面向数据共享的养殖水产品溯源信息XML文件设计

严志雁　吴辉　丁建

摘要 现有养殖水产品质量安全溯源平台开发主体众多，造成溯源信息难以交互和共享，为解决数据共享问题，该文分析现有了养殖水产品溯源信息的数据结构及XMLSchema的实现，提出了一种基于WebService的XML文件数据共享方法。本文分析了养殖水产品产业链中质量安全关键点，采用面向对象思想构建了养殖水产品溯源信息的数据结构，采用XMLSchema设计了XML文件，采用WebService技术设计了XML文件的数据交换模型。该文设计的养殖水产品溯源信息XML文件能作为信息载体在政府监管数据中心和各个溯源系统之间进行数据传递。养殖水产品溯源信息XML文件可较好的用于政府监管中心的数据共享与交换。

关键词 养殖水产品;XML;溯源;数据共享

中图分类号 S126;TP393.09

文献标识码 A

文章编号 1007-5739（2019）08-0258-03

随着农业信息化发展的深入，很多农产品生产企业建立了农产品溯源系统及数据中心，各级地方政府建立了农产品质量安全数据中心来存储这些数据，采用信息技术实现不同系统和数据之间的交互和共享成为亟需解决的问题-9。

已有眾多学者对农产品追溯系统进行大量的研究（6-7]。有学者以流通环节水产品为研究对象，针对不同的水产品交易模式，基于条码标识技术，建立了适用于不同模式下的水产品流通质量追溯系统891。张龙青1、丛斯琳叫颜波等叫以水产品供应链为视角，采用物联网技术，分析建立了水产品追溯信息模型的基础。任晰等叫以罗非鱼为例，设计了系统的功能模块以及体系结构，建立基于Web的罗非鱼养殖质量安全可追溯系统。孙传恒等提出了一种基于行政监管的适合中国国情的水产品追溯系统架构方式，生成了融合一维码、二维码的水产品混合条码标签。杨信廷等呵以实现数据无缝交换为目标，基于XML构建了蔬菜溯源信息描述语言，并设计了VTMLSchema，应用于蔬菜溯源系统数据交换。

由于溯源中心与供应链各企业计算机软件环境和数据库结构的差异。要实现养殖水产品的政府监管，就要在不同平台和系统间实现数据共享。实现数据共享有多种方式，XML以自描述性、可扩展性及开放性等优点已逐渐成为信息表示和信息交换的标准[16-18]、以XML为基础进行养殖水产品溯源信息的数据共享还未见报道。通过对养殖水产品质量安全关键信息的分析，构建养殖水产品质量信息组织模型，以XMLSchema构建养殖水产品溯源信息XML的文件结构，并将XML文件用于政府监管中心。

1养殖水产品溯源信息XML文件设计

1.1养殖水产品溯源信息分析

养殖水产品溯源信息分为主体责任信息和质量安全信息。主体责任信息包括生产单位名称统一社会信用代码、养殖场区和生产单元（水塘、水库）信息等。养殖水产品质量安全信息包括生产、运输、销售和质检信息等19。经相同生产、运输、销售和质检信息的同一品种为批次产品。生产和运输信息包括投入品信息和生产运输过程信息。投入品信息包括种苗信息、饲料信息、肥料信息、饲料添加剂信息、药品信息等;生产过程信息包括移池换塘引起的生产批次变化和养殖生产单元的水质及调控信息。根据查询的需要，组织上述相关的信息作为养殖水产品溯源信息。

1.2养殖水产品溯源信息组织

采用面向对象思想组织养殖水产品溯源信息，组成溯源信息的结构如图1。整个养殖水产品溯源信息的数据文件应包括5个部分，依次为追溯码信息生产主体信息、生产过程信息、收获存储暂养销售信息、质检信息。追溯码信息应当包含产品的基础信息，如追溯码，产品批次，产品的名称、规格、数量等基本信息;生产主体信息应包含生产责任单位的名称、统一社会信用代码信息，也可以包含扩展信息，例如生产责任单位的评定和认证信息，企业的各个养殖场区信息及养殖生产单元信息等;生产过程信息应包括投人品信息，也可扩展记录水质管理和调控信息等。质检信息按检测单位性质可分为生产单位自行检测和检测机构检测2类，质量检测应以PDF文件形式存储，防止修改。依据上述数据结构逐步逐层构建XML文件，数据交换时，通过WebService提供该XML文件。图1中实线框中内容指溯源信息XML文件必须包含的基础内容，虚线框内为扩展内容。

1.3溯源信息文件XMLSchema设计

XMLSchema可以作为养殖水产品溯源信息XML文档遵循的一个公共的标准性协议，它可以保证XML文件被不同系统解析，实现养殖水产品溯源信息的数据共享。按照图1结构，定义每个信息模块内元素和属性，包括元素和属性命名，元素间关系及元素顺序，元素和属性的数据类型、数目、默认值以及固定值等。

XML文档含有traceInformation根元素，根元素含有追溯码信息、生产主体信息、生产过程信息、收获存储暂养销售信息、质检信息5个元素，元素表述如下：

其中name关键字表示元素名称，ref关键字表示引用的自行定义的数据类型。

根据图1，每个元素都具有自身类型的定义。例如生产主体信息元素类型内部定义责任主体信息（必有元素），养殖场区信息（扩展元素）、养殖生产单元信息（扩展元素）3个子元素，生产主体信息元素类型的定义的简化实现如下：

责任主体信息子元素内定义了企业名称属性企业的社会信用统一代码属性和评定认证信息元素，2个属性均为必选唯一属性，其定义如下。评定认证信息元素可含多个评定认证信息，通过Schema，可使用maxOccurs和minOccurs属性来定义某个元素可能出现的次数。maxOccurs定义某元素出现次数的最大值，而minOceurs则定义某元素出现次数的最小值。采用use="required"，一个必选属性。

通过逐层定义图1中的元素与属性，我们就得到了整个XMLSchema文件最后的XML文件简化代码实现如下：<？xmlversion="1.0"？>

2016157824751SDC21502016157824751SDC2150

.....

2養殖水产品溯源信息数据共享模型

常见的溯源信息查询模型主要有自建系统提供的溯源信息查询模型和开放溯源平台查询模型2种2021。自建系统提供的溯源信息查询模式，溯源数据仅在自身系统内使用，形成信息孤岛。政府监管溯源信息平台就是一种开放溯源平台，平台需要加盟的系统提供相同数据结构的数据文件，本文提供的XML文件就是很好的信息载体。

养殖水产品溯源信息共享要求各个系统的数据中心与政府监管中心数据库进行数据交换，在中心节点记录各个系统提供的WebService服务，并建立服务的索引表2，中心节点可备份所有节点数据并直接提供查询服务，也可仅记录查询服务的链接。各溯源系统之间也通过XML文件进行数据交换。数据中心公开的Web服务主要用于共享数据，业务系统既可以通过公开Web服务的方式向数据中心提供数据，也可以调用综合数据中心的数据共享服务查询数据。具体结构如图2所示。

3XML文件在数据共享中的应用

3.1XML数据文件的构建

每个溯源系统遵循VTMLSchema模式，采用XML文件作为数据交换的信息载体，通过对XML文件的读写实现数据交换，如图3所示。

依据追溯码在数据库中检索目标记录，获取数据集，根据已建XMLSchema，将记录转换为符合图1数据集的XML文档，将生成的XML文档经WebService协议提供给查询系统或数据中心。

3.2XML数据文件的共享机制

每个溯源系统均需在水产品质量安全监管数据中心，注册自身WebService，水产品质量安全监管数据中心系统为其产品看溯源信息的追溯码建立索引。索引表结构如表1。

每个系统发布的对外查询WebService都应遵循相同的规则1231，即支持相同的调用方法和返回元素等，在本文中也就是支持实现传递以追溯码为关键词 的XML文件传递接口，实现数据交换的具体执行过程如图4所示。用户启动查询流程，出现查询界面输人查询条件，系统进行检验，若合法，则调用产品信息表进行查询，然后显示查询结果。

4结语

本文分析了养殖水产品的质量安全信息模型构成，采用XMLSchema建立了用于数据共享的养殖水产品溯源信息XML文件，探讨了基于WebService的XML文件数据共享方法，试验了养殖水产品溯源系统数据共享的应用.通过WebService屏蔽了数据库和数据接口的细节，通过XMLSchema统一数据交换共享的数据结构，实现了异构系统的养殖水产品溯源数据的共享。

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