農產品追溯管理平臺的設計與實現

陽曉霞 凌財進

摘要：針對目前全國農產品流通追溯平臺軟件的不足，通過移動互聯網、人工智能等先進技術，開發了一款基于移動互聯網和人工智能的，使農產品流通追溯平臺走向“智能化”和“輕資產”的系統軟件。該文首先介紹了設計思路、關鍵技術、系統模塊結構、數據庫設計，然后描述了系統的主要功能，最后介紹了系統的具體實現。目前系統運行狀況良好，有效提高了市民的食品質量安全。

關鍵詞：追溯;智能化;輕資產;Redis

中圖分類號：TP311? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）18-0077-04

Abstract： In view of the shortcomings of the current national key product circulation and traceability platform software， a system software based on mobile Internet and artificial intelligence is developed through advanced technologies such as mobile Internet and artificial intelligence， which makes the key product circulation traceability platform move towards "intelligent" and "light assets". This paper first introduces the design ideas， key technologies， system module structure ，database design， then describes the main functions of the system， and finally introduces the specific implementation of the system. At present， the system runs well and effectively improves the food quality and safety of citizens.

Key words： Traceability; Intellectualization; light assets; Redis

1 背景

“民以食為天，食以安為先，安以質為本”，食品安全問題是全社會關注的焦點。為解決食品安全問題，世界各國相繼出臺了一系列政策和措施，強調要建立食品質量安全追溯制度。而基于物聯網、云計算、大數據等現代信息技術建立的采集平臺，有助于食品質量安全綜合管理。近幾年，我國的中央一號文件也多次提出，要建立全程可追溯、互聯共享的農產品質量和食品安全監管追溯信息平臺。[1]尤其是在2019年中央一號文件中公布了，要“實施農產品質量安全保障工程，健全監管體系、監測體系、追溯體系”。食品溯源，特別是農食品的溯源管理已經迫在眉睫。

2 系統總體設計

2.1 設計思路

目前，市場上已經存在一些追溯管理平臺，但普遍需要電子溯源稱才能實現溯源。此類平臺在推廣時遇到了一些困難，即便政府免費為一些商戶發放了價值不菲的電子溯源稱，但商戶卻以操作復雜、不習慣以公斤計算等為借口而拒絕使用，讓電子溯源稱成為擺設。

本追溯管理平臺將按照國家商務部2018年最新追溯體系標準開發，通過簡單配置即可實現與全國農產品流通追溯平臺或各省市的城市平臺互連互通，針對目前全國農產品流通追溯平臺軟件的不足，通過移動互聯網、人工智能等先進技術，結合現有的PC電腦和手機終端實現農產品追溯“六智能”，即：鏈條智能合成、信息智能檢索、物品智能識別、信息智能入庫、信息智能上報和物品智能追溯;此外，通過本平臺，農產品等產品過程追溯可通過手機，無需電子溯源稱，實現了“輕資產”的轉變。本平臺是一款基于移動互聯網和人工智能的，使農產品流通追溯平臺走向“智能化”和“輕資產”的軟件。

使用本軟件和解決方案可以為政府和溯源企業節省大量的資金，以及提高工作人員的效率，實現“六智能”和“輕資產”。目前本系統還主要應用于肉菜市場，移動端也正在開發中，今后將逐步推廣至其他產品如奶粉等產品市場。本平臺的系統架構圖如圖1所示。

2.2 關鍵技術

本項目以B/S為基礎架構，使用Java語言和My SQL數據庫開發了農產品追溯管理平臺，采用了基于Spring MVC+Hibernate+MyBatis+Bootstrap+Redis的架構模式。使用Hibernate對數據庫表結構與軟件開發過程進所提及的對象進行封裝、分離與轉換;使用MyBatis框架，降低了SQL與程序代碼的耦合度，將業務邏輯和數據訪問邏輯分離，使得系統的設計更清晰，易于維護;使用Bootstrap作為前端開發框架，響應式布局設計能給用戶提供更好的視覺使用體驗;使用開源的 MySQL數據庫作為DB數據庫，而Redis作為DB與業務應用之間的橋梁，整個內存庫的設計除了緩存分發用戶的配置信息外，一段時間內的數據信息也保存在緩存中，避免同一文件每發送一個用戶就進行一次I/O讀取，大幅度提高分發效率。Redis作為擋在其前的一道快速讀取數據的屏障，有效緩解了 MySQL數據庫壓力，對提高整個系統性能起到了關鍵作用。[2]

2.3 系統功能結構

農產品追溯管理平臺主要分為七大模塊，分別是發布系統公告模塊、批發市場管理模塊、團體單位管理模塊、零售市場管理模塊、超市管理模塊、流通節點管理模塊、用戶管理模塊。每個模塊都有其對應的功能，其中批發市場管理模塊包含經營者管理、肉菜進場管理、肉菜檢測管理和肉菜交易管理四大功能，零售市場管理模塊包含經營者管理、肉菜進場管理和肉菜交易管理三大功能。具體功能模塊如圖2所示。

2.4 數據字典

本系統的數據庫設計包含指標單位表、節點類型表、地域表、品類信息、流通節點基本信息表、經營者基本信息表、批發市場肉類蔬菜進場基本信息表、批發市場肉類蔬菜進場明細信息表、批發市場肉類蔬菜檢測信息表、批發市場肉類蔬菜交易基本信息表、批發市場肉類蔬菜交易明細信息表等多張數據表。部分數據表的數據字典設計如下：

3 系統功能設計

管理員用戶登錄系統后能對七大模塊進行統一管理，各模塊的用戶信息必須事先由管理員錄入系統或導入系統，統一生成編碼，方可登錄子模塊。下面將介紹兩個主要管理平臺的功能設計。用戶登錄界面如圖3所示：

3.1 批發市場管理平臺的功能設計

用戶使用批發市場經營者管理身份登錄平臺后，界面如圖4所示。該用戶可以對農產品進行肉菜進場管理、肉菜檢測管理、肉菜交易管理。在肉菜進場管理功能中，用戶可以錄入肉菜信息（如圖5所示），編輯肉菜信息，查看肉菜信息，使用Excel數據導入功能批量導入肉菜信息，也能批量刪除肉菜信息，在界面的右側還能通過“批發市場名稱”“批發商名稱”“交易憑證號”“進場日期”“品類”等項目對肉菜信息進行搜索。在信息入庫及信息檢索時都使用二維碼掃碼實現了智能化，物品識別也做到了智能化。

肉菜檢測管理主要對已經進場的肉菜信息進行檢測登記，在肉菜檢測管理的錄入對話框中，只需要選擇進貨批次號和商品名稱，即可關聯到肉菜進場管理的數據庫，自動錄入對應的批發市場編碼、批發商編碼、交易憑證號等信息，實現了鏈條智能合成。檢測員從檢測員數據表中選擇錄入，檢測結果、檢測日期等必須手動錄入，如圖6所示。對于檢測不合格的物品，將會智能上報給管理員，并智能追溯其物品來源。

肉菜交易管理將對檢測合格的肉菜交易進行管理，它關聯肉菜檢測管理的數據庫，用戶可以對交易的信息進行錄入、編輯、查看、導入及批量刪除，用戶需要手動輸入商品名稱、重量或數量、單價等信息，選擇進貨批次號等信息，批發商編碼等信息可以關聯數據庫自動錄入，實現了鏈條智能合成，如圖7所示。

3.2 零售市場管理平臺的功能設計

零售市場管理平臺包含經營者管理、肉菜進場管理和肉菜交易管理三個模塊。經營者管理是對零售商的信息管理，包括錄入、編輯、查看、導入及批量刪除的功能。用戶需要手動錄入經營者名稱、法人代表、手機號碼等信息，目前已有115家零售商加入此系統，如圖8所示。

4 系統實現

本系統的設計是基于數據驅動的，單一模塊實現代碼較少，只是配置文件，主要是對公共模塊的代碼實現，下面將重點介紹公共模塊的分類管理和權限管理的實現。

4.1 分類管理

分類管理主要包括添加分類管理、刪除分類管理以及分類管理列表的頁面跳轉。分類管理列表頁面跳轉的主要實現代碼如下：

5 結束語

本文以追溯管理平臺的設計開發為項目背景，該系統以目前最主流的J2EE輕量級框架組合SSM來搭建平臺的軟件框架，使用開源的 MySQL數據庫作為DB數據庫，而Redis作為DB與業務應用之間的橋梁，有效緩解了 MySQL數據庫壓力。本系統投入業務化運行后，有效提高了食品質量安全，目前已在H市試驗上線，系統運行情況良好。

參考文獻：

[1] 魏同洋， 楊勇， 等. 農業可追溯平臺的設計與應用研究[J]. 安微農業科學， 2019， 47（3）： 245-247， 250.

[2] 林紅， 華韻子. 基于Redis的氣象數據分發管理系統的設計與實現[J]. 軟件工程， 2019， 3（22）： 47-50.

[3] 陳長喜， 張宏福， 飛頡經緯. 肉雞產業技術體系生產監測與產品質量可追溯平臺設計[J]. 農業機械學報， 2010（8）： 100-106.

【通聯編輯：謝媛媛】