物聯網技術在食品安全追溯中的應用研究

楊博+劉琰+胡冶

物聯網技術在食品安全追溯中的作用

提升追溯數據采集效率。食品安全追溯中應用物聯網技術，可以有效提升數據信息采集效率。基于網絡平臺建立起食品安全門戶網站后，食品生產從原料到各個生產環節，乃至于最終的產品銷售，各項數據信息均采用物聯網技術采集并自動存儲在系統中，目前常用的物聯網技術包括：一維碼采集技術、二維碼采集技術、RFID射頻識別采集技術以及各種溫濕度傳感器和環境信息采集技術，消費者可以查詢到食品的原料投入情況，以及生產過程中所應用的各項技術。應用物聯網技術來構建食品安全信息平臺，將食品加工生產過程透明化管理，群眾力量也能發揮在監管層面，不但提升了食品安全監管效率，安全追溯也擁有更精準的數據信息基礎，可避免出現最終信息結果方面的誤差。

食品安全全環節監管。造成食品安全隱患的因素眾多，包括原材料選擇、生產工藝，以及運輸儲存過程中的緩解國內因素等，任何一個環節出現問題都很容易造成最終食品安全隱患。基于互聯網技術基礎上建立食品安全追溯系統，各個環節質量情況均詳細的記錄在其中，食品出現安全問題時可以更準確分析引發原因，對具體責任方進行追究。食品生產加工需要經過不同廠商，包括原料粗加工，各個環節之間更涉及到運輸與保存，傳統管理模式下出現安全問題很難解決，應用物聯網技術后，各個環節數據信息均存儲在系統中，方便監管部門管理，對于生產環節中存在的不規范現象也能及時調整控制，從根源上降低了食品安全隱患問題發生的幾率。

基于物聯網技術的食品安全追溯技術

系統結構分類。首先按照網絡環境下對食品安全溯源系統結構進行分類，首先是網絡資源系統，將與食品安全相關的信息錄入到網絡系統中，構建出食品安全追溯數據庫，將網絡環境下的各項請求與數據庫相互連接，實現數據信息之間更高效傳輸。系統結構分析中網絡資源環境屬于基礎部分，可以為其他結構層次功能實現提供數據資源，接下來的公共服務與應用服務在功能上才能提升。公共服務系統部分則是面對使用者構建設計的，包括各項查詢功能入口，系統構建中要體現出服務功能穩定性，操作界面簡單清晰，能夠幫助使用者準確的判斷所需要功能，并進入到相關系統中。最后是應用服務功能，屬于綜合處理模塊，可以了解到不同食品的安全質量標準。

食品安全監測數據節點。通常食品安全追溯系統共有兩級節點，分別為安全生產數據與產業鏈安全監管數據。不同類型數據產生后會存儲到兩個獨立的數據庫中，避免系統運行使用中出現數據庫錯亂的情況，并為接下來所開展的各項安全控制提供基礎條件。物聯網平臺中的數據節點開發需要建立在強大存儲功能基礎上，分析數據存儲是否可以滿足使用需求，有針對性的進行數據開發應用。面對食品安全追溯中的海量信息控制，可以采取數據分層處理方法，避免處理使用中出現數據之間影響問題。除此之外消費節點以及其他層面數據采集均要區分進行，將關鍵節點詳細區分，為食品安全計劃進行建立適合的現場環境，通過科學分區來提升整體監管系統運行控制能力，促進食品安全監管效率得到全面提升。節點構建是區分功能以及實現各項管理任務的關鍵，數據庫是接下來各項食品安全信息追溯進行的依據，結合物聯網技術開發構建中也要重點加強。

食品安全物聯網數據采集技術。GS1/EPCGlobal針對采用一維碼、二維碼和RFID技術實現產品追溯制定了完善的物聯網數據采集技術架構，該物聯網數據采集技術架構分為標識層（Identify）、捕獲層（Capture）和共享層（Share）。標識層包括目前的各種物品編碼規范，符合GS1架構的物品編碼包括GTIN碼（全球貿易項目代碼）、GLN碼（全球位置代碼）、SSCC碼（序列船運容器編碼）、GRAI碼（全球可回收資產標識符）、GIAI碼（全球個人資產標識符）和GDTI碼（全球文檔類型標識符）。捕獲層主要包括各種GS1的標識載體規范，如EAN/UPC條碼規范，ITF-14外包裝條碼規范，GS1-128一維碼技術規范以及RFID讀寫器和標簽的相應技術規范。共享層主要定義了采集到的物品信息如何進行交換，物品信息又分為主數據（Master Data），貿易數據（Transactional Data）和事件數據（Event Data），主數據主要通過GDSN全球數據同步網絡進行數據傳輸和同步，貿易數據則通過GS1 XML和EAN COM進行電子商務數據交換，事件數據則通過EPCIS進行事件數據交換。

物聯網技術應用在食品安全追溯中的功能實現

中心數據庫系統。構建中心數據庫需要對食品信息進行數據庫分類，區分出食品原料類型。例如禽類與乳業類，并將食品生產廠商信息記錄到系統中。中心數據庫需要對功能請求進行轉換，滿足用戶對食品安全信息的查詢需求，食品生產期間所產生的各類數據信息，均錄入到系統中，作為中間樞紐部分來進行控制使用。中心數據庫中還需要建立食品安全指標，將所傳輸的食品安全信息輸入其中，對比規定的食品安全標準判斷食品質量是否達標，中心數據庫系統設計中要考慮運行環境中存在的隱患，建立安全保護屏障，數據庫登錄需要安全密匙，對用戶身份進行自動審核，避免非法用戶登錄系統中造成數據庫使用安全隱患問題。

種植養殖場管理系統。種植養殖場信息管理是針對食品原料來進行的，種植養殖場中各項信息能夠準確反映在系統中，在此基礎上所開展的食品安全追溯也能從源頭部分開展。其中包括養殖場信息檔案建立，將禽類以及果樹等產品粘貼電子標簽，掃描電子標簽后其中的各項信息便能夠顯示出來。養殖業應用物聯網技術后，通過建立電子檔案來反映出生長發育情況，方便對具體的銷售時間進行計算。對種養殖場食品進行生產加工的管理，具體的來講，畜、禽、漁等肉類的屠宰與生產加工，果蔬谷物大米等食品的挑選加工、奶類生產與奶制品加工、飲料的生產等等。在生產與加工環節中，將種植養殖環節中標簽所標識的信息傳遞入生產加工環節信息鏈，按管理標準與規范采集生產加工不同節點上的信息，通過電子標簽唯一標識，并將該信息傳送到物流環節中電子信息還能夠用于了解不同飼養方法，根據動物的生長發育情況來添加需要的營養元素，為動物提供需要的營養物質。種植養殖場管理系統中可以將疫病預防錄入到其中，養殖場管理人員可以根據季節多發的流行性疾病來采取防御措施。種植場用過物聯網管理平臺來了解需要施加的農藥，避免由于農藥肥料使用不當造成最終的種植業污染問題。endprint

安全生產與加工管理系統。生產加工過程中的食品安全管理，體現在原料篩選以及工藝流程方面，按照物聯網系統中所提示的內容來避免出現原料添加沖突問題，確保食品加工原料安全。對于奶制品以及熟食制品，生產加工中對殺菌工藝有嚴格要求，將生產中所應用的殺菌技術輸入到管理系統中，并建立電子標簽檔案，從而實現對產品的統一管理目標，如果出現劣質假冒產品通過電子識別碼也能區分出來，電子標簽是獨立并且不能仿制，具有安全驗證功能。將其作為物流運輸環節中識別信息來使用，從而促進最終的電子加工生產任務安全進行。運用物聯網技術來提升食品安全追溯中的嚴謹性，實現食品原料質量控制。具體食品安全追溯需要綜合各數據庫來進行，建立起綜合控制體系，來促進最終的食品安全追溯任務高效開展。

供應鏈管理系統。供應鏈建立在RFID基礎上進行，對生產廠商以及供應鏈進行安全追溯，供應鏈管理中通過物聯網信息來對產品進行描述，了解出廠過程中的各項基礎信息。物流供應鏈中所了解的基礎信息關系到產品銷售任務進行，以此可見其重要性。供應鏈管理可以建立在物聯網網絡平臺來進行，對產品運輸情況進行了解，查看物流運輸信息的更新情況。貨物運輸需要登記詳細的個人信息，以及貨物的儲存歷史等，將其共享到專項物聯網平臺中，可更方便進行加工方向選擇，將其作為指導來進行原料使用的旋轉，從而全面促進監管控制任務開展。供應鏈管理系統構建需要體現出數據來源廣泛性，各個商戶均能重視產品運輸過程中的供應鏈管理，這樣中心數據庫中的信息才更加完善，從而達到最佳管理效果，以數據庫為中心來進行現場信息構建使用。

物聯網技術在消費環節的管理。消費環節中所應用的物聯網技術能夠幫助快速識別商品信息，包括產品名稱、數量以及銷售金額等方面的信息，消費環節管理屬于食品安全追溯過程中的末端部分，與其他方面的數據安全管理共同構建形成物聯網監管體系。管理主要針對食品類型來進行，銷售企業將所采購的產品信息錄入到物聯網系統中，管理人員通過系統內所存儲信息可以了解到是否存在過期或者臨期產品，對其進行正確處理。通過這種管理方法來避免消費環節中出現影響安全性的因素，確保產品在銷售環節中能夠在規定時間內得到合理處理。

物聯網技術在食品安全追溯中應用的優勢

隨著電子信息技術不斷發展進步，基于物聯網技術基礎上所建立的食品安全追溯系統功能也更加強大，能夠滿足各類實用需求，利用手機便可以完成對電子標簽的掃描。由此可見物聯網技術應用在食品安全追溯中前景十分可觀，隨著市場需求的不斷變化，在功能上也隨著做出優化調整，可以針對不同的食品類產品類型來進行數據庫構建，為用戶提供更加精準詳細的食品安全類相關信息。技術應用以及發展在市場中具有絕對優勢，會逐漸發展成為食品安全監管中的主要運營平臺，從而實現食品安全管理計劃全面落實，促進食品加工生產市場不斷發展進步。

綜上所述，食品安全追溯將利用為物聯網實現信息融合、查詢、監控，為每一個生產階段以及分銷到最終消費領域的過程中提供針對每件貨品安全性、食品成分來源及庫存控制的合理決策，實現食品安全預警機制。物聯網技術貫穿于食品安全始終，包括生產、加工、流通、消費各環節，全過程嚴格控制，建立了一個完整的產業鏈的食品安全控制體系，形成各類食品企業生產銷售的閉環生產， 以保證向社會提供優質的放心食品，并可確保供應鏈的高質量數據交流，讓食品行業徹底實施食品的源頭追蹤以及在食品供應鏈中提供完全透明度的能力。endprint