生鮮農產品冷鏈物流追溯系統設計

盧升榮，陳 希，劉 瑤

（1.武漢商學院 工商管理學院，湖北 武漢 430056；2.湖北物資流通技術研究所，湖北 襄陽 441000）

1 冷鏈物流追溯系統概述

冷鏈物流“追溯”是通過記錄標識的方式達到對特定實物的基礎信息和流通信息的追溯。冷鏈物流行業規范文件中要求冷鏈物流服務商應建立其自身的追溯體系，采集追溯信息并能按要求進行追溯，同時建立溫度監控系統，從而保障食品品質，降低運輸環節的損耗。

生鮮農產品冷鏈物流追溯系統應用RFID技術及物聯網技術，采集冷鏈物流各環節的信息，企業可以根據掌握的信息對供應鏈進行全面有效的管理，最終降低經營成本，提高運作效率；而消費者則可以全面了解生鮮產品物流各環節的信息，據此對所購買的食品有所判斷，同時也有助于維護消費者的合法權益；政府相關部門則可以對生鮮產品進行有效的監督管理，這對于減少食品安全問題至關重要。總體上，生鮮農產品冷鏈物流追溯系統利用RFID技術迅速查詢出現問題的關鍵環節，并及時采取相應措施，從而降低食品安全危害。

2 冷鏈物流追溯系統需求分析

2.1 企業生產者的需求分析

2.1.1 人員管理功能的需求。所有的信息管理系統都需要由人工來操控。系統涵蓋了多個環節，就有多人參與其中，同時還伴隨著人員的流動。由于每個人的特定分工和專業技能不同，而企業的生產信息又是非常寶貴的資源，所以每個員工都要分配相應的系統權限進行操作，不同的職務人員有不同的功能要求。

2.1.2 信息采集功能的需求。企業需要采集供應鏈上各個環節的詳細信息，并且及時地同步到企業數據庫中，方便日后查詢使用。系統采取統一編碼，使不同的產品均具備唯一標識，并由各類終端開展組織、協調工作，進而實現科學化管理的目標。

2.1.3 生產輔助功能的需求。該系統主要是為實現企業生產環節的標準化管理，通過RFID等現代技術減少人工操作失誤，實現企業管理的規范化和科學化，提高企業的信息化管理水平。比如在生鮮產品的種植過程中，記錄其農藥使用量以及果樹每個階段的生長信息，以便日后及時調整用量，實現科學使用農藥；在倉儲環節需要監測生鮮產品在倉庫預冷時的溫度情況，出現異常時能夠及時發現并作出調整。

2.2 消費者的需求分析

2.2.1 產品信息公開查詢的需求。通常消費者最為關心的是購買的生鮮產品的來源渠道、生產日期等。針對這一需求，企業通過自身的數據庫將詳細的產品信息提供給消費者，消費者只需要通過簡單的手機操作就可以上網查詢。

2.2.2 質量問題投訴的需求。為了獲得更高的利益，不法生產者或供應商有時會使用偽造和欺詐等違法手段來傷害消費者，擾亂市場秩序。通過追溯系統，可為食品質量問題提供監管手段，為消費者投訴提供依據，從而改善市場的監督機制。

2.3 政府監管部門的需求分析

政府監管部門在制定和發布行業相關標準的同時，也是行業強有力的監管機構。相關政府機關可以通過質量追溯系統，調查生產者是否遵守生鮮產品從種植、生產、加工的相關標準和指導性文件。同時，政府的監管機構也可以在短時間內了解生鮮產品流通環節的相關信息，發揮預警作用，及時防止安全事故的發生。

3 生鮮農產品冷鏈物流追溯系統設計

3.1 系統架構設計

生鮮農產品冷鏈物流追溯系統可分為三層，信息采集層負責采集生鮮產品供應鏈各環節的信息，為系統提供基礎數據；信息處理層負責處理相關的基礎資料，并將處理結果提供給用戶；信息展示層位于最上方，將數據傳輸至數據庫再進行整理，將所需信息提供給用戶查詢。系統架構圖如圖1所示。

圖1 系統架構圖

3.2 系統業務流程設計

生鮮農產品質量溯源系統分為跟蹤和追溯兩個方面，從生產企業、消費者、政府監管部門三位主體視角分析其信息流和業務流，通過分析梳理出有效的關鍵信息并采集上傳，最后形成可追溯系統。

3.2.1 生產企業業務流程分析。生產企業是可追溯系統的根源。在農產品采收和銷售之前，生產企業在RFID標簽上輸入農產品的種植信息，并通過種植基地的數據庫將時間和人工信息一起傳輸至數據總庫。

在購買農產品原料之前，加工企業應對其品質進行相關檢驗，并采取必要措施防止不符合標準的原料流入市場。若符合標準則進入加工階段。同時，加工過程中形成的數據信息通過加工子系統傳輸至數據總庫。

農產品在儲運過程中由物流企業形成儲運信息，包括冷藏溫濕度、裝載數量、發車時間等信息，分別錄入RFID標簽內，通過儲存子系統和運輸子系統將相關信息傳輸至數據總庫。

銷售企業在銷售之前必須對農產品進行品質檢測，確保貨架上的每款農產品和數據庫記載的信息一致。對于不符合標準的農產品，需要及時查明原因，防止出現安全問題。銷售環節產生的銷售信息通過銷售企業自身建立的信息系統傳輸至數據總庫。

具體的業務流程如圖2所示。

圖2 生鮮農產品生產企業業務流程圖

3.2.2 消費者及政府業務流程分析。本系統應該滿足消費者可對購買的生鮮農產品信息進行查詢，舉報投訴有問題的農產品和不法的商家，這就要求經營者符合行業規范，使生鮮行業良性發展；政府相關部門則可以對生鮮供應鏈進行全程監管，對于接收到的消費者投訴迅速作出反應，通過追溯系統定位出現問題的責任主體，并采取相應措施及時止損。具體的業務流程如圖3所示。

圖3 消費者、政府監管部門的業務流程

3.3 系統功能設計

根據業務流程分析，可以把追溯系統分為三個模塊：一是信息管理模塊，是對生鮮產品編碼的統一標識管理、不同用戶的身份信息管理以及企業主營產品的相關信息管理等；二是跟蹤模塊，采集生鮮產品從種植到終端銷售的所有信息，為生鮮產品質量追溯系統提供基礎資料；三是追溯模塊，指企業、消費者以及政府部門等主體對產品信息的溯源查詢，最終實現全程管控、標準化以及信息化的管理。系統功能模塊如圖4所示。

圖4 系統功能模塊

3.3.1 信息管理模塊設計。該模塊的主要功能是對產品信息、用戶信息、電子標簽進行管理。“產品信息管理”是對基地種植的生鮮產品信息進行管理；“用戶信息管理”是對需要使用數據庫的用戶進行操作權限的管理；“電子標簽管理”是利用射頻識別標簽對產品進行唯一的編碼。

3.3.2 跟蹤模塊設計。跟蹤模塊是對生鮮產品從生產到銷售涉及的所有環節進行追溯信息的采集，目的是讓顧客、企業以及政府能夠對生鮮產品進行信息查詢并監控。

（1）種植生產子系統。生鮮產品栽培環節是信息追溯的源頭，需要采集的信息較多，包括生產基地信息、育苗選種信息、操作人員信息以及采收信息等。所有信息都需要錄入本地的數據庫，并且每天及時更新。種植生產子系統的主要功能見表1。

表1 種植生產子系統主要功能

（2）加工子系統。主要是針對加工前的信息處理，包括采取的加工工藝、原始材料的選用和處理、輔料的相關信息以及使用到的加工設備等，這些信息都需要完整地記錄下來，最后通過加工企業的信息數據庫傳輸到數據總庫。

（3）倉儲子系統。生鮮產品對倉庫儲存要求較高，需要用到冷藏庫。冷庫的溫濕度、冷藏包裝物、貨物堆垛量都會影響生鮮產品的質量，需要對這一環節的信息進行詳細記錄備案，通過溫控系統進行實時監控。倉儲子系統的具體功能見表2。

表2 倉儲子系統主要功能

（4）運輸子系統。其主要是將運輸活動中產生的信息寫入運輸溯源代碼中，并傳輸至數據總庫，方便日后查詢和管理。可供查詢的信息有運輸單號、產品名稱、運輸數量、車輛冷藏溫度、到達時間和送達地點等。

（5）銷售子系統。一般生鮮產品在銷售之前都可以查詢到生產、流通環節的信息，在生鮮產品送達銷售點后還要進行檢驗、入庫、上架等活動，這一過程中產生的信息也需要上傳至數據總庫。當出現問題訂單或是接到顧客投訴時，可以通過信息追溯系統進行排查和解決。

3.3.3 溯源模塊設計。基于不同主體的需求，應當建立生鮮產品溯源機制，用可視化的監控與追溯保障食品安全，對于有可能出現的隱患及時預警，并提供查詢窗口。

（1）消費者追溯子系統。顧客可通過追溯碼查詢生鮮產品的相關信息。追溯子系統的具體功能見表3。

表3 消費者追溯子系統主要功能

消費者追溯步驟為：消費者通過手機掃描商品標識的條形碼后，追溯子系統連接數據庫，對產品各個環節的信息進行搜集整理，最后直觀地反饋給消費者。

（2）監管部門追溯子系統。監管部門會要求企業將生產經營狀況錄入到信息監督平臺，并進行相應的備案。通過遠程監控，可以加強企業規范化管理意識。當出現食品安全問題時，可以對相關環節精確定位，及時進行召回，將損害降到最低。監管部門追溯子系統的主要功能見表4。

表4 監管部門追溯子系統主要功能

4 結語

本文針對易腐生鮮農產品，在分析企業、消費者、政府等參與方需求的基礎上，建立高效的冷鏈追溯系統，針對各環節出現的問題及時采取措施，使危害降到最低，從而保障食品安全和消費者的合法權益。在技術層面上，該系統通過RFID技術的信息傳遞功能將業務模塊與監管平臺間相連接，為生鮮產品冷鏈物流信息溯源系統的總體設計奠定基礎；在功能模塊層面上，從生鮮產品種植采摘、加工、倉儲、運輸、銷售等追溯環節設置相關責任人以及數據采集點，利用RFID技術以及物聯網技術實現數據的機械自動化采集，將分散在供應鏈各個節點的追溯信息進行整合，從而得到全面的溯源信息。

冷鏈追溯系統的研究與設計，不僅能夠提高生鮮農產品的安全性，有效地降低食品安全事故發生率；而且一旦發生食品安全事故，可通過系統自下而上的信息追溯，快速找到問題根源，鎖定責任人，不僅大大降低了事故的蔓延性，而且能夠節約大量排查時間和排查成本。