畢然
(山東商業職業技術學院,山東濟南 250103)
基于.Net平臺的茶葉質量安全追溯系統的設計
畢然
(山東商業職業技術學院,山東濟南 250103)
隨著茶葉生產流通中出現的一系列質量問題而導致的不良影響以及給相關的茶葉生產管理、質量監管等帶來的難題,使得構建茶葉質量安全追溯系統非常具有緊迫性和價值。本文基于.Net平臺構建了茶葉質量安全追溯系統,首先探討了茶葉質量安全數據信息的標識問題,為系統設計與構建做數據上的技術準備,即對茶葉種植至茶葉銷售整個環節的與茶葉質量安全有關的環節進行數據信息的標準化處理,在此基礎上從系統總體構想、系統結構、數據庫、功能等方面進行了設計,并繼而對系統實現問題進行了研究,采用MVC三層模型實現系統的功能,最后對系統的功能、優勢和局限性進行了探討。
.Net平臺;茶葉質量安全;追溯系統;設計
最近幾年來隨著政府加大了對包括茶葉在內的食品衛生安全的檢驗和監督,市場中茶葉質量安全水平得到了大幅度提高,但是總體看來由于茶葉質量問題而引發的各種糾紛與案件依然不少,如何從源頭上控制茶葉質量安全、確保茶葉加工和流通過程中質量安全的穩定成為了茶葉產業發展中急切需要解決的問題。為此,本文基于.Net平臺設計了茶葉質量安全追溯系統,將條形碼技術引入到系統之中,對茶葉生產整個流程中的相關工藝和關鍵節點進行標識,并將茶葉種植、采摘、制作、加工、倉儲、批發、銷售等各過程中獲得相關數據信息存儲到SqlServer數據庫中,從而通過網絡實現對茶葉質量安全的追溯。
茶葉質量安全的追溯需要從茶葉生產種植的源頭做起,為此就要記錄和標識茶葉種植地塊的數據信息,引入條形碼技術為每塊茶葉種植地編寫唯一的標識代碼,即茶葉產地編碼,根據茶葉種植地塊的標識代碼為其建立相應的管理檔案,根據地塊編號安排具體的種植農事活動,諸如施肥、噴藥、培土、剪枝等,并將相應的農事活動信息詳細記錄在該地塊的管理檔案之中,然后將相應的信息傳輸至系統的網絡平臺上。茶葉種植地塊的編碼采用9位數形式,其中前7位表示茶葉生產主體,后2位表示生產主體所擁有的地塊編碼。
茶葉加工是茶葉質量形成和變化的重要階段,因此對茶葉加工階段的質量安全信息進行完整、準確的標識極為重要。在茶鮮葉采摘時,對于采摘的盛放器具進行編號,并與地塊編號結合起來形成一一對應的關系;在茶葉加工前,記錄加工時間、加工批次,然后茶鮮葉進行殺青、提毫、烘培、提香等加工階段,對每個加工關鍵點記錄下主要的質量信息;然后茶葉產成品進入包裝階段,外包裝貼上產品的條形碼進入銷售環節。茶葉包裝上的條形碼由18位數字組成,其中前7位是茶葉生產主體代碼,第8和第9位為茶葉種植地塊代碼,第10位至第17位為生產批次代碼,最后1位為校驗碼,生產批次代碼由生產時間和生產順序號組成,消費者通過這個18位的條形碼就可以通過質量安全追溯系統查詢所購產品的質量信息和詳細情況。
2.1 系統總體構想
茶葉質量安全追溯系統基于.Net平臺和相關技術,使用C#程序語言進行編碼,基于Microsoft SqlServer 2005數據庫進行開發,將茶葉生產過程中搜集整理到的相關數據信息保存在網絡數據管理倉庫之中,系統框架綜合使用C/S和B/S相結合的方式,綜合實現茶葉質量數據信息的采集、處理、存儲、管理和共享,為茶葉種植園、采摘工人、加工車間、相關監管部門以及茶葉消費者等進行茶葉質量的控制、管理、追蹤、監督、查詢、反饋等服務。
2.2 系統結構設計
茶葉質量安全追溯系統在結構上包括茶葉種植園、茶葉加工廠、茶葉包裝銷售點等三大質量安全數據信息來源,從這三個節點中采集的茶葉質量數據信息被傳輸到網絡數據倉庫中,網絡數據倉庫作為追溯系統的數據源向消費者、政府管理部門、超市、各種銷售終端以及茶葉生產者相關主體提供質量信息查詢服務。
2.3 數據庫設計
茶葉質量安全追溯系統的數據庫主要由下面的數據表構成:茶葉種植地塊數據表、茶園環境數據表、茶園農事活動數據表、自然災害數據表、茶葉采摘作業數據表、茶葉生產批次數據表、茶葉加工過程數據表、茶葉銷售包裝條碼數據表、茶葉質量檢驗數據表、茶葉倉儲作業數據表、茶葉銷售記錄數據表以及用戶權限數據表等,這些數據表通過主外鍵關系進行關聯,為相關的茶葉質量信息追溯提供業務層次上的邏輯關系和業務支持。
2.4 功能設計
茶葉質量安全追溯系統具有質量追溯、數據管理、權限設定等基本功能,權限設定由系統管理員統一掌握,可以添加賬戶并賦予相應的角色和權限,為茶葉生產相關主體登錄和使用系統提供方便。
質量追溯面向茶葉終端消費者或者有意向購買的潛在消費者,他們通過寬帶、移動網絡登錄追溯系統或者通過各種手持終端機觸摸屏幕輸入茶葉外包裝上的條形碼,就可以查詢到茶葉產品的相關質量信息,可以了解所購買產品或意向購買產品的產地信息、種植地塊、生產作業信息、農事活動信息、加工工藝參數信息、倉儲流通信息等,從而全面地了解產品的質量情況,為自己的購買決策提供支持。
數據管理功能面向茶葉生產不同環節的機構主體,根據不同茶葉生產主體的權限設定其享有不同的數據管理權限或功能,可以對系統中的不同管理模塊進行操作,針對相應的數據表具有不同的編輯權限,茶葉種植管理員、茶葉加工管理員、茶葉倉儲管理員、茶葉銷售管理員等相關主體定期地更新和錄入與茶葉質量相關的信息。
茶葉質量安全追溯系統采用MVC的三層架構模式,M即模型(Model),用以封裝茶葉質量安全追溯相關的業務邏輯和數據,對茶葉質量安全追溯的相關流程或數據進行處理,它是整個系統的核心,也是編寫程序代碼的關鍵;V即視圖(View),是系統與用戶的交互界面,接受用戶的數據輸入和請求命令,并將相關的計算和查詢結果呈現給用戶,系統為用戶提供茶葉質量安全的詳細信息,并可以為相關生產主體提供信息錄入、編輯、修改、添加、刪除等操作;C即控制器(Controller),它將模型和視圖有機地聯系起來,共同響應用戶的請求,控制器對整個茶葉質量安全追溯業務起到管理、控制作用,并保證視圖和模型能夠有效的協同工作。
基金基目:山東省科技廳的項目“黃河三角洲特色農產品電子商務平臺建設與示范”(2013XC90303)
采用客戶端/服務器即C/S架構與瀏覽器/服務器即B/S架構相結合的架構實現系統的運行,之所以采用這種架構是考慮到茶葉生產的實踐情況,因為茶葉種植園和茶葉加工廠的工作經常是處于沒有互聯網的環境下開展的,這樣采用C/S的架構即使在沒有網絡的情況下依然可以正常工作,質量安全追溯使用B/S的架構,以瀏覽器作為客戶端的唯一軟件,滿足了在地理位置上具有分布式和分散化特點的用戶群的需要,同時也使系統的開發工作變得簡單且易于擴展。
通過多種形式的手持終端設備、無線互聯設備、記錄儀、掃描儀或者茶園農事活動手冊等,收集、整理茶葉種植、加工環節的數據信息,然后通過網絡或者手工錄入等方式將其傳送到企業客戶端系統中,企業客戶端系統經過數據的處理、篩選、加工、整理,再將數據推送到追溯系統之中,從而提供給相關用戶使用。
基于.Net平臺的茶葉質量安全追溯系統是在對茶葉種植、茶葉病蟲害防治、茶葉加工、質量檢測、倉儲、銷售等涉茶環節的相關數據信息進行完整、準確收集的基礎上而進行的,茶葉消費者和相關機構都可以通過茶葉銷售包裝上的條碼信息追溯到與茶葉質量相關的生產銷售流通環節的詳細信息,C/S、B/S相結合的系統架構賦予了各種不同的網路條件下系統正常運行的優勢,可以為系統的布設、推廣、應用提供很強的適應能力,方便了用戶的數據共享和信息查詢。
該系統可以在客戶端、瀏覽器、服務器之間實現實時動態的交互,系統管理員可以查看和了解所有的與茶葉質量安全相關的數據信息,條形碼的引入使得茶葉加工、倉儲、銷售環節中數據信息的收集、整理和追溯變得十分高效,對相關質量問題的識別與追溯的準確率可以得到大幅度地提升。
值得注意的是,該系統目前只能在茶葉生產集約化程度較高的領域中使用,因而普通個體涉茶用戶還不能得到有效的普及,另外由于該系統是建立在與茶葉質量安全相關的一系列茶葉生產環節的數據采集基礎之上的,因此相關茶葉生產主體的參與必不可少,茶葉種植園主、茶葉加工廠、茶葉倉儲商、茶葉運輸商、茶葉銷售商以及相關政府監督機構和茶葉消費者都是系統運行的不可缺少的主體,它們負責系統運行相關數據信息的提供,消費者作為主張消費知情權的個體對該系統的運行具有重要的反饋作用,相關政府部門應該為系統的運行提供相應的標準、規范和法律體系,確保該系統追溯信息的質量和權威性。
[1]嚴祥輝.淺談基于條碼技術的卷煙輔料批次質量追溯系統建設[J].海峽科學,2012(11):26-29.
[2]徐靜,王旭山.計算機網絡與條碼技術在羊絨衫生產管理中的應用[J].毛紡科技,1998(3):39-43.
[3]條碼技術解開食品安全“死結”——博思得條碼打印機成功應用于食品安全溯源領域[J].中國自動識別技術,2013(5):53-54.
[4]丁健,杜瀟君,葛浩.RFID與條碼技術在農產品供應鏈中的聯合應用[J].安徽農業科學,2012(23):11911-11912.
[5]盧磊,張峰.基于物聯網的蔬菜可追溯系統的設計與實現[J].電子設計工程,2011(7):19-22.
[6]郁鳴鋼.基于射頻和條碼技術的豬肉質量安全追溯系統[J].大眾標準化,2011(S1):54-56.
[7]趙娟.基于RFID的豬肉供應鏈可追溯系統研究[J].電子技術,2011 (8):45-46.
畢 然(1982-),男,山東濟南人,碩士,工程師,研究方向:農業追溯信息技術、追溯應用與管理。