基于物联网的乳制品质量追溯系统构建探析

◎赵 策

（西安外事学院,陕西 西安 710077）

基于物联网的乳制品质量追溯系统构建探析

◎赵 策

（西安外事学院,陕西 西安 710077）

食品安全引发社会的广泛关注,建立完善的食品跟踪追溯体系无疑是确保食品质量安全的有效途径。本文以乳制品为研究对象,以全球统一标识（Globe standard1,GS1）系统的编码标准为基础,并结合物联网的相关技术来构建一个基于物联网的乳制品质量安全追溯系统。该追溯系统主要是以乳制品的质量追溯为目的,主要内容由乳制品的生产环节、加工存储环节、物流运输环节及销售环节等模块的信息构建和末端信息追溯两部分组成。乳制品的生产环节、加工存储环节、物流运输环节及销售环节等模块,不仅是追溯系统信息采集的源泉,也是消费者进行信息追溯的目的所在,以此来实现对乳制品的质量追溯。

物联网；乳制品；追溯系统；GSI技术

设备所对应的位置。

2 建立基于物联网技术的可追溯系统的必要性与可行性分析

2.1 建立基于物联网技术的可追溯系统的必要性分析

2.1.1 政府方面

乳制品是一个城镇和农村居民的生活最基本的必需品，城市和农村居民的乳制品质量安全关系每个人的切身利益和整个社会的稳定。乳品安全事故频繁发生，不仅影响广大人民群众的健康，其对乳制品安全的影响和减少购买乳制品，还会对中国经济造成一定的影响，而且会加深群众对政府监管的不满，严重的会导致政府信誉下降，拉大党和政府机关与公众之间的距离。

2.1.2 企业方面

企业建立质量可追溯系统可以让企业及时了解整个乳品生产、加工、运输和销售等全过程，能够有效动态实时监测和控制乳制品整个生产和流通过程，有助于提高企业生产经营的可控性，更为重要的是能够提高消费者的购买信心，有助于提高企业品牌价值。

2.1.3 消费者方面

消费者对于乳制品强劲的市场需求是乳制品企业生存的根本。但是近年来，随着乳制品安全事故在国内外的不断发生，食品安全问题已成为消费者购买产品时的重要考量之一，因此建立乳制品的质量追溯系统是市场发展的需要。

2.2 建立基于物联网技术的可追溯系统的可行性分析

自20世纪90年代初，美国、日本、欧盟等国家都不约而同地制定相关政策，这些国家通过建立法律法规，以改善食品安全系统和执行机构组织配型，逐步建立了由政府和企业共同监管的乳制品生产、流通全过程的全面监控和管理体系。特别是物联网的快速发展下，已经有很多企业开始尝试将R F ID技术、汉信码技术、G P S技术等现代物流技术应用于产品的质量管理过程中，这也为乳制品行业追溯体系的建立提供了理论技术和现实借鉴。

3 基于物联网的乳制品质量追溯系统的构建

3.1 构建原则

3.1.1 先进性

基于物联网的乳制品追溯系统的构建，必须建立在对食品可追溯性的国际参考基准上，既要保证其符合国际标准，又要保证其具有使用的延续性，使其能够保持超前的先进性。

3.1.2 安全可靠性

系统的安全要求是防止系统的信息外泄，确保系统中的数据安全；可靠性则是指平台应具有能够保持系统稳定功能，并且能够具有可操作性。

3.1.3 开放性

在对平台设计时，功能设置上要满足对不同平台进行系统衔接，能够保证其可以顺利接入其他平台的硬件和软件设备。

3.1.4 实用性

平台的设计目的是便于操作，为用户提供一个简单而清晰的操作工具的友好操作界面，同时保持该平台很容易操作，可以确保其具有真正的连续使用性。

3.1.5 可扩展性

平台在信息技术如此发达的今天，可扩展性将便于新业务的发展，在新形势下做出相应的调整，保证平台的持续发展。

3.2 乳制品质量追溯系统整体框架构建

乳制品的追溯功能是指其从供应链的顶端到供应链的末端这个过程中识别一个特定的单元或一批产品来源的能力，即通过追溯码来实现对乳制品的来历、用途和位置进行回溯的能力。因此，乳制品质量追溯系统的框架就是由乳制品在整个供应链中的信息采集为基础，依靠后台的大数据平台来构建的一个可以对乳制品质量信息进行反向查询的系统，该系统以追溯乳制品的质量安全为起点，以构建一个完整的乳制品质量追溯体系为终点。

3.3 基于物联网的乳制品追溯系统的信息收集

3.3.1 生产环节

乳制品生产环节的数据信息主要是通过R F ID实现数字化管理，通过牛只拴挂的R F ID标签，可以动态识别、记录奶牛的体重、采食量、运动量等数据，通过传感器传输记录牛只体况、牛场环境温度湿度，在计算机终端对牛只状况进行动态监控，实时记录。在养殖场中，可以将奶牛主要的活动路径范围分为3个区：饲养区、活动区、挤奶区。饲养区主要是对奶牛在饲养过程中的数据进行采集和管理，当奶牛进入饲养区后，通过感应区时触发安装在此的读写器，并通过读写器将读取的信息传输到后台数据中心，后台数据中心可以把数据传输到计算机中心，通过计算机中心来实时计算奶牛的实际生长情况和饲养区的环境情况，并可以把结果反馈给饲养员，饲养员就可以去实时调整奶牛的饲养和饲养区的环境，这样就可以给奶牛营造一个舒适的生长环境。奶牛在活动区和挤奶区的数据采集内容分别是奶牛的日活动量和日产奶量。奶牛活动区所采集的数据主要通过计步器计算，日产奶量主要通过挤奶器测量。当然，在生产环节中的数据采集并不仅仅只是对奶牛的体重、运动量、产奶量等的采集，还有对在生产环节中奶牛种原、饲料、生病情况、药物使用情况及鲜奶的检测数据等数据的采集，将合格的原奶进行封装并粘贴对应的R F ID标签。

3.3.2 加工存储环节

乳制品加工存储是保证原奶在生产及存储环节中对于添加剂及生产存储环境的控制，通过R F ID技术来对原奶的生产环节及成品存储进行管控与记录，保证乳制品在生产存储中的质量安全。首先，将合格的原奶送至生产线上，再对生产环节中所添加的添加剂进行记录，在生产线上安装集合传感器的R F ID标签对生产现场的温度、湿度等进行控制，当现场的环境超出规定值时，R F ID阅读器在接收到信息后将其传给后台的计算机控制中心，通过控制中心计算后再发送相应的指令给现场的控制设备，以保证乳制品生产现场的环境。将生产完成的乳制品进行检验，合格的封装装箱并印刷上与其对应的汉信码标签，完成的进行再次包装并粘贴R F ID标签，运送到仓库存储，在其进入仓库时，安装在仓库口的阅读器就可以通过R F ID标签获取到此批产品的信息并传送到计算机中心进行入库登记，在出库时采用先进先出的原则，应用计算机查询调出，以保证乳制品的质量安全。

3.3.3 运输环节

乳制品的物流运输环节主要是通过R F ID标签对乳制品的运输方式、设备温度等信息进行记录、实时监控，并结合G P S系统对运输的线路进行规划和跟踪，实时监控车辆的运行状态，有效地保证乳制品在运输环节的质量安全，做到有据可依，所有的数据传输都传送到乳制品运输环节子系统信息平台，以便日后查询。

3.3.4 销售环节

利用非接触式汉信码阅读器读取每份乳制品出入库的详细信息，并同时进行信息的验证，验证合格的乳制品才能允许销售。在销售过程中，只需要对每份乳制品进行扫描，就可以获取该乳制品的详细信息并进行销售。通过对汉信码标签的扫描，销售点可以对现场的乳制品原料来源、加工过程、批次、物流过程、存储量及保质期等信息进行详细记录、实时监控，而且可以通过后台的计算机处理中心实时调配现场的库存，这不仅提高了工作效率，而且有效地保证了乳制品的质量。

3.4 基于物联网的乳制品质量追溯系统的信息查询

3.4.1 乳品企业信息查询

乳制品企业在乳制品安全生产的过程中，可以通过该系统来对企业的产品信息进行查询，这能够帮助企业对自己的产品进行实时监管，可以随时了解乳品生产流通等详细信息。当然，企业还可以通过该系统来收集、记录乳品生产、流通过程中的问题以及终端消费者的一些反馈，对收集的资料进行整理后可以反馈到各环节加以改正，可以保证对乳制品质量的持续改进。同时，通过该系统可以让企业了解消费者的消费习惯和喜好，以便开发出更加适合广大消费者的乳制品，达到精准营销。

3.4.2 消费者信息查询

消费者对乳制品信息的查询主要是指消费者可以通过客户端详细了解产品从原料供应到生产及流通等所有信息，有助于消费者做出理性选择。具体查询过程为消费者只需通过手机等移动终端或者电脑对产品包装上的汉信码标签进行扫描，或在电脑上输入其产品防伪代码，就可以通过该系统查询到与该产品相关的产销等信息，当然也可以在追溯系统网站查询数据库中心中该批次产品的完整档案信息。

4 展望

物联网与产品全过程质量管理相结合是企业未来发展的主流方向，借助物联网进行乳制品的质量追溯符合当今信息时代大数据的要求，建立一个完善的乳制品质量追溯系统，既有助于确保乳制品的质量安全，提高消费者的购买信心，同时也有利于提高我国乳品企业的全球知名度。

[1]卜庆婧.我国食品安全追溯的现状[J].食品安全导刊，2010（21）.

[2]陈锐.物联网——后IP时代国家创新发展的重大战略机遇[J].中国科学院院刊，2010（1）.

[3]窦欣.基于物联网的食品安全溯源模型研究[J].中国物流与采购，2012（7）.

Construction of Dairy Products Quality Traceability System based on Internet of Things

Zhao Ce
（Xi'an International University, Shanxi Xi'an 710077, China）

Food safety has caused wide attention of the society, establishing a perfect food tracing system is an effective way to ensure food quality and safety. This article take dairy products as the research object, based on the encoding standard of the global standard1Globe system, and combined with the relevant technology of the Internet of things to build a dairy quality and safety traceability system. The traceability system is mainly based on the quality of dairy products, the main content is composed of two parts, such as the information construction of the production process, storage, logistics, transportation and sales and end information tracing. Dairy products of processing and storage, logistics, transportation and sale link modules, is not only the source of traceability system information collection, but also the purpose of consumers to carry out information, in order to achieve the quality of dairy products.

Internet of things; Dairy products; Traceability system; GSI Technology

F426.82；F203

赵策（1993-），男，汉族，陕西渭南人，本科，主要研究方向：物联网技术应用。