農產品溯源、監(jiān)管及交易服務平臺的設計

何格，趙小梅，陳倩，覃浩喻

（桂林電子科技大學信息與通信學院，廣西 桂林 541004）

本項目運用北斗農產品溯源技術和物聯(lián)網技術等各種手段對農產品進行全程監(jiān)控、保障農產品品質。在農產品培育階段應用北斗農產品溯源技術和物聯(lián)網技術等技術，實現可溯源農產品的線上售賣。

1 項目研究背景

為響應國家號召，本項目從廣西的實際情況出發(fā)，重點考慮廣西貧困地區(qū)，充分發(fā)揮創(chuàng)新性，將科學技術和扶貧工作相結合，服務廣大農村，大力推動農村產業(yè)發(fā)展，將此系統(tǒng)平臺應用在新農業(yè)上，進一步打開農產品銷售市場，提高銷量，助力脫貧。

在人們的食品安全意識增強的大背景下，營養(yǎng)健康的蔬果供不應求，市場前景廣闊，該項目承包農村土地，進行果樹種植，響應國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，因地制宜進行果樹種植，提高果品質量，在一定程度上帶動了相關地區(qū)的經濟發(fā)展，在技術方面，該項目有自主研發(fā)的基于北斗的產品溯源、監(jiān)管及交易的服務平臺，實現產、運、貯、銷一體化，因此，本項目前景非常好。

2 總體方案設計

本項目采用北斗衛(wèi)星定位、遙感、物聯(lián)網、互聯(lián)網以及檢測分析與特征識別技術，從種植地到最終商品制作的全過程建立數字檔案，實現產品可溯源，保障產品在全過程的真實、可靠；利用傳感器實時采集陽光、溫度、水感、氣象及土壤數據，并自動將數據通過無線網絡發(fā)送到數據中心；利用精密定位和物聯(lián)網等技術，支持全程高質量的監(jiān)控和農產品溯源。

3 技術實現

為了對農產品的健康生長過程環(huán)境數據進行實時且連續(xù)的自動監(jiān)測，本數據平臺將充分利用無線環(huán)境傳感器以及網絡監(jiān)測技術，將當地土壤的酸化溫度等一系列可能會直接影響當地農作物健康生長的環(huán)境因素數據進行實時自動監(jiān)測，并將數據采集過程中記錄得到的相關數據及時準確地發(fā)送到農業(yè)數據處理和信息分析服務平臺上，使得管理人員能夠提前或及時地采取相應的舉措，以保證在最大程度上減少因生長環(huán)境的原因對農作物的生長產生的負作用。通過這些措施，研究人員可以在一定程度范圍內預防自然災害對作物的影響，從而可以實現對我國農業(yè)安全生產活動的精準化過程控制，并且為我國農業(yè)科研人員提供大量寶貴的農業(yè)監(jiān)測數據。

在作物大棚中安裝一個由微型無線傳感器節(jié)點組成的多跳自組織網絡，通過廣域網或者局域網連接到服務端以便對數據進行存儲及分析。在系統(tǒng)中，融合了無線以太網、碼分多址、EDGE10/3G等多種通信方式，能夠快速方便地建立無線個域網系統(tǒng)，以解決原來復雜且不利于應用的布線問題，使得集中管理變得更加輕而易舉。

此系統(tǒng)是一個智能的信息獲取平臺，不僅能夠實時監(jiān)測和采集網絡分布區(qū)域內的農作物的生長環(huán)境信息，而且可以將這些信息發(fā)送到數據分析平臺，在圈定范圍內農作物的生長環(huán)境都將會受到實時監(jiān)控及檢測，具有快速展開、抗毀性強、方便擴容等一系列特點。

項目運用溯源技術對農產品進行全程把控，在質量上力爭成為市場模范，每一個產品在種植或者養(yǎng)殖的第一時間分配到編碼。在產品加工過程中工作人員會為產品貼上電子標簽，標簽上會存儲相對應產品的一生情況，消費者隨時可通過智能手機直接掃描電子標簽二維碼來快速獲取相關產品的詳細信息，全程透明化。另外，研究人員通過官方網站對農產物的種植和培育進行全程監(jiān)控播放，可以保證生產過程的全透明。

4 項目創(chuàng)新點

本項目的創(chuàng)新之處，就在于應用農產品溯源技術和物聯(lián)網技術等各種手段可以對農產品生產進行全程監(jiān)控，保障農產品品質。從市場需求的角度，將原生態(tài)水果和鴨子等農產品定位于中高端市場，這一部分的人群收入較高，消費能力明顯高于平均水平，他們對于食品質量的要求較之于一般收入人群的要求要高，所以市場需求還是較為可觀的。目前，市場上宣傳的綠色無公害食品是本項目最大的競爭對手，本項目較之最大的創(chuàng)新點在于生產完全透明化，消費者足不出戶，只需一臺手機，就能監(jiān)管產品生產的每一過程，安全可靠。市場需求和市場競爭要求研究人員不斷創(chuàng)新技術，更好地將北斗系統(tǒng)運用于農產品生產監(jiān)管，最終引領行業(yè)創(chuàng)新導向。

5 優(yōu)勢分析

初期，北斗衛(wèi)星技術在農業(yè)生產方面上的應用還是過于局限。在農業(yè)生產過程中，此技術的應用僅限于作物的收割和播種等方面。就相關的調查來看，目前應用于溯源從作物播種到購物者購買的與互聯(lián)網技術、物聯(lián)網相結合的產品市面上幾乎沒有，本項目技術支持依托于桂林電子科技大學，桂林電子科技大學作為我國北斗衛(wèi)星項目重點研究高校之一，有較其他單位更占優(yōu)勢的北斗衛(wèi)星技術。

6 市場前景

如今隨著人們的生活品質不斷提高，人們的食品安全意識也逐漸得到增強，對各種綠色健康、原生態(tài)的綠色農產品的市場需求量大，該項目市場前景廣闊。經調查分析，廣西很多地區(qū)選擇種植水果作為農村經濟發(fā)展的主要產業(yè)。于是，本項目主要以水果市場為例，展開我們系統(tǒng)的服務。項目還將積極響應國家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，因地制宜進行果樹種植，提高果品質量，利用我們的監(jiān)管系統(tǒng)，使得消費者購物體驗提高，促進水果銷量，在一定程度上可以帶動相關地區(qū)的經濟發(fā)展。現代的消費者不僅注重產品體驗，還講究消費體驗。我們的服務讓消費者能通過掃碼看到農產品從生產到銷售的全過程，讓消費者買得開心，吃得放心，有不一樣的農產品消費體驗。另外，項目的溯源及監(jiān)管系統(tǒng)不僅僅能用在大眾化的農產品，對于乳業(yè)、藥業(yè)更是有著極大的吸引力。

7 服務模式

本項目還提供線上線下相結合的服務模式，主打農村原生態(tài)情懷，服務對象主要是十分注重營養(yǎng)健康的家庭。項目通過建立線上服務平臺的方式，在線上平臺中設立“預約購買”功能，顧客可在網上預約購買。例如，顧客在網上選擇一個村，到村里租一小塊地，我們在該塊區(qū)域立下牌子寫上顧客名字，顧客可親自到農村參與種植過程，我們會雇用當地村民為顧客做種植指導，讓顧客有回歸農村的感受。在顧客離開時，我們也會有專人負責看護培育顧客的農產品，顧客可在網站中通過監(jiān)控查看“自家農產品”的生長情況，或者在顧客預約種植某種農產品服務之后，我們會給顧客的農產品貼上標簽，并在特定區(qū)域進行種植，顧客可通過觀看該區(qū)域的監(jiān)控了解到農產品從生長到出貨的全過程。

8 國內外農產品溯源、監(jiān)管技術發(fā)展動態(tài)

歐美發(fā)達國家的整套農產品行業(yè)溯源管理系統(tǒng)在2002年已基本開始發(fā)揮作用，并且目前已基本建立起了相對比較完善、具有比較統(tǒng)一性、涵蓋面廣的農產品行業(yè)溯源系統(tǒng)管理信息體系。而我國農產品行業(yè)溯源系統(tǒng)的信息基礎設施研究在那時才基本剛剛開始。農產品生產具有分散性、復雜性和流動性，所以僅靠人力對其進行監(jiān)管是非常費時費力的，因此加快農產品溯源系統(tǒng)的建設和完善極為緊迫。而且借助當代科技信息管理，實現食品物流和信息物流的同步化、可溯化、透明化是解決我國當前食品安全問題的重要手段。

9 總結

本項目整體技術實質為信息采集存儲調用系統(tǒng)，采用互聯(lián)網、北斗衛(wèi)星定位等先進成熟技術作為技術支撐，保證平臺每個模塊可以穩(wěn)定持續(xù)工作，完成相關信息收集。同時建立農作物種植信息、物流配送信息、倉儲信息、崗位人員信息數據庫，四庫一體，便于所收集信息的存儲調用。而用戶端采取較為方便快捷的二維碼形式，實現“掃碼立查”，最大程度地方便用戶查詢相關數據。