基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的食品安全溯源系統(tǒng)開發(fā)

張興華

（黑龍江職業(yè)學(xué)院，哈爾濱 150111）

一、研究的目的及意義

食品安全溯源系統(tǒng)可以追溯“從源頭到餐桌”中的各個(gè)環(huán)節(jié)的全部信息，是從生產(chǎn)到最終消費(fèi)建立起完整的一套可溯源性食品信息，從而可以追究相應(yīng)環(huán)節(jié)違法者的法律責(zé)任。

目前，我國(guó)食品安全超標(biāo)、檢測(cè)和環(huán)保體系以及監(jiān)管追溯信息平臺(tái)不健全、法律法規(guī)缺失等問(wèn)題嚴(yán)重存在。食品安全事件不僅引發(fā)大量食源性疾病，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，而且，造成生產(chǎn)力水平下降，經(jīng)濟(jì)效益減少。并且，食品安全事件增加醫(yī)療費(fèi)用，造成國(guó)家財(cái)政支出上升，從而影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，最終威脅國(guó)家安全和社會(huì)穩(wěn)定。對(duì)于食品安全的管理，我國(guó)只是在控制食品生產(chǎn)的加工過(guò)程中采取了一些方法，并沒(méi)有將食品供應(yīng)整個(gè)環(huán)節(jié)連接起來(lái)。傳統(tǒng)的方法是采用食品檢驗(yàn)，對(duì)食品供應(yīng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行控制等手段，但由于管理不嚴(yán)，并且操作失誤和人工誤差，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致效率低下和出錯(cuò)率較高等問(wèn)題。為了確保全國(guó)人民的食品安全，有效控制食源性疾病的爆發(fā)，在我國(guó)建立食品跟蹤、管理、追溯的“源頭到餐桌”的信息溯源體系，將對(duì)食品行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響，是我國(guó)解決食品安全問(wèn)題的一種非常重要方法。

二、國(guó)內(nèi)外研究情況概述

全球已有四十多個(gè)國(guó)家采用相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行食品溯源，特別是英國(guó)、日本、法國(guó)、美國(guó)、澳大利亞等國(guó)，均取得了顯著成效。我國(guó)食品安全問(wèn)題不斷出現(xiàn)，食品溯源體系建設(shè)與完善在我國(guó)越來(lái)越受到關(guān)注和重視。但目前我國(guó)整體上食品安全追溯技術(shù)體系仍然不盡完善，一旦食品安全出現(xiàn)問(wèn)題，很難實(shí)施有效追溯，進(jìn)行控制與召回，這一問(wèn)題急待解決。

三、研究?jī)?nèi)容

（一）技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

WEB平臺(tái)主要功能：對(duì)采集設(shè)備記錄信息數(shù)據(jù)的查詢、系統(tǒng)配置管理、溯源碼/防偽碼申請(qǐng)；數(shù)據(jù)采集設(shè)備主要功能：數(shù)據(jù)的錄入；二維碼打印系統(tǒng)（打印機(jī)+打印軟件）主要功能：獲取溯源碼/防偽碼圖像進(jìn)行打印輸出；智能手機(jī)平臺(tái)：掃描溯源碼/防偽碼，查詢相關(guān)信息。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式遵循以下原則：?jiǎn)我宦氊?zé)原則、開放閉合原則、里氏替換原則、依賴倒置原則、接口隔離原則。

系統(tǒng)多層結(jié)構(gòu)的技術(shù)組成模型：表現(xiàn)層、中間層、數(shù)據(jù)層。

（二）功能設(shè)計(jì)

四、研究方法：主要技術(shù)路線

（一）RFID信息技術(shù)采集

食品追溯管理系統(tǒng)將利用RFID先進(jìn)的技術(shù)并依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息融合、查詢、監(jiān)控，為每一個(gè)生產(chǎn)階段以及分銷到最終消費(fèi)領(lǐng)域的過(guò)程中提供針對(duì)每件貨品安全性、食品成分來(lái)源及庫(kù)存控制的合理決策，實(shí)現(xiàn)食品安全預(yù)警機(jī)制。

（二）WSN物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

WSN（無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)）就是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對(duì)象的信息，并發(fā)送給觀察者。傳感器、感知對(duì)象和觀察者構(gòu)成了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)要素。而構(gòu)成WSN網(wǎng)絡(luò)的重要技術(shù)，zigbee技術(shù)以其低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的優(yōu)勢(shì)，逐漸被市場(chǎng)所接受。

（三）EPC全球產(chǎn)品電子代碼體系

EPC的全稱是Electronic Product Code，中文稱為產(chǎn)品電子代碼。EPC的載體是RFID電子標(biāo)簽，并借助互聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。EPC旨在為沒(méi)意見(jiàn)單品建立全球的、開放的標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)對(duì)單件產(chǎn)品的跟蹤與追溯，從而有效提高供應(yīng)鏈管理水平、降低物流成本。EPC是一個(gè)完整的、復(fù)雜的綜合的系統(tǒng)。食品溯源系統(tǒng)將結(jié)合EPC技術(shù)，把所有的流通環(huán)節(jié)（包括生產(chǎn)、運(yùn)輸、零售）統(tǒng)一起來(lái)，組成一個(gè)開放的、可查詢的EPC物聯(lián)網(wǎng)，從而大大提高對(duì)食品的追溯。

（四）物流跟蹤定位技術(shù)（GIS/GPS）

要做到食品追溯，就要貫穿整個(gè)食品的過(guò)程，包括生產(chǎn)、加工、流通和銷售，全過(guò)程必須嚴(yán)格控制,這樣才能形成一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈的食品安全控制體系,以保證向社會(huì)提供優(yōu)質(zhì)的放心食品,并可確保供應(yīng)鏈的高質(zhì)量數(shù)據(jù)交流,讓食品行業(yè)徹底實(shí)施食品的源頭追蹤以及在食品供應(yīng)鏈中提供完全透明度的能力。因此，物流運(yùn)輸環(huán)節(jié)對(duì)于整個(gè)食品的安全來(lái)說(shuō)就顯得異常重要。

[1]王璐璐.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的食品安全“身份證”體系構(gòu)建研究[J].科技視界，2014(11).

[2]物聯(lián)網(wǎng)世界網(wǎng).構(gòu)筑基于物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境.物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)論壇，2014-09-30.