劉洋

摘要：清真牛羊產(chǎn)品行業(yè)是寧夏地區(qū)重點(diǎn)發(fā)展行業(yè)及特色產(chǎn)業(yè)，長(zhǎng)期來由于缺乏從牛羊養(yǎng)殖到最后產(chǎn)品的全程質(zhì)量溯源和清真信息平臺(tái)，嚴(yán)重妨礙了清真牛羊產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。在借鑒國內(nèi)外食品溯源技術(shù)基礎(chǔ)上，采用二維條碼技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，綜合設(shè)計(jì)了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的清真牛羊肉產(chǎn)品全程清真信息和質(zhì)量溯源系統(tǒng)。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用，對(duì)寧夏清真牛羊肉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

關(guān)鍵詞：食品安全；清真牛肉；清真羊肉；射頻識(shí)別；質(zhì)量溯源；二維碼；信息平臺(tái)構(gòu)建

中圖分類號(hào)： TS201.6；TS207.7文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2014）09-0265-03

收稿日期：2013-11-20

寧夏是我國唯一的大量穆斯林生活區(qū)，這里有獨(dú)特的、天然的清真優(yōu)勢(shì)資源。隨著我國對(duì)外貿(mào)易的日益擴(kuò)大，特別是與中亞國家的密切來往，寧夏清真肉食品已成為與伊斯蘭國家貿(mào)易的一項(xiàng)重要內(nèi)容[1]。寧夏畜牧業(yè)在近些年得到了很快的發(fā)展，早已成為寧夏農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱。但是近來的食品安全事件，如金華的火腿中含有敵敵畏、阜陽的有毒奶粉、沈陽的毒豆芽、臺(tái)灣塑化劑有毒食品、安徽的假牛肉以及雙匯瘦肉精等，嚴(yán)重傷害了消費(fèi)者的生理、心理健康，影響了人們的正常生活，打擊了人們對(duì)食品的信心[2-3]。食品的安全問題，早已引起了社會(huì)各階層的高度關(guān)注。因此，開展清真食品質(zhì)量溯源系統(tǒng)構(gòu)建研究十分必要。

1全過程清真牛羊肉溯源系統(tǒng)構(gòu)建

設(shè)計(jì)的清真牛羊肉溯源系統(tǒng)在表現(xiàn)層上分為兩部分：對(duì)內(nèi)辦公及對(duì)外展示。對(duì)外展示是將設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)展示給消費(fèi)者；對(duì)內(nèi)辦公則是建立一個(gè)操作平臺(tái)，這樣可以將養(yǎng)殖場(chǎng)信息、飼養(yǎng)過程信息、加工制作信息等及時(shí)上傳，存入企業(yè)端服務(wù)數(shù)據(jù)庫中，然后篩選重要數(shù)據(jù)上傳至溯源系統(tǒng)中心數(shù)據(jù)庫。從應(yīng)用層角度看，共分為五大應(yīng)用：養(yǎng)殖管理、加工管理、貯存管理、物流管理、預(yù)警管理，由支撐層中各個(gè)支撐模塊提供服務(wù)。其中養(yǎng)殖管理主要負(fù)責(zé)清真牛羊的養(yǎng)殖，記錄關(guān)鍵數(shù)據(jù)；加工管理則是記錄清真牛羊屠宰、加工中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)；貯存管理負(fù)責(zé)清真牛羊在倉儲(chǔ)環(huán)節(jié)中的流程；物流管理則是記錄產(chǎn)品在物流中的一系列數(shù)據(jù)；預(yù)警監(jiān)控是對(duì)牛羊養(yǎng)殖、產(chǎn)品生產(chǎn)及銷售過程進(jìn)行常規(guī)監(jiān)測(cè)，對(duì)可疑事件的狀態(tài)及可能的變動(dòng)進(jìn)行必要的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和判斷，當(dāng)事件的發(fā)展可能出現(xiàn)異常狀態(tài)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，并對(duì)目標(biāo)事件進(jìn)行調(diào)控，以消除危機(jī)。通過射頻識(shí)別（RFID）電子標(biāo)簽，將上述5個(gè)應(yīng)用層的數(shù)據(jù)連接起來，為接下來的產(chǎn)品溯源系統(tǒng)提供有效的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)服務(wù)層由2種數(shù)據(jù)構(gòu)成，即非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)記錄的是現(xiàn)有系統(tǒng)流程之外的其他數(shù)據(jù)，是為系統(tǒng)升級(jí)服務(wù)的，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)則是為整個(gè)溯源系統(tǒng)服務(wù)的。整個(gè)系統(tǒng)是通過API、Web服務(wù)等提供對(duì)外接口，消費(fèi)者可以通過多種方式進(jìn)行產(chǎn)品溯源查詢。系統(tǒng)設(shè)計(jì)在政府管理下，依據(jù)法律、法規(guī)及其他規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。本研究設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框架如圖1所示。

2全過程清真牛羊肉溯源系統(tǒng)的構(gòu)成要素

本研究設(shè)計(jì)的全過程清真牛羊肉溯源系統(tǒng)包括6個(gè)子系統(tǒng)：清真牛羊飼養(yǎng)系統(tǒng)、運(yùn)輸管理系統(tǒng)、清真產(chǎn)品加工制作管理與產(chǎn)品質(zhì)量溯源系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)查詢系統(tǒng)、短信息查詢系統(tǒng)及二維碼掃描查詢系統(tǒng)。

2.1清真養(yǎng)殖管理系統(tǒng)

清真養(yǎng)殖管理系統(tǒng)軟件以RFID技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)為支撐，以養(yǎng)殖場(chǎng)的牛羊基本數(shù)據(jù)和養(yǎng)殖檔案數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)從購入牛羊、入欄、飼喂、疾病防疫到檢疫、出欄等生產(chǎn)流程進(jìn)行電子化管理，監(jiān)控生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)保證科學(xué)規(guī)范養(yǎng)殖，同時(shí)滿足企業(yè)日常管理的需要，為實(shí)現(xiàn)清真產(chǎn)品可追溯打下基礎(chǔ)。具體做法如下：凡是參加本平臺(tái)的下屬企業(yè)都要嚴(yán)格按照制定的標(biāo)準(zhǔn)流程精確地搜集、匯總、篩選重要信息，核對(duì)無誤后通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)的上傳給系統(tǒng)管理員，再由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理員將收到的信息再次匯總并輸入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，從而完成系統(tǒng)環(huán)節(jié)中信息的收集、匯總和上傳工作；數(shù)據(jù)中心再將所有數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、分類放入養(yǎng)殖場(chǎng)管理系統(tǒng)；最終與檢疫檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)可疑數(shù)據(jù)，再組織專家進(jìn)行評(píng)估、分析，并及時(shí)發(fā)布警情，完成監(jiān)控。其余數(shù)據(jù)，如法規(guī)政策、企業(yè)信息、檢疫檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、國內(nèi)外認(rèn)證等，需要不斷進(jìn)行收集、更新，保證數(shù)據(jù)的時(shí)效性，為大平臺(tái)服務(wù)。

2.2運(yùn)輸管理系統(tǒng)

運(yùn)輸工具要使用符合我國及國際清真食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求的冷凍、冷藏車或保溫車，運(yùn)輸途中不能與有害的、有氣味的、有毒的及其他穆斯林禁忌物品混放。在運(yùn)輸過程中，要對(duì)可疑事件的狀態(tài)及其可能發(fā)生的變動(dòng)及時(shí)的作風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和判斷，事件的發(fā)展可能會(huì)出現(xiàn)異常時(shí)發(fā)出警報(bào)，并對(duì)目標(biāo)事件進(jìn)行調(diào)控，以消除危機(jī)。

2.3清真牛羊肉加工標(biāo)準(zhǔn)化管理與質(zhì)量溯源系統(tǒng)

本系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、EAN/UCC-128 條碼及二維碼技術(shù)為支撐，以屠宰場(chǎng)的牛羊基本數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)屠宰場(chǎng)從牛羊入場(chǎng)、牛羊電子標(biāo)簽轉(zhuǎn)換、牛羊檢疫、屠宰到裝箱、出庫等生產(chǎn)流程進(jìn)行電子化管理。系統(tǒng)在屠宰過程中監(jiān)控屠宰人員和屠宰方式，保證產(chǎn)品符合清真食用要求；同時(shí)系統(tǒng)采用GMP、HACCP和ISO9001等質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制嚴(yán)格控制屠宰、加工的流程和環(huán)境，保證加工的各個(gè)環(huán)節(jié)高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量[4]。如果發(fā)生食品質(zhì)量安全問題，則可以快速地追溯有問題食品的源頭，及時(shí)有效地收回劣質(zhì)產(chǎn)品；系統(tǒng)采用B/S和C/S 2種模式。銀川市管理平臺(tái)和相關(guān)業(yè)務(wù)子系統(tǒng)均采用 B/S 模式，由銀川市管理平臺(tái)集中分配密碼和賬號(hào)；批發(fā)市場(chǎng)的結(jié)算終端采用C/S模式；零售市場(chǎng)也采用C/S模式。老百姓可以在Web頁面上輸入所購買的牛羊肉產(chǎn)品包裝袋上的條形碼進(jìn)行溯源查詢。

2.4互聯(lián)網(wǎng)查詢系統(tǒng)

在有網(wǎng)絡(luò)的地方，通過計(jì)算機(jī)輸入牛羊產(chǎn)品的編號(hào)后，計(jì)算機(jī)將列出從養(yǎng)殖到屠宰到運(yùn)輸?shù)阶詈螽a(chǎn)品的所有關(guān)鍵信息。

2.5短信自動(dòng)查詢發(fā)送系統(tǒng)

基于當(dāng)前手機(jī)用戶的廣泛性和普及性，系統(tǒng)利用GSM、CDMA和3G技術(shù)，實(shí)現(xiàn)接收到查詢短信后，自動(dòng)根據(jù)牛羊編號(hào)檢查數(shù)據(jù)庫，并把牛羊的質(zhì)量安全信息發(fā)送到查詢手機(jī)上。消費(fèi)者也可以通過語音提示在系統(tǒng)中輸入牛羊編號(hào)，系統(tǒng)自動(dòng)的將查詢結(jié)果發(fā)到手機(jī)上。endprint

2.6二維條形碼查詢系統(tǒng)

屠宰加工企業(yè)在牛羊肉產(chǎn)品包裝盒上粘貼有可防偽、信息量大的二維碼。在零售終端，老百姓可以現(xiàn)場(chǎng)使用具有二維碼掃描功能的智能手機(jī)追溯牛羊肉產(chǎn)品的質(zhì)量信息和清真信息。一旦發(fā)現(xiàn)問題，可以及時(shí)、直接地向有關(guān)部門反映。

3全過程清真牛羊肉溯源系統(tǒng)運(yùn)行的技術(shù)支持

3.1無線射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)應(yīng)用

RFID技術(shù)是一種無需接觸就能自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)的技術(shù)，它的原理是通過射頻信號(hào)來識(shí)別目標(biāo)并獲取其相關(guān)數(shù)據(jù)，它最大優(yōu)點(diǎn)是能透過霧、冰、雪、塵垢和涂料等惡劣環(huán)境而閱讀標(biāo)簽，且閱讀速度很快[5]。在牛羊養(yǎng)殖場(chǎng)，給每頭牛羊戴上RFID射頻電子標(biāo)簽，RFID標(biāo)志可記載牛羊的母本、購入時(shí)間和地點(diǎn)、養(yǎng)殖周期、喂養(yǎng)的飼草料、治療情況及防疫、檢疫、運(yùn)輸和離場(chǎng)等環(huán)節(jié)的關(guān)鍵信息，通過RFID讀寫設(shè)備將數(shù)據(jù)匯總至中央服務(wù)器。在屠宰場(chǎng)通過手持設(shè)備讀取動(dòng)物標(biāo)簽，如果牲畜檢疫合格，將電子標(biāo)簽的編碼轉(zhuǎn)換到產(chǎn)品標(biāo)簽上，準(zhǔn)予屠宰并將牛羊肉產(chǎn)品信息導(dǎo)入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫。在加工分割的過程中，打印EAN/UCC-128追溯碼和二維碼標(biāo)志粘貼在包裝物上，并將數(shù)據(jù)匯總到中央服務(wù)器。消費(fèi)者在購買牛羊肉產(chǎn)品獲得追溯碼后，通過短信、網(wǎng)絡(luò)、電話可以追溯到本產(chǎn)品的關(guān)鍵信息。圖2為基于RFID技術(shù)的流程框架圖。

考慮數(shù)據(jù)庫的安全、通用性，選用甲骨文公司的oracle數(shù)據(jù)庫[6]。它的優(yōu)點(diǎn)是擴(kuò)展性強(qiáng)、可用性強(qiáng)、穩(wěn)定性強(qiáng)和數(shù)據(jù)安全性強(qiáng)。

3.2牛羊肉活體編碼設(shè)計(jì)

根據(jù)中國農(nóng)業(yè)部《畜禽標(biāo)識(shí)和養(yǎng)殖檔案管理辦法》要求，對(duì)禽畜的標(biāo)識(shí)必須遵行一禽一標(biāo)，并且編碼應(yīng)具有唯一性。禽畜的編碼是由活體順序號(hào)、縣級(jí)行政區(qū)域代碼和禽畜活體種類代碼這15位數(shù)字組成（圖3）。第1位數(shù)字表示畜禽活體種類代碼；然后的6位數(shù)字表示養(yǎng)殖場(chǎng)所屬的縣（市）級(jí)行政區(qū)域的代碼，它們須遵循GB/T 2260—2007《中華人民共和國行政區(qū)劃代碼》[7]；剩下的8位數(shù)字表示同一行政區(qū)域內(nèi)同一禽畜的順位號(hào)。

3.3牛羊肉溯源條碼設(shè)計(jì)

在本系統(tǒng)中，牛羊肉產(chǎn)品的追溯碼采用EAN·UCC-128條碼，使用須依據(jù)GB/T 15425—2002《EAN·UCC系統(tǒng) 128條碼》[8]標(biāo)準(zhǔn)中要求的應(yīng)用標(biāo)志符進(jìn)行。

3.4牛羊肉防偽碼設(shè)計(jì)

一維條碼是由一組空、條及相應(yīng)的字符組成。一維條碼工作原理是通過掃描，然后在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中獲取事先保存的與條碼相對(duì)應(yīng)的信息，其缺點(diǎn)是僅能標(biāo)志商品，而不能詳細(xì)的敘述商品，且依賴電腦數(shù)據(jù)庫，當(dāng)在沒有系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫或沒有網(wǎng)絡(luò)的地方，一維條碼就不適用，因此，本系統(tǒng)選用大容量、抗磨損和高密度的二維條形碼來防偽[9-11]。在牛羊屠宰加工后，在產(chǎn)品包裝袋、盒上張貼二維條碼，能有效地進(jìn)行產(chǎn)品宣傳和防偽，而且在沒有電腦網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候可以便于手機(jī)用戶使用。

3.5數(shù)據(jù)同步性

本系統(tǒng)包含了清真牛羊從養(yǎng)殖到最后產(chǎn)品的整個(gè)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)需滿足消費(fèi)者在任意時(shí)刻、任意地點(diǎn)進(jìn)行溯源查詢的需求，因此需要整個(gè)數(shù)據(jù)能及時(shí)的更新，并且能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用前端和后端服務(wù)器之間數(shù)據(jù)同步。本系統(tǒng)采用基socket通信的數(shù)據(jù)同步方法[12]。socket數(shù)據(jù)是通過“套接字”形式的字符流實(shí)現(xiàn)向網(wǎng)絡(luò)應(yīng)答或發(fā)出請(qǐng)求，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，通信雙方必須在約定的數(shù)據(jù)單元格式下進(jìn)行數(shù)據(jù)的解釋和封裝。

4結(jié)語

本研究通過對(duì)EAN·UCC-128 碼、二維條形碼、RFID技術(shù)和GSM、CDMA技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的探討，構(gòu)建了全程清真牛羊肉質(zhì)量溯源系統(tǒng)。消費(fèi)者和監(jiān)管部門可以通過網(wǎng)絡(luò)、短信、電話及具有二維碼掃描功能的智能手機(jī)等形式，對(duì)牛羊肉飼養(yǎng)及其產(chǎn)品生產(chǎn)、加工及銷售的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，進(jìn)行全程質(zhì)量和清真溯源。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)將會(huì)解決牛羊養(yǎng)殖、屠宰和加工企業(yè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集和發(fā)布難的問題，具有一定的創(chuàng)新性和實(shí)用價(jià)值。

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2.6二維條形碼查詢系統(tǒng)

屠宰加工企業(yè)在牛羊肉產(chǎn)品包裝盒上粘貼有可防偽、信息量大的二維碼。在零售終端，老百姓可以現(xiàn)場(chǎng)使用具有二維碼掃描功能的智能手機(jī)追溯牛羊肉產(chǎn)品的質(zhì)量信息和清真信息。一旦發(fā)現(xiàn)問題，可以及時(shí)、直接地向有關(guān)部門反映。

3全過程清真牛羊肉溯源系統(tǒng)運(yùn)行的技術(shù)支持

3.1無線射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)應(yīng)用

RFID技術(shù)是一種無需接觸就能自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)的技術(shù)，它的原理是通過射頻信號(hào)來識(shí)別目標(biāo)并獲取其相關(guān)數(shù)據(jù)，它最大優(yōu)點(diǎn)是能透過霧、冰、雪、塵垢和涂料等惡劣環(huán)境而閱讀標(biāo)簽，且閱讀速度很快[5]。在牛羊養(yǎng)殖場(chǎng)，給每頭牛羊戴上RFID射頻電子標(biāo)簽，RFID標(biāo)志可記載牛羊的母本、購入時(shí)間和地點(diǎn)、養(yǎng)殖周期、喂養(yǎng)的飼草料、治療情況及防疫、檢疫、運(yùn)輸和離場(chǎng)等環(huán)節(jié)的關(guān)鍵信息，通過RFID讀寫設(shè)備將數(shù)據(jù)匯總至中央服務(wù)器。在屠宰場(chǎng)通過手持設(shè)備讀取動(dòng)物標(biāo)簽，如果牲畜檢疫合格，將電子標(biāo)簽的編碼轉(zhuǎn)換到產(chǎn)品標(biāo)簽上，準(zhǔn)予屠宰并將牛羊肉產(chǎn)品信息導(dǎo)入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫。在加工分割的過程中，打印EAN/UCC-128追溯碼和二維碼標(biāo)志粘貼在包裝物上，并將數(shù)據(jù)匯總到中央服務(wù)器。消費(fèi)者在購買牛羊肉產(chǎn)品獲得追溯碼后，通過短信、網(wǎng)絡(luò)、電話可以追溯到本產(chǎn)品的關(guān)鍵信息。圖2為基于RFID技術(shù)的流程框架圖。

考慮數(shù)據(jù)庫的安全、通用性，選用甲骨文公司的oracle數(shù)據(jù)庫[6]。它的優(yōu)點(diǎn)是擴(kuò)展性強(qiáng)、可用性強(qiáng)、穩(wěn)定性強(qiáng)和數(shù)據(jù)安全性強(qiáng)。

3.2牛羊肉活體編碼設(shè)計(jì)

根據(jù)中國農(nóng)業(yè)部《畜禽標(biāo)識(shí)和養(yǎng)殖檔案管理辦法》要求，對(duì)禽畜的標(biāo)識(shí)必須遵行一禽一標(biāo)，并且編碼應(yīng)具有唯一性。禽畜的編碼是由活體順序號(hào)、縣級(jí)行政區(qū)域代碼和禽畜活體種類代碼這15位數(shù)字組成（圖3）。第1位數(shù)字表示畜禽活體種類代碼；然后的6位數(shù)字表示養(yǎng)殖場(chǎng)所屬的縣（市）級(jí)行政區(qū)域的代碼，它們須遵循GB/T 2260—2007《中華人民共和國行政區(qū)劃代碼》[7]；剩下的8位數(shù)字表示同一行政區(qū)域內(nèi)同一禽畜的順位號(hào)。

3.3牛羊肉溯源條碼設(shè)計(jì)

在本系統(tǒng)中，牛羊肉產(chǎn)品的追溯碼采用EAN·UCC-128條碼，使用須依據(jù)GB/T 15425—2002《EAN·UCC系統(tǒng) 128條碼》[8]標(biāo)準(zhǔn)中要求的應(yīng)用標(biāo)志符進(jìn)行。

3.4牛羊肉防偽碼設(shè)計(jì)

一維條碼是由一組空、條及相應(yīng)的字符組成。一維條碼工作原理是通過掃描，然后在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中獲取事先保存的與條碼相對(duì)應(yīng)的信息，其缺點(diǎn)是僅能標(biāo)志商品，而不能詳細(xì)的敘述商品，且依賴電腦數(shù)據(jù)庫，當(dāng)在沒有系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫或沒有網(wǎng)絡(luò)的地方，一維條碼就不適用，因此，本系統(tǒng)選用大容量、抗磨損和高密度的二維條形碼來防偽[9-11]。在牛羊屠宰加工后，在產(chǎn)品包裝袋、盒上張貼二維條碼，能有效地進(jìn)行產(chǎn)品宣傳和防偽，而且在沒有電腦網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候可以便于手機(jī)用戶使用。

3.5數(shù)據(jù)同步性

本系統(tǒng)包含了清真牛羊從養(yǎng)殖到最后產(chǎn)品的整個(gè)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)需滿足消費(fèi)者在任意時(shí)刻、任意地點(diǎn)進(jìn)行溯源查詢的需求，因此需要整個(gè)數(shù)據(jù)能及時(shí)的更新，并且能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用前端和后端服務(wù)器之間數(shù)據(jù)同步。本系統(tǒng)采用基socket通信的數(shù)據(jù)同步方法[12]。socket數(shù)據(jù)是通過“套接字”形式的字符流實(shí)現(xiàn)向網(wǎng)絡(luò)應(yīng)答或發(fā)出請(qǐng)求，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，通信雙方必須在約定的數(shù)據(jù)單元格式下進(jìn)行數(shù)據(jù)的解釋和封裝。

4結(jié)語

本研究通過對(duì)EAN·UCC-128 碼、二維條形碼、RFID技術(shù)和GSM、CDMA技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的探討，構(gòu)建了全程清真牛羊肉質(zhì)量溯源系統(tǒng)。消費(fèi)者和監(jiān)管部門可以通過網(wǎng)絡(luò)、短信、電話及具有二維碼掃描功能的智能手機(jī)等形式，對(duì)牛羊肉飼養(yǎng)及其產(chǎn)品生產(chǎn)、加工及銷售的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，進(jìn)行全程質(zhì)量和清真溯源。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)將會(huì)解決牛羊養(yǎng)殖、屠宰和加工企業(yè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集和發(fā)布難的問題，具有一定的創(chuàng)新性和實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]李文信，王瑜，東梅，等. 清真牛羊肉質(zhì)量安全的全方位、多層次管理體系構(gòu)建研究[J]. 食品科學(xué)，2011，32（23）：358-363.

[2]周仲芳，游洪，王彭軍. RFID技術(shù)在進(jìn)出境動(dòng)物檢驗(yàn)檢疫工作中的應(yīng)用初探[J]. 中國檢驗(yàn)檢疫，2007（1）：14-15.

[3]Yang Y S，Bao W X. The designation and implementation of halal beef wholly quality traceability system[J]. IFIP Advances in Information and Communication Technology，2011，346：464-472.

[4]許建軍，高勝普. 食品安全預(yù)警數(shù)據(jù)分析體系構(gòu)建研究[J]. 中國食品學(xué)報(bào)，2011，11（2）：169-172.

[5]鄭同超. 牛肉安全生產(chǎn)加工全過程質(zhì)量跟蹤與追溯信息管理系統(tǒng)研發(fā)[D]. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2006.

[6]湯智超. 長(zhǎng)春市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全溯源系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 長(zhǎng)春：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

[7]GB/T 2260—2007中華人民共和國行政區(qū)劃代碼[S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

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[9]王永紅.農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯平臺(tái)持久化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（11）：309-313.

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[11]王永紅.農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯平臺(tái)中QR Code的研究與應(yīng)用[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（12）：314-317.

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2.6二維條形碼查詢系統(tǒng)

屠宰加工企業(yè)在牛羊肉產(chǎn)品包裝盒上粘貼有可防偽、信息量大的二維碼。在零售終端，老百姓可以現(xiàn)場(chǎng)使用具有二維碼掃描功能的智能手機(jī)追溯牛羊肉產(chǎn)品的質(zhì)量信息和清真信息。一旦發(fā)現(xiàn)問題，可以及時(shí)、直接地向有關(guān)部門反映。

3全過程清真牛羊肉溯源系統(tǒng)運(yùn)行的技術(shù)支持

3.1無線射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)應(yīng)用

RFID技術(shù)是一種無需接觸就能自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)的技術(shù)，它的原理是通過射頻信號(hào)來識(shí)別目標(biāo)并獲取其相關(guān)數(shù)據(jù)，它最大優(yōu)點(diǎn)是能透過霧、冰、雪、塵垢和涂料等惡劣環(huán)境而閱讀標(biāo)簽，且閱讀速度很快[5]。在牛羊養(yǎng)殖場(chǎng)，給每頭牛羊戴上RFID射頻電子標(biāo)簽，RFID標(biāo)志可記載牛羊的母本、購入時(shí)間和地點(diǎn)、養(yǎng)殖周期、喂養(yǎng)的飼草料、治療情況及防疫、檢疫、運(yùn)輸和離場(chǎng)等環(huán)節(jié)的關(guān)鍵信息，通過RFID讀寫設(shè)備將數(shù)據(jù)匯總至中央服務(wù)器。在屠宰場(chǎng)通過手持設(shè)備讀取動(dòng)物標(biāo)簽，如果牲畜檢疫合格，將電子標(biāo)簽的編碼轉(zhuǎn)換到產(chǎn)品標(biāo)簽上，準(zhǔn)予屠宰并將牛羊肉產(chǎn)品信息導(dǎo)入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫。在加工分割的過程中，打印EAN/UCC-128追溯碼和二維碼標(biāo)志粘貼在包裝物上，并將數(shù)據(jù)匯總到中央服務(wù)器。消費(fèi)者在購買牛羊肉產(chǎn)品獲得追溯碼后，通過短信、網(wǎng)絡(luò)、電話可以追溯到本產(chǎn)品的關(guān)鍵信息。圖2為基于RFID技術(shù)的流程框架圖。

考慮數(shù)據(jù)庫的安全、通用性，選用甲骨文公司的oracle數(shù)據(jù)庫[6]。它的優(yōu)點(diǎn)是擴(kuò)展性強(qiáng)、可用性強(qiáng)、穩(wěn)定性強(qiáng)和數(shù)據(jù)安全性強(qiáng)。

3.2牛羊肉活體編碼設(shè)計(jì)

根據(jù)中國農(nóng)業(yè)部《畜禽標(biāo)識(shí)和養(yǎng)殖檔案管理辦法》要求，對(duì)禽畜的標(biāo)識(shí)必須遵行一禽一標(biāo)，并且編碼應(yīng)具有唯一性。禽畜的編碼是由活體順序號(hào)、縣級(jí)行政區(qū)域代碼和禽畜活體種類代碼這15位數(shù)字組成（圖3）。第1位數(shù)字表示畜禽活體種類代碼；然后的6位數(shù)字表示養(yǎng)殖場(chǎng)所屬的縣（市）級(jí)行政區(qū)域的代碼，它們須遵循GB/T 2260—2007《中華人民共和國行政區(qū)劃代碼》[7]；剩下的8位數(shù)字表示同一行政區(qū)域內(nèi)同一禽畜的順位號(hào)。

3.3牛羊肉溯源條碼設(shè)計(jì)

在本系統(tǒng)中，牛羊肉產(chǎn)品的追溯碼采用EAN·UCC-128條碼，使用須依據(jù)GB/T 15425—2002《EAN·UCC系統(tǒng) 128條碼》[8]標(biāo)準(zhǔn)中要求的應(yīng)用標(biāo)志符進(jìn)行。

3.4牛羊肉防偽碼設(shè)計(jì)

一維條碼是由一組空、條及相應(yīng)的字符組成。一維條碼工作原理是通過掃描，然后在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中獲取事先保存的與條碼相對(duì)應(yīng)的信息，其缺點(diǎn)是僅能標(biāo)志商品，而不能詳細(xì)的敘述商品，且依賴電腦數(shù)據(jù)庫，當(dāng)在沒有系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫或沒有網(wǎng)絡(luò)的地方，一維條碼就不適用，因此，本系統(tǒng)選用大容量、抗磨損和高密度的二維條形碼來防偽[9-11]。在牛羊屠宰加工后，在產(chǎn)品包裝袋、盒上張貼二維條碼，能有效地進(jìn)行產(chǎn)品宣傳和防偽，而且在沒有電腦網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候可以便于手機(jī)用戶使用。

3.5數(shù)據(jù)同步性

本系統(tǒng)包含了清真牛羊從養(yǎng)殖到最后產(chǎn)品的整個(gè)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)需滿足消費(fèi)者在任意時(shí)刻、任意地點(diǎn)進(jìn)行溯源查詢的需求，因此需要整個(gè)數(shù)據(jù)能及時(shí)的更新，并且能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用前端和后端服務(wù)器之間數(shù)據(jù)同步。本系統(tǒng)采用基socket通信的數(shù)據(jù)同步方法[12]。socket數(shù)據(jù)是通過“套接字”形式的字符流實(shí)現(xiàn)向網(wǎng)絡(luò)應(yīng)答或發(fā)出請(qǐng)求，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，通信雙方必須在約定的數(shù)據(jù)單元格式下進(jìn)行數(shù)據(jù)的解釋和封裝。

4結(jié)語

本研究通過對(duì)EAN·UCC-128 碼、二維條形碼、RFID技術(shù)和GSM、CDMA技術(shù)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的探討，構(gòu)建了全程清真牛羊肉質(zhì)量溯源系統(tǒng)。消費(fèi)者和監(jiān)管部門可以通過網(wǎng)絡(luò)、短信、電話及具有二維碼掃描功能的智能手機(jī)等形式，對(duì)牛羊肉飼養(yǎng)及其產(chǎn)品生產(chǎn)、加工及銷售的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，進(jìn)行全程質(zhì)量和清真溯源。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)將會(huì)解決牛羊養(yǎng)殖、屠宰和加工企業(yè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集和發(fā)布難的問題，具有一定的創(chuàng)新性和實(shí)用價(jià)值。

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