基于物联网的食品安全管理平台的研究

张雨婷，贾男男，王 未

（渤海大学 软件与服务外包学院 计算机科学与技术 辽宁 锦州 121000）

基于物联网的食品安全管理平台的研究

张雨婷1，贾男男2，王 未2

（渤海大学 软件与服务外包学院 计算机科学与技术 辽宁 锦州 121000）

食品安全管理平台是物联网与食品安全相结合的一个质的突破，物联网安全管理平台的建立其主要困难在于保障食品的绝对安全。本文通过通过RFID技术就追溯食品根源等一系列研究食品安全平台的方法，阐述了通过物联网建成一个可以买卖绿色食品的公开渠道、从根本上解决食品安全问题，论证了物联网食品安全管理平台可以大范围推广，得出了对物联网与食品安全相结合建立起来的平台的研究势在必行。

食品安全，物联网平台，安全管理系统，追溯

0 引言

食品安全与我们的健康息息相关，随着食品安全出现问题，食品安全问题渐渐成为人们关注的焦点。相关部门也给食品安全生产企业，规定了一些制度要求出厂时加贴QS标志。但随着一些食品安全事件的发生，这一手段并没有使人们打消对食品安全的顾虑。因为问题仍然存在，最有力的方法是从根源解决问题，我们便想到了借用应用越来越广泛的物联网。不仅消费者可以清楚的知道、生产的所有相关流程，而且监管部门也可以更有效的监督生产和销售，企业也会得到更多便利。有相关的可以检测的产品，大都停留在食品一般性的验证真伪上，在食品溯源链上开发不够。根据食品溯源问题的技术需求，系统设计一方面要考虑到食品生产和食品运输的真实情况。

1 介绍

1.1 食品安全

食品安全( Food safety）是指食品不能直接损害人体的健康以及存在损害人体健康的的隐患。同时，食品安全也涉及到了跨学科领域，它同时探讨食品的储存、加工、售卖等过程中食品的卫生和食用安全。不仅如此，食品安全还要求该食品具有相当的营养价值。既包括生产、结果、现实的安全，也要保证经营过程中、生产过程中和未来的安全。食品安全的研究在必须满足食品无毒无害的前提下还要满足食品符合卫生质量要求、减少食品引起的急性和慢性中毒以及致癌。

1.2 物联网

物联网(Internet of things)是信息化时代的重要组成部分和发展阶段。从字面角度讲物联网就是物物相互连接的互联网，进行信息交换和通信。物联网也是互联网的应用拓展，它的研究依然以互联网为基础和中心，是在互联网的基础上进行蔓延和发展。利用局域网络或者互联网把物品与人员通过一种崭新的方法连接在一起，形成物与物、人与物、人与人之间的互联。物联网的本质体现在：

（1）要求联网的“物”要能够加入互联网络；（2）“物”必须可以主动识别物与物之间的通信；

（3）所处的网络环境可以自我反馈与自主调节的能力。

1.3 食品安全物联网

利用物联网中的传感器、全球定位、RFID等技术，按约定协议把食品相关信息和互联网连接起来，实施监控食品的状态和卫生等信息也可以追本溯源查找食品生产、运输、销售等方面的信息，用来管理监督食品安全。食品安全物联网广泛应用到了农业、畜牧业、肉制品、奶制品等的生产、加工、销售、储藏、运输、管理等各个方面。不仅可以大大降低致癌物质、致病细菌对人体的侵害也保证了食品的营养价值、新鲜和卫生等情况。既是食品的监督、管理平台也是食品的安全保障平台。

2 国内外研究现状

2.1 国内研究现状

FRID在国内应用较广，应用到了农业种植、肉制品等方面。在农业种植中利用传感技术实现了智能控温、加湿、补充光照使农产品在源头环节得到了保障，在农产品的销售方面建立相对完善的监督销售机制，在运输过程中严格控制运输温度、湿度利用传感器反映农作物的状态，使农产品从农田到餐桌的每一个环节得到保障。对于食品安全这一问题，在2010年两会中温家宝首次提及物联网，许多代表深入讨论了物联网问题，并建议将其提升到国家的战略高度并纳入“十二五”规划中。目前我国物联网中，研究RFID的企业普遍缺乏关键核心技术，特别是在超高频RFID方面。从产品出售角度看，RFID的产业链主要由芯片设计、标签封装、读写设备的设计和制造、系统集成、中间件、应用软件等环节组成。目前我国RFID技术还未成熟，只有极少数企业已经具备了一定能力。从食品监管角度看，养殖过程中进行科学的喂养、免疫、治疗、用药、生长情况追踪追溯，屠宰、检疫过程中进行实时监控。在运输、售卖环节利用定位系统、红外技术进行定位跟踪和监督管理。最后消费者通过扫描肉制品标签的二维码可进行追本溯源，对该肉制品各项生产过程进行追踪追溯。但还有些许不足，需要加强。

2.2 国外研究现状

日本大型企业集团TOPPAN，在其下属的食品生产加工厂三年前就开始利用RFID进行从原料管理、生产过程到出厂产品等全面的管理。美国启动了国家动物标识系统（NAIS），通过对养殖场和动物个体或群体转移进行标识，确定其出生地和移动信息，最终保证在发现外来疫病的情况下，能够于48小时内确定所有与其有直接接触的企业。信息管理上，美国NAIS信息系统（其数据库包括国家养殖场信息库和国家动物记录信息库）。澳大利亚NLIS系统使澳实现了畜产品从牧场到屠宰场的全程跟踪监测，获得欧盟认可，其牛肉对欧出口额超过其他任何国家。日本政府已通过新立法，要求肉牛业实施强制性的零售点到农场的追溯系统，系统允许消费者通过互联网输入包装盒上的牛身份号码，获取他们所购买的牛肉的原始生产信息，作为对疯牛病的反应，该法规要求日本肉品加工者在屠宰时采集并保存每头家畜的DNA样本。

2.3 目前存在的问题

（1）在研发中对应用成本考虑较少，对于食品的追本溯源国内大多数消费者予以认可。但是，由于中国农业机械化水平较低，生产者经济实力相对落后所以绝大多数生产者无力购买价格昂贵的监控设施以至于物联网技术无法规模化的展开。

（2）对于中国农业的基本现状多属于“小农”机制，对于农作物销售、储存、管理方面考虑较少，所以物联网食品管理机制在“小农”机制下发挥十分困难。

（3）物联网的结构需要完善，在物联网的协议和各种相关应用软、硬件的发展仍然不完善，涉及到的传感器、处理器以及相关研究需要加速发展。

（4）物联网食品安全追溯方面，到目前为止没有一个可以上传共享的数据库，使得各项数据采集后没有形成规模分享仅限于本实验区域的信息共享，同时会导致很多消费者接收到追溯信息后没有一个可以比对的“标杆”使得追溯结果并没有达到预期效果较多。

（5）中国国土分布较广，生产区域自然条件差距较大，导致个性化需求较多很难满足多元化需求的开发。

3 自己的方案

3.1 阐述自己的方案

让广大群众接受并认可我们的物联网食品安全管理平台，实质上就是在问众口怎么调？那么只有争取尽善尽美，才能实现这一目标，应该把它当成一个长期的工作目标去实现。目前的状况是政府管理企业，企业管理食品，为了让人民放心用安全食品，应该实现由人们监管监管政府、监管企业，真正的把主动权交还给人民。以肉类食品为例子，让群众信任并放心使用，主要取决于对食品的了解程度。让人们相信每个细节都是可以放心使用的，这样才可以放心购买。人们需要知道牲畜在什么环境下养殖，被制成食品之前是否健康，加工及包装、销售各个环节是否经过卫生部门检查并合格；对于原材料企业、加工企业、和销售企业等一系列相关企业，如何了解并深刻认识每个过程背后的风险，把有可能出现的食品安全隐患进行有效评估和科学预警，判定安全并符合认证；对于质量监督的工作，在检验中做到细致完善，做好问题的预警，出现问题是快速的找到问题的根源，采取有效文明的控制手段，把不好的影响控制在最小范围内，都是一个团队应该慎重考虑的。近期今日视点报道，相关部门检测京东、淘宝、1号店等网购网站的样本材料抽查，都存在假货。还有那些言犹在耳掷地有声的保证，现在不得不让人怀疑。有的产品含量与宣传不符、无3C认证，这是一个恶劣的现象。这些有大部分原因是消费者不能了解商品到售出前一系列步骤，变革已经迫在眉睫，对于食品则应有更高的标准，必须要做做到的就是管控形式大于或等于实质，加强部门间的协作。我们的平台至少应该有以下的几个追溯系统：生产加工系统，运输系统，仓储系统，配送系统；另外还要设置客服沟通系统。这几个系统服务于群众，保障群众的利益也为了我们平台被大家认可和接受。

（1）生产加工系统：根据样本和食品质量选择放心的食品合作方，要求给出是达标食品的证明。如是肉制食品有饲养记录，和相应的管理标准要求建立疫病档案，没有超标药物残留。在生产过后，要求系统给每个食品打上RFID标识，以确保每个食品的唯一性。这样就可以准确的检测食品是否合格，从根源上控制有害人身体的食品进入市场。

（2）运输系统：有专门的运输人员或者是与我们平台合作的运输公司，负责运输食品保障。并需要工作人员记录产品的来源去向。检查是否有质量检验检测结果及生产经营责任信息，检查之后需要在上面标注检查的相关人员，这样就做到了责任可追究。

（3）仓储与物流配送系统：把贴有RFID标识的食品进行扫描，出现在购物清单中且信息显示合格的食品进行分类后入库。而且RFID高效的信息采集，不仅节约了时间更能及时的反馈信息。这样就建立了从生产加工到最后销售的可靠联系，形成系统的追溯服务。在物流信息中，具体食品信息记录在食品包装的标签上。这样就利于物流配送员的最后核对，并能让消费者了解一切想知道的可靠的货品信息，做到了真正的签收前“验货”。

（4）客服沟通系统：设置在线客服供消费者咨询食品，可以及时与客服人员交流，提高成交概率。客服是消费者与厂家之间沟通的桥梁，可以让消费者了解食品具体信息、帮助消费者查询食品是否安全，更可以及时反馈客户的建议及需求。

对于群众平台设置以下几个功能：数据管理，信息查询，动态监控，统计分析，编码管理，追溯服务，系统管理等。这些都为了消费者更好的、更便利的，从源头了解我们的食品，这是我们对消费群众的职责所在。以确保来源可追溯，质量可保证，责任可追究。

3.2 平台的优点

在时代的进步过程中，已经进入了信息时代，物联网成了快速、便捷的代名词。而随着经济的飞速发展，人们生活水平的不断提高，人们也为这些飞速的发展付出了沉重的代价。耕地的污染；农药和化肥等化学药品的滥用；添加剂的滥用；人们开始谈食色变，食品安全问题也逐渐成为人们关注的焦点。尤其是近些年国家对于食品安全问题投入了越来越多的的人力、物力、财力，国家食品安全战略中就提到了建立中国食品安全需要的科技支撑体系。物联网尤其在食品安全监管与溯源中扮演着重要角色。物联网的食品安全管理平台的建设不仅可以实现方便快捷的优点，更能实现低成本和随时随地购买“从农田到餐桌”的新鲜食物。要从根本上解决食品安全问题、提高产品质量，不光要完善法制加强监管，更应有效的解决问题，实现全面放心的买卖一条龙服务平台。把物联网和食品安全联系起来，通过物联网建成一个可以买卖绿色食品的公开渠道。通过RFID技术就可以追溯食品根源，减少乃至避免僵尸肉事件、染色馒头和毒米粉等事件的发生。物联网对食品安全问题提供了很大助力，为了让人们食用健康绿色的食物、保证人们身强体健，建立一个让广大群众认可，能长期使用的物联网的食品安全管理平台就刻不容缓。

图1 食品安全管理平台系统

4 总结

食品安全是人们生活的日常保障，物联网是生活中的一部分，是时代的代名词。食品安全与物联网必将联系到一起，也有很多专家和学者为之而努力。人们需要一个广泛认可的大众平台，来使用放心健康的食品。不光是应用于物联网开发成本较低，可以进行大范围推广，更可以有一条龙的联网服务，从生产到卖出物流检测等服务，给人心一个保障、给社会一个保障。物联网也存在着很大优势，人们也愿意接受更方便放心的购物方式，所以物联网的食品安全管理平台势必被大家认可。当然方案也存在着一定的缺陷。网上食品安全管理平台不能快速地取得群众和商家信任，集齐各个厂家的信息所需的时间长，短期效果甚微。但是就长远的可行性来分析，相信物联网食品安全管理平台将来会被群众所认可，大家所喜欢。

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A Research of Management Platform Base on Food Safety of Internet of Things

ZHANG Yu-ting1, LIU Chun-xiao2, JIA Nan-nan2, WANG Wei2
(BOHAI University, Software and Service Outsourcing Institute computer science ,Jinzhou 121000, China)

The platform of food safety management is a thorough breakthrough which combines internet with food safety. The difficult to establish the platform of Internet Security Administration is to guarantee the absolute safety of food. This article, by the method of tracing food source through FRID, to study the platform of food safety, illustrate how to build a public channel for buying and selling green food which fundamentally solve the problem of food safety, demonstrate that Internet Security Administration can be promoted in an broad range, and conclude that it is imperative of the study to the platform combined Internet with food safety.

Food safety; The Internet of things platform; Security management system; Retrospect

TP311.5

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2016.12.027

张雨婷(1995-)，女，主要研究方向：物联网与食品安全管理平台的联系。贾男男(1995-)，女，辽宁省铁岭市，本科；王未(1995-)，男，辽宁省葫芦岛市，本科。

本文著录格式：张雨婷，贾男男，王未. 基于物联网的食品安全管理平台的研究[J]. 软件，2016，37（12）：129-132