基于微信小程序的中藥材溯源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉偉 劉塔斯 盛予哲 羅蕓 蘇嫦

摘要：為了方便快捷地對中藥材溯源信息進(jìn)行查詢，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于微信小程序的中藥材溯源系統(tǒng)。系統(tǒng)采用流行的微信小程序開發(fā)模式，實(shí)現(xiàn)了中藥材及復(fù)方溯源模塊、藥材分布模塊和個(gè)人中心模塊三個(gè)主要功能模塊。通過該系統(tǒng)，用戶可以實(shí)時(shí)查詢單味中藥材以及中藥復(fù)方中各味藥材的采摘、生產(chǎn)、質(zhì)檢等信息，便于對中藥材質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)管和控制。

關(guān)鍵詞：微信小程序;中藥材;溯源系統(tǒng);系統(tǒng)設(shè)計(jì);系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）16-0008-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

1 背景

近年來，隨著國家對中醫(yī)藥事業(yè)投入的不斷加大和一系列中醫(yī)藥相關(guān)政策的頒發(fā)，中醫(yī)藥得到飛速發(fā)展，已上升為國家戰(zhàn)略。2019年10月，全國中醫(yī)藥大會在北京召開，這是新中國成立以來第一次以國務(wù)院名義召開的中醫(yī)藥會議。2020年初，新冠肺炎疫情在我國全面爆發(fā)，中醫(yī)藥全面參與防治，中西醫(yī)協(xié)同，取得了顯著的效果，也成為中國抗疫的一大特色。習(xí)近平總書記也多次就中醫(yī)藥工作做出重要指示，他指出：中醫(yī)藥學(xué)凝聚著深邃的哲學(xué)智慧和中華民族幾千年的健康養(yǎng)生理念及其實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，是中國古代科學(xué)的瑰寶，也是打開中華文明寶庫的鑰匙。中醫(yī)藥已成為我國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的重要特色和優(yōu)勢。

中藥材是中醫(yī)藥事業(yè)發(fā)展和傳承的重要基礎(chǔ)。中藥材的安全和質(zhì)量成為人們普遍關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)問題，傳統(tǒng)中藥材市場和中藥材流通中仍然存在不少問題，當(dāng)前的流通體系并不能對各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的監(jiān)管[1-2]。因此，為了提升中藥材的安全性和有效性，可以借助飛速發(fā)展和日趨成熟的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過“互聯(lián)網(wǎng)+中藥材”的形式，研發(fā)一套中藥材溯源系統(tǒng)在一定程度上可以解決一些問題，可以提供中藥材在流通過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的可靠信息，規(guī)范從生產(chǎn)到銷售的整個(gè)流通體系，進(jìn)而更好地監(jiān)管和保障中藥材質(zhì)量，推進(jìn)中醫(yī)藥事業(yè)的良性發(fā)展。

2 系統(tǒng)核心功能介紹

由于微信小程序具有免安裝、跨平臺等一系列優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而為用戶節(jié)省大量的時(shí)間和精力，因此小程序得以飛速普及和廣泛應(yīng)用。目前雖然已經(jīng)有一些中藥材溯源系統(tǒng)相繼問世，但是已有的系統(tǒng)均采用傳統(tǒng)的Web網(wǎng)頁模式或手機(jī)App模式[3-5]。因此，基于微信小程序開發(fā)一款中藥材溯源系統(tǒng)，可以讓消費(fèi)者方便快捷地追溯中藥材從生產(chǎn)到銷售整個(gè)流程過程中的信息，可以更好地對問題進(jìn)行溯源和保障消費(fèi)者權(quán)益。

經(jīng)過廣泛的調(diào)查和研究，并且基于對已有溯源系統(tǒng)的分析，確定了基于微信小程序的中藥材溯源系統(tǒng)的核心功能。中藥材溯源系統(tǒng)主要包括兩個(gè)子系統(tǒng)，分別是基于微信小程序的中藥材溯源前端系統(tǒng)和基于B/S（Browser/Server，瀏覽器/服務(wù)器）架構(gòu)的后臺管理系統(tǒng)。中藥材溯源前端系統(tǒng)的使用者為微信用戶。用戶通過掃描帶有復(fù)方和中藥材流通信息的二維碼（或者人工輸入溯源碼）對復(fù)方和中藥材的生產(chǎn)、加工和質(zhì)檢等過程進(jìn)行查詢及顯示。通過系統(tǒng)，還可以查閱一些中藥材在國內(nèi)的分布情況。此外，還可以查看歷史溯源信息，如果對溯源信息或者對于系統(tǒng)功能有質(zhì)疑或者建議也可以反饋給系統(tǒng)管理員。后臺管理系統(tǒng)的主要使用者為系統(tǒng)管理員，主要功能為各類數(shù)據(jù)的管理，包括對中藥材庫、復(fù)方信息、企業(yè)信息、藥材培育、藥材加工、反饋等信息的增、刪、改、查等操作。

本文重點(diǎn)介紹面向普通用戶的基于微信小程序的中藥材溯源前端系統(tǒng)，系統(tǒng)的主要使用者為微信用戶，主要功能模塊如圖1所示。

基于微信小程序的中藥材溯源系統(tǒng)主要包括中藥材（復(fù)方）溯源模塊、藥材分布模塊和個(gè)人中心模塊三個(gè)主要功能模塊，核心功能如下：

1）快捷查詢中藥材和復(fù)方信息：用戶通過輸入字符溯源碼或者使用微信掃描二維碼可以查看中藥材的產(chǎn)地、加工、質(zhì)檢等相關(guān)信息。

2）詳細(xì)展示中藥材和復(fù)方信息：系統(tǒng)詳細(xì)記錄了復(fù)方的組成以及各味中藥材的信息，包括藥材圖片、名稱、別名、類別、產(chǎn)地分布、藥材簡介，讓用戶可以清晰了解藥材信息。

3）清晰顯示藥材分布地理位置：系統(tǒng)記錄了中藥材企業(yè)、中藥材產(chǎn)地等地理位置信息，讓用戶對源頭信息有所了解。

4）在線實(shí)時(shí)收集用戶反饋信息：通過本系統(tǒng)可以將用戶與系統(tǒng)管理人員聯(lián)系起來，及時(shí)收集用戶在使用小程序時(shí)遇到的問題以及對一些溯源信息的質(zhì)疑，進(jìn)一步完善系統(tǒng)和相關(guān)數(shù)據(jù)，提供更好的用戶體驗(yàn)。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

由于微信小程序具有隨時(shí)可用，無須安裝和卸載，且具有良好的跨平臺性，在微信內(nèi)部可以方便地獲取和傳播，用戶體驗(yàn)出色，因此近年來得以廣泛應(yīng)用。

本系統(tǒng)架構(gòu)主要分為頁面視圖層、應(yīng)用邏輯層和系統(tǒng)層。系統(tǒng)架構(gòu)結(jié)構(gòu)清晰，層與層之間耦合性小，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫訪問接口，提高了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和數(shù)據(jù)的安全性。為了提高小程序的開發(fā)效率，在設(shè)計(jì)與開發(fā)過程中，基于微信小程序的中藥材溯源系統(tǒng)采用了MINA框架。MINA框架通過封裝微信客戶端所提供的文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信、任務(wù)管理、數(shù)據(jù)安全等基礎(chǔ)功能，提供了一套JavaScript API，讓開發(fā)者可以方便地使用微信客戶端提供的各種基礎(chǔ)功能，以便于快速構(gòu)建和開發(fā)應(yīng)用程序。MINA 框架分為視圖層（View）和應(yīng)用邏輯層（App Service）兩個(gè)部分，其中在視圖層中，使用WXML（WeiXin Markup Language，微信標(biāo)記語言）文件來搭建頁面的基本視圖結(jié)構(gòu)并使用WXSS（WeiXin Style Sheets，微信樣式表）文件來控制頁面的表現(xiàn)樣式;在應(yīng)用邏輯層App Service中，使用JavaScript來編寫頁面交互邏輯、網(wǎng)絡(luò)請求、數(shù)據(jù)處理和頁面渲染等業(yè)務(wù)功能。邏輯層從系統(tǒng)層接收數(shù)據(jù)，處理后再把結(jié)果返回給視圖層來展示。視圖層和應(yīng)用邏輯層通過數(shù)據(jù)傳輸和事件系統(tǒng)相連接。系統(tǒng)層采用Struts 2實(shí)現(xiàn)，使用Action來處理小程序端通過JavaScript代碼所發(fā)送的請求。系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)庫采用MySQL 8.0，MySQL具有體積小、速度快、成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)。基于微信小程序的中藥材溯源系統(tǒng)的整體架構(gòu)層次圖如圖2所示。

此外，我們設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了溯源二維碼的生成算法，管理員在添加復(fù)方信息中的藥材信息后可以通過算法產(chǎn)生QR Code二維碼。二維碼生成后可以打印并粘貼在中藥復(fù)方制劑的包裝上，用戶可以通過掃描QR Code二維碼查看復(fù)方中各味藥材從源頭開始到出廠的所有信息，主要包括每個(gè)流程的處理單位、負(fù)責(zé)人、處理時(shí)間及處理方式等。

由于系統(tǒng)的目標(biāo)用戶為普通大眾，為此在進(jìn)行界面設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循KISS原則，力求界面友好，操作簡單。我們?yōu)橛脩籼峁┝艘惶缀唵我子玫牟僮鹘缑?。下面以沙參麥冬湯為例。沙參麥冬湯出自《溫病條辨》卷一，具有甘寒生津、清養(yǎng)肺胃之功效，其組成包括白扁豆、北沙參、甘草、麥冬、桑葉、天花粉和玉竹共七味中藥，主治燥傷肺胃或肺胃陰津不足，咽干口渴，或熱，或干咳少痰。通過本系統(tǒng)，可以方便用戶了解沙參麥冬湯中每一味中藥材的產(chǎn)地、質(zhì)檢等信息，部分核心界面如圖3所示。

本系統(tǒng)的核心功能為中藥復(fù)方和中藥材的溯源及相關(guān)信息的顯示，其核心操作流程為：（1）用戶掃描二維碼或者輸入溯源碼。（2）系統(tǒng)可根據(jù)信息的編碼特征判斷對應(yīng)的是復(fù)方還是單味中藥材。（3）如果是中藥材，將通過JavaScript調(diào)用wx.request（）方法與后臺數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互，請求相應(yīng)的中藥材信息及溯源信息;后臺將從數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢，然后將查詢所得數(shù)據(jù)以JSON格式返回給微信小程序的邏輯層;系統(tǒng)的應(yīng)用邏輯層在獲得數(shù)據(jù)并進(jìn)行解析處理后返回給視圖層的界面，向用戶呈現(xiàn)所查詢中藥材的完整信息。4）如果是中藥復(fù)方，其處理和顯示過程與中藥材信息查詢基本類似。由于一個(gè)復(fù)方包含多味中藥材，因此在查詢復(fù)方信息時(shí)將對所包含的原藥材進(jìn)行逐一查詢和顯示，在復(fù)方詳情頁將顯示該復(fù)方所包含的所有藥材的詳情，用戶可以查看每一味藥材的采摘信息和質(zhì)檢信息等溯源相關(guān)數(shù)據(jù)。

4 結(jié)束語

中藥材溯源是中藥材質(zhì)量控制體系的重要組成部分。為了更加靈活方便地查詢中藥材的溯源信息，設(shè)計(jì)并開發(fā)了基于微信小程序的中藥材溯源系統(tǒng)。系統(tǒng)支持二維碼溯源信息查詢，用戶通過微信掃描二維碼獲取中藥材的源頭信息;支持溯源碼查詢，用戶可以通過輸入溯源碼來獲取中藥材信息;直觀顯示中藥材產(chǎn)地分布，系統(tǒng)將中藥材企業(yè)以及中藥材產(chǎn)地以地圖方式顯示給用戶;還提供了內(nèi)容完善的中藥材信息庫，用于向用戶展示中藥材信息、企業(yè)信息、復(fù)方信息等。通過使用本系統(tǒng)，用戶可以查詢單味中藥材以及中藥復(fù)方中各味藥材的采摘、生產(chǎn)、質(zhì)檢等信息，實(shí)現(xiàn)來源可知、問題可查。

在后續(xù)工作中，一方面考慮將更多中藥材流通環(huán)節(jié)信息融入本系統(tǒng)，包括倉儲、銷售等信息;另一方面將結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等技術(shù)，進(jìn)一步擴(kuò)充和完善系統(tǒng)的功能，更好地發(fā)揮中藥材溯源系統(tǒng)在中藥材質(zhì)量控制體系中的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張辰露，梁宗鎖，馮自立，等.我國中藥材溯源體系建設(shè)進(jìn)展與啟示[J].中國藥房，2015，26（16）：2295-2298.

[2] 施明毅，溫川飆，趙姝婷.中藥溯源系統(tǒng)研究現(xiàn)狀淺析[J].成都中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，39（4）：103-106.

[3] 李晉宏，李文鵬.中藥種植過程溯源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2014，17（8）：231-232.

[4] 謝春輝，熊蔚維，李國妹，等.基于區(qū)塊鏈技術(shù)的中藥材質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].云南民族大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，29（1）：84-90.

[5] 楊凡，鄭小南，李富忠.基于物聯(lián)網(wǎng)的中藥材追溯系統(tǒng)研究[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2020，10（11）：105-107.

【通聯(lián)編輯：代影】