摘 要: 基于RFID物聯(lián)網的生豬溯源系統(tǒng),是以信息共享為最終目的,面向企業(yè)、消費者和政府監(jiān)管部門的服務平臺。通過應用RFID物聯(lián)網,對豬肉產品在供應鏈各個環(huán)節(jié)的信息進行跟蹤,為豬肉產品的可追溯提供強大的數據支持。介紹了生豬行業(yè)背景和生豬溯源系統(tǒng)的概況以及國內外發(fā)展現狀,重點研究了生豬溯源系統(tǒng)的總體架構以及系統(tǒng)的設計與實現,描述了生豬溯源系統(tǒng)的具體應用。
關鍵詞: 生豬溯源;射頻識別;豬肉
1 生豬溯源系統(tǒng)
1.1 生豬肉品質量信息溯源系統(tǒng)
生豬肉品質量信息溯源系統(tǒng)是面對管理轄區(qū)內的生豬養(yǎng)殖場、定點屠宰場、冷鏈運輸環(huán)節(jié)、肉品批發(fā)市場、農貿市場的肉品攤位、大型超市和大賣場、餐飲企業(yè)和定點單位的生豬及肉制品的質量安全可追溯系統(tǒng)。系統(tǒng)利用綁定在生豬以及豬肉上的RFID電子標簽與供應鏈上各業(yè)務用戶不同IC身份卡信息相關聯(lián),通過無線傳輸技術實時上傳供應鏈上豬肉的流向變化到中心數據庫,各業(yè)務用戶按權限登錄平臺系統(tǒng)可以隨時獲取自身在政府數據中心存儲的每日業(yè)務數據。
基于RFID物聯(lián)網的生豬溯源系統(tǒng),是以信息共享為最終目的,面向企業(yè)、消費者和政府監(jiān)管部門的服務平臺,通過應用RFID物聯(lián)網,對豬肉產品在供應鏈各個環(huán)節(jié)的信息進行跟蹤,為豬肉產品的可追溯提供強大的數據支持。
1.2 豬肉溯源監(jiān)管系統(tǒng)國內外研究現狀
(1)成都市豬肉質量安全溯源系統(tǒng)
該豬肉質量安全溯源監(jiān)管系統(tǒng)是第一個基于成都云計算平臺成功部署的電子政務應用[1],系統(tǒng)可對豬肉制品整個供應鏈提供信息服務,對包括養(yǎng)殖、加工、流通和銷售在內的各個環(huán)節(jié),實現有效的數據跟蹤和實時的監(jiān)管決策,自2009年8月正式上線以來,已經穩(wěn)定運行了2 000多個小時;目前所有進入成都市中心城區(qū)的白條豬基本都綁定了溯源芯片、進入系統(tǒng)監(jiān)管范圍,可以實時追溯其產地、來源、渠道以及檢疫流程。
(2)國外研究
從20世紀90年代開始,沿生產鏈追溯肉類食品的安全可靠性,引起了世界范圍內不同經濟體的關注。如歐盟在2000~2002年立項資助了24家包括進口商、加工商、出口商和研究院(所)代表參加的“水產品溯源”項目[2]。其目標是為生產鏈的可追溯性確認信息的需求,并為溯源數據的電子收集與發(fā)布形成自愿的工業(yè)標準。這些資源的標準成為歐盟2005年強制的追溯要求的依據。FREDENKSON T L[3]等為丹麥的鮮水產品供應鏈利用條形碼技術和列貨運包裝箱代碼(SSCC)開發(fā)了水產品溯源系統(tǒng),該系統(tǒng)可確認每一貨源單元和跟蹤每個派送產品,成功地顯示了溯源的內涵。
2 系統(tǒng)總體架構
2.1 系統(tǒng)設計
針對生豬肉品安全監(jiān)管特點,本系統(tǒng)分手持RFID讀寫器、數據處理軟件和網站3個部分。前端連接RFID讀寫器掃描豬肉耳標,掃描所得的數據上傳到數據處理軟件中存儲和處理,并將數據通過溯源網站開放,供用戶查詢溯源信息。生豬溯源管理系統(tǒng)用例圖如圖1所示。
2.2 體系結構
軟件體系結構是描述某一特定應用領域中系統(tǒng)組織方式的慣用模式。目前流行的數據庫軟件開發(fā)模式中,軟件體系結構有C/S結構、B/S結構和C/S與B/S混合結構3種[4]。軟件體系結構的設計和選擇,直接影響到最終系統(tǒng)軟件的使用和維護工作。豬肉食品安全溯源管理系統(tǒng)采用B/S和C/S混合模式的軟件體系結構進行設計,在RFID讀寫器和數據處理軟件端采用C/S架構,使數據處理更加快捷方便;在溯源網站端采用B/S架構。軟件體系結構如圖2所示。
3 系統(tǒng)設計與實現
3.1 系統(tǒng)功能模塊設計
溯源管理系統(tǒng)模塊分為豬只飼養(yǎng)管理、豬只檢疫、豬只屠宰3個子模塊,外加一個溯源網站模塊。飼養(yǎng)管理模塊首先對進入豬場的仔豬信息進行登記,在飼養(yǎng)過程中要及時提交并記錄喂養(yǎng)飼料信息、疾病及其防治信息;豬只檢疫模塊提交豬只檢疫所使用的疫苗信息;豬只屠宰模塊提供豬只屠宰場信息以及負責將豬只養(yǎng)殖、檢疫、屠宰信息與豬肉標牌關聯(lián)。系統(tǒng)的功能模塊如圖3所示。
(1)豬只飼養(yǎng)模塊:豬只飼養(yǎng)模塊主要利用RFID讀寫器在豬只耳標中寫入豬只從出生到出欄整個過程中飼養(yǎng)情況信息。需要采集的信息包括母豬品種、出生日期、飼料名稱、飼料量、飼養(yǎng)農場信息,并將這些信息上傳到中心數據庫。
(2)豬只檢疫模塊:檢疫人員能通過豬只檢疫模塊讀取豬只相關信息,并根據讀取的信息對豬只進行檢疫。需要采集的信息包括檢疫人員姓名、疫苗名稱、檢疫日期,采集的信息寫入豬只耳標RFID,并且上傳到中心數據庫,與豬只飼養(yǎng)信息關聯(lián)。
(3)豬只屠宰管理:主要是為了采集屠宰場內豬只信息,包括屠宰場名稱、屠宰日期,采集的信息上傳到中心數據庫,并且與豬只耳標內的飼養(yǎng)信息、檢疫信息關聯(lián),一起寫入豬肉標牌,供以后溯源查詢使用。
(4)溯源查詢網站:經過飼養(yǎng)模塊、檢疫模塊、屠宰模塊處理之后的信息存儲在中心數據庫和豬肉標牌內,用戶購買到肉制品之后,通過豬肉標牌上的ID號查詢溯源網站,可以查詢到記錄的飼養(yǎng)、檢疫、屠宰信息。
3.2 系統(tǒng)詳細設計
(1)數據存儲結構
?、亠曫B(yǎng)信息如表1所示。飼養(yǎng)信息記錄生豬飼養(yǎng)場地和畜種等信息,供溯源查詢時確定生豬起源使用。
②檢疫信息如表2所示。檢疫信息表記錄生豬檢疫疫苗情況及檢疫時間,供溯源查詢時確定檢疫信息使用。
?、弁涝仔畔⑷绫?所示。屠宰信息表記錄豬只屠宰場、屠宰時間和豬肉標牌信息,供溯源查詢時確定屠宰信息使用。
(2)流程
豬只飼養(yǎng)、檢疫、屠宰流程如圖4~圖6所示,這些流程是為了以后的溯源查詢提供數據源。溯源查詢流程圖如圖7所示,描述豬肉顧客溯源查詢過程。
4 生豬溯源管理系統(tǒng)應用
生豬溯源管理系統(tǒng)部署在養(yǎng)殖場、屠宰場、豬肉超市等地[5]。養(yǎng)殖場豬出生之后必須佩帶RFID耳標,標示豬只養(yǎng)殖信息和檢疫信息;屠宰場將耳標信息轉移到豬肉標牌上;超市顧客可以通過豬肉標牌上的豬肉ID查詢溯源網站,查到豬只的詳細信息[6]。
參考文獻
[1] 農博畜牧.國內首個“云計算”豬肉質量監(jiān)管系統(tǒng).http://animal.aweb.com.cn/2010/1216/3114110135190.shtml.
[2] THOMPSON M,SYLVIA G,MORRISSEY M T.Seafood traceability in the United States:current,trends,system andpotential applications[J].Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety,2005(1):1-7.
[3] FREDENKSON T L,HUSS H H,AABOUCH L,GRAM L.Assessment and management of seafood safety and quality[R].FAO Fisheries Technical Paper 444.Rome:Food and Agri-culture Organization of the United Nations,2004.
[4] 周鋁,王全春,曹志勇,等.基于PDA的生豬溯源管理系統(tǒng)設計與實現[J].安徽農業(yè)科學,2010,38(24):24-29.
[5] 熊本海,傅潤亭,林兆輝,等.生豬及其產品從農場到餐桌質量溯源解決方案——以天津市為例[J].中國農業(yè)科學,2009,42(1):230-237
[6] 熊本海,羅清堯,楊亮,等.基于3G技術的生豬及其肉制品溯源移動系統(tǒng)的開發(fā)[J].農業(yè)工程學報,2012,28(15):55-59.