摘要：針對目前牛肉質量安全管理方面存在的問題，提出以實現(xiàn)追溯為目的的牛肉質量安全管理系統(tǒng)，設計了系統(tǒng)的總體架構和主要功能的實現(xiàn)流程，分析了關鍵技術，綜合采用RFID技術、網絡技術、數(shù)據(jù)庫技術和條形碼技術，以NET為平臺，實現(xiàn)牛肉質量安全溯源系統(tǒng)系統(tǒng)實現(xiàn)了基本信息管理、養(yǎng)殖過程管理、屠宰過程管理和追溯管理等功能。該系統(tǒng)應用于新疆畜牧科學院，實驗結果表明：該系統(tǒng)有效提高了廣大消費者的信任度，增加了畜產品附加值。

　　隨著經濟的高速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，牛肉質量安全越來越受到人們的關注，同時對牛肉質量安全問題提出了越來越高的要求。牛肉質量安全的控制應當跟蹤牛肉生產的全過程，從養(yǎng)殖到餐桌，保證消費者吃的每一塊牛肉都能追溯到牛肉生產的各個環(huán)節(jié)。國外在這方面的研究比較早，20世紀90年代，由于瘋牛?。˙SE）在歐洲的蔓延，早在1997年歐盟各國家就開始了對牛肉質量跟蹤和追溯信息系統(tǒng)的研究，經過近十年的研究和應用，歐盟國家已經形成了比較完善的可追溯系統(tǒng) 實現(xiàn)了“從農 (牧）場到餐桌”的全過程質量控制。中國農產品質量安全追溯系統(tǒng)已開展了部分試點工作，鄭火國等人做了臍橙和 白茶等特色農產品的溯源系統(tǒng)的研究。目前在肉類質量的控制管理中，建立溯源機制能夠很好地從生產過程中建立完成的信息流，保證生產的肉類產品在每一個生產環(huán)節(jié)中都有詳細的信息供消費者査證，保證產品從源頭到餐桌整個過程的完整性。近年來，各種食品安全事故頻繁發(fā)生，嚴重的影響消費者的心理和身體健康，甚至一度拒絕購買此類食品。因此，研究牛肉質量安全溯源是十分必要。

　　本系統(tǒng)研究主要是在基于動物標識技術、信息采集技術、網絡技術與Web技術等多種技術下，提出建立牛肉質量安全溯源管理系統(tǒng)。系統(tǒng)主要包括基本信息、養(yǎng)殖信息管理、牛肉加工信息管理、銷售信息管理和追溯信息管理等功能，開發(fā)基于多模式的肉牛產品質量安全溯源系統(tǒng)，為消費者提供POS機、網絡、短信等多渠道的溯源信息服務。

　　在牛肉質量安全溯源管理系統(tǒng)中，應該有嚴格的數(shù)據(jù)流、信息流的流動方向，以及各個業(yè)務層級之間的劃分和邏輯關聯(lián)。因此，本文將牛肉質量安全溯源管理系統(tǒng)劃分4個層級。系統(tǒng)總體架構如圖1所示?；A數(shù)據(jù)層，主要對養(yǎng)殖企業(yè)、屠宰企業(yè)、銷售企業(yè)與物流企業(yè)等數(shù)據(jù)的采集：數(shù)據(jù)支持層，主要進行基礎數(shù)據(jù)的存儲、系統(tǒng)流程配置、系統(tǒng)功能劃分、權限管理、用戶管理等；應用層，主要是數(shù)據(jù)的應用，包括基本信息管理、養(yǎng)殖信息管理、流通信息管理、屠宰信息管理和追溯信息管理等；展示層，通過手機、電腦、電視等媒體中介工具，將結果進行展示  并送至農戶、消費者等主體，真正實現(xiàn)牛肉質量安全“從農（牧）場到餐桌”的全過程質量控制的目標。

　　本系統(tǒng)采用B/S架構進行系統(tǒng)設計。將系統(tǒng)功能實現(xiàn)的核心部分集中到服務器上，用戶通過瀏覽器就可以對系統(tǒng)進行操作，同時也可以通過Web Server 同數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交互。牛肉溯源系統(tǒng)可通過基于B/S架構的平臺實現(xiàn)信息流在牛肉各個環(huán)節(jié)中的追溯與監(jiān)管。

　　牛肉質量安全溯源體系的核心在于牛個體的標志，即“身份證號”。通過條碼和RFID等數(shù)據(jù)載體把產品供應各階段的信息流與實物流相聯(lián)系，以此來實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)交換，而溯源條碼的生成關鍵是要從生鮮農產品的源頭開始進行有效的編碼。在養(yǎng)殖場里，給每頭牛帶上RFID標簽，標簽中記錄牛個體的所有相關信息，包括購買時間、養(yǎng)殖信息、疾病防疫信息等。通過讀寫標簽將信息傳人服務器中，在加工分割的過程中，打印EAN/UCC－128追溯碼和二維碼標志粘貼在包裝物上，并將數(shù)據(jù)匯總到中央服務器。消費者在購買牛羊肉產品獲得追溯碼后，通過短信、網絡、電話可以追溯到本產品的關鍵信息。

　　整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流包含從養(yǎng)殖到牛產品的銷售信息，因此，系統(tǒng)應該滿足用戶隨時隨地都能夠進行溯源查詢的需求，即數(shù)據(jù)必須保證同步性。系統(tǒng)采用B/S架構進行設計，需要能實現(xiàn)應用前端和后端服務器之間數(shù)據(jù)同步。本系統(tǒng)選用Socket數(shù)據(jù)同步方法?；赟ocket通信的跨平臺數(shù)據(jù)同步方法，采用客戶機／服務器的概念，在分別屬于不同部門的不同平臺的計算機上分別開發(fā)負責偵聽的Socket服務器和負責連接的Socket客戶端。

　　牛肉質量安全溯源系統(tǒng)采用。NET技術進行開發(fā)，數(shù)據(jù)存儲在關系數(shù)據(jù)庫中。  需要使用ADO.NET技術實現(xiàn)不同類型的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫交互訪問，ADO.NET數(shù)據(jù)訪問技術，它是建立在NETFramework基礎上的、用來對數(shù)據(jù)進行有效訪問的組件，為系統(tǒng)應用程序提供連接模式和非連接模式兩種數(shù)據(jù)訪問模式。本系統(tǒng)使用該技術訪問SQLS erver數(shù)據(jù)庫。

　　牛肉質量安全溯源系統(tǒng)采用混合的物聯(lián)網技術，即Internet有線網絡査詢，為監(jiān)管人員的移動溯源終端，銷售現(xiàn)場的POS査詢機査詢等，以滿足不同場合、不同用戶和不同査詢級別的査詢。

　　根據(jù)牛肉生產流通的實際需求，此牛肉質量安全溯源系統(tǒng)由五大功能模塊組成?；拘畔⒐芾?、養(yǎng)殖過程管理、屠宰過程管理、溯源管理和系統(tǒng)管理。如圖2所示：

　　3.2.1  基本信息管理

　　基本信息管理主要是管理養(yǎng)殖、屠宰過程中的信息。主要包括養(yǎng)殖場基本信息管理、屠宰場基本信息管理、飼料基本信息管理、獸藥基本信息管理和疫苗基本信息管理等。其中，養(yǎng)殖場基本信息包括養(yǎng)殖場編號、名稱、法人、位置、規(guī)模和聯(lián)系方式等；屠宰場基本信息包括屠宰場編號、名稱、負責人、位置、規(guī)模、聯(lián)系人和方式等；獸藥基本信息包括獸藥名稱、采購日期、批號、有效日期、規(guī)格、數(shù)量、生產商、采購員等；飼料基本信息記錄肉牛各不同時期、不同用途的飼料信息，包括飼料名稱和來源、使用對象以及添加劑、休藥期等影響肉牛質量的信息；

　　3.2.2  養(yǎng)殖過程管理

　　養(yǎng)殖過程管理肉牛在養(yǎng)殖階段所要記錄的數(shù)據(jù)包括飼料投放信息、獸藥使用信息、免疫信息、流動信息等。飼料投放信息包括牛個體編碼、飼料投放日期、伺料名詞、投放數(shù)量、添加劑名稱、休藥期、操作人等；獸藥使用信息：記錄重大疾病的發(fā)生和用藥的品種、用量和停藥時間等。包括牛個體編碼、用藥日期、獸藥名稱、用藥原因、施藥方式、劑量、休藥期、獸醫(yī)姓名等；免疫信息包括牛個體編碼、免疫日期、免疫類型、疫苗名稱、疫苗來源、獸醫(yī)姓名等；流動信息記錄了牛轉入、轉出、死亡和淘汰的信息。具體包括牛個體編號、發(fā)病名稱、發(fā)病日期、診治經過、主要使用藥物情況、治療結果、無害化處理過程、責任獸醫(yī)、備注。具體流程如圖3所示：

　　3.2.3  屠宰過程管理

　　屠宰過程需采集的信息包括宰前檢疫信息、屠宰過程信息、胴體信息等。宰前檢疫信息包括牛個體編碼、檢疫證號、檢疫日期、檢疫結果、檢疫員等；屠宰過程信息包括牛個體編碼、屠宰場名稱、屠宰日期、屠宰人、檢疫結果、處理方式、檢疫員等；胴體信息記錄了胴體與牛個體關聯(lián)信息。包括牛個體編碼、胴體編碼等。 如圖4所示：

　　3.2.4  溯源管理

　　在溯源管理模塊中，主要實現(xiàn)牛肉質量安全追溯碼的生成、追溯條碼打印， 以及通過多種方式，為消費者提供質量安全追溯服務。包括終產品編碼管理和產品追溯管理兩個子模塊。

　　牛肉追溯碼生成。根據(jù)牛個體編碼、養(yǎng)殖場編碼，以及屠宰場編碼，以及胴    編碼共同生成牛肉追溯碼；牛肉追溯條碼打印。通過溯源管理模塊，可將生成的追溯碼打印出來。產品追溯中，消費者可通過觸摸屏、網站，通過可追溯編碼獲取牛肉質量安全信息。監(jiān)管者通過移動溯源終端，可獲取牛肉生產全程質量安全信息。如圖5所示：

　　3.2.5  系統(tǒng)管理

　　本系統(tǒng)中，不允許用戶注冊，用戶的身份、訪問權限均由系統(tǒng)管理員添加。  其中本系統(tǒng)中的用戶包括：系統(tǒng)管理員、養(yǎng)殖企業(yè)用戶、屠宰企業(yè)用戶。

　　系統(tǒng)用戶管理模塊需實現(xiàn)的功能包括；用戶信息添加及維護。按照對用戶的分類，添加用戶，這該子功能中，可以添加、維護用戶的基本信息；用戶角色管理。對不同的用戶進行分類，賦予角色，本系統(tǒng)的角色共有三類：系統(tǒng)管理員，養(yǎng)殖企業(yè)用戶，屠宰企業(yè)用戶；用戶權限管理。對不同的用戶授予不同的權限， 當用戶身份剛添加時，其還不能對相應的功能模塊進行操作，只有賦予相關的權限后方可操作。

　　本系統(tǒng)是基于B/S架構下使用Ｃ＃語言進行開發(fā)的，操作系統(tǒng)：Windows7旗艦版64位集成數(shù)據(jù)；開發(fā)環(huán)境：Microsoft Visual Studio 2010旗艦版；數(shù)據(jù)庫：SQL Server 2008Ｒ。

　　用戶通過瀏覽器輸人網址，進入系統(tǒng)溯源系統(tǒng)査詢界面，可以輸入追溯碼進行査詢。如圖6所示；

　　用戶可以直接進人系統(tǒng)的后臺，輸人用戶名和密碼，進人系統(tǒng)首頁 如圖7所示：

　　通過閱讀相關文獻，借鑒相關技術，針對牛肉質量安全，利用。NET技術開發(fā)了一套完整的追溯系統(tǒng)。該系統(tǒng)詳細的記錄了牛肉從養(yǎng)殖場到餐桌的信息，并且采用多種信息技術，保證系統(tǒng)的可靠性和安全性。在生活中，當產品出現(xiàn)問題時，通過產品的追溯碼就可以快速地找到問題的源頭和相關產品的去向，相關負責人可以召回該類產品，追責相關人員，從而實現(xiàn)了產品有據(jù)可查，保證消費者的安全和利益。

　　另一方面。企業(yè)用戶通過該系統(tǒng)可以在企業(yè)將進行信息交流共享。屠宰企業(yè)可以通過在屠宰過程中發(fā)現(xiàn)的問題向養(yǎng)殖企業(yè)進行反饋，提出整改意見，保證雙方獲取更大的利益。同時企業(yè)用戶還可以通過該系統(tǒng)進行自身的管理，規(guī)范其生產管理，提高價值，促進企業(yè)的發(fā)展。該系統(tǒng)的應用在一定的程度上保證了牛肉產品的質量安全，對我們發(fā)展農業(yè)有一定的促進作用，對整個畜牧產業(yè)的信息化有重大的意義。