基于云計算的蔬菜產品質量安全追溯系統研究

摘 "要：云計算在蔬菜產品質量安全管理方面有著明顯的優勢。在蔬菜質量安全追溯系統設計方面，研究嵌入云計算技術是當前蔬菜質量安全領域研究的重要課題。基于云計算服務器設計 B/S 多層分布式體系架構，并在其內部嵌入多功能應用模塊，形成原始信息追溯及蔬菜產品二維碼系統管理、移動數據信息采集和動態管理、數據庫系統管理及遠程視頻監控等基礎功能架構，進而能夠設計出一套科學的云計算蔬菜產品質量安全追溯系統。系統能夠提供多種終端管理模式，包括智能手機、平板電腦、筆記本及PC 管理后臺等，在很大程度上解決了蔬菜產品質量安全追溯面臨的難題，在實踐應用中取得良好的效果。

關鍵詞：云計算；蔬菜質量安全；農超對接；供應鏈管理系統；技術分析

中圖分類號：F322 " " " 文獻標志碼：A " " " " "文章編號：2096-9902（2023）01-0017-03

Abstract： Cloud computing has obvious advantages in vegetable product quality and safety management. In the design of vegetable quality and safety traceability system， the research of embedded cloud computing technology is an important topic in the field of vegetable quality and safety. Based on the cloud computing server， the Bamp S multi-tier distributed architecture is designed， and the multi-function application module is embedded in it to form the basic functional architecture such as original information traceability and vegetable product QR code system management， mobile data information collection and dynamic management， database system management and remote video surveillance， etc.， and then can design a set of scientific cloud computing vegetable product quality and safety traceability system. The system can provide a variety of terminal management modes， including smart phones， tablets， notebooks， and PC management background， which to a large extent solved the problems faced by vegetable product quality and safety traceability， and achieved good results in practical application.

Keywords： cloud computing; vegetable quality and safety; agricultural super docking; supply chain management system; technical analysis

蔬菜質量安全是影響人們飲食安全、身體健康安全等的重要問題，隨著國人對飲食安全問題日益重視[1]，尤其是近些年發生的一些蔬菜農藥、防腐劑及其他非使用類化學藥劑的超標使用問題，給不少人的蔬菜食用安全造成了較為嚴重的影響。而隨著云計算技術在安全追溯領域應用的日益深入，在蔬菜安全質量保障方面，通過設計基于蔬菜產業鏈全流程的質量安全追溯體系，能夠在很大程度上提高蔬菜產品的質量，并且也有助于對問題蔬菜追根溯源，是當前很多專家和學者研究關注的現實問題。在研究過程中，基于云計算技術及其他基礎輔助技術設計了蔬菜質量安全追溯系統，并借助具體的案例研究，對其在實踐應用中的實際效果進行了論證分析。

1 蔬菜“農超對接”供應鏈管理系統設計

1.1 系統架構設計

蔬菜“農超對接”供應鏈管理系統采用基于B/S的多層分布式體系架構進行設計。實現云計算技術模塊的系統主要有塊存儲、鏡像、快照、帶寬和安全組等[2]。系統架構中設備層以各類不同功能的終端設備為主；數據層為系統數據庫，主要是對生產蔬菜的農戶銷售，供應鏈采購企業對蔬菜的品種、批次及溯源信息等進行數據采集和存儲計算；應用層集中了具體的各類不同的功能子系統；展示層提供溯源信息的WEB（全球廣域網或萬維網）查詢和手機掃碼查詢、企業信息及產品展示等。

1.2 系統模塊的功能分析設計

在分析蔬菜“農超對接”供應鏈管理系統的功能需求的基礎上，研究設計具體的功能模塊。該系統需要實現蔬菜的生產基地管理、蔬菜產品管理、追溯信息管理及智能終端管理等，這也是目前蔬菜“農超對接”供應鏈管理系統的基本功能，具體如下。

（1）蔬菜生產基地的管理系統。該系統是在管理模塊之下設計的子系統模塊，在該系統中，可以實現對蔬菜生產基地編號及所屬企業部門等相關信息的錄入、統計和分析管理，如蔬菜生產基地的水質檢測、化肥使用和農藥、地膜等農業生產物質的管理[3]。

（2）蔬菜產品的管理系統。蔬菜產品的類型、批次、包裝及認證信息通過該系統能夠進行更加有效地管理，而且根據產品管理系統的信息記錄，也會為蔬菜產品信息的追溯管理提供基礎性數據信息。

（3）追溯管理信息系統。設計追溯管理系統主要是為實現對蔬菜產品質量安全的追溯。例如，在市場流轉中發現農藥殘留超標的蔬菜，根據追溯管理信息系統，查詢該批次蔬菜產品的生產基地（生產企業）、銷售商資料等信息，有助于快速實現問題溯源。

（4）智能終端管理系統。該系統主要是為智能終端設備提供服務，如日常的監控、用戶權限管理等，用戶能夠對權限級別進行設定，根據不同的用戶管理級別設計不同等級的權利模式。

2 系統應用的關鍵技術分析

蔬菜“農超對接”供應鏈管理系統應用的關鍵技術包括數據庫技術、追溯編碼技術及移動數據的采集技術等，這些技術均是比較成熟而且在相關領域應用較多的技術。

2.1 數據采集與數據庫管理技術

對于移動數據的采集，系統在設計時利用基于Android系統的工業手持機進行。在蔬菜的種植基地或者流轉、加工等不同的場所，通過打開APP掃描蔬菜產品批次信息二維碼就進入到了相應的界面，可以進行數據信息的錄入，數據信息的采集比較簡單，使用起來十分方便。應用數據庫管理技術，在“農超對接”供應鏈管理系統中實現了對企業、用戶、蔬菜產品及其他重要信息數據的管理。數據信息包括圖文數據、視頻資料數據等，用戶借助計算機數據庫管理技術，極大地提高了數據信息的管理水平，為蔬菜“農超對接”供應鏈管理系統各項功能的發揮，提供了數據管理技術支撐。

2.2 追溯編碼體系

追溯編碼是產品唯一性的身份標識，也是追溯信息附著的主體，結合企業易用性特點，本系統采用基于產品批次碼的追溯編碼方法，并以快速響應矩陣二維條碼作為信息載體。批次碼及其生成的二維碼作為內部流通碼使用，可粘貼于地塊標識牌、采收容器等流通介質上，使用手持智能終端掃描批次二維碼即可進入該批次產品相應環節的追溯信息錄入[4]。

2.3 遠程視頻監控技術

在蔬菜產品的采摘、存儲、加工及其他流轉環節，需要對其進行視頻監控。蔬菜“農超對接”供應鏈管理系統中設置的監控系統模塊，利用遠程視頻監控技術，從而實現對上述環節的監控。具體來說，遠程視頻監控技術通過Socket通信方式與監控系統進行數據通信，系統中的數據信息采集設備根據采集菜單的信息采集要求，向監控系統發出視頻采集請求，服務器通過調用蔬菜生產基地或者其他流通環節的攝像頭進行視頻錄制。

3 應用實例分析

3.1 案例背景

本文在研究過程中，對應用蔬菜“農超對接”供應鏈管理系統的H農業發展公司進行了調研，該公司經過不斷地實踐，已經基本形成“蔬菜全產業鏈追溯體系”。H公司以全產業鏈為平臺，以棚室為單元，進行唯一編碼，統一規劃管理，依托“農超對接”供應鏈管理系統，信息通過編碼沿著供應鏈各節點鏈逐級傳遞，實現蔬菜生產、加工和銷售的無縫對接，形成完整的追溯鏈。“蔬菜全產業鏈追溯體系”對實現產品溯源，保障蔬菜質量安全，提高管理效率發揮了關鍵的作用。

3.2 應用模式分析

3.2.1 蔬菜全產業鏈運營

在生產環節，H公司創新農業經營方式，建立產業化聯合體模式及自有農場模式，以“龍頭企業+農民合作社（中小企業）+農戶”及自主經營多元生產的模式，在全國布局生產基地12 000畝（1畝約等于667 m2）。在加工配送環節，建設了加工配送高科技技術車間4座，7條自動包裝生產線，年加工量8 600 t以上；鮮切蔬菜加工配備4條加工生產線，每日生產鮮切蔬菜成品30 t。在銷售環節，實現線上線下同步銷售，產品覆蓋北京及周邊地區近160家商超，供應奧運會等國家重大活動、餐飲及各類院校和醫院等，截至目前，H農業發展公司已經初步形成一、二、三產業融合的蔬菜全產業鏈運營格局。

3.2.2 信息化管理保證蔬菜產業全程溯源

H農業發展公司應用的蔬菜“農超對接”供應鏈管理系統包含生產銷售管理系統、網上商城、物流配送監控系統、質量安全追溯系統和ERP管理系統等覆蓋生產、加工及銷售的全程信息化管理9大系統。系統利用物聯網、大數據等技術，將蔬菜產業鏈上、中、下游全部部署在信息化系統上，實現完整的信息化管理。

（1）供應鏈上游，進行生產、種植管理。供應鏈上游通過蔬菜的生產管理系統、新農場系統進行生產、種植管理，這2個系統分別針對聯合體模式及自有農場模式建立。實現功能有：制訂合同，智能排產[5]。生產系統根據歷年銷售、供貨和市場需求大數據分析及市場變化的趨勢，合理進行生產計劃。系統根據基地情況計算出完成產量種植時間和種植面積，做到以銷定產，以量排產。田間檔案記錄，實現安全管控。系統中還集成了農藥安全間隔期預警功能，有效控制采收環節，杜絕間隔期內采收，保障食品安全。

（2）供應鏈中游，統一規劃、分配蔬菜產品。通過蔬菜“農超對接”供應鏈管理系統，精準高效對進銷存、倉庫、物料及業務伙伴、財務和人力資源等進行管理，實現了物流、現金流和信息流的融合。系統根據銷售訂單制訂加工計劃和采收計劃，有效控制加工損耗，實現蔬菜零庫存管理。系統解決了倉儲管理和損耗控制2個核心問題，保證了蔬菜產品質量。

（3）供應鏈下游，保障蔬菜產品安全、質量。物流保鮮管理系統，通過GIS、GPS、溫度傳感器和車門開關傳感器采集車輛實時信息，實現對車輛運輸信息、內環境溫濕度監控，數據實時反饋系統平臺，實現對車輛的實時控制和在線調度，提高物流管理能力，保障產品質量和新鮮度。通過電子商務系統提供定制化、專業化的服務。

3.2.3 質量安全追溯系統

質量安全追溯系統由公司統一規劃、統一管理和統一經營，縱向實現了由蔬菜產業鏈底端至最終銷售；橫向由產業品牌、物流、分銷和資金全過程管理，解決了生產、加工和銷售脫節造成的蔬菜質量不可控問題。H農業發展公司以全產業鏈發展為基礎，充分利用互聯網、大數據技術實現全產業鏈信息化高效管理，將生產種植、加工分揀、倉儲物流和市場銷售等數據通過唯一編碼與整個環節串聯起來。通過二維碼掃描，系統將生產管理系統的定植檔案、投入品使用等數據展現給消費者，將生產者和消費者連接到一起，滿足消費者知情權，并由消費者監督，推動了蔬菜安全生產，進而刺激消費，促進了市場發展。

3.3 應用效果分析

3.3.1 實現從生產源頭到消費終端的質量全程控制

H農業發展公司貫穿蔬菜全產業鏈上、中、下游全程的信息化體系，實現了從田間到餐桌的全過程可追溯。生產管理系統、新農場系統、ERP系統、物流保鮮管理系統和質量追溯系統的應用，實現了產地、生產檔案、投入品使用、加工過程及客戶信息等全過程可追溯，確保了蔬菜從生產源頭到消費終端的質量全程控制。

3.3.2 提高了企業管理水平和管理效率

通過信息化系統應用，在管理上，企業各環節數據真實清晰、不可篡改；系統結構嚴謹，自動控制，保證了在過程中人員操作的嚴謹性和流程化、正規化。在效率上，不僅節省了人工成本，而且實現了信息資源共享，提高了蔬菜生產、加工和銷售各環節的生產效率[6]。減少了堆積、缺貨、延期和停工等各種問題，全面提升了企業管理水平和效率。

3.3.3 企業市場的核心競爭力提升

信息化體系實現了京郊周年供應生產基地，河北崇禮、張北夏淡季冷涼基地，云南、海南等冬淡季基地及新疆、內蒙等地域優勢產品基地的規范化管理、規模化種植和標準化生產，打造了本地自有的獨特品牌。產品覆蓋京城近160家商超、30余個社區和8家連鎖餐飲，建立了生產基地—加工配送企業—超市社區一體化流通模式，減少了12%的蔬菜流通損耗，帶動種植面積13 000余畝，農民合作組織17個，農戶4 100余戶，實現累計增收4.1億元。蔬菜“農超對接”供應鏈管理系統的應用，營造了值得信賴的品牌效應，提升了蔬菜產品的附加值。

4 結束語

在人們對食品安全越來越重視的當先，提升蔬菜產品的安全和品質是蔬菜產業鏈發展的必然趨勢。本文基于云計算技術，對蔬菜產品質量安全追溯系統進行了深入研究，運用該系統能夠有效解決現有生產、加工、流通、儲藏及物流配送環節彼此脫節導致生產成本高、產品質量差和產品效益低等一系列問題，有助于蔬菜產品實現從農田到餐桌的全程溯源，確保消費者安全放心購買。

參考文獻：

[1] 白金波，樊新春，高娟.榆林市農產品質量安全追溯制度的現狀與思考[J].現代農村科技，2022（4）：5-6.

[2] 杜亞瓊，李丹，李寧，等.關于長三角食品安全信息追溯體系建設的思考——以南京市為例[J].現代食品，2022，28（6）：29-31.

[3] 袁藝，李石開，汪騫，等.基于云計算的蔬菜產品質量安全追溯系統[J].中國蔬菜，2019（2）：11-16.

[4] 李海洲，黃志超，唐衍軍.區塊鏈賦能視角下的蔬菜供應鏈質量安全管理[J].北方園藝，2021（11）：160-165.

[5] 曾志康，韋健，李敏，等.蔬菜精準管理與安全監控大數據平臺總體框架設計[J].安徽農業科學，2021，49（11）：224-229.

[6] 徐英，鐘寧江，黃碧玲，等.梅州市梅江區蔬菜質量安全追溯體系建設實踐與思考[J].現代園藝，2019，42（23）：195-196.