生鲜农产品冷链物流追溯系统设计

卢升荣，陈 希，刘 瑶

（1.武汉商学院 工商管理学院，湖北 武汉 430056；2.湖北物资流通技术研究所，湖北 襄阳 441000）

1 冷链物流追溯系统概述

冷链物流“追溯”是通过记录标识的方式达到对特定实物的基础信息和流通信息的追溯。冷链物流行业规范文件中要求冷链物流服务商应建立其自身的追溯体系，采集追溯信息并能按要求进行追溯，同时建立温度监控系统，从而保障食品品质，降低运输环节的损耗。

生鲜农产品冷链物流追溯系统应用RFID技术及物联网技术，采集冷链物流各环节的信息，企业可以根据掌握的信息对供应链进行全面有效的管理，最终降低经营成本，提高运作效率；而消费者则可以全面了解生鲜产品物流各环节的信息，据此对所购买的食品有所判断，同时也有助于维护消费者的合法权益；政府相关部门则可以对生鲜产品进行有效的监督管理，这对于减少食品安全问题至关重要。总体上，生鲜农产品冷链物流追溯系统利用RFID技术迅速查询出现问题的关键环节，并及时采取相应措施，从而降低食品安全危害。

2 冷链物流追溯系统需求分析

2.1 企业生产者的需求分析

2.1.1 人员管理功能的需求。所有的信息管理系统都需要由人工来操控。系统涵盖了多个环节，就有多人参与其中，同时还伴随着人员的流动。由于每个人的特定分工和专业技能不同，而企业的生产信息又是非常宝贵的资源，所以每个员工都要分配相应的系统权限进行操作，不同的职务人员有不同的功能要求。

2.1.2 信息采集功能的需求。企业需要采集供应链上各个环节的详细信息，并且及时地同步到企业数据库中，方便日后查询使用。系统采取统一编码，使不同的产品均具备唯一标识，并由各类终端开展组织、协调工作，进而实现科学化管理的目标。

2.1.3 生产辅助功能的需求。该系统主要是为实现企业生产环节的标准化管理，通过RFID等现代技术减少人工操作失误，实现企业管理的规范化和科学化，提高企业的信息化管理水平。比如在生鲜产品的种植过程中，记录其农药使用量以及果树每个阶段的生长信息，以便日后及时调整用量，实现科学使用农药；在仓储环节需要监测生鲜产品在仓库预冷时的温度情况，出现异常时能够及时发现并作出调整。

2.2 消费者的需求分析

2.2.1 产品信息公开查询的需求。通常消费者最为关心的是购买的生鲜产品的来源渠道、生产日期等。针对这一需求，企业通过自身的数据库将详细的产品信息提供给消费者，消费者只需要通过简单的手机操作就可以上网查询。

2.2.2 质量问题投诉的需求。为了获得更高的利益，不法生产者或供应商有时会使用伪造和欺诈等违法手段来伤害消费者，扰乱市场秩序。通过追溯系统，可为食品质量问题提供监管手段，为消费者投诉提供依据，从而改善市场的监督机制。

2.3 政府监管部门的需求分析

政府监管部门在制定和发布行业相关标准的同时，也是行业强有力的监管机构。相关政府机关可以通过质量追溯系统，调查生产者是否遵守生鲜产品从种植、生产、加工的相关标准和指导性文件。同时，政府的监管机构也可以在短时间内了解生鲜产品流通环节的相关信息，发挥预警作用，及时防止安全事故的发生。

3 生鲜农产品冷链物流追溯系统设计

3.1 系统架构设计

生鲜农产品冷链物流追溯系统可分为三层，信息采集层负责采集生鲜产品供应链各环节的信息，为系统提供基础数据；信息处理层负责处理相关的基础资料，并将处理结果提供给用户；信息展示层位于最上方，将数据传输至数据库再进行整理，将所需信息提供给用户查询。系统架构图如图1所示。

图1 系统架构图

3.2 系统业务流程设计

生鲜农产品质量溯源系统分为跟踪和追溯两个方面，从生产企业、消费者、政府监管部门三位主体视角分析其信息流和业务流，通过分析梳理出有效的关键信息并采集上传，最后形成可追溯系统。

3.2.1 生产企业业务流程分析。生产企业是可追溯系统的根源。在农产品采收和销售之前，生产企业在RFID标签上输入农产品的种植信息，并通过种植基地的数据库将时间和人工信息一起传输至数据总库。

在购买农产品原料之前，加工企业应对其品质进行相关检验，并采取必要措施防止不符合标准的原料流入市场。若符合标准则进入加工阶段。同时，加工过程中形成的数据信息通过加工子系统传输至数据总库。

农产品在储运过程中由物流企业形成储运信息，包括冷藏温湿度、装载数量、发车时间等信息，分别录入RFID标签内，通过储存子系统和运输子系统将相关信息传输至数据总库。

销售企业在销售之前必须对农产品进行品质检测，确保货架上的每款农产品和数据库记载的信息一致。对于不符合标准的农产品，需要及时查明原因，防止出现安全问题。销售环节产生的销售信息通过销售企业自身建立的信息系统传输至数据总库。

具体的业务流程如图2所示。

图2 生鲜农产品生产企业业务流程图

3.2.2 消费者及政府业务流程分析。本系统应该满足消费者可对购买的生鲜农产品信息进行查询，举报投诉有问题的农产品和不法的商家，这就要求经营者符合行业规范，使生鲜行业良性发展；政府相关部门则可以对生鲜供应链进行全程监管，对于接收到的消费者投诉迅速作出反应，通过追溯系统定位出现问题的责任主体，并采取相应措施及时止损。具体的业务流程如图3所示。

图3 消费者、政府监管部门的业务流程

3.3 系统功能设计

根据业务流程分析，可以把追溯系统分为三个模块：一是信息管理模块，是对生鲜产品编码的统一标识管理、不同用户的身份信息管理以及企业主营产品的相关信息管理等；二是跟踪模块，采集生鲜产品从种植到终端销售的所有信息，为生鲜产品质量追溯系统提供基础资料；三是追溯模块，指企业、消费者以及政府部门等主体对产品信息的溯源查询，最终实现全程管控、标准化以及信息化的管理。系统功能模块如图4所示。

图4 系统功能模块

3.3.1 信息管理模块设计。该模块的主要功能是对产品信息、用户信息、电子标签进行管理。“产品信息管理”是对基地种植的生鲜产品信息进行管理；“用户信息管理”是对需要使用数据库的用户进行操作权限的管理；“电子标签管理”是利用射频识别标签对产品进行唯一的编码。

3.3.2 跟踪模块设计。跟踪模块是对生鲜产品从生产到销售涉及的所有环节进行追溯信息的采集，目的是让顾客、企业以及政府能够对生鲜产品进行信息查询并监控。

（1）种植生产子系统。生鲜产品栽培环节是信息追溯的源头，需要采集的信息较多，包括生产基地信息、育苗选种信息、操作人员信息以及采收信息等。所有信息都需要录入本地的数据库，并且每天及时更新。种植生产子系统的主要功能见表1。

表1 种植生产子系统主要功能

（2）加工子系统。主要是针对加工前的信息处理，包括采取的加工工艺、原始材料的选用和处理、辅料的相关信息以及使用到的加工设备等，这些信息都需要完整地记录下来，最后通过加工企业的信息数据库传输到数据总库。

（3）仓储子系统。生鲜产品对仓库储存要求较高，需要用到冷藏库。冷库的温湿度、冷藏包装物、货物堆垛量都会影响生鲜产品的质量，需要对这一环节的信息进行详细记录备案，通过温控系统进行实时监控。仓储子系统的具体功能见表2。

表2 仓储子系统主要功能

（4）运输子系统。其主要是将运输活动中产生的信息写入运输溯源代码中，并传输至数据总库，方便日后查询和管理。可供查询的信息有运输单号、产品名称、运输数量、车辆冷藏温度、到达时间和送达地点等。

（5）销售子系统。一般生鲜产品在销售之前都可以查询到生产、流通环节的信息，在生鲜产品送达销售点后还要进行检验、入库、上架等活动，这一过程中产生的信息也需要上传至数据总库。当出现问题订单或是接到顾客投诉时，可以通过信息追溯系统进行排查和解决。

3.3.3 溯源模块设计。基于不同主体的需求，应当建立生鲜产品溯源机制，用可视化的监控与追溯保障食品安全，对于有可能出现的隐患及时预警，并提供查询窗口。

（1）消费者追溯子系统。顾客可通过追溯码查询生鲜产品的相关信息。追溯子系统的具体功能见表3。

表3 消费者追溯子系统主要功能

消费者追溯步骤为：消费者通过手机扫描商品标识的条形码后，追溯子系统连接数据库，对产品各个环节的信息进行搜集整理，最后直观地反馈给消费者。

（2）监管部门追溯子系统。监管部门会要求企业将生产经营状况录入到信息监督平台，并进行相应的备案。通过远程监控，可以加强企业规范化管理意识。当出现食品安全问题时，可以对相关环节精确定位，及时进行召回，将损害降到最低。监管部门追溯子系统的主要功能见表4。

表4 监管部门追溯子系统主要功能

4 结语

本文针对易腐生鲜农产品，在分析企业、消费者、政府等参与方需求的基础上，建立高效的冷链追溯系统，针对各环节出现的问题及时采取措施，使危害降到最低，从而保障食品安全和消费者的合法权益。在技术层面上，该系统通过RFID技术的信息传递功能将业务模块与监管平台间相连接，为生鲜产品冷链物流信息溯源系统的总体设计奠定基础；在功能模块层面上，从生鲜产品种植采摘、加工、仓储、运输、销售等追溯环节设置相关责任人以及数据采集点，利用RFID技术以及物联网技术实现数据的机械自动化采集，将分散在供应链各个节点的追溯信息进行整合，从而得到全面的溯源信息。

冷链追溯系统的研究与设计，不仅能够提高生鲜农产品的安全性，有效地降低食品安全事故发生率；而且一旦发生食品安全事故，可通过系统自下而上的信息追溯，快速找到问题根源，锁定责任人，不仅大大降低了事故的蔓延性，而且能够节约大量排查时间和排查成本。