信息技术在果蔬可追溯体系的应用

浅议信息技术在果蔬可追溯体系领域中的应用汪小名（成都大学机械工程学院四川成都610106）[摘要]本文根据国际食品安全形式，研究了可追溯体系的概念，以及将信息技术与可追溯系统结合在果蔬上的应用。简要分析了国内外相关的技术在可追溯系统中的应用，利用先进技术保障食品安全。[关键字]信息技术果蔬可追溯系统TheInformationTechnologycanbeAppliedintheFieldofFruitandVegetableTraceabilitySystem(SchoolofmechanicalengineeringChengduUniversitySichuanChengdu610106)Abstract:Accordingtotheformofinternationalfoodsafetyresearch,theconceptoftraceabilitysystem,andinformationtechnologyandtraceabilitysystembasedontheapplicationoffruitsandvegetables.Abriefanalysisofthedomesticandforeignrelatedtechnologycanbeusedinthetraceabilitysafesystem,theuseofadvancedtechnologytoensurefoodsafety.Keywords:InformationtechnologyFruitsandvegetablesTraceabilitySystem一、我国食品安全的形式目前，我国的食品安全形式不断向好，但是总体形式还不是很理想，一些深层次的问题还正待解决。（1）初级农产品源头污染仍然较重。（2）食品生产加工领域假冒伪劣问题突出。（3）食品流通环节经营秩序不规范。（4）食品卫生安全事故时有发生。二、国外怎样保证食品安全2.1法国：“标签制”信息完备在法国超市里面，不管你拿起任何一件商品，它都有完整的标签，上面的信息记录着商品的各种信息，消费者可以买到放心的各种商品。法国的标签制是非常有信誉的，那些过期的食品会及时下架。法国还建立起了一套完善的食品安全保障系统。一旦出现食品安全问题，各个部门会及时经行协调，努力将影响减到最小，如果出了问题的果蔬、食品出口到国外，还可以经行跨国家的合作。2.2日本：可环环追溯责任日本做农业已经做到了非常精细的步骤。农产品个各个环节，如种子、种植、化肥、农药、加工、运输、销售等环节都有着严格的记录，并可追溯。一旦果蔬出现问题，有关部门马上可以根据可追溯系统精准的查到哪个环节出现的问题，并及时纠正，避免了问题的进一步扩大化。日本的监管机制还非常重视问题果蔬的召回，我们经常会看到日本国内媒体发布的召回信息及各种广告。日本果蔬可追溯体系非常值得我们国家学习与借鉴。2.3美国：惩罚性赔偿很厉害美国作为世界上农业产值以及出口最大的国家，国内的食品安全也做得非常好，不可否认，美国的监管、追溯体系在世界上都是比较完善的。严密的食品安全监管体系、问题产品的召回制度和各种惩罚性的赔偿制度称得上是美国食品安全的三套组合拳，每拳都收得良好的效果。在这当中，惩罚性赔偿对那些生产和销售问题农业产品的企业以及个人日益起到巨大的震慑作用。三、可追溯体系的概念国际食品法典委员会（CAC）与国际标准化组织ISO把可追溯性的概念定义为“通过登记的识别码，对商品或行为的历史和使用或位置予以追踪的能力”。可追溯性是利用已记录的标记（这种标识对每一批产品都是唯一的，即标记和被追溯对象有一一对应关系，同时，这类标识已作为记录保存）追溯产品的历史（包括用于该产品的原材料、零部件的来历）、应用情况、所处场所或类似产品或活动的能力。据此概念，畜产品可追溯管理或其系统的建立、数据收集应包涵整个食物生产链的全过程，从原材料的产地信息、到产品的加工过程、直到终端用户的各个环节。畜产品实施可追溯管理，能够为消费者提供准确而详细的有关产品的信息，在实践中，“可追溯性”指的是对食品供应体系中食品构成与流向的信息与文件记录系统。可追溯是确保食品安全的有效工具。目前，许多国家的政府机构和消费者都要求建立食品供应链的可追溯机制，并且许多国家已开始制定相关的法律，以法规的形式将可追溯纳入食品物流体系中。在欧美的许多国家，不具有可追溯功能的食品已被禁止进入市场。实施可追溯性管理的一个重要方法就是在产品上粘贴可追溯性标签。可追溯性标签记载了食品的可读性标识，通过标签中的编码可方便地到食品数据库中查找有关食品的详细信息。通过可追溯性标签也可帮助企业确定产品的流向，便于对产品进行追踪和管理。四、农产品可追溯系统的关键技术4.1标识与识别技术目前，标识系统中常用的数据载体有条形码技术和无线射频识别技术（RFID）。条形码可分为一维条码和二维条码。一维条形码是运用一系列字母和数字对产品特征信息进行编码，在使用时可以通过这个编码来调取计算机网络中的相应产品信息。二维条码是通过在水平方向和垂直方向组成的二维空间上存储信息。二维条码信息承载量大、密度高，有较强的抗干扰能力和纠错能力，符合大数目产品标识编码的需要。无线射频识别技术（RFID）是一种非接触式自动识别技术，最基本的RFID系统由电子标签、读写器和天线组成。RFID系统利用射频信号通过空间耦合来实现信息传递，并通过所传递的信息达到识别实体对象属性的目的。RFID具有读写信息方便、读取距离较远、准确率高、不易受脏污恶劣环境影响等优点。4.2环境因素监测技术农作物良好的生长状况依赖于适宜的生长环境，环境因子如大气温湿度、土壤温湿度、雨量、田间风速、土壤氮浓缩量和pH值等对农作物生长起着至关重要的作用。合适的农产品运输、储存环境也决定着农产品的质量。通过传感器技术对环境因素进行信息化，能够更直观的感知农作物生长的环境状况，为农产品质量追溯系统做好自然生长环境的基础数据积累。随着无线传感器网络（WSN）技术的引入和不断完善，通过无线通信方式形成一个自组织网络系统，传感器之间相互协作、感知、采集和处理环境数据，使得对农作物及农产品环境因素的监测变得更加高效、节能、安全和环保。4.3数据传输技术数据传输是指利用信号把数据从发送端传送到接收端的过程。传输信道为数据信号从发送端传送到接收端提供了物理通路。传输信道可能是由同轴电缆、光纤、双绞线等构成的有线线路，也可能是由卫星和地面微波站等构成的无线线路，还可能是有线线路和无线线路的结合。传输信道给数据信号传输提供了通路，又会引入噪声和干扰，使信号发生畸变，可能造成数据传输的差错。由于传输信道的传输介质特性不同，还会使数据传输速率受到一定的限制。由于模拟数据和数字数据都可以用模拟信号和数字信号来表示，因此也可以使用两种信号形式进行传输。数据传输技术是将分散的个体农户、集体农场、加工企业、流通运输企业和经销点的所有农产品追溯信息联系在一起的桥梁。数据传输技术可分为短程传输技术和远程传输技术，短程传输包括蓝牙、ZigBee和红外等技术。短距离传输技术虽然没有很高的传输速率，但是其具有传输方式简单，传输成本较低，安全性高等特点，能够很好满足农业现场追溯数据采集的需求。远距离数据传输方式有GSM、GPRS和3G等数据通信技术，其特点是传输距离长、数据传输速率较快，但其传输成本相对较高，适合异地远距离数据汇集或共享。这些数据通信技术为农产品可追溯系统提供了良好的数据交互基础。4.4地理科学信息技术目前，地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）技术在工业、农业、交通运输、建筑通信等领域得到广泛应用。地理信息系统（GIS）是指用于采集、存储、检索、分析和表达地理空间信息的计算机系统，对空间数据管理拥有很高的综合分析能力。全球定位系统（GPS）可以用于田间信息和作业机具的准确定位，结合田间土壤中各元素的不同分布情况，辅助农业生产中的灌溉、施肥、喷药、除草等田间操作。五、信息技术在果蔬类农产品质量追溯系统中的应用国外方面，Arima等以草莓为研究对象，将机器人技术和追溯技术相结合，设计出了用于追溯的农作物生产过程数据采集系统，该系统通过多用途机器人在进行喷洒、收获和分级等农艺操作的同时自动记录草莓生产的相关信息，以此作为追溯信息的源数据。Hertog等以比利时西红柿为研究对象，通过在RFID标签中集成温度传感器，采集西红柿从生长到销售整个过程的温度信息，并将这些温度信息用于进一步建立西红柿品质变化模型。用户可以根据RFID标签和品质变化模型确定西红柿的源产地。S.M.C.Porto等在深入分析柑橘苗圃生产流程和规范的基础上，提出了一种基于计算机的柑橘苗圃信息管理系统（ICBIS）的设计方法，ICBIS被认为是作为柑橘苗圃供应链溯源中用来控制植物疾病扩散的理想工具。国内方面，杨信廷等从信息技术的角度出发，结合XML（可扩展标记语言）和蔬菜溯源数据模型，构建了蔬菜溯源信息描述语言（VTML）并设计了VTMLSchema模式，实现了溯源数据的无缝交换。通过综合运用数据库技术、网络技术、产品编码技术和生产预警技术，设计开发了蔬菜安全生产管理及质量追溯系统。李明等以生鲜黄瓜为研究对象，运用个人数字助理（PDA），结合决策支持系统和地理信息系统，设计开发了面向追溯的数字化生产记录决策支持系统（PRDS）。运用系统中的施肥参考模型和虫害预警系统能够更好的指导农艺生产活动。刘宇传等在深入分析芒果生产农艺操作和移动式系统采集技术的基础上，结合个人数字助理（PDA）采集技术和二维码（QRcode）标签技术等信息技术，提出了一种移动式追溯信息采集系统，并将该系统应用到了台湾芒果出口体系中。邓勋飞等以产地地理编码为索引，结合生产过程信息，应用Flex技术、WebGIS技术和WebServices技术构建了生鲜蔬菜安全生产管理与溯源系统，实现了蔬菜从种植基地到消费者之间的溯源。六、全面完整的追溯信息不易采集由于国内农产品可追溯研究起步比较晚，因此包装、标识和追溯技术并不完善，质量管理体系还不太健全，这使得对农产品质量信息的追溯仅仅是解决个别地区的部分农产品安全问题。同时，因为我国农业分散生产和独立经营的特点，令农产品在购销过程中呈现出一家一户单独面向市场的局面，这导致了农产品质量难以统一和追溯信息不易采集等问题。七、总结10多年来，中国农产品质量安全可追溯体系建设在理论和实践方面取得了一定的成果，但是也显现出一些问题，对中国农产品质量安全可追溯体系的进一步发展产生了制约。我国农产品质量安全追溯系统的建设尚处于探索阶段，在追溯方法和追溯技术上与西方发达国家相比还不够成熟，农业的管理和制度体系还有待完善，消费者对农产品质量安全追溯系统的认知度和认可度尚显不足。因此，推行农产品质量安全追溯系统需要在借鉴发达国家农产品追溯经验的基础上，综合考虑技术的可获得性、国际兼容性、经济可承受性和合理实施的时效性，研究符合我国实际国情的农产品质量安全追溯系统。同时，需要制定和完善相应的农产品和食品的法律法规，进一步约束和规范农产品市场秩序。参考文献[1]辛希孟.信息技术和信息服务国际研讨会论文集：A集[C].北京：中国社会科学出版社，1994.[2]金显贺，王昌长，王忠东，等.一种用于在线检测局部放电的数字滤波技术[J].清华大学学报(自然科学版)，1993，33⑷：62-67.[3]罗云.安全科学理论体系的发展及趋势探讨[A].见：白春华，何学秋，吴宗之.21世纪安全科学与技术的发展趋势[M].北京：科学出版社，2000：1-5.[4]王海粟.浅议信息披露模式[J].财政研究，2004,21(1)：56-58.[5]赵国求.计算机在日常生活中的应用[J].武钢技术,1985,(01),74