基于云技术的水产品冷链物流可追溯系统研究

摘要：本文通过分析水产品冷链物流的特点，搭建了水产品冷链物流追溯系统的整体框架，设计了追溯平台的功能模块。对追溯平台运用的关键技术进行了研究，指出追溯云平台给予B/S架构，通过Spring框架的MVC分层设计模式实现页面层、中间层和数据层的分层体系结构，数据持久层位于中间层，并且采用iBatis轻量级持久框架。最后，就如何建设水产品物流追溯平台提出了建议。

关键词：水产品冷链；云技术；追溯平台

前言

近年来，随着人们生活水平的提高，对水产品的保鲜度和质量安全要求也日趋提升，提高水产品冷链物流质量势在必行。水产品质量受温度的变化影响很大，如果温度偏离了最佳的冷藏条件，水产品的货架寿命将减少，并且货架寿命减少的后果只会在整个冷链的最后阶段才能够显现。因此，有必要建立一个水产品冷链流的全程监控及追溯系统，这对确保水产品质量、提高冷链物流的水平有十分重要的意义。

目前，关于冷链产品质量监控和追溯问题，已有不少学者进行了研究和实践，许敏设计了基于物联网水产品冷链物流运输监控系统，汪庭满等以罗非鱼为例，研究了基于无线射频识别技术的罗非鱼冷链物流温度监控系統。在水产品冷链物流中，充分运用RFID、WSN、条码技术、WebGIS等技术构建监控和追溯平台已是发展趋势。本文试图在云平台技术的基础上结合二维码、RFID等相关技术，构建一个水产品冷链物流过程可视化、信息化的可追溯平台，并就建设平台的一些关键技术进行探索和研究。

一、构建水产品冷链追溯平台

（一）冷链监控与追溯方案设计

一般情况下，水产品供应链是将水产品从苗种采购、养殖到消费过程中各个环节所涉及的物流、资金流、信息流进行整合，把养殖场、加工企业、分销商、批发商和零售商等各方链接成一个具有整体功能的网络。而水产品冷链是在水产品供应链的基础上把所以涉及需要进行温度控制的环节进行整合而形成的一个完整链条。具体结构如图1所示。

为实现真正意义上的水产品冷链全程追溯，整个系统必须以水产品投入流通环节为起始点，直到零售完成到达消费者的餐桌。箭头表示水产品的供应流程，追溯系统以追溯云平台为核心，围绕整个冷链，对全程数据进行采集。整个冷链追溯体系基本上覆盖了冷链中的所有环节，不仅能实现全程数据采集，而且一旦监测到温度出现问题可能诱发质量安全问题或是发生水产品食品安全事件，可以第一时间定位问题所在，为及时科学地采取应对措施提供了重要的依据。

（二）基于云平台冷链监控与追溯平台总体结构

由水产品冷链结构可知，全程追溯源体涉及到的环节、企业非常多，在不影响全程溯源的前提下，为合理降低追溯系统复杂度，结合实际的冷链过程，可将冷链划分为几个重要的追溯阶段，设计水产品冷链全程追溯系统总体方案图2所示。

冷链平台可分为感知层、网络层和应用层。感知层也就是具体操作层，主要依靠RFID、无线温度传感器、GPS全球定位系统准确采集冷链过程中所用的产品信息、产品状态信息以及环境信息。在捕捞阶段通过植入式的RFID记录水产品的产地、捕捞时间等关键信息；在运输阶段通过无线温度传感器及GPS采集水产品的保存温度及所处地理位置及时间信息；在零售环节消费者可以通过二维码、手持终端追溯产品信息，由互联网、局部无线通讯网、移动通讯网络等数据通讯网络和网络管理系统组成的网络层负责传递和处理各种从底层采集来的数据。应用层主要由云平台组成负责对整个追溯系统的数据进行存储、分析并根据业务需要进行处理。

二、平台的主要功能

水产品及时有效的监控、信息查询和信息追溯离不开冷链物流监控与追溯平台。而这个平台的建设，需要将各方需求信息和实际运行信息有效的联系起来，需要冷链主体如水产品养殖企业、运输企业、仓储企业和销售企业能够为冷链追溯平台提供有效数据，已经具备数据采集能力的企业提供数据访问接口，还不能进行数据采集的企业要通过设备的升级改造达到平台所需的数据采集要求。水产品冷链追溯平台的技术主要包括三个方面。首先是数据采集，有效的把这些数据融合到平台上，是冷链追溯平台的运行基础；其次是平台还要实现冷链全过程温度等关键参数的实时监控和预警，对冷链过程中出现的紧急情况进行处理，保证水产品全程冷链符合要求。最后是满足监管部门、养殖企业、运输企业、仓储企业和销售企业以及消费者对水产品追溯信息的查询需求。根据水产品冷链中各环节的功能需求分析，设计的追溯平台由政府联合监管平台、信息查询、追溯查询及系统维护四个部分组成，功能图如图3所示。

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