乳品质量安全追溯系统设计研究

乳品质量安全追溯系统设计研究

 王燕琳

光明乳业股份有限公司   201103

摘要：当前时期社会大众对于食品安全的关注度与重视度不断上升，乳品作为食品中的重要单元，由于乳品生产有着较长产业链，为了确保每一环节的乳品质量，需有针对性地设计乳品质量安全追溯系统。本文以此系统的设计需求为切入点，重点分析了其设计要点，以及在此基础上进一步探讨了此系统可应用方面，以期实现乳品从原料、生产、销售全过程的质量安全追踪溯源。

关键词：乳品；质量安全追溯；追溯系统设计

前言：乳品可为人体提供其所需营养物质，其质量安全也是食品质量安全的重中之重，为了解决乳品质量安全问题，建立乳品质量安全追溯系统是一条有效路径，在物联网技术等现代化信息技术的有力支持下，实现全生命周期的乳品质量信息动态化采集与共享，借助于科学的溯源手段来对系统各个单元模块加以完善，提高系统可行性，增强乳品全链条的质量安全控制能力。

1 乳品质量安全追溯系统设计需求

本文所设计的乳品质量安全追溯系统可覆盖全产业链，依照奶牛生产性能检测中心所提供的数据信息，将牧场日常生产管理与企业生产管理信息追溯系统与数据库整合在一起，在自动识别技术、IT技术有力支持下，以数码、条码、二维码以及RFID标签等方式来分别赋予乳品产品的身份信息，由此使得乳品企业能够全面化与系统化地监控与记录牛奶从源头至销售每一生产环节的关键信息[1]。在明确了乳品质量安全追溯系统基础特征后，根据实际情况了解系统设计需求。（1）搭建高质量安全追溯系统平台，全面实现由“产品生产”到“产品消费”的全过程管理监控，各级管控部门可快速精准地查询产品信息，及时发现产品质量问题，提升问题产品追回效率。（2）严格把控窜货或假冒伪劣等问题，高效维护市场秩序与品牌价值。（3）全面集成业务系统和追溯平台，以产品身份码为基础，精准获取不同业务环节的产品数据。（4）满足产品新鲜性指标需求，缩减产品促销次数，避免经销商产品滞留。（5）利用移动APP进行快捷交互，快速查询产品的全产业链数据，增强业务管理高效性、快捷性。

2 乳品质量安全追溯系统设计要点

2.1明确系统开发架构

    开发设计乳品质量安全追溯系统前，明确系统设计需求。当前该系统在实践运用中需做到法律遵从性、消费互动性、数据预警和分析、实时监控、全程追溯等。以消费互动性为例，要在乳品质量安全追溯系统中合理引入移动应用APP、二维码软件等，引导消费者精准查询各类产品信息，提高消费者信心与透明度。对于实时监控需求的满足，则要合理使用物联网技术，全面监控生产线中各位置数据，包含加工时间、湿度与温度等，使生产条件与相关标准相符。充分明确企业生产与消费者双重需求后，更加有利于开展可持续性的乳品质量安全追溯系统设计。

为科学改善乳品质量安全追溯系统设计效果，需搭建质量安全追溯平台，明确系统开发架构。如图1所示，展现了乳品质量安全追溯平台系统架构。进行系统开发前，需全面了解掌握牧场生产管理信息，根据具体数值设计生产管理信息追溯系统，再将该信息传输到乳品企业生产管理信息追溯系统中，最后，将乳品生产信息传输到销售者面前。根据实际情况，将分布式数据传输到乳品追溯平台中，监管机构与消费者都可在该平台进行征询、查询，确认乳品整体质量。搭建设计追溯平台时，为增强不同环节信息查询准确性，可在平台内部设置更多查询手段，引导不同人群找寻出相对应的质量安全信息。比如，在牧场生产管理信息追溯系统中，可查询相关奶牛的检疫情况与健康情况。

图 1 乳品质量安全追溯平台系统架构图

2.2全面分析需用到的技术手段

所设计的乳品质量安全追溯系统采取GSI编码B/S模式，所涉及到的物联网技术手段包括RFID技术、视频监控技术以及二维码技术等，由此为达成乳品在生产、运输、加工、销售的整体产业链条可追溯目标，以此提供全面化的追溯信息。

（1）GSI系统指的是全球统一标识系统，是一个可自动识别编码与数据的标准体系，在此标准支持下，为达成食品安全追溯目标以及乳品质量安全追溯系统设计构建带来更多可能。GSI标准为产品召回予以强大支持，其隶属于全球化的标准协议，可覆盖供应链两端，访问及时高效并且还能够获得准确化的产品信息，提高产品质量的同时保证库存控制准确系数。

（2）B/S架构模式指的是浏览器与服务器相结合的一种架构模式，其优势在于表现方式更加丰富生动化，可与用户顺畅交流，缩小交流难度，可减少系统设计开发成本投入。本系统通过运用此种架构模式，可以更好地为消费者所服务，使其可实时化地通过二维码在系统中查询各个乳品的追溯信息。

（3）RFID技术所指的是有源射频识别技术,隶属于无线通信技术领域,利用相对于普通无线电信号更加优越信号来精准化地辨识指定对象并读取相应数据资料,而不会产生机械碰撞或光学接触。利用此技术,已设置安装乳业质量安全溯源体系及系统的牧场仅需要通过扫描奶牛耳标,对其所包含的编码数据进行读取,便能掌握并上传奶牛的具体溯源数据。

（4）二维码技术将成为物联网信息技术应用的主要平台之一,将助力于乳业智能溯源，比如，将每头奶牛所含有的耳标信息汇总整合系统中各个单元模块的关联信息，基于二维码信息服务系统来自动生成与打印二维码[2]。

（5）视频监控技术在当前的应用范围十分广泛，将其应用在乳品的养殖与生产环节中，不仅能够减少人力成本投入，还可大大提升安全性。具体来说，借助于视频监控来监管牧场养殖和乳制品生产过程，明确乳制品生产细节指标，对牧场养殖进行全面规范并合理追踪，以便可及时发现其异常，代替此前传统的人工巡检模式；切实保障食品安全，通过视频监控所记录的画面，可实现远程实时监控饲养管理、奶源管理、生产加工等各环节的状况，全过程监督作用显著。

本文以二维码技术为例，详细阐述乳品二维码信息自动生成过程。如图2所示，根据乳品质量安全追溯平台系统设计可知，乳品数据库内存在大量乳品质量安全信息，以该数据为基础，全面创建二维码信息自动生成平台。将关联信息与耳标信息汇总到二维码信息自动生成平台中，利用标准技术软件将数据传输到二维码打印系统、数据交换系统中，再将其运用到Web或手机系统中。

图 2 乳品二维码信息自动生成平台

2.3科学设计系统体系架构

乳品质量安全追溯系统设计需处在JAVA开发环境中，以分层架构形式开展结构设计，使数据追溯更加精确、高效与安全。乳品质量安全系统网络架构多划分为数据库服务层、应用服务层、Web服务器层等。

首先，数据库服务层。该层级可精准储存管理数据。数据库服务层在实际运用中能精准维护、优化、检索与储存系统数据。日常操作中能精准处理系统平台数据，并具备故障诊断、恢复等功能，使数据更为可靠完整。数据库服务层处在数据库平台中，系统可精准管控用户信息、元数据与数据库结构等，利用插件完成数据共享交互，协调统一系统中的各类功能模块。良好的数据库访问可实现资源调配、权限管理等，使系统管理更为高效。其次，应用服务层。该层级可精准处理系统模块中的各类数据。应用服务层处在数据处理中枢位置，依照用户操作请求，明确各项业务规则，加工、筛选与抽取数据。进行数据处理后可将当前数据展现在前端界面中。应用服务层中的服务器要严格遵从JAVAEE标准，科学管理、部署与开发该层级的数据技术软件，使系统与多项业务需求相适应。最后，Web服务器层。可将Web服务器层当成用户系统直接接触层级，要根据实际情况，精准设计信息权限、用户权限，使各项操作都处在授权范围中。用户查询数据过程中，Web服务器层可接收到相应请求，利用数据解析和传递环节将相关数据传输到其他层级中，将数据结果展现在用户界面中，实现用户互动、信息透明化。

为保障乳品质量安全追溯系统设计的合理性，在当前追溯系统平台销售环节中设置5个模块。（1）库存管理系统。该系统内部包含增值应用模块、库内管理模块与库存管理模块。（2）分销管理系统。该系统在实践操作时可帮助企业进行分销销售与管理，使该类管理实现全面定价、定量、定向与定时等。（3）防窜货管理系统。对最小销售单元进行科学设计，在该单元增设区域绑定、识别码识别功能，利用全面的市场巡查，高效实现上下游管理。（4）防伪管理系统。将数据加密技术、查询技术与条形码技术相结合，为产品带来防伪功能。（5）赋码系统。该系统内包含数据导出、导入管理模块、赋码管理模块等。

2.4探究不同单元模块应用功能

为了保证乳品质量安全追溯系统设计科学合理化，除了要做好乳品生产追溯体系设计之外，还需全面化与深层次地评估各个单元模块下的乳品样品和标签信息采集体系运行状态，掌握其应用功能。提高系统与体系运行可行性，应当充分重视乳品样品采集与信息采集工作，前者更多围绕在处于流动状态下的乳品产品安全质量监管，严格遵循国家乳制品行业标准规范要求来开展乳品质量检测工作，确保其合乎乳品质量评估要求；后者侧重于评估系统中包含的移动信息流，对其进行全面测试，以收集伪造信息为起点，不包括消费者细分市场。各节点的管理人员应将虚假乳制品标签及其标签信息输入系统，从每个标签中识别出虚假信息，并确保收集到的信息处于流动状态时不存在信息丢失或识别错误的问题[3]。乳品质量安全追溯节点是从生产到加工销售的每一个单元模块，包括牧场养殖、牛奶原料运输到加工厂、原奶质量检测、牛奶采集、加工制造和包装、质量检测管理、市场投放、经销商管理、仓库管理、门店管理、消费者通过互动平台进行检测。

3 系统优势与可应用方面

本文所设计的乳品质量安全追溯系统，其优势在于有着较高安全性，以三层设计架构的方式，由中间的业务逻辑层来隔离用户直接访问数据库系统，有助于提高系统和其所储数据信息的安全性。同时系统稳定性能也处于高水平下，可实现全天候不间断服务，应用服务层的优良作用在于可缓冲数据库系统和用户的直接连接，有助于降低数据库连接数量，切实缓解其运行压力。当系统同时有着较大的访问量与业务量时，还可依赖于多台主机构建出集群模式，使其处于同步工作运行状态下，一同承担业务逻辑处理工作，维护承载负荷均衡性。而且此系统维护也相对简便容易，因为采取构件化设计方式，由中间服务器负责业务逻辑，当后续业务规则有所变动，用户界面层也可无需改动就可快速适应，减少系统优化成本

[4]。再加上此系统的承载负荷均衡单元与业务逻辑层都具备数据缓存能力，所以使得系统可高效快速地响应客户端。
结论：综上所述，借助于物联网技术、GSI技术等现代化信息技术手段来设计乳品质量安全追溯系统，覆盖乳品从生产至销售的整个生命周期，由于乳品的特殊性，无论是生产流程中的哪一环节出现质量问题，都极易引发食品安全问题，此系统设计要点围绕在系统开发流程、评估各单元模块信息采集体系运行状态、全面分析需用到的技术手段以及科学设计系统体系架构几方面。
参考文献：

[1]姜亚君.食品质量安全问题关注度对消费者可追溯食品属性偏好与支付意愿的影响研究[D].河南农业大学,2023.

[2]陈亮.农产品与食品质量安全追溯平台的探索[J].中国食品工业,2023,(10):59-60+62.

[3]王建国,房金武,胡颖,等.乳品质量安全追溯系统研究与应用[J].北方牧业,2023,(01):11-12.

[4]赵慧秋.乳品质量安全追溯系统开发.河北省,河北省畜牧良种工作总站,2022-01-20.