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(duì)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(kāi)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(guò)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(duì)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(hào)：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）16-0008-02

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

1 背景

近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)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(guó)家戰(zhàn)略。2019年10月，全國(guó)中醫(yī)藥大會(huì)在北京召開(kāi)，這是新中國(guó)成立以來(lái)第一次以國(guó)務(wù)院名義召開(kāi)的中醫(yī)藥會(huì)議。2020年初，新冠肺炎疫情在我國(guó)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(guó)抗疫的一大特色。習(xí)近平總書(shū)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(guó)古代科學(xué)的瑰寶，也是打開(kāi)中華文明寶庫(kù)的鑰匙。中醫(yī)藥已成為我國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的重要特色和優(yōu)勢(shì)。

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(wèn)題，傳統(tǒng)中藥材市場(chǎng)和中藥材流通中仍然存在不少問(wèn)題，當(dāng)前的流通體系并不能對(duì)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(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)“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(wèn)題，可以提供中藥材在流通過(guò)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(tái)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(wèn)世，但是已有的系統(tǒng)均采用傳統(tǒng)的Web網(wǎng)頁(yè)模式或手機(jī)App模式[3-5]。因此，基于微信小程序開(kāi)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(guò)程中的信息，可以更好地對(duì)問(wèn)題進(jìn)行溯源和保障消費(fèi)者權(quán)益。

經(jīng)過(guò)廣泛的調(diào)查和研究，并且基于對(duì)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(tái)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(guò)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(duì)復(fù)方和中藥材的生產(chǎn)、加工和質(zhì)檢等過(guò)程進(jìn)行查詢及顯示。通過(guò)系統(tǒng)，還可以查閱一些中藥材在國(guó)內(nèi)的分布情況。此外，還可以查看歷史溯源信息，如果對(duì)溯源信息或者對(duì)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(tái)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(duì)中藥材庫(kù)、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(guò)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(jiǎn)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(duì)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(guò)本系統(tǒng)可以將用戶與系統(tǒng)管理人員聯(lián)系起來(lái)，及時(shí)收集用戶在使用小程序時(shí)遇到的問(wèn)題以及對(duì)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(wú)須安裝和卸載，且具有良好的跨平臺(tái)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(lái)得以廣泛應(yīng)用。

本系統(tǒng)架構(gòu)主要分為頁(yè)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(kù)訪問(wèn)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(kāi)發(fā)效率，在設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)過(guò)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(guò)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(kāi)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(kāi)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(yǔ)言）文件來(lái)搭建頁(yè)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(lái)控制頁(yè)面的表現(xiàn)樣式;在應(yīng)用邏輯層App Service中，使用JavaScript來(lái)編寫(xiě)頁(yè)面交互邏輯、網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求、數(shù)據(jù)處理和頁(yè)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(lái)展示。視圖層和應(yīng)用邏輯層通過(guò)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(lái)處理小程序端通過(guò)JavaScript代碼所發(fā)送的請(qǐng)求。系統(tǒng)的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)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?cè)O(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(guò)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(guò)掃描QR Code二維碼查看復(fù)方中各味藥材從源頭開(kāi)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(jiǎn)單。我們?yōu)橛脩籼峁┝艘惶缀?jiǎn)單易用的操作界面。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(guò)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(duì)應(yīng)的是復(fù)方還是單味中藥材。（3）如果是中藥材，將通過(guò)JavaScript調(diào)用wx.request（）方法與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互，請(qǐng)求相應(yīng)的中藥材信息及溯源信息;后臺(tái)將從數(shù)據(jù)庫(kù)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(guò)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(duì)所包含的原藥材進(jìn)行逐一查詢和顯示，在復(fù)方詳情頁(yè)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(yǔ)

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(kāi)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(guò)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(guò)輸入溯源碼來(lái)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(kù)，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(guò)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(lái)源可知、問(wèn)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(cāng)儲(chǔ)、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。

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