通過WebService接口間接對數(shù)據庫進行訪問，處理后的數(shù)據經過加密通過互聯(lián)網發(fā)送到另一端后再對數(shù)據進行解密處理，大大加強了數(shù)據的安全性(圖6)。

圖4 網站首頁圖

圖5 用戶注冊頁面

圖6 軟件數(shù)據設計圖

4.1 生產商客戶端主要功能 ①基礎信息的管理，如生產商信息、用戶信息、產品信息、批次信息、倉庫信息;②產品的生產、入庫、出庫登記;③產品的生產商檢測結果的錄入、審核、查詢等;④產品的第三方檢測的送檢、檢測進度查詢、檢測結果查詢;⑤溯源碼條碼標簽生成、打印與自動識別;⑥通過RFID射頻讀寫器自動讀取電子標簽ID;⑦授權管理與授權控制;⑧檢測報告動態(tài)生成與打印;⑨文件的上傳與加載。

4.2 第三方檢測機構客戶端主要功能 ①基礎信息的管理，如機構信息、用戶信息、檢測項目管理等;②檢測委托的接收確認、錄入檢測項目結果、檢測項目結果審核以及檢測結果查詢等;③檢驗ID條形碼標簽的生成、打印與自動識別;④授權管理與授權控制;⑤檢測報告動態(tài)生成與打印;⑥文件的上傳與加載。

4.3 政府部門客戶端主要功能 后臺管理客戶端結構見圖7。其主要功能為:①基礎信息的管理，如部門信息、用戶信息等;②對所有產品的檢測結果的查詢;③授權管理與授權控制;④檢測報告動態(tài)生成與打印;⑤文件的上傳與加載。

4.4 公眾查詢客戶端主要功能 ①條形碼自動識別;②溯源碼查詢;③查詢結果打印;④文件的上傳與加載;⑤基于二維碼技術手機快速查詢系統(tǒng)能夠實現(xiàn)消費者通過手機掃描二維碼后獲取溯源碼進而鏈接到手機查詢終端，終端系統(tǒng)根據判斷給出追溯查詢結果或是追溯的歷史信息。

4.5 后臺管理客戶端主要功能 后臺管理客戶端結構見圖7。其主要功能為:①基礎數(shù)據(如省份、城市、縣鎮(zhèn))管理;②對用戶信息、產品信息、檢驗項目信息、生產商信息、第三方檢驗機構信息、政府部門信息等方面的信息的管理;③管理員信息的管理;④網站信息的管理;⑤短信信息的管理;⑥信息統(tǒng)計;⑦權限管理與權限控制;⑧文件的上傳、加載與下載。

5 結語

基于四方應用平臺的溯源體系研發(fā)，創(chuàng)新性地提出食品安全溯源體系建設的新思路，通過4種不同的應用客戶端平臺，結合食品安全溯源的綜合數(shù)據庫，較好地滿足了中小規(guī)模食品生產企業(yè)對食品安全生產和溯源體系的需求;規(guī)范了政府監(jiān)管部門對食品生產企業(yè)產品生產質量的監(jiān)管;向第三方檢測機構提供食品生產企業(yè)委托檢驗的接收樣品登記、發(fā)布檢測報告等相關應用，第三方公正性檢測機構能通過利用該平臺發(fā)布相關的食品安全信息，向公眾提供透明的、公平公正的檢測結果;而公眾也能利用該溯源系統(tǒng)，方便地查詢各類食品的溯源信息。當前溯源系統(tǒng)的開發(fā)工作已經基本完成，現(xiàn)已發(fā)布于互聯(lián)網上。系統(tǒng)在從事食品生產龍頭企業(yè)和公正性第三方檢測機構實現(xiàn)了生產全程的信息集成、應用集成、支撐環(huán)境集成，以及生產流程與組織管理集成，實現(xiàn)了該系統(tǒng)模式的具體技術、解決方案和運作方案。成果已經得到廣東省數(shù)家瓶裝水生產企業(yè)應用，這些生產企業(yè)利用該套系統(tǒng)用于產品全程安全生產檔案記錄、監(jiān)控管理和產品溯源，也得到公正性第三方檢測廣東省微生物研究所食品藥品實驗室的應用。相信通過該套系統(tǒng)進一步推廣利用會在很大程度上提升企業(yè)的品牌效益，同時信息化管理技術進一步有效管理食品生產企業(yè)的安全生產過程，為今后食品生產企業(yè)的規(guī)范化安全生產奠定了基礎。但是溯源方式多樣性和大批量數(shù)據錄入等問題依舊存在，這些問題將是系統(tǒng)進行下一步研究和改善的方向。

圖7 后臺管理客戶端結構

［1］房瑞景.食品質量安全溯源信息傳遞行為及監(jiān)管體系研究［D］.沈陽:沈陽農業(yè)大學，2012.

［2］戴克鋒.基于物聯(lián)網的蔬菜質量安全溯源系統(tǒng)研究［D］.長沙:中南林業(yè)科技大學，2013.

［3］孟源.基于物聯(lián)網的食品安全溯源體系分析［J］.物聯(lián)網技術，2011(9):86 －89.

［4］劉懷北.基于物聯(lián)網技術的食品安全溯源系統(tǒng)［J］.軟件導刊，2012(9):99 －100.

［5］彭述輝，陳藝勤，吳則人，等.溯源系統(tǒng)在食品安全信息管理中的應用及發(fā)展［J］.農業(yè)科技通訊，2009(6):28－31.

［6］李健林.糧食質量安全溯源關鍵技術研究［D］.長沙:中南林業(yè)科技大學，2013.

［7］房瑞景，陳雨生，周靜.國外食品安全溯源信息監(jiān)管體系及經驗借鑒［J］.農業(yè)經濟，2012(9):6 －8.

［8］周靜，房瑞景.中國食品安全溯源信息監(jiān)管現(xiàn)狀、問題與政策建議［J］.農業(yè)經濟，2012(10):61－62.

［9］黃圍.發(fā)達國家食品安全溯源體系及對我國的啟示［J］.農業(yè)機械，2013(11):23－25.

［10］蘇磊.面向搜索引擎優(yōu)化的網站建設方法研究［D］.天津:天津大學，2006.

［11］史先進.關于我國政府門戶網站建設的思考［D］.開封:河南大學，2007.

［12］楊秀丹，劉振興.我國電子政府門戶網站建設的問題與建議［J］.電子政務，2007(3):51－59.

［13］李斌.服務型政府網站建設研究［D］.楊凌:西北農林科技大學，2012.

［14］張新民，鄭力，梁戰(zhàn)平，等.網站建設中的信息組織與構建［J］.中華醫(yī)學圖書情報雜志，2003(3):1－3.

［15］張新紅.中國政府門戶網站建設的現(xiàn)狀與趨勢［J］.電子政務，2006(5):6 －12.