基于物聯網的食品安全管理平臺的研究

張雨婷，賈男男，王 未

（渤海大學 軟件與服務外包學院 計算機科學與技術 遼寧 錦州 121000）

基于物聯網的食品安全管理平臺的研究

張雨婷1，賈男男2，王 未2

（渤海大學 軟件與服務外包學院 計算機科學與技術 遼寧 錦州 121000）

食品安全管理平臺是物聯網與食品安全相結合的一個質的突破，物聯網安全管理平臺的建立其主要困難在于保障食品的絕對安全。本文通過通過RFID技術就追溯食品根源等一系列研究食品安全平臺的方法，闡述了通過物聯網建成一個可以買賣綠色食品的公開渠道、從根本上解決食品安全問題，論證了物聯網食品安全管理平臺可以大范圍推廣，得出了對物聯網與食品安全相結合建立起來的平臺的研究勢在必行。

食品安全，物聯網平臺，安全管理系統，追溯

0 引言

食品安全與我們的健康息息相關，隨著食品安全出現問題，食品安全問題漸漸成為人們關注的焦點。相關部門也給食品安全生產企業，規定了一些制度要求出廠時加貼QS標志。但隨著一些食品安全事件的發生，這一手段并沒有使人們打消對食品安全的顧慮。因為問題仍然存在，最有力的方法是從根源解決問題，我們便想到了借用應用越來越廣泛的物聯網。不僅消費者可以清楚的知道、生產的所有相關流程，而且監管部門也可以更有效的監督生產和銷售，企業也會得到更多便利。有相關的可以檢測的產品，大都停留在食品一般性的驗證真偽上，在食品溯源鏈上開發不夠。根據食品溯源問題的技術需求，系統設計一方面要考慮到食品生產和食品運輸的真實情況。

1 介紹

1.1 食品安全

食品安全( Food safety）是指食品不能直接損害人體的健康以及存在損害人體健康的的隱患。同時，食品安全也涉及到了跨學科領域，它同時探討食品的儲存、加工、售賣等過程中食品的衛生和食用安全。不僅如此，食品安全還要求該食品具有相當的營養價值。既包括生產、結果、現實的安全，也要保證經營過程中、生產過程中和未來的安全。食品安全的研究在必須滿足食品無毒無害的前提下還要滿足食品符合衛生質量要求、減少食品引起的急性和慢性中毒以及致癌。

1.2 物聯網

物聯網(Internet of things)是信息化時代的重要組成部分和發展階段。從字面角度講物聯網就是物物相互連接的互聯網，進行信息交換和通信。物聯網也是互聯網的應用拓展，它的研究依然以互聯網為基礎和中心，是在互聯網的基礎上進行蔓延和發展。利用局域網絡或者互聯網把物品與人員通過一種嶄新的方法連接在一起，形成物與物、人與物、人與人之間的互聯。物聯網的本質體現在：

（1）要求聯網的“物”要能夠加入互聯網絡；（2）“物”必須可以主動識別物與物之間的通信；

（3）所處的網絡環境可以自我反饋與自主調節的能力。

1.3 食品安全物聯網

利用物聯網中的傳感器、全球定位、RFID等技術，按約定協議把食品相關信息和互聯網連接起來，實施監控食品的狀態和衛生等信息也可以追本溯源查找食品生產、運輸、銷售等方面的信息，用來管理監督食品安全。食品安全物聯網廣泛應用到了農業、畜牧業、肉制品、奶制品等的生產、加工、銷售、儲藏、運輸、管理等各個方面。不僅可以大大降低致癌物質、致病細菌對人體的侵害也保證了食品的營養價值、新鮮和衛生等情況。既是食品的監督、管理平臺也是食品的安全保障平臺。

2 國內外研究現狀

2.1 國內研究現狀

FRID在國內應用較廣，應用到了農業種植、肉制品等方面。在農業種植中利用傳感技術實現了智能控溫、加濕、補充光照使農產品在源頭環節得到了保障，在農產品的銷售方面建立相對完善的監督銷售機制，在運輸過程中嚴格控制運輸溫度、濕度利用傳感器反映農作物的狀態，使農產品從農田到餐桌的每一個環節得到保障。對于食品安全這一問題，在2010年兩會中溫家寶首次提及物聯網，許多代表深入討論了物聯網問題，并建議將其提升到國家的戰略高度并納入“十二五”規劃中。目前我國物聯網中，研究RFID的企業普遍缺乏關鍵核心技術，特別是在超高頻RFID方面。從產品出售角度看，RFID的產業鏈主要由芯片設計、標簽封裝、讀寫設備的設計和制造、系統集成、中間件、應用軟件等環節組成。目前我國RFID技術還未成熟，只有極少數企業已經具備了一定能力。從食品監管角度看，養殖過程中進行科學的喂養、免疫、治療、用藥、生長情況追蹤追溯，屠宰、檢疫過程中進行實時監控。在運輸、售賣環節利用定位系統、紅外技術進行定位跟蹤和監督管理。最后消費者通過掃描肉制品標簽的二維碼可進行追本溯源，對該肉制品各項生產過程進行追蹤追溯。但還有些許不足，需要加強。

2.2 國外研究現狀

日本大型企業集團TOPPAN，在其下屬的食品生產加工廠三年前就開始利用RFID進行從原料管理、生產過程到出廠產品等全面的管理。美國啟動了國家動物標識系統（NAIS），通過對養殖場和動物個體或群體轉移進行標識，確定其出生地和移動信息，最終保證在發現外來疫病的情況下，能夠于48小時內確定所有與其有直接接觸的企業。信息管理上，美國NAIS信息系統（其數據庫包括國家養殖場信息庫和國家動物記錄信息庫）。澳大利亞NLIS系統使澳實現了畜產品從牧場到屠宰場的全程跟蹤監測，獲得歐盟認可，其牛肉對歐出口額超過其他任何國家。日本政府已通過新立法，要求肉牛業實施強制性的零售點到農場的追溯系統，系統允許消費者通過互聯網輸入包裝盒上的牛身份號碼，獲取他們所購買的牛肉的原始生產信息，作為對瘋牛病的反應，該法規要求日本肉品加工者在屠宰時采集并保存每頭家畜的DNA樣本。

2.3 目前存在的問題

（1）在研發中對應用成本考慮較少，對于食品的追本溯源國內大多數消費者予以認可。但是，由于中國農業機械化水平較低，生產者經濟實力相對落后所以絕大多數生產者無力購買價格昂貴的監控設施以至于物聯網技術無法規模化的展開。

（2）對于中國農業的基本現狀多屬于“小農”機制，對于農作物銷售、儲存、管理方面考慮較少，所以物聯網食品管理機制在“小農”機制下發揮十分困難。

（3）物聯網的結構需要完善，在物聯網的協議和各種相關應用軟、硬件的發展仍然不完善，涉及到的傳感器、處理器以及相關研究需要加速發展。

（4）物聯網食品安全追溯方面，到目前為止沒有一個可以上傳共享的數據庫，使得各項數據采集后沒有形成規模分享僅限于本實驗區域的信息共享，同時會導致很多消費者接收到追溯信息后沒有一個可以比對的“標桿”使得追溯結果并沒有達到預期效果較多。

（5）中國國土分布較廣，生產區域自然條件差距較大，導致個性化需求較多很難滿足多元化需求的開發。

3 自己的方案

3.1 闡述自己的方案

讓廣大群眾接受并認可我們的物聯網食品安全管理平臺，實質上就是在問眾口怎么調？那么只有爭取盡善盡美，才能實現這一目標，應該把它當成一個長期的工作目標去實現。目前的狀況是政府管理企業，企業管理食品，為了讓人民放心用安全食品，應該實現由人們監管監管政府、監管企業，真正的把主動權交還給人民。以肉類食品為例子，讓群眾信任并放心使用，主要取決于對食品的了解程度。讓人們相信每個細節都是可以放心使用的，這樣才可以放心購買。人們需要知道牲畜在什么環境下養殖，被制成食品之前是否健康，加工及包裝、銷售各個環節是否經過衛生部門檢查并合格；對于原材料企業、加工企業、和銷售企業等一系列相關企業，如何了解并深刻認識每個過程背后的風險，把有可能出現的食品安全隱患進行有效評估和科學預警，判定安全并符合認證；對于質量監督的工作，在檢驗中做到細致完善，做好問題的預警，出現問題是快速的找到問題的根源，采取有效文明的控制手段，把不好的影響控制在最小范圍內，都是一個團隊應該慎重考慮的。近期今日視點報道，相關部門檢測京東、淘寶、1號店等網購網站的樣本材料抽查，都存在假貨。還有那些言猶在耳擲地有聲的保證，現在不得不讓人懷疑。有的產品含量與宣傳不符、無3C認證，這是一個惡劣的現象。這些有大部分原因是消費者不能了解商品到售出前一系列步驟，變革已經迫在眉睫，對于食品則應有更高的標準，必須要做做到的就是管控形式大于或等于實質，加強部門間的協作。我們的平臺至少應該有以下的幾個追溯系統：生產加工系統，運輸系統，倉儲系統，配送系統；另外還要設置客服溝通系統。這幾個系統服務于群眾，保障群眾的利益也為了我們平臺被大家認可和接受。

（1）生產加工系統：根據樣本和食品質量選擇放心的食品合作方，要求給出是達標食品的證明。如是肉制食品有飼養記錄，和相應的管理標準要求建立疫病檔案，沒有超標藥物殘留。在生產過后，要求系統給每個食品打上RFID標識，以確保每個食品的唯一性。這樣就可以準確的檢測食品是否合格，從根源上控制有害人身體的食品進入市場。

（2）運輸系統：有專門的運輸人員或者是與我們平臺合作的運輸公司，負責運輸食品保障。并需要工作人員記錄產品的來源去向。檢查是否有質量檢驗檢測結果及生產經營責任信息，檢查之后需要在上面標注檢查的相關人員，這樣就做到了責任可追究。

（3）倉儲與物流配送系統：把貼有RFID標識的食品進行掃描，出現在購物清單中且信息顯示合格的食品進行分類后入庫。而且RFID高效的信息采集，不僅節約了時間更能及時的反饋信息。這樣就建立了從生產加工到最后銷售的可靠聯系，形成系統的追溯服務。在物流信息中，具體食品信息記錄在食品包裝的標簽上。這樣就利于物流配送員的最后核對，并能讓消費者了解一切想知道的可靠的貨品信息，做到了真正的簽收前“驗貨”。

（4）客服溝通系統：設置在線客服供消費者咨詢食品，可以及時與客服人員交流，提高成交概率?？头窍M者與廠家之間溝通的橋梁，可以讓消費者了解食品具體信息、幫助消費者查詢食品是否安全，更可以及時反饋客戶的建議及需求。

對于群眾平臺設置以下幾個功能：數據管理，信息查詢，動態監控，統計分析，編碼管理，追溯服務，系統管理等。這些都為了消費者更好的、更便利的，從源頭了解我們的食品，這是我們對消費群眾的職責所在。以確保來源可追溯，質量可保證，責任可追究。

3.2 平臺的優點

在時代的進步過程中，已經進入了信息時代，物聯網成了快速、便捷的代名詞。而隨著經濟的飛速發展，人們生活水平的不斷提高，人們也為這些飛速的發展付出了沉重的代價。耕地的污染；農藥和化肥等化學藥品的濫用；添加劑的濫用；人們開始談食色變，食品安全問題也逐漸成為人們關注的焦點。尤其是近些年國家對于食品安全問題投入了越來越多的的人力、物力、財力，國家食品安全戰略中就提到了建立中國食品安全需要的科技支撐體系。物聯網尤其在食品安全監管與溯源中扮演著重要角色。物聯網的食品安全管理平臺的建設不僅可以實現方便快捷的優點，更能實現低成本和隨時隨地購買“從農田到餐桌”的新鮮食物。要從根本上解決食品安全問題、提高產品質量，不光要完善法制加強監管，更應有效的解決問題，實現全面放心的買賣一條龍服務平臺。把物聯網和食品安全聯系起來，通過物聯網建成一個可以買賣綠色食品的公開渠道。通過RFID技術就可以追溯食品根源，減少乃至避免僵尸肉事件、染色饅頭和毒米粉等事件的發生。物聯網對食品安全問題提供了很大助力，為了讓人們食用健康綠色的食物、保證人們身強體健，建立一個讓廣大群眾認可，能長期使用的物聯網的食品安全管理平臺就刻不容緩。

圖1 食品安全管理平臺系統

4 總結

食品安全是人們生活的日常保障，物聯網是生活中的一部分，是時代的代名詞。食品安全與物聯網必將聯系到一起，也有很多專家和學者為之而努力。人們需要一個廣泛認可的大眾平臺，來使用放心健康的食品。不光是應用于物聯網開發成本較低，可以進行大范圍推廣，更可以有一條龍的聯網服務，從生產到賣出物流檢測等服務，給人心一個保障、給社會一個保障。物聯網也存在著很大優勢，人們也愿意接受更方便放心的購物方式，所以物聯網的食品安全管理平臺勢必被大家認可。當然方案也存在著一定的缺陷。網上食品安全管理平臺不能快速地取得群眾和商家信任，集齊各個廠家的信息所需的時間長，短期效果甚微。但是就長遠的可行性來分析，相信物聯網食品安全管理平臺將來會被群眾所認可，大家所喜歡。

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A Research of Management Platform Base on Food Safety of Internet of Things

ZHANG Yu-ting1, LIU Chun-xiao2, JIA Nan-nan2, WANG Wei2
(BOHAI University, Software and Service Outsourcing Institute computer science ,Jinzhou 121000, China)

The platform of food safety management is a thorough breakthrough which combines internet with food safety. The difficult to establish the platform of Internet Security Administration is to guarantee the absolute safety of food. This article, by the method of tracing food source through FRID, to study the platform of food safety, illustrate how to build a public channel for buying and selling green food which fundamentally solve the problem of food safety, demonstrate that Internet Security Administration can be promoted in an broad range, and conclude that it is imperative of the study to the platform combined Internet with food safety.

Food safety; The Internet of things platform; Security management system; Retrospect

TP311.5

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2016.12.027

張雨婷(1995-)，女，主要研究方向：物聯網與食品安全管理平臺的聯系。賈男男(1995-)，女，遼寧省鐵嶺市，本科；王未(1995-)，男，遼寧省葫蘆島市，本科。

本文著錄格式：張雨婷，賈男男，王未. 基于物聯網的食品安全管理平臺的研究[J]. 軟件，2016，37（12）：129-132