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【干貨】農(nóng)產(chǎn)品追溯的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式
農(nóng)產(chǎn)品追溯是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及面廣，利益主體多，業(yè)務(wù)流程也多種多樣，要實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的全產(chǎn)業(yè)鏈追溯必須系統(tǒng)考慮，全面推進(jìn);而物聯(lián)網(wǎng)是一項較新的事物，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性還需提高，云計算還需進(jìn)一步挖掘。因此，農(nóng)產(chǎn)品追溯和物聯(lián)網(wǎng)雖都代表著發(fā)展趨勢，但也都處于探索應(yīng)用階段，實現(xiàn)兩者的完美結(jié)合從而發(fā)揮兩者的優(yōu)勢更是一項復(fù)雜的工程。由于農(nóng)產(chǎn)品不同種類特性不同、產(chǎn)銷不同環(huán)節(jié)信息化水平也差異較大，在不同環(huán)節(jié)可選擇的具體應(yīng)用模式多種多樣，必須從實際出發(fā)，因地制宜地選擇適合的信息技術(shù)，實現(xiàn)高效追溯和低成本追溯。
1.感知層應(yīng)用模式
從完成農(nóng)產(chǎn)品追溯的角度看，在農(nóng)產(chǎn)品追溯的任何一個環(huán)節(jié)，物聯(lián)網(wǎng)感知層要解決的問題均是選用最合適的信息技術(shù)，以最低的成本、最簡單的程序采集追溯所需的信息。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)中感知層的功能定位，農(nóng)產(chǎn)品追溯體系中感知層應(yīng)用模式主要包括信息采集內(nèi)容、信息采集主體、信息采集方式、信息標(biāo)識方式、信息存儲方式等5個方面的具體應(yīng)用模式。
(1)生產(chǎn)環(huán)節(jié)
農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)是最容易產(chǎn)生食品安全問題的環(huán)節(jié)，由于受小農(nóng)生產(chǎn)模式所限，我國農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)者眾多，信息化水平不高，科學(xué)文化素質(zhì)較低，生產(chǎn)環(huán)節(jié)也是追溯信息采集難度最大的環(huán)節(jié)。同時，由于農(nóng)產(chǎn)品追溯主要是鏈條追溯和批次追溯，批次號便成為生成或鎖定追溯鏈條的檢索碼，因此，生產(chǎn)環(huán)節(jié)作為追溯鏈條的起始端，批次號的生成至關(guān)重要。
?、傩畔⒉杉瘍?nèi)容
生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息采集內(nèi)容主要是生產(chǎn)信息，包括生產(chǎn)者、地塊、農(nóng)藥(名稱、批次、廠家、時間等)、檢測人、檢測結(jié)果、檢測指標(biāo)等。除生產(chǎn)信息外，批次號也是生產(chǎn)環(huán)節(jié)的重要采集信息，批次號的編碼方式直接涉及追溯的精度和效率。目前對于批次號主要有三種生成方式：
第一，生產(chǎn)者身份證號+產(chǎn)品標(biāo)識碼+銷售日期。此種編碼方式精度最高，但難度也最大。在經(jīng)紀(jì)人收購環(huán)節(jié)，必須針對不同生產(chǎn)者的農(nóng)產(chǎn)品分門別類地包裝、編碼、標(biāo)識，不同生產(chǎn)者的農(nóng)產(chǎn)品必須分批保管，工作量較大。
第二，以車為單位統(tǒng)一標(biāo)碼，批次號內(nèi)含車牌號+產(chǎn)品標(biāo)識碼+銷售日期。此種編碼方式追溯精度較低，難度也較小。在經(jīng)紀(jì)人收購?fù)瓿珊?，以車為單位統(tǒng)一標(biāo)碼，出現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品食品安全問題時，只能追溯到經(jīng)紀(jì)人某日收購的某一輛車，無法確定問題農(nóng)產(chǎn)品的具體生產(chǎn)者。
第三，以農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地檢驗合格證號為農(nóng)產(chǎn)品批次號碼。此種編碼方式主要是基于農(nóng)產(chǎn)品檢驗檢疫批次來確定，以農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)過檢驗檢疫作為農(nóng)產(chǎn)品食品安全保障的依據(jù)。此種編碼方式主要問題是農(nóng)產(chǎn)品檢驗檢疫目前采取抽檢的方式，有合格證的不一定是抽檢過的。
②信息采集主體
鑒于生產(chǎn)環(huán)節(jié)追溯信息要求較高，采集主體短時間內(nèi)主要限于組織化水平較高、規(guī)模較大、信息化水平較先進(jìn)的農(nóng)民專業(yè)合作社、龍頭企業(yè)、種植大戶等大規(guī)模經(jīng)營主體。待條件成熟時，逐步向廣大的小規(guī)模農(nóng)戶擴(kuò)散。
③信息采集方式
鑒于農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)主體差異較大，信息采集方式也應(yīng)多種多樣，應(yīng)針對種養(yǎng)殖戶實際情況有針對性地采取不同的采集方式，主要包括手工記錄、電腦錄入、掌上電腦(PDA)采集、IC卡等方式。對于畜產(chǎn)品，可以探索采用RFID技術(shù)。
?、苄畔?biāo)識方式
在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)，農(nóng)產(chǎn)品追溯信息的標(biāo)識方式主要包括虛擬標(biāo)識和實物標(biāo)識兩種。虛擬標(biāo)識是指在信息系統(tǒng)中進(jìn)行批次標(biāo)識，農(nóng)產(chǎn)品本身物體表面并沒有粘貼標(biāo)識碼或其他標(biāo)識物，主要是適用于各種散裝農(nóng)產(chǎn)品;實物標(biāo)識主要是在農(nóng)產(chǎn)品表面或包裝袋外面粘貼帶有追溯信息的標(biāo)識帶、標(biāo)簽、二維碼甚至RFID等。
?、菪畔⒋鎯Ψ绞?/strong>
鑒于農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)主要以小規(guī)模農(nóng)戶為主，每個農(nóng)戶均建立一個小型的局域網(wǎng)既不現(xiàn)實也不可能。為便于追溯信息的安全存儲，農(nóng)民專業(yè)合作社、龍頭企業(yè)、種植大戶等有條件的單位可單獨建立一個小型局域網(wǎng)，用于存儲追溯信息;對于小規(guī)模農(nóng)戶，可采用以地域(村或鄉(xiāng))為單位統(tǒng)一建立局域網(wǎng)的方式存儲追溯信息;除此之外，還可以用手寫的方式記錄并保存紙質(zhì)生產(chǎn)記錄。
總體上，生產(chǎn)環(huán)節(jié)既是農(nóng)產(chǎn)品追溯的關(guān)鍵，也是物聯(lián)網(wǎng)感知層應(yīng)用最復(fù)雜、難度最大的一個環(huán)節(jié)。農(nóng)產(chǎn)品追溯的物聯(lián)網(wǎng)其體應(yīng)用模式更是多種多樣，在保障農(nóng)產(chǎn)品能夠追溯的前提下必須因地制宜綜合決策，并在技術(shù)先進(jìn)性和實用性之間進(jìn)行權(quán)衡。
(2)流通環(huán)節(jié)
農(nóng)產(chǎn)品追溯鏈條中的流通環(huán)節(jié)主要包括批發(fā)和零售環(huán)節(jié)，信息采集內(nèi)容主要是主體信息、交易信息和檢驗信息。流通環(huán)節(jié)的信息采集方式主要包括三種：
一是電子結(jié)算。這種方式是商務(wù)部肉菜流通追溯試點推廣的方式，在批發(fā)環(huán)節(jié)，交易雙方憑有效證件辦理IC卡，通過電子秤刷卡交易，交易信息存儲到賣方IC卡和上傳至流通企業(yè)網(wǎng)。
二是跑單模式。交易信息采集選用電腦錄入即統(tǒng)一結(jié)算的方式，在農(nóng)產(chǎn)品流通的批零環(huán)節(jié)，交易雙方交易時銷售方先開具銷售小票，購買方持票去“統(tǒng)一結(jié)算中心”結(jié)算，完成結(jié)算的同時電腦錄入交易信息實現(xiàn)追溯信息的采集。檢驗信息則由檢驗機(jī)構(gòu)電腦錄入檢驗結(jié)果，包括檢驗員、檢驗物品、批次號、時間等信息。
三是IC卡模式。農(nóng)產(chǎn)品在流通環(huán)節(jié)交易時，雙方完成交易后，持卡到“統(tǒng)一結(jié)算中心”結(jié)算，IC卡只發(fā)揮主體信息采集的作用，具體交易信息通過電腦錄入。
在流通環(huán)節(jié)，農(nóng)產(chǎn)品追溯信息標(biāo)識方式同生產(chǎn)環(huán)節(jié)一樣，以虛擬標(biāo)識為主、實物標(biāo)識為輔，除畜產(chǎn)品批發(fā)環(huán)節(jié)采用個體標(biāo)識外，大多數(shù)農(nóng)產(chǎn)品以虛擬標(biāo)識或大包裝實物標(biāo)識為主。至于信息存儲，以流通企業(yè)局域網(wǎng)為主，這也是商務(wù)部開展肉菜追溯試點首先改造流通企業(yè)信息基礎(chǔ)設(shè)施的主要原因。
(3)消費環(huán)節(jié)
消費環(huán)節(jié)主要包括餐飲、機(jī)關(guān)食堂等團(tuán)體消費企業(yè)和消費者個體。對于團(tuán)體消費單位，采購信息通過IC卡識讀器自動上傳至團(tuán)體消費企業(yè)局域網(wǎng)，主要采集的信息是消費時間、消費物品、批次號等，采集方式以電腦錄入為主，信息標(biāo)識方式主要是消費小票。消費者個體無論是購買農(nóng)產(chǎn)品回家消費還是在團(tuán)體消費單位直接消費，均索取消費小票，小票必須記載消費時間或購買時間、物品名稱、批次號等信息，這是實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品追溯最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)也是最后一個環(huán)節(jié)，還是實施終端查詢的依據(jù)和維權(quán)的憑證。信息存儲主要是建立局域網(wǎng)，部分信息化水平不高的團(tuán)體消費單位可采用建立并保存紙質(zhì)消費記錄的方式存儲。
2.網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用模式
在物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)層主要是信息傳輸問題。在農(nóng)產(chǎn)品追溯的整個體系中，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層的具體應(yīng)用模式主要體現(xiàn)在傳輸內(nèi)容、傳輸渠道、傳輸方式、傳輸安全等4個方面，各方面均需從實際出發(fā)探索切實可行的具體應(yīng)用模式。
(1)傳輸內(nèi)容
在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)男畔?nèi)容與感知層感知的信息內(nèi)容并不一定完全相同。部分生產(chǎn)企業(yè)可以根據(jù)自身企業(yè)管理的需求，利用物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備采集遠(yuǎn)超過追溯所需的生產(chǎn)信息，雖然大量信息并不是追溯所需的，但可服務(wù)于企業(yè)自身的管理。因此，網(wǎng)絡(luò)層只需根據(jù)追溯需求傳輸追溯信息即可，一方面保護(hù)生產(chǎn)企業(yè)的商業(yè)機(jī)密不被泄漏，從而調(diào)動追溯主體的追溯積極性;另一方面減輕農(nóng)產(chǎn)品追溯網(wǎng)絡(luò)的傳輸壓力，提高追溯信息的傳輸效率。
(2)傳輸渠道
在農(nóng)產(chǎn)品追溯中，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層傳輸?shù)那乐饕▋蓷l：一是產(chǎn)業(yè)鏈前后傳輸渠道，二是企業(yè)數(shù)據(jù)庫向中央數(shù)據(jù)庫的上下傳輸渠道。
①前后傳輸渠道
從農(nóng)產(chǎn)品追溯全產(chǎn)業(yè)鏈的角度看，生產(chǎn)環(huán)節(jié)的追溯信息要向下游即流通環(huán)節(jié)傳輸，而流通環(huán)節(jié)的追溯信息則向消費環(huán)節(jié)傳輸，以保證產(chǎn)業(yè)鏈下游環(huán)節(jié)能查詢上游環(huán)節(jié)的所有追溯信息，從而實現(xiàn)消費環(huán)節(jié)的終端全產(chǎn)業(yè)鏈條查詢。
?、谏舷聜鬏斍?/strong>
為利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品追溯的智能化應(yīng)用，所有追溯物品和全鏈條追溯信息均集中到農(nóng)產(chǎn)品追溯中央數(shù)據(jù)庫，集中對追溯數(shù)據(jù)進(jìn)行海量數(shù)據(jù)挖掘，經(jīng)過智能化加工服務(wù)于政府和企業(yè)決策，充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的信息技術(shù)優(yōu)勢，同時提高農(nóng)產(chǎn)品追溯的實用價值并保持持續(xù)運(yùn)營。
(3)傳輸方式
在物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層中，針對農(nóng)產(chǎn)品追溯信息的兩種傳輸渠道，傳輸方式主要有兩種：一是前后傳輸中的IC卡傳輸模式;二是上下傳輸中的網(wǎng)絡(luò)傳輸模式。
?、買C卡傳輸
在農(nóng)產(chǎn)品追溯的上下游環(huán)節(jié)之間，上一環(huán)節(jié)采集的追溯信息通過IC卡傳輸?shù)较乱粋€環(huán)節(jié)，通過在下一個環(huán)節(jié)利用識讀器刷IC卡的方式自動上傳至企業(yè)局域網(wǎng)。此種傳輸方式安全高效，能保證下一個環(huán)節(jié)及時查詢到上游環(huán)節(jié)的所有相關(guān)追溯信息，但一次傳輸?shù)男畔⒘坑邢蕖?/p>
?、诰W(wǎng)絡(luò)傳輸
在農(nóng)產(chǎn)品追溯信息的上下傳輸中，傳輸數(shù)據(jù)量較大，宜采用獨享大容量寬帶的方式實施網(wǎng)絡(luò)傳輸，具體傳輸中既可采用隨時傳輸?shù)姆绞?，也可采用定時傳輸?shù)姆绞?。在?shù)據(jù)量巨大時，為了防止網(wǎng)絡(luò)擁堵和中央數(shù)據(jù)庫傳輸數(shù)據(jù)堵塞，可選擇定時傳輸方式，不同環(huán)節(jié)、不同地域的追溯主體分時上傳追溯數(shù)據(jù)。
(4)傳輸安全
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層傳輸信息的安全問題直接涉及企業(yè)的商業(yè)機(jī)密和政府的公信力，一旦出現(xiàn)問題將嚴(yán)重影響追溯主體的積極性，并泄漏大量追溯主體的個人隱私信息。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品追溯的業(yè)務(wù)流程中，傳輸安全主要是機(jī)密信息的安全問題和數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩珕栴}。
①機(jī)密信息傳輸
對于商業(yè)機(jī)密信息，如農(nóng)產(chǎn)品追溯各環(huán)節(jié)的價格信息等，必須保證只能上下傳輸，不能前后傳輸，既不能讓下游環(huán)節(jié)主體知道上游環(huán)節(jié)主體的農(nóng)產(chǎn)品采購價格;而對于個人隱私信息，如身份證號等，必須保證不能泄露，不被公開，只用于追溯主體識別。
②數(shù)據(jù)安全傳輸
在農(nóng)產(chǎn)品追溯信息的傳輸中，不能因網(wǎng)絡(luò)擁堵或網(wǎng)絡(luò)中斷等不可控因素而導(dǎo)致追溯數(shù)據(jù)丟失，各追溯主體所建局域網(wǎng)均應(yīng)有一定的存儲功能。同時，為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩咝?，宜采用專用傳輸通道傳輸和加密傳輸方式?/p>
3.應(yīng)用層應(yīng)用模式
物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)中的應(yīng)用層主要是對海量的追溯數(shù)據(jù)進(jìn)行分析加工，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的價值。在農(nóng)產(chǎn)品追溯體系的建立運(yùn)行過程中，應(yīng)用層主要是利用現(xiàn)代的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對農(nóng)產(chǎn)品追溯所有鏈條上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化分析加工。從應(yīng)用模式角度，應(yīng)用層的具體應(yīng)用模式主要體現(xiàn)在應(yīng)用層級、應(yīng)用內(nèi)容和應(yīng)用方式三個方面。
(1)應(yīng)用層級
從層級角度看，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層主要包括兩個層級。一是基于農(nóng)產(chǎn)品追溯中央數(shù)據(jù)庫的農(nóng)產(chǎn)品追溯應(yīng)用系統(tǒng)，負(fù)責(zé)跨區(qū)域、跨品種、跨環(huán)節(jié)的農(nóng)產(chǎn)品追溯數(shù)據(jù)的統(tǒng)一挖掘應(yīng)用;二是農(nóng)產(chǎn)品追溯各環(huán)節(jié)企業(yè)基于自身數(shù)據(jù)庫研發(fā)的企業(yè)追溯應(yīng)用系統(tǒng)，主要服務(wù)于企業(yè)內(nèi)部的產(chǎn)品追溯，追溯信息較全，追溯功能較多，可以實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部農(nóng)產(chǎn)品的精細(xì)化追溯。
(2)應(yīng)用內(nèi)容
農(nóng)產(chǎn)品追溯平臺應(yīng)用系統(tǒng)內(nèi)容可以多種多樣，如商務(wù)部肉菜追溯中央平臺至少包括六大管理功能，分別是主體信息管理、流通過程信息管理、試點城市工作考核管理、聯(lián)動應(yīng)急管理、統(tǒng)計分析、公共信息管理等。但總體上，農(nóng)產(chǎn)品追溯的核心應(yīng)用內(nèi)容主要是基于消費者實現(xiàn)追溯社會化監(jiān)督、基于政府實現(xiàn)數(shù)字化監(jiān)管、基于農(nóng)產(chǎn)品食品安全實現(xiàn)問題智能化預(yù)警。
?、僮匪萆鐣O(jiān)督
通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，農(nóng)產(chǎn)品追溯不再單純是政府的問題，也不再單純是消費者的問題，更不再單純是農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷主體的問題，而真正成為全社會的問題，從而形成合力，打造政府、消費者、產(chǎn)銷主體、媒體等社會主體共同監(jiān)督、關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品追溯的范圍，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品追溯監(jiān)督的社會化。
②政府?dāng)?shù)字化監(jiān)管
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過對海量農(nóng)產(chǎn)品追溯數(shù)據(jù)的應(yīng)用，政府可以改變先前依靠經(jīng)驗監(jiān)管的傳統(tǒng)模式，改為依據(jù)大數(shù)據(jù)分析結(jié)果實施針對性較強(qiáng)的精細(xì)化監(jiān)管，從根本上解決政府監(jiān)管人員較少、監(jiān)管手段不多、監(jiān)管效率不高的問題，利用數(shù)據(jù)將政府監(jiān)管方式由日常監(jiān)管轉(zhuǎn)變?yōu)橐馔獗O(jiān)管。
③問題智能化預(yù)警
農(nóng)產(chǎn)品食品安全問題隨時隨地都有可能發(fā)生，有些會產(chǎn)生惡劣的社會影響，有些則會因消費者不舉報而銷聲匿跡。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則可以實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品食品安全問題的智能化預(yù)警，通過研發(fā)一系列問題發(fā)現(xiàn)模型及早發(fā)現(xiàn)問題、自動發(fā)布預(yù)警、懲罰相關(guān)責(zé)任人等，實現(xiàn)有問題必追究、有責(zé)任必懲罰的目標(biāo)。
(3)應(yīng)用方式
對于花費巨資利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立的農(nóng)產(chǎn)品追溯體系，在“信息即價值”的現(xiàn)代市場經(jīng)濟(jì)下，必須發(fā)動全社會的力量創(chuàng)新應(yīng)用方式，對海量的追溯數(shù)據(jù)進(jìn)行各種加工、分析和利用，充分發(fā)揮追溯數(shù)據(jù)的所有潛在價值。
?、傺邪l(fā)應(yīng)用軟件
鑒于農(nóng)產(chǎn)品追溯體系大多由財政投資或補(bǔ)貼建立，采集的海量追溯數(shù)據(jù)理應(yīng)向全社會公布，在政府、企業(yè)研發(fā)應(yīng)用平臺的同時，還可向社會公布海量的原始數(shù)據(jù)庫，鼓勵社會企業(yè)研發(fā)應(yīng)用軟件或平臺，為社會大眾提供相應(yīng)服務(wù)。
②支持終端查詢
消費者是農(nóng)產(chǎn)品的終端使用者，農(nóng)產(chǎn)品追溯系統(tǒng)必須支持消費者通過終端查詢機(jī)、電話、網(wǎng)絡(luò)等方式查詢所消費農(nóng)產(chǎn)品完整產(chǎn)業(yè)鏈條的所有追溯信息，可查詢到的信息必須準(zhǔn)確、全面、及時、完整。如果不能及時查詢或查詢不到信息，將嚴(yán)重影響消費者對追溯系統(tǒng)的信任度，最終使追溯溢價無法實現(xiàn)。
總體上，無論是物聯(lián)網(wǎng)還是農(nóng)產(chǎn)品防偽追溯都是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，將物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品追溯更是復(fù)雜多樣，涉及主體多、覆蓋面廣、技術(shù)難度大，農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷全鏈條所有主體必須同時推進(jìn)，政府統(tǒng)一協(xié)調(diào)，社會加大監(jiān)督，只有形成合力，才能確保真正將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品追溯，既充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)潛能，又充分實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品追溯的數(shù)據(jù)效能。
