農產品質量安全溯源進展現狀研究綜述

【摘 要】 隨著我國人民生活水平的日益提高，人們越來越重視農產品質量安全問題，國家也將農產品質量安全問題列為關乎民生福祉的頭等大事。本文從國內研究的角度出發，整理了近年來我國基于物聯網的農產品質量安全溯源系統的進展現狀，分析我國農產品質量安全溯源系統目前所存在的問題并提出相應的解決辦法。

【關鍵詞】 農產品質量安全 溯源系統 物聯網

眾所周知，“民以食為天，食以安為先”。然而近年來，農產品質量安全問題時有發生，如湖南鎘大米、河南毒韭菜、江蘇西瓜膨大劑等，這些事件不僅給農產品質量安全帶來巨大的挑戰，更給消費者帶來難以彌補的身心傷害，導致大眾消費信心降低，進而危機整個產業鏈條。

農產品供應鏈涉及生產、加工、包裝、運輸、倉儲、銷售等多個環節，而其中的任一環節都可能存在不安全和不穩定的因素，因此，建立農產品質量安全溯源體系，對整個農產品供應鏈條進行全面監控，能夠保證在發生質量問題時，可以快速找出出現問題的環節，即使進行補救。目前建立農產品質量安全溯源系統已經成為全球各個國家的一種趨勢。

本文通過對已有文獻進行梳理，以期對我國農產品質量安全溯源系統的研究進展現狀有更準確的把握，同時為農產品質量安全溯源系統的深入研究提供依據。

1.農產品可追溯性和追溯系統內涵

可追溯性是可追溯體系的重要特征，國內外農產品行業各類標準對可追溯性定義各不相同，但是都有共同點，即可追溯性涵蓋范圍是從起點至終點，并且包含與質量安全相關的各類信息。國際食品標準委員會（Codex）將可追溯性定義為“追蹤加工、儲運、流通等任何過程的能力，以保持食品供應鏈信息流的完整性和持續性”。中國《農產品追溯編碼導則》（NY/T 1431-2007）中定義為“從供應鏈的終端（產品使用者）到始端（產品生產者或原料供應商）識別產品或產品成分來源的能力，即通過記錄或標識追溯農產品的歷史、位置等的能力”。

追溯系統是由法國等部分歐盟國家提出的一種旨在加強食品安全信息傳遞，控制食源性疾病危害和保障消費者利益的信息記錄體系，其主要內容包括記錄管理、查詢管理、標識管理、責任管理和信用管理五個部分。

2.農產品質量安全溯源進展現狀研究

物聯網是指相關物品（如農產品）通過信息傳感設備，如射頻識別裝置、紅外感應器、全球定位系統等裝置與互聯網結合，實現智能化識別和管理。白紅武等[1]通過采用QR二維碼、溯源、物聯網等技術，設計了一套多層次、多角色、多功能的農產品質量安全溯源系統，該系統主要包括網絡管理、短信管理、智能手機管理、條碼打印、查詢機軟件和查詢網站，溯源對象主要涉及蔬菜、瓜果、豬肉、雞肉4大類。該系統與其他溯源系統相比，其優點在于更注重應用企業的需求， 減少重復勞動， 注重溯源結果展示， 提高與消費者的交互性。戴克鋒[2]提出了一個簡易的蔬菜溯源信息模型。他以MyEclipse8.0作為開發平臺，Java作為開發語言，SQL Server2005作為數據庫。該系統包括了面向蔬菜種植生產者及營銷的數據采集子系統和面向消費者蔬菜溯源查詢子系統兩大功能子系統。該系統還設計了三個功能模塊：統一認證模塊、程序接口模塊及數據支撐模塊，這樣的設計既確保了系統的安全與系統開發的效率，也使系統具有了較高的可擴展性。顏波等[3]提出了基于RFID、傳感器等進行數據采集的物聯網技術，該技術有收集信息、反饋信息、儲存信息等功能。在此體系中，農產品供應鏈的各個環節中都應該擁有屬于自身的信息收集系統，并且能和整個大系統的信息終端相連。這樣做不僅能及時的將該系統中的各種信息告知于政府及監管部門，方便對農產品進行溯源操作，同時信息庫也對消費者開放，讓消費者能夠及時得到農產品相關信息并，并根據自身需求選擇安全農產品。該系統強調若要做到農產品質量安全精確的溯源，就需要將在供應鏈的每個環節中收集到的必要信息轉化為RFID標簽信息，并將其保存至數據庫中心。濮永仙[4]的研究主要針對蔬菜、水果種植分散，難以統一標準，溯源渠道不暢等問題，在此基礎上提出了構建基于物聯網的新鮮果蔬產品質量安全溯源系統。該系統結合新鮮果蔬產品供應鏈特點，采用RFID標簽與一維碼、二維碼相結合的混合編碼模式，同時結合應用物聯網、數據庫等技術，開發了具有網絡管理、條碼打印、產品查詢和智能手機管理等多功能的產品質量安全溯源系統。該系統能夠對果蔬從種植到銷售進行全過程的監控與信息存儲，方便消費者和監管部門對產品質量的追溯和生產過程的全程監督。黃全高[5]提出了農產品溯源可視化體系的基本架構。在整個農產品供應鏈中，通過對每一個農產品配置RFID電子標簽以及傳感網，及時收集相關信息，并將信息存儲在數據中心。該供應鏈一般分為生產、加工和流通三個模塊。生產環節信息主要涉及農產品種植基地、農戶、化肥施用情況等;加工環節信息涉及農產品加工基地、設施以及加工流程和藥品等;流通環節信息涉及運輸、儲藏等。最后到了銷售環節，零售商將RFID標簽復制到銷售二維碼或條碼上，生成溯源碼，消費者可以通過各種電子終端掃描二維碼或條碼獲取農產品溯源信息。金煒等[6]通過分析物聯網在設施農業上的關鍵作用，設計出了基于物聯網技術的智能溫室大棚監控方案，并簡述了其系統結構以及功能。并且針對農產品質量安全追溯的需求，利用物聯網技術（如RFID） 、二維碼等信息感應技術實現了對農產品質量的安全監督。侯春生、夏寧[7]對農產品質量安全溯源體系中廣泛應用到的RFID技術最新進展進行了研究，RFID技術（無線射頻識別技術）作為一項易于操作、實用靈活的應用技術，目前已廣泛應用于農產品原料、加工和銷售方面。李彪等[8]以新疆哈密瓜為對象，將數據庫技術、NET技術和ASP技術等技術相結合，設計了出了一套基于RFID技術和二維碼技術的新疆特色農產品溯源系統，該系統詳細記錄了新疆哈密瓜在種植、采購、包裝、流通和銷售各個環節的信息數據，實現了溯源。王曉維[9]等通過對生鮮電商發展現狀的分析，指出了傳統農產品冷鏈物流安全監控存在的問題，并在此基礎上提出了將RFID技術應用于生鮮電商冷鏈物流全過程管理的思想，設計出基于RFID技術的生鮮電商冷鏈物流系統圖，闡述了RFID技術在農產品生產、倉儲、運輸、配送等供應鏈環節中的應用，進而為生鮮電商的安全監控提出若干策略和建議。陳益能[10]以有機RFID為基礎，通過對比分析了ALOHA算法、時隙ALOHA算法、二進制搜索算法和跳躍式二進制樹形算法的優缺點，提出在有機RFID中應用跳躍式二進制樹形反碰撞算法，從而優化了有機RFID的性能，實現有機RFID在大米供應鏈中大范圍應用。王卉[11]進行了RFID技術嵌入的實例研究。以東臺蔬菜質量控制數字化標準，建立合作社蔬菜生長標準體系。實現蔬菜供應鏈的產、供、銷在農業物聯網中的安全質量追溯，達到為有效解決我國專業合作社模式下農產品質量控制問題提供解決方案和科技支撐的目的， 實現蔬菜產品從“產地到餐桌”全過程溯源查詢。

3.我國農產品質量安全溯源系統存在問題

3.1 物聯網技術運用不夠成熟

我國目前物聯網技術在設施農業方面的發展與應用多數停滯在監測與初步分析的層次上，總體上仍處于初期階段，該技術應用主要包括監測土壤溫度和濕度、作物生長環境光強、CO2 濃度等數據，然后根據監測數據的分析作出決策，并指導農事操作。而目前普遍存在的不足便是固然采集到了數據，但沒有聯動相關農用設備，僅用于展示或統計分析，沒有實現科學決策和智能控制的真正含義[12]。

3.2 RFID技術存在滯后性

存在于農產品供應各個環節的RFID技術，可以為農產品質量安全提供全面的監督信息。然而，RFID標簽在農產品質量安全預警方面卻存在著一定的安全隱患，因為RFID標簽只能提供階段性的信息，因此有可能會造成發現問題時間上嚴重滯后的情況。同時，由于農產品質量溯源系統中需要收集和處理大量的農產品信息數據，信息泄露將會造成農產品相關主體的利益受損，通過加密RFID技術標簽可以很大程度上解決信息安全的問題，但是由于資金限制和整個信息監控過程參與者眾多，導致只能加密小部分的射頻識別芯片，絕對大部分的射頻識別芯片仍然無法有效加密。

3.3 技術尚未普及，農產品質量安全溯源意識淡薄

雖然國內很多學者都設計了自己的追溯系統，但大部分還是在實驗階段，缺少統一的數據編碼格式或通用的開發架構等， 因此缺乏在市場上通用的可能性， 若要為每個企業單獨開發一套追溯系統，不僅成本高，而且也無法做到政府的統一監管。并且，由于我國農產品生產較為分散，大部分還是以小農生產為主，生產集約化水平低，因此大部分農戶沒有溯源意識也沒有使用溯源系統的能力，因此要真正做到農產品的溯源還有相當長的一段路要走。

4.展望

農產品質量安全問題是當今全球共同面臨的難題，農產品質量安全溯源系統從20世紀八十年代引入，至今已有歐盟、美國、加拿大、澳大利亞等國家相繼建立了農產品質量安全溯源系統，與發達國家相比，我國相關研究和起步均較晚，在今后相當長的一段時間，我國都會將農產品質量安全溯源體系的建立放在一個重要的位置。

我國首先需要完善的是這方面的法律法規，發達國家追溯成功的一個重要保障就是健全的法律法規，我國應該盡快對追溯主體、追溯環節、追溯對象等內容進行明確的法律規定，將農產品質量安全提高到法律層面，做到違法必究。

其次，我國雖然有多位學者都提出了自己設計的追溯系統，然而卻還沒有一套通用的系統，因此應該在這方面投入更多的技術支持，盡快做到溯源系統的統一，這樣不僅可以有利于監管，同時也有利于各方面信息的整合與收集。

最后，應該開展廣泛宣傳，利用各種渠道使公眾了解農產品質量安全追溯系統，只有人們在這方面有意識了，才會共同努力參與其中。

【參考文獻】

[1] 白紅武，孫愛東，陳軍，孫立榮，盧海燕，梁穎，劉賢進.基于物聯網的農產品質量安全溯源系統[J].江蘇農業學報，2013，29（02）：415-420.

[2] 戴克鋒.基于物聯網的蔬菜質量安全溯源系統研究[D].中南林業科技大學，2013.

[3] 顏波，王欣妮，馮子祺.物聯網環境下的農產品安全可追溯監管體系研究[J].科技管理研究，2016，36（14）：152-159.

[4] 濮永仙.基于物聯網的新鮮果蔬產品質量安全溯源系統的構建[J].貴州農業科學，2016，44（06）：139-143.

[5] 黃全高.物聯網技術下我國農產品質量溯源可視化體系構建[J].農業經濟，2016（07）：41-43.

[6] 金煒，顧玉琦，陳浩.基于物聯網的農產品種植監控與質量安全溯源[J].安徽農業科學，2014，42（30）：10788-10790.

[7] 侯春生，夏寧.RFID技術在中國農產品質量安全溯源體系中的應用研究[J].中國農學通報，2010，26（03）：296-298.

[8] 李彪，蔣平安，寧松瑞，劉漢坤，田華，王婧，孟亞賓.基于RFID和二維碼技術的新疆哈密瓜溯源系統[J].農機化研究，2014，36（08）：196-201.

[9] 王曉思，崔肖敏，劉佳.RFID技術在生鮮電商冷鏈物流安全監控中的應用研究[J].安徽農業科學，2014，42（17）：5691-5692+5694.

[10] 陳益能.基于有機RFID的大米供應鏈溯源系統關鍵技術研究[D].湖南農業大學，2014.

[11] 王卉.基于RFID的蔬菜質量追溯系統的設計與實現[D].南京農業大學，2013.

[12] 閻曉軍，王維瑞，梁建平.北京市設施農業物聯網應用模式構建[J].農業工程學報，2012，28（04）：149-154.

作者簡介：尹嘉晞（1994.10.20），女，四川，研究生，廣西大學，農業技術經濟與管理

通訊作者：何麗珊