物聯(lián)網(wǎng)ONS地址解析在食品安全追溯中的應用

楊博+周廣軍+章學周+胡冶

摘 要：基于十余年的食品安全追溯體系建設經驗，中國食品質量安全可追溯體系建設在制度、標準和試點示范方面取得了一定的成果，但同時也顯現(xiàn)出諸多困境，成為制約我國食品安全可追溯體系繼續(xù)健全發(fā)展的瓶頸。中國食品安全溯源困境主要體現(xiàn)在現(xiàn)有食品溯源系統(tǒng)標準不統(tǒng)一、立法缺少強制實施、不同參與主體間追溯體系兼容性、追溯技術有待完善、溯源信息內容不規(guī)范且完整性不足，造成溯源信息不能資源共享和交換等問題。于是，文章通過對兩個應用案例進行分析，以對基于地址解析服務技術的食品安全電子溯源進行研究，以供參考。

關鍵詞：地址解析；電子溯源；食品安全；物聯(lián)網(wǎng)

中圖分類號：TP391 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）03-0138-03

Abstract： Based on more than ten years of experience of food safety traceability system construction， Chinese food quality and safety traceability system construction has made some achievements in system， standards and pilot demonstration， but at the same time， it also shows a lot of difficulties. It has become a bottleneck restricting the development of traceability system of food safety in China. The dilemma of traceability of food safety in China is mainly reflected in the disunity of existing standards of food traceability system， the lack of enforcement of legislation， the compatibility of traceability system among different participants， the need to improve traceability technology， The content of traceability information is not standard and the integrity is insufficient. The source information can not be shared and exchanged. Therefore， through the analysis of two application cases， this paper studies the electronic traceability of food safety based on address resolution service technology for reference.

Keywords： address resolution； electronic traceability； food safety； Internet of Things

1 當前我國食品安全電子溯源問題與現(xiàn)狀

2003年通過《食品生產加工企業(yè)質量安全監(jiān)督管理辦法》，要求通過食品檢驗必須貼上食品質量安全市場準入標志，才能在市場上銷售。2004年上海發(fā)布了上海食用農產品質量安全信息平臺，并對農產品的管理過程、查詢網(wǎng)絡和條碼識別進行了監(jiān)控。同年，中國物品編碼中心頒發(fā)的跟蹤和追蹤中國牛肉產品指南。2005年國家工商行政管理局頒發(fā)的“中國質量檢驗規(guī)則溯本求源出境水產品”，其中規(guī)定，水產品和原材料的出口必須確定。同年，北京順義區(qū)啟動了蔬菜分級包裝箱質量追溯體系，山東發(fā)布了不合格食品退市制度，福建食品市場準入制度和食品安全追溯體系啟用了肉品質量查詢系統(tǒng)，天津實施了無公害蔬菜溯源系統(tǒng)源代碼。2007年中國標準化研究院為推動中國的農產品可追溯信息平臺建設和農產品追溯標準，推出了“實施”的研究和技術規(guī)范的農產品質量追溯系統(tǒng)的快速設計和操作，建立一個一般的農產品質量安全追溯系統(tǒng)。在同一年，EAN UCC編碼系統(tǒng)在國家編碼中心在蔬菜質量安全可追溯系統(tǒng)中的應用是在山東省實施，并可追溯系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)飼料和食品鏈的指導方針進行了介紹。在2008北京奧運會期間，北京啟動了奧運資本食品安全追溯體系，在整個食品跟蹤過程中實施了全程供應鏈。2008年成都采用物聯(lián)網(wǎng)技術，建立了生鮮豬肉產品質量安全追溯信息系統(tǒng)。

在食品安全可追溯體系的構建和實施進程中，國家和各大部委相繼出臺了食品安全立法體系，如《中華人民共和國農產品質量安全法》、《中華人民共和國食品安全法》、《中華人民共和國標準化法》等，同時制定相關標準，建立面向不同行業(yè)的溯源系統(tǒng)并在各地試點實施。中國物品編碼中心在全國建立涵蓋肉蔬水果、加工食品、水產品及地方特色食品等多個領域產品的質量安全追溯應用示范基地以推進“中國條碼推進工程”，如在山東試點的“蔬菜質量安全可溯源系統(tǒng)”，陜西試點的“牛肉質量與跟蹤系統(tǒng)”，上海試點的“上海超市農產品查詢系統(tǒng)”等。

中國食品安全溯源困境主要體現(xiàn)在現(xiàn)有食品溯源系統(tǒng)標準不統(tǒng)一、立法缺少強制實施、不同參與主體間追溯體系兼容性、追溯技術有待完善、溯源信息內容不規(guī)范且完整性不足，造成溯源信息不能資源共享和交換等問題，詳述如下：

（1）現(xiàn)有食品溯源系統(tǒng)標準不統(tǒng)一不兼容。

（2）不同參與主體間追溯體系兼容性問題。

（3）立法支持缺少強制實施。endprint

（4）追溯技術及體系尚待完善。

（5）溯源信息內容不規(guī)范且完整性不足。

（6）生產者環(huán)節(jié)參與度不高。

2 地址解析服務技術特點及前景

作為EPC物聯(lián)網(wǎng)組成技術的重要一環(huán)，EPC信息發(fā)現(xiàn)服務包括對象命名服務ONS（Object Naming Service）及配套服務。其作用就是通過電子產品碼，獲取EPC數(shù)據(jù)訪問通道信息。目前，與ONS系統(tǒng)和配套的發(fā)現(xiàn)服務系統(tǒng)由EPCglobal委托第三方公司進行運維和建設。隨著EPCIS標準得到ISO/IEC的認可，并對等轉換為中國國內標準。國內多個研究機構也均主導建設了我國自己的ONS地址解析體系。信息發(fā)現(xiàn)服務是EPC物聯(lián)網(wǎng)的最重要組成部分，對象命名服務ONS，存儲提供EPC信息服務的地址信息，主鍵是電子產品碼；另外，其記錄存儲是授權的，只有電子產品碼的擁有者可以對其進行維護。

ONS地址解析服務網(wǎng)絡是一個樹形網(wǎng)狀結構，除了提供地址解析的公共ONS服務節(jié)點，在每一個企業(yè)還可以部署本地ONS服務器，該服務器的功能包括兩部分功能，一是實現(xiàn)與產品對應的EPC信息服務地址信息的存儲；二是提供與外界交換信息的服務，并通過根ONS服務器進行級聯(lián)，組成ONS網(wǎng)絡體系。企業(yè)內部的本地ONS服務器實現(xiàn)其地址映射信息的存儲，并向根ONS服務器報告該信息并獲取網(wǎng)絡查詢結果。在這個物聯(lián)網(wǎng)內，基于電子產品碼實現(xiàn)EPC信息查詢定位功能。當前ONS服務提供以下兩類服務：（1）靜態(tài)ONS服務，通過電子產品碼查詢供應商提供的該類商品的主數(shù)據(jù)信息；（2）動態(tài)ONS服務，通過電子產品碼查詢該商品的歷史事件數(shù)據(jù)信息，譬如在供應鏈中經過的各個環(huán)節(jié)上的信息。

作為快速、實時、準確采集與處理信息的高新技術和信息標準化的基礎，RFID已被世界公認為本世紀十大重要技術之一，在生產、零售、物流、交通等各個行業(yè)有著廣闊的應用前景。目前，國際上存在多個與RFID相關的標準制定組織，其中，EPCglobal由于其出身的優(yōu)越性，在這些組織中起著領導的地位，而其部分標準與ISO組織推薦的相關標準的融合，更是激發(fā)了其標準在全球推廣的價值。目前，ONS地址解析體系在國外也有很多用戶，這為我國開展ONS地址解析體系建設提供了非常好的樣本。

從以上地址解析服務的原理中可以看出，EPCglobal 電子追溯網(wǎng)絡是一種典型的具有分布式物聯(lián)網(wǎng)架構的電子追溯網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡具備以下特征：（1）自組織去中心化；ONS地址解析服務器記錄的是物品所經過的各個企業(yè)的EPCIS服務器的地址，而具體的物品的追溯信息則是進一步由EPCIS服務來提供。該網(wǎng)絡架構具備去中心化的特征，數(shù)據(jù)不存儲在一個中央服務器，而是分散在各個企業(yè)存儲。（2）可擴展性強；ONS地址解析服務網(wǎng)絡的統(tǒng)一接口規(guī)范包括ONS解析接口和EPCIS服務接口，ONS解析接口是基于DNS NAPTR標準互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)接口，因此可擴展性強，容易開發(fā)，開源代碼資源豐富。相比以前的有中心式的食品安全追溯網(wǎng)絡，企業(yè)不需要申請和審批等復雜流程，只要企業(yè)的軟件系統(tǒng)支持相應的標準，企業(yè)就可以加入電子追溯網(wǎng)絡。（3）主體責任清晰； ONS地址解析服務器屬于公共基礎設施，不需為企業(yè)的數(shù)據(jù)負責。因此企業(yè)通過EPCIS分享出去的所有信息的主體責任都是企業(yè)自己。（4）網(wǎng)絡結構健壯，易維護； ONS服務基礎架構是基于ONS服務器網(wǎng)絡分層管理ONS記錄。每一個ONS節(jié)點服務器可以有主備兩個節(jié)點組成，該節(jié)點可以僅負責一定區(qū)域內的物聯(lián)網(wǎng)地址解析服務。因此基于ONS地址解析服務的食品安全電子追溯網(wǎng)絡可以實現(xiàn)高可靠性和健壯性。

3 地址解析服務技術在國家科技支撐計劃項目中的作用

下文通過引用兩個相關案例，來闡述分析地址解析服務技術在國家食品安全電子溯源技術研究及示范項目中的作用。

伊利（蘇州）乳業(yè)有限公司目前擁有16條生產線，采用字符碼的標識技術方案，在企業(yè)內部初步實現(xiàn)了基于產品批次的液體乳質量溯源系統(tǒng)。但是，兩家試點企業(yè)的質量溯源系統(tǒng)仍然存在不足之處，主要表現(xiàn)在：（1）對于企業(yè)低端液體乳產品，缺乏企業(yè)成本可接受的廉價溯源標識方案；（2）對企業(yè)的高端液體乳產品，缺乏基于RFID的有效安全溯源解決方案；（3）對于企業(yè)成品乳，在灌裝之前缺乏品質自動檢驗手段；（4）對于企業(yè)成品乳，缺少全面的冷鏈運輸環(huán)境監(jiān)測方案；（5）缺失液體乳原料進貨驗收、投料加工、成品包裝、倉儲配送和銷售記錄等各個環(huán)節(jié)之間溯源信息的傳遞規(guī)范。目前，兩家試點企業(yè)亟需解決的問題是對現(xiàn)有質量溯源系統(tǒng)改造并生成標準的數(shù)據(jù)上報格式，增加企業(yè)產品生產流通過程數(shù)據(jù)自動采集和上報設備及軟件。對兩家試點企業(yè)的上述問題，擬采用的示范推廣方案如下：

（1）由生產信息采集技術組幫扶企業(yè)推廣二維碼、OCR溯源方案，完善高端乳RFID應用示范。

（2）由檢驗監(jiān)測技術組完善自動檢驗及冷鏈環(huán)境監(jiān)測。

（3）由生產環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)融合挖掘技術組幫扶解決企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)接入點建設的難題。

（4）由推廣組完善企業(yè)間的溯源信息物聯(lián)網(wǎng)傳遞方案。

（5）由推廣組完善流通企業(yè)示范推廣方案。

在流通環(huán)節(jié)方面，兩家試點企業(yè)的產品經銷商都由自己企業(yè)內部的配送子公司負責產品的物流配送，分別配送到各自的批發(fā)兼零售商-六家蘇果門店中。六家蘇果超市門店都建有自己的進銷存信息系統(tǒng)，但是缺少液體乳產品銷售溯源數(shù)據(jù)的上報設備及軟件，需要對現(xiàn)有進銷存信息系統(tǒng)改造并生成標準的溯源數(shù)據(jù)上報格式，在六家蘇果門店中部署溯源系統(tǒng)管理終端。ONS地址解析技術，可以支撐上述分布式數(shù)據(jù)采集設備實時采集信息，存儲在企業(yè)本地的服務器，避免了數(shù)據(jù)上傳的延遲和數(shù)據(jù)不同步的問題。

通過對乳制品（液態(tài)乳）生產加工企業(yè)的實際業(yè)務流程、現(xiàn)有信息系統(tǒng)架構和電子溯源關鍵控制點，明確乳制品（液態(tài)乳）生產加工企業(yè)電子溯源所需采集的關鍵信息。endprint

這就需要研究乳制品（乳）原料奶的數(shù)據(jù)特征，在加工和包裝過程中，對乳制品（乳）行業(yè)產品信息流分析和乳制品生產流通過程進行分析，從兩個方面（乳）原始數(shù)據(jù)進行安全性電子溯源。其中，通過乳制品（牛奶）分析的信息和質量信息的原料奶源的行業(yè)，可以總結出奶制品（牛奶）原料奶行業(yè)數(shù)據(jù)的特點，包括農場的經營信息、環(huán)境信息、信息和原奶檢測信息質量；通過乳制品分析（液態(tài)奶）行業(yè)的生產和流通過程中，可以發(fā)現(xiàn)乳制品（牛奶）關鍵控制點的工藝流程、行業(yè)數(shù)據(jù)的特點，包裝和標簽，倉庫環(huán)境參數(shù)、冷鏈運輸和銷售企業(yè)，以及相關的過程追溯信息追加到半P生產加工過程中產品、包裝和標簽將被附加到信息的過程中，生產加工的成品倉庫，最后結合環(huán)境參數(shù)采集、流通領域的冷鏈運輸和銷售企業(yè)行業(yè)及其他質量參數(shù)。

江蘇今世緣白酒類股份有限公司已建成16條生產線，年產國邊、今世緣、高系列白酒類超過3噸。這家公司通過以下方法建造一個新的追溯系統(tǒng)。（1）增加可追溯性代碼管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)報告設備和軟件；（2）改變現(xiàn)有的可追溯系統(tǒng)并生成標準數(shù)據(jù)報告格式。新的系統(tǒng)可以實現(xiàn)生產的成品酒信息的可追溯性，葡萄酒物流信息可追溯、產品質量可追溯信息，消費者的防偽防竄貨查詢?；谝陨霞夹g路線結合ONS地址解析技術，白酒示范企業(yè)建立白酒企業(yè)電子追溯平臺。該平臺的主要功能包括：系統(tǒng)管理、庫存檢驗、混合包裝記錄、出廠檢驗、銷售、不合格產品處理、掛失、預警、信息查詢和統(tǒng)計分析等功能，非常好地完成了項目的應用示范任務。

4 結束語

中國食品質量安全可追溯體系建設在制度、標準和試點示范方面取得了一定的成果，但同時也顯現(xiàn)出諸多困境，成為制約我國食品安全可追溯體系繼續(xù)健全發(fā)展的瓶頸。于是筆者介紹了當前我國食品安全電子溯源問題與現(xiàn)狀；分析了ONS地址解析服務技術特點及前景；最后通過案例，闡述了地址解析服務技術在國家食品安全電子溯源技術研究及示范項目中的作用。ONS地址解析體系為基于GS1/EPC global的編碼體系的條碼用戶提供了良好的物聯(lián)網(wǎng)基礎服務設施架構，本文所基于的國家科技支撐計劃項目為此應用提供了良好的樣板。本文對應用示范過程中的經驗進行了總結，為后續(xù)的此類項目建設提供了參考。

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