自20世紀70年代以來,，食品安全問題日益突出,，國際上，瘋牛病,、口蹄疫,、禽流感等疾病相繼爆發(fā)和傳播，在國內,，發(fā)生了蘇丹紅,、劣質奶粉、龍口粉絲,、永年大蒜等食品質量問題,。食品安全問題引起了人們的廣泛關注，歐盟國家在國際食品法典委員會關于“生物技術與食品生產”的政府間特別工作組會議上率先提出了食品可追溯體系,。目前,，歐盟、美國等發(fā)達國家和地區(qū)積極推廣可追溯系統(tǒng),，要求對出口到當?shù)氐牟糠质称繁仨毦邆淇勺匪菪?,。
　　
　　中國于2004年9月發(fā)布了《進一步加強食品安全工作的決定》，指出“要建立統(tǒng)一規(guī)范的農產品質量安全標準體系,，建立農產品質量安全例行監(jiān)測制度和農產品質量安全追溯制度”,。順應這一形勢，本研究參照一些蔬菜企業(yè)的實際生產流程,，借鑒國內外可追溯系統(tǒng)的相關研究,，設計和實現(xiàn)了一套基于Web的蔬菜可追溯系統(tǒng)。該系統(tǒng)為企業(yè)提供了生產過程中實時記錄蔬菜從播種到采收包裝出庫的詳細信息,，消費者和銷售商可以通過成品包裝上的追溯碼逆向追溯到該批次的蔬菜在田問種植的管理信息和加工車間的信息等,。
　　
　　1 系統(tǒng)設計1.1 系統(tǒng)框架設計通過實際考察蔬菜企業(yè)的生產過程，根據(jù)企業(yè)的生產管理和部門職能將各種生產數(shù)據(jù),、設備和人力,，通過擴展來實現(xiàn)系統(tǒng)的可追溯功能，不僅能夠快速完成系統(tǒng)的開發(fā),，而且還能與企業(yè)生產管理結合，保障可追溯的可行性和完整性,。
　　
　　考慮到參與生產的各個部門分布在不同的地域,，系統(tǒng)采用B／S體系結構，采取基于Web的方式,，不僅方便公司各個部門在不同地點對生產數(shù)據(jù)的上傳和外部用戶通過瀏覽器就可以訪問系統(tǒng),，而且,，公司內部各級部門的客戶端在系統(tǒng)更新時不需要逐個更新客戶端程序，減少系統(tǒng)人員的維護工作,。系統(tǒng)基本框架設計如圖1所示,。
　　
　　①數(shù)據(jù)庫服務器和Web服務器：對于數(shù)據(jù)庫服務器存儲系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù),，客戶端可通過Internet訪問數(shù)據(jù)庫,。web服務器獨立運行，使公司內部各個部門和外部的客戶端可通過瀏覽器訪問系統(tǒng),。
　　
　?、谑卟松a基地：蔬菜基地根據(jù)地塊土壤情況和地理位置進行地塊劃分，并按地塊劃分給管理人員,?；毓芾砣藛T每日實時記錄蔬菜的Et常詳細種植信息，如播種記錄,、灌溉記錄,、施肥記錄、病蟲害防治記錄等,，還要在蔬菜即將成熟時上報預測的采收數(shù)量,。考慮到蔬菜基地的地理位置因素,，設計采用手持設備將Et常的種植信息上傳到數(shù)據(jù)庫服務器,。不僅改變了以往的手寫記錄方式，方便管理人員記錄信息,，提高工作效率,，而且還可實現(xiàn)信息的實時采集，保證數(shù)據(jù)的準確性,。
　　
　?、酃靖骷壊块T：公司內部主要有辦公室、采購部,、技術部,、包裝車間、財務部5個管理部門,。辦公室主要職能是接收每日的訂單和根據(jù)預測的蔬菜收獲信息制定次日的加工包裝計劃,；采購部除了負責各種農資原料的采購和上傳采購數(shù)據(jù)外，還負責根據(jù)加工包裝計劃安排基地管理人員采收蔬菜,；技術部負責對采收的蔬菜進行農殘等項目的檢測,；包裝車間對檢測合格的蔬菜進行包裝并打印追溯條碼，并根據(jù)加工包裝計劃進行配送,；財務部保存以上業(yè)務過程中的各種記錄,，并進行財務管理,。5個部門對蔬菜生產的管理通過瀏覽器訪問數(shù)據(jù)庫服務器，進行數(shù)據(jù)上傳等操作,。
　　
　?、芸蛻舳耍合M者可以通過客戶端瀏覽器或者銷售地點的觸摸屏將蔬菜包裝上的追溯碼輸入，系統(tǒng)就可根據(jù)追溯碼調用數(shù)據(jù)庫中該批次的蔬菜從播種到收獲的田問管理以及檢測,、包裝運輸?shù)脑敿毿畔?。例如追溯碼批次為200803130101001的產品，系統(tǒng)根據(jù)0101查找到這個地塊的田間管理信息,，根據(jù)20080313和001查找到2008年3月13日收獲的第001批蔬菜的檢測,、包裝、運輸信息,，使蔬菜的生產管理過程對消費者透明化,，讓消費者對所購買的蔬菜產品有所了解，同時也向消費者反映了蔬菜的安全生產管理,。
　　
　　1.2 數(shù)據(jù)庫設計將追溯系統(tǒng)的數(shù)據(jù)主要分為蔬菜種植階段的信息,、蔬菜采收和入庫的信息、蔬菜相關法規(guī)信息3類,。蔬菜種植階段的信息,、蔬菜采收和入庫的信息在設計時建立了一個基礎數(shù)據(jù)組，專門存儲企業(yè)對基地地塊劃分,、人員基本資料,、采購供應商和銷售單位的基本信息，方便企業(yè)各級部門和生產基地的管理人員進行數(shù)據(jù)錄入,，提高錄入效率,，還保證了數(shù)據(jù)的準確性和一致性。蔬菜相關法規(guī)信息庫專門存放蔬菜種植管理中涉及到的相關法規(guī)標準,，如禁用農藥,、化肥施用量、農殘檢驗標準等等,，輔助管理人員對蔬菜的生產管理進行監(jiān)控,。
　　
　　圖1 蔬菜可追溯系統(tǒng)基本框架1.3 系統(tǒng)開發(fā)平臺該系統(tǒng)運用Internet環(huán)境，采用B／S模式進行開發(fā),。系統(tǒng)服務器端操作系統(tǒng)選用Windows server2003 enterprise,，開發(fā)工具為Visual studio.NET 2005，主要技術為ASP.NET和使用c#語言編程,，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)選用MS SQL server 2005,。Visual studio.NET2005與MS SQL server 2005完美結合，開發(fā)者無需開發(fā)復雜的數(shù)據(jù)庫連接就可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀、寫,、改、查功能,。同時,，統(tǒng)一采用微軟公司的軟件產品保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可維護性。
　　
　　2 系統(tǒng)實現(xiàn)2.1 系統(tǒng)實現(xiàn)的關鍵技術2.1.1 對可追溯鏈條上每個參與對象進行編碼保證可追溯性及其完整性追溯鏈條上每個參與對象都是追溯系統(tǒng)的關鍵點,；一旦產品出現(xiàn)問題,，是否能夠查找到具體的問題來源和正確實施產品回收取決于參與對象的記錄是否健全。為確保追溯的完整性,，追溯鏈條上每個參與對象都進行了唯一編碼,。在種植階段，對種植者與地塊都進行編碼,，地塊編碼以兩位基地數(shù)字加兩位地塊號組成,，如農墾基地第18個地塊用0318表示；為每一位種植者發(fā)放一個RFID卡,，每張RFID卡唯一對應1位種植者及其管理的地塊：RFID卡能快速準確地為手持機提供自動識別功能,，操作快捷方便，同時在蔬菜基地的惡劣環(huán)境中即使RFID卡部分磨損也不會影響手持機的識別效果,。在企業(yè)管理中,，企業(yè)管理人員同樣有工作編碼，如包裝人員的編碼用包裝的拼音首字母加數(shù)字代表,，如BZ12,，避免同名的干擾。蔬菜脫離土地后按照批次進行編碼,，以采收日期,、地塊號和采收順序組合成批次號，可以唯一確定每一批蔬菜,；可追溯碼對應批次號是根據(jù)中國EAN.UCC系統(tǒng)應用標識符國標《GB／T 16986.2003》設計的,，見圖2所示。
　　
　　2.1.2 使用先進的二維碼技術制作可追溯標簽系統(tǒng)采用中國物品編碼中心研發(fā)的漢信碼作為追溯碼的形式,。對比其他二維碼,，漢信碼具有能將照片、指紋,、掌紋,、簽字、文字等凡可數(shù)字化的信息進行編碼的優(yōu)點,，能使更多的追溯信息集成,，并且為消費者提供了手機等更多的查詢方式。并且其加密技術、抗污損和畸變及修正錯誤的優(yōu)勢非常適合作為可追溯碼,，可解決假冒,、標簽污損造成的不可讀等問題。
　　
　　圖2 蔬菜可追溯碼Fig.2 The vegetable tracing-code同時,，對于企業(yè)的可追溯成本來說,，不改變原有的條碼打印設備就可實現(xiàn)漢信碼標簽的制作，可稱得上“零成本”,。
　　
　　2.1.3 系統(tǒng)中的可追溯碼標簽打印,、漢信碼的形成、種植者RFID卡的寫和讀,、手持機將種植信息上傳等功能的實現(xiàn)采用組件方式構造組件的創(chuàng)建與引用在,。NET環(huán)境中很容易實現(xiàn)，以可追溯碼標簽的形成與打印為例,?？紤]到打印功能只在加工包裝管理使用，并且為了保證打印速度,，采用WinForm控件實現(xiàn)打印標簽,。首先，創(chuàng)建一個Windows控件庫,，將中國物品編碼中心研發(fā)的漢信碼生成組件的DLL文件引入,，然后創(chuàng)建一個命名空間，調用DLL中的各個函數(shù),，生成,。CS文件。然后設計打印頁面,，需要生成漢信碼圖時,，直接引用。CS文件即可,。最后,，將建立好的C／S模式的打印文件封裝成。EXE組件：添加→新建項目→安裝和部署→安裝項目→為其命名→單擊確定→生成,；右鍵單擊生成的安裝組件→添加→項目輸出→主輸出→單擊確定→生成,，文件夾下即生成安裝文件夾（／Debug文件夾中生成。msi和,。exe文件）,；工具→oleview→找到命名的文件→右鍵選擇（Copy HTML<object>Tag to Clipboard）；在蔬菜系統(tǒng)中需要打印的頁面中粘貼即可實現(xiàn)這個控件的布局,，要使用打印功能時,，單擊,。exe文件安裝后即可使用。打印采用組件方式,，使系統(tǒng)結構緊湊,、界面設計也方便，同時C／S與B／S結合,，提高了系統(tǒng)性能,。
　　
　　2.2 系統(tǒng)運行蔬菜可追溯系統(tǒng)在實驗室測試通過，運行正常,。在蔬菜企業(yè)的運行中，由于蔬菜企業(yè)內部已有網絡設施,，并且企業(yè)管理部門的環(huán)境與實驗室相差不大,，系統(tǒng)順利安裝，企業(yè)管理人員能順利對系統(tǒng)進行查詢,、修改,、添加數(shù)據(jù)、打印追溯碼等功能,。
　　
　　3 討論中國的蔬菜可追溯系統(tǒng)的開發(fā)和應用尚處于起步階段,。可追溯系統(tǒng)應建立在企業(yè)生產流程的基礎上,，但是中國企業(yè)大多數(shù)生產過程的機械化水平不高,，主要采用手工生產，對比發(fā)達國家的機械化生產,，我們的可追溯系統(tǒng)要保障蔬菜產品質量安全需要監(jiān)控的步驟更多,，也需要更多的考慮各種影響蔬菜質量安全的因素。因此,，依據(jù)生產流程建立可追溯系統(tǒng)要詳細了解每一個過程,，通過對生產過程中每個參與對象進行監(jiān)控并記錄其信息來完成可追溯鏈條。
　　
　　對于蔬菜可追溯碼標簽,，國外現(xiàn)有的系統(tǒng)大部分采用一維碼制作可追溯標簽,。但是考慮到蔬菜包裝一般都比較小，因此可追溯碼的標簽不能設計過大,，而且蔬菜在運輸?shù)冗^程中容易受到污損,，而一維碼信息集成度不高，并且一旦有磨損就會造成識別困難,，同時也容易仿制,，因此選用信息集成度以及抗污損和畸變能力高的二維碼。而中國可追溯系統(tǒng)和標準正在逐漸規(guī)范中,，將二維碼應用到可追溯系統(tǒng)符合其發(fā)展趨勢,，而漢信碼作為中國當前先進的二維碼產品，其對于漢字等的編碼集成技術可為中國蔬菜可追溯系統(tǒng)進行下一步的發(fā)展奠定基礎。
　　
　　蔬菜可追溯系統(tǒng)的開發(fā)是基于Web的環(huán)境,，除了考慮到蔬菜企業(yè)的布局和蔬菜生產的特殊地域性,，還考慮到中國企業(yè)人員對計算機系統(tǒng)的操作水平和使用情況；如果依照發(fā)達國家和中國現(xiàn)有的蔬菜可追溯系統(tǒng)采用企業(yè)生產模塊使用C／S模式的系統(tǒng),，消費者查詢模塊使用B／S查詢的系統(tǒng),，雖然錄入信息方便、快捷,，但是系統(tǒng)每日數(shù)據(jù)庫信息的更新,、C／S系統(tǒng)的升級等需要更多的專業(yè)人員來維護，不符合中國實際生產的要求,。因此,，選擇建立基于Web的系統(tǒng)，系統(tǒng)升級和數(shù)據(jù)的傳輸更便捷,。同時,，設計將相對獨立的功能模塊采用C／S模式來開發(fā)成組件，不僅可縮短系統(tǒng)開發(fā)的周期,，而且還可方便的移植和運用到其他食品（如水果,、水產品、肉類等）的可追溯系統(tǒng)中,。
　　
　　蔬菜可追溯系統(tǒng)由于參照的是一家生產商,，僅實現(xiàn)了蔬菜從種子到包裝出庫這一過程的可追溯鏈，而完整的供應鏈可追溯還應涉及批發(fā)商,、零售商以及最終消費者,，可追溯的范圍更大，不同層次的個體問信息的對接和協(xié)調會增加可追溯的難度,。我們的項目正在逐步發(fā)展與配送,、供應等鏈條的連接，以形成更完善的蔬菜可追溯系統(tǒng),。