食品安全云技術應用探討

黃英 譚紅 王大霞 于霞

近年來隨著信息技術和互聯網飛速發展，大數據（BigData）概念的興起為我們提供一種新的看待世界的方法。各行業根據自身特點發展了智能交通云、物流云、智慧旅游云等，本文闡述了“食品安全云”在云技術上的應用與實踐，以及在互聯網的應用，把食品安全領域監管的非結構化數據與檢測機構結構化數據、小樣本、分散式的碎片化數據進行大數據挖掘，通過數據收集、儲存、分析和傳播的方式進行構建。

國內外食品安全信息化、智能化及數據挖掘應用

食品安全測試信息系統。2l世紀國外已出現采用Internet和web技術的LIMs。目前國內外比較具權威性的LIMs由美國ThermoFisherScientific和德國的SAP工商出品，這類LIMS基于web技術，可實現查詢和追蹤過程的供應鏈。然而，該管理系統并不適合我國檢測機構實驗室的體系流程，成本巨大。它主要針對規模化、集團化的企業，檢測機構及中小企業無法使用。這些傳統的LIMs依舊停留在Web時代，無法滿足云時代公眾的更多服務需求。

食品安全智能終端技術。目前國外涉及食品安全知識的智能終端主要有英國的food standard agency，向消費者提供餐廳、超市、食品商店等衛生評級信息，幫助消費者選購安全放心的食品。Food safety app主要面向餐飲業經營管理者，提高工作效率，確保工作流程的合規性。國外目前并沒有像食品安全智能終端應用這樣的基于云端檢測報告的食品二維碼掃描檢測智能終端。

國內有部分軟件或網站具有食品安全智能終端的部分功能，例如“我查查”手機客戶端，具有通過掃描食品包裝盒上條形碼，進而閱讀質量技術監督局等官方發布的食品成分信息的功能。該手機客戶端與云平臺的主要差異在于，“我查查”沒有核心的食品安全數據庫與標準云支撐，因此提供檢索的食品數量有限，且消費者不能很好的了解食品成分代表的營養學意義，提供的信息對于消費者來說，沒有經過云計算的處理，信息量有限，參考價值較?。幌M者也不能和食品生產企業形成直接的互動。

食品安全大數據挖掘行業應用。目前大數據挖掘已成功運用到國內外金融、醫療健康領域，但是應用在食品行業的大數據挖掘十分欠缺。由于國內食品安全檢測行業不能形成完整的食品檢驗信息化體系，存在數據孤島的信息化模式，存在數據支撐不足，可靠性不佳等問題都直接影響了數據挖掘及分析的結果，有效的數據挖掘與分析結果才能為決策提供支撐。而云平臺的出現，無論是在數據量上、形式上，還是在技術手段上，為大數據挖掘與分析在食品業的應用提供了新的契機。

食品安全云的核心技術

測試管理信息技術。食品安全信息傳遞過程中最重要的是食品質量信息，而食品質量信息的數據來源的存在多樣性、復雜性、碎片化特征，在質量數據采集系統的技術上需要針對不同的用戶群體研發相應的產品，由于食品質量檢測自身具有專業性和復雜性，針對不同的用戶開發基于云服務的測試管理系列軟件。支持由面向個人客戶的定制開發轉變為面向群體客戶的通用系統研發，實現系統表單和流程的自定義功能，推進先進信息化手段收集海量測試數據，保證數據格式統一規范。設計時按照企業食品加工及檢測工藝流程、自有檢測能力、信息化能力的不同，調試開發測試管理信息系統的多個版本，即針對中小食品企業的普通版、針對流通經銷商超市的商超快捷版、針對大型食品企業的定制版、針對大中型綜合專業檢測機構的專業版等。

食品安全知識管理技術。通過數據挖掘技術，分析提取食品安全標準、法規、條例中的信息數據，使非結構化的標準知識轉變為結構化；發揮專家智力支持，構建及時有效、完整準確、可跨平臺操作的食品安全云平臺知識管理系統，通過建立食品安全標準法規、專家知識、學術社區等方面知識庫，方便快捷為政府管理部門、食品企業、經銷商、超市、檢測機構、消費者不同用戶主體提供在線應用服務，為食品安全信息咨詢、分析評估、消費者食品安全知識科普提供數據支撐，同時解決監管科學性，有效建立食品生產企業與消費者間的溝通渠道，正確引導消費。

食品安全監管信息技術。根據食品安全生產、流通、餐飲環節監管需求開發基于云服務的監管服務應用系統，如電子追溯系統、投訴舉報一體化平臺、安全風險監測分析系統、輿情分析與應急指揮平臺等，提供許可、量化分級、檢驗檢測、監督意見、專項整治、信用檔案、示范創建、從業人員培訓、風險監測預警、監督執法、食品安全知識、食品中毒管理、黑名單制度、投訴舉報等功能。

食品安全云的技術路線方法探索

食品安全云的技術路線。食品安全云是為公眾提供信息、產品和服務。通過各方有效手段，收集企業自檢與送檢、政府監督抽查數據，搜集國內外標準、知識及專家論壇信息，開發電子追溯系統、安全監管平臺等。食品安全云的主要產品測試信息管理系統、食品安全知識管理系統、食品安全監管系統和終端應用。通過開發以上產品為政府提供產業規劃、監督管理、風險防控等服務；為食品生產企業提供規范生產、產品創新、品牌打造等服務；為消費者提供消費者參與、明白消費的服務；為媒體提供輿情引導、監管等服務等。

數據信息采集系統的關鍵技術。數據信息采集系統的技術核心是“軟件適配器”，技術設計利用UniFlow工作流中間件技術實現了流程邏輯與業務邏輯的分離，能夠可視化的進行業務流程的分析、定義和業務單元的組裝，從而使應用開發人員關注業務邏輯的實現，降低了復雜流程應用的開發難度。流程設計器通過調用引擎的流程定義接口完成流程定義的功能；工作流引擎完成對運行時流程的控制功能，它對外提供了流程定義接口、管理監控接口、客戶接口，應用系統可以通過這些接口同工作流引擎進行交互；流程監控工具通過調用工作流引擎的接口對運行中的流程進行監控和管理。

測試信息管理系統技術。測試信息管理系統實現表單和流程的自定義是LIMS3.0的關鍵技術。通過對各類表單以及實驗流程的抽象化，利用Hibernate+freemarker和JBPM實現表單和流程的自定義；基于Struts+Spring+JBPM+ Hibernate的多層架構，展現層使用Struts來實現MVC模式，通過page-taglib實現分頁；采用JSTL與自定義標簽，使用Ajax技術使系統具有較好的用戶體驗；業務邏輯層利用Spring的IOC來維護業務對象之間的關聯，利用Spring的AOP進行聲明式事務管理，采用DomainObject模型；持久化層使用hibernate來實現，通過DAO模式封裝PO對象；將JBPM與Spring整合；結合Freemarker模板技術實現動態表單定義模型。

通過對SOA體系構架以及國際最新的Web技術應用，進行高度解耦以及高度重用的軟件架構設計；以Web服務為基本單元的SOA滿足遠程異構系統的互操作問題，采用以Web服務作為基本單元的SOA的思想構建信息共享系統，最終實現測試信息管理系統、移動終端和食品安全云平臺的研發，是食品安全、大數據、物聯網、云計算、移動終端的技術應用和示范。用于解決系統集成的復雜性和異地性問題。

食品安全云無論從理論研究還是應用實踐都處于起步階段，很多理論還需要深度學習來解決，食品安全云主要是面向政府有效監管、食品質量、提升公眾知識普及和健康消費的需求，其信息化產品需要根據自己的特點不斷完善。

（作者單位：貴州省分析測試研究院）