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基于物联网的果蔬产品溯源系统编码技术研究与实现

更新时间:2019-12-19 19:14:47 大小:3M 上传用户:xiaohei1810查看TA发布的资源 标签:物联网溯源系统编码技术 下载积分:1分 评价赚积分 (如何评价?) 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

针对生鲜果蔬种植分散、标准难以统一、溯源渠道不畅的问题,探索了1种企业与农户合作的模式,设计并开发了生鲜果蔬产品质量安全溯源系统。系统依据生鲜果蔬产品供应链特点,采用RFID标签与一维码、二维码相结合的混合编码模式,应用物联网、数据库等技术,开发了具有网络管理、条码打印、产品查询、智能手机管理等多功能的产品质量安全溯源系统。通过物联网技术,可自动采集环境信息,以及摄像头或手机拍摄的图像,上传至服务器,作为产品的原始信息。最终采用二维码溯源,实现果蔬产品在种植、收购、检测、加工等环节的信息追溯。这为果蔬生产建立了统一标准,为市场增强了产品透明度,形成一个具有3方满意及消费者参与监督、评价的溯源服务平台。

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江苏农业科学ꢀ 2016 年第 44 卷第 8 期  
濮永仙. 基于物联网的果蔬产品溯源系统编码技术研究与实现[J]. 江苏农业科学,2016,44(8):414 - 418.  
doi:10. 15889 / j. issn. 1002 - 1302. 2016. 08. 120  
基于物联网的果蔬产品溯源系统编码技术研究与实现  
濮永仙  
(德宏师范高等专科学校计算机科学系,云南德宏 678400)  
ꢀ ꢀ 摘要:针对生鲜果蔬种植分散标准难以统一溯源渠道不畅的问题,探索了 1 种企业与农户合作的模式,设计并  
开发了生鲜果蔬产品质量安全溯源系统系统依据生鲜果蔬产品供应链特点,采用 RFID 标签与一维码二维码相结  
合的混合编码模式,应用物联网数据库等技术,开发了具有网络管理条码打印产品查询智能手机管理等多功能的  
产品质量安全溯源系统通过物联网技术,可自动采集环境信息,以及摄像头或手机拍摄的图像,上传至服务器,作为  
产品的原始信息最终采用二维码溯源,实现果蔬产品在种植收购检测加工等环节的信息追溯这为果蔬生产建  
立了统一标准,为市场增强了产品透明度,形成一个具有 3 方满意及消费者参与监督评价的溯源服务平台。  
ꢀ ꢀ 关键词:果蔬;物联网;溯源系统;编码技术  
ꢀ ꢀ 中图分类号: S126ꢀ ꢀ 文献标志码: Aꢀ ꢀ 文章编号:1002 - 1302(2016)08 - 0414 - 05  
生鲜果蔬能为人体提供多种维生素,是人们每天的生活  
品可溯源溯源系统是指对商品从生产到销售各环节信息进  
行记录及存储,当产品出现质量问题时能够追溯到出现问题  
的环节,实施有针对性惩罚,必要时对产品召回,以此提高产  
必需品近年来,果蔬类产品安全事故频繁发生,某些生产  
运营商法律意识与卫生意识淡薄,滥用农药化肥等,致使  
产品中药物残留重金属等有害物质超标事件时有发生李  
克强总理在 2015 年的两会政府工作报告中提出,最严格  
的立法和监管保障食品安全全国人大代表郑杰认为,中  
国急需研究高效统一的编码标志,应用信息技术,完善食品溯  
源体系[1] ,使其在生产运输等环节有统一标志,使有问题食  
品质量的追溯信息系统[2]  
欧盟在 1997 年就开始研究农产品溯源系统[3] 2002  
年欧盟颁布了 178 / 2002 号法令,要求自 2004 年起在欧洲范  
围内销售的食品,要求能够被追溯。 2004 年美国颁布了食品  
安全跟踪条例,要求任何需加工运输等相关环节的企业都要  
建立食品流通全过程的记录[2] 日本除了制定相应的法规外,  
在零售阶段,还要求大部分超市安装产品溯源终端[4] 英国政  
府建立了基于互联网的家畜跟踪系统(CTS)[5] 国外在溯源  
系统研发方面有,在西红柿草莓马铃薯等[6 - 8] 的种植中,分  
别采用传感器机器人采集环境信息,进行农事操作(浇水施  
收稿日期:2016 - 02 - 01  
基金项目:云南省教育厅项目(编号:2013Y571)。  
作者简介:濮永仙(1975—),,副教授,主要研究方向为物联网农产  
品溯源智能农业系统。 E - mail:puyongxian115@ 163. com。  
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江苏农业科学ꢀ 2016 年第 44 卷第 8 期  
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肥等),并开发了相应的溯源信息管理系统。  
旦有问题的果蔬进入市场,其源头将无法定位因此,只有准  
确记录果蔬产品在每个环节的信息,当有问题时才能准确找  
到问题根源针对生鲜果蔬这类产品特性,其关键环节是基  
本质量控制收购标准运输管理及消费者权益等几个方面。  
创建的生鲜果蔬产品质量安全溯源系统,应包含产品标志数  
据库和信息传递 3 个基本要素本研究的溯源对象是生鲜的  
果蔬约 30 个品种,系统使用者分为企业管理员加盟的果蔬  
种植户和消费者共 3 。  
中国物品编码中心在 2007 年开始启动中国条码实施工  
,在上海武汉等地试行,2008 年提出要全面推行农产品可  
追溯系统[9 - 10] 国内的溯源系统研发起步较晚,但目前已有  
不少成果[11 - 17] 因我国机械化程度不高,果蔬种植乃以农户  
分散种植为主,这致使种植标准难以统一,整体质量难以保证,  
溯源渠道不通畅等问题虽然国内学者在食品安全方面进行  
了大量研究,但大多局限于定性讨论,针对生鲜果蔬溯源的较  
,尤其是对生产质量控制体系方面的溯源缺乏全面探讨。  
物联网是用射频识别(RFID)红外感应、GPS、无线通讯  
等技术,按照一定协议把不同的设备与互联网连接,实现物与  
人与物之间的信息交换,以实现对物体智能化的识别定  
跟踪监控管理的一种网络[18 - 19] 将物联网用于农产品  
安全问题追溯,能起到识别跟踪监控等作用本研究在借  
鉴国内外溯源基础上,根据我国生鲜果蔬种植特点,探讨了一  
种农户与企业合作的生产模式,采用 EPC、RFID、二维码及一  
维码的混合编码标志,应用物联网数据库等技术,构建了基  
于物联网的生鲜果蔬产品质量安全溯源系统这既为我国放  
养式生鲜果蔬生产提供统一标准,使果蔬产品在生产收购、  
加工等关键环节的质量得以控制,追溯问题果蔬有了源头,又  
有利于我国农业生产的标准化。  
1. 2ꢀ 溯源编码设计  
本研究依据EPC 电子产品编码、《EAN/ UCC 系统应用  
标识符农产品追溯编码导则信息分类和编码的基本  
原则与方法的相关规定,采用 RFID 识别与一维码二维码  
相结合的混合标签模式,作为生鲜果蔬产品溯源的信息载体,  
对种植收购加工运输仓储及追溯环节进行编码。 EPC 系  
统是由国际物品编码协会(GS1) 提出的一种新的编码规则,  
它与 EAN/ UCC 编码体系相兼容,具有容量大安全性好可  
扩展性强等特点[20 - 21] RFID 标签不受光线温湿度及其  
他恶劣自然环境的影响,因此生鲜果蔬产品在种植采摘等环  
节可用 RFID 进行标志在果蔬种植时将地块或农户编  
,利用 EPC 编码规则生成 1 个编码,并分配 RFID 标签,将  
作物的基本信息农事操作及无线传感器收集的信息都标志  
到其中收购时,工作人员只需扫描产品对应的射频卡,读取  
其中信息,对收购信息更新因一维码成本低,二维码具有编  
码容量大方便手机扫描等优点,在其他环节采用 EAN/ UCC  
规则与 QR 技术实现一维码与二维码标签进行标志生鲜果  
蔬产品在各环节的编码流程见图 1。  
1ꢀ 材料与方法  
1. 1ꢀ 溯源对象  
生鲜果蔬类产品,一般是由种农户种植采收后批量卖给  
销售商,再通过销售商进入市场,这就很难监控产品质量,一  
系统依据优化生产流程,在各关键环节增加数字化的同  
的考虑用于破坏 RFID 卡内信息)16 位的 CRC(循环冗余)  
校验码利用 EPC 编码信息规范中的 GID - 96 编码格式 24  
位十六进制标志,具体编码结构见图 2。 种植编码 = 产地代  
(6 ) + 管理者代码(2 ) + 种植项目代码(6 ) + 生产  
批号(8 )其中,地块划分以种植时间种植品种生产措  
施相对一致的地理区域为同一地块,产地编码由 6 位组成,前  
4 位为基地编号,2 位为该基地不同的地块编号批号用 8  
位表示,6 位标志种植日期,2 位标志顺序号其中,年的编码  
范围为 00 ~ 99,月的范围为 01 ~ 12,日的编码范围为 01 ~ 31。  
,将各种编码融为一体在流程中,每个编码必须具有承上  
启下的功能,至少承载相邻 2 个环节之间的信息,在数据库  
,相邻环节之间的信息采用关键字连接以下介绍各环节  
编码格式。  
1. 2. 1ꢀ 种植标至编码采用 RFID 标签技术对种植地块进  
行标志,并将每块种植地与数据库中的基本信息农事操作、  
环境信息等对应。 RFID 标签利用二进制数据存储个体标志  
信息,包括 3 个部分:96 EPC 、24 位的 Kill (出于安全  
1. 2. 2ꢀ 收购标志编码收购编码采用 GTIN - 14 编码结构,  
结合应用标识符(AI) 对生鲜果蔬编码,采用 GS1 - 128 条码  
万方数据  
该编码通过产地编码或交易号与种植编码标志间建立关联,  
在标签上能查到准确的种植信息其中,加工批号(AOT) 由  
加工 日期( 160123) 2位流水号组成,规定同一地块同  
标准打印,将其张贴到包装上的固定位置,具体格式见图 3。  

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