摘 要：青貯飼料具有適口性強(qiáng)、耐儲(chǔ)存、營養(yǎng)損失低等優(yōu)點(diǎn)，是反芻家畜必不可少的飼料來源。合理把控青貯飼料的生產(chǎn)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)青貯飼料供應(yīng)全流程可記錄、可追溯，對(duì)青貯飼料產(chǎn)業(yè)化、規(guī)范化發(fā)展具有實(shí)際意義。文章基于移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，運(yùn)用Java Web與MySqL工具，采用C/S (客戶端/服務(wù)器) 架構(gòu)模式構(gòu)建涵蓋生產(chǎn)、倉儲(chǔ)、運(yùn)輸、銷售、查詢以及系統(tǒng)管理等六大功能模塊的青貯飼料可追溯系統(tǒng)。結(jié)果顯示：可追溯系統(tǒng)各功能模塊運(yùn)行狀況良好，能夠?qū)崿F(xiàn)青貯飼料全流程追溯。研究表明，基于移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的青貯飼料可追溯系統(tǒng)可以匹配供應(yīng)鏈中各企業(yè)、質(zhì)檢單位、消費(fèi)者等用戶需求，為青貯飼料產(chǎn)品提供質(zhì)量安全保障。
關(guān)鍵詞：移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng);青貯飼料;可追溯系統(tǒng);系統(tǒng)測試
青貯飼料能夠有效解決春、冬季飼草不足問題，貯備和均衡供給受到人們重視[1-4]。青貯飼料作為一種發(fā)酵型飼料，其品質(zhì)極易因運(yùn)輸方式、窖內(nèi)調(diào)制和貯存環(huán)境等環(huán)節(jié)的影響產(chǎn)生不同程度的變質(zhì)情況[5-10]。因此，需要對(duì)青貯飼料關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行精準(zhǔn)監(jiān)控和追溯，以保證青貯質(zhì)量、提高青貯飼料生產(chǎn)水平?，F(xiàn)行飼料可追溯系統(tǒng)主要依賴條碼技術(shù)讀取產(chǎn)品信息，尚無法較好地匹配青貯飼料監(jiān)管要求和各追溯環(huán)節(jié)需求變化，實(shí)際推廣與應(yīng)用存在困難[11-16]。移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有高擴(kuò)展性、數(shù)據(jù)移動(dòng)性、實(shí)時(shí)性、高可靠性以及低成本等優(yōu)勢[17]，能夠較好地契合青貯飼料實(shí)時(shí)、全面追溯訴求。本文基于移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，針對(duì)青貯飼料建立一套全面、科學(xué)的可追溯系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)青貯飼料生產(chǎn)、銷售、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)追溯管理，推動(dòng)青貯飼料產(chǎn)業(yè)規(guī)?；?、智慧化轉(zhuǎn)型升級(jí)。
1 青貯飼料追溯需求分析
青貯飼料追溯需要獲取生產(chǎn)加工流程中每一環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，借助便利的數(shù)字技術(shù)對(duì)生產(chǎn)線與設(shè)備部署進(jìn)行調(diào)試。若青貯飼料產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題，青貯飼料可追溯系統(tǒng)能夠調(diào)取產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的詳細(xì)信息，如青貯飼料原材料進(jìn)貨信息、加工訂單信息、銷售及售后信息等內(nèi)容，以便采取恰當(dāng)?shù)拇胧p失降到最低。因此，青貯飼料可追溯系統(tǒng)需要滿足不同群體的追溯需求，設(shè)置恰當(dāng)?shù)南到y(tǒng)功能。青貯飼料可追溯系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)是生產(chǎn)環(huán)節(jié)充分考慮用戶的需求，對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行客觀統(tǒng)計(jì)。青貯飼料可追溯系統(tǒng)的用戶需求包括以下幾點(diǎn)：
(1) 供應(yīng)鏈中各企業(yè)需求：青貯飼料產(chǎn)品供應(yīng)鏈涉及生產(chǎn)、加工、收購及銷售等企業(yè)，均具有調(diào)取、輸入、修改以及刪除青貯飼料產(chǎn)品信息需求，以便對(duì)出現(xiàn)問題的原因進(jìn)行精準(zhǔn)溯源。(2) 質(zhì)檢單位需求：青貯飼料產(chǎn)品質(zhì)檢單位需要通過系統(tǒng)終端查詢目標(biāo)企業(yè)自檢情況以及第三方檢驗(yàn)單位抽檢結(jié)果，判斷產(chǎn)品是否合格。還需將抽檢結(jié)果上傳系統(tǒng)，以便后期查詢或修改。若判斷青貯飼料產(chǎn)品有問題則立即采取相應(yīng)處理措施，最大化降低損失。(3) 消費(fèi)者需求：消費(fèi)者需要在追溯系統(tǒng)中查詢青貯飼料產(chǎn)品的有效歷史信息，判斷產(chǎn)品是否存在質(zhì)量安全問題，實(shí)現(xiàn)放心消費(fèi)。如在系統(tǒng)中輸入產(chǎn)品追溯碼，消費(fèi)者可獲取青貯飼料產(chǎn)品的生產(chǎn)、運(yùn)輸、檢疫合格等信息。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
基于移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的青貯飼料可追溯系統(tǒng)主要任務(wù)是完成青貯飼料供應(yīng)鏈全流程監(jiān)控記錄，實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)地檢測對(duì)應(yīng)青貯飼料狀態(tài)與歷史信息。本設(shè)計(jì)的青貯飼料可追溯系統(tǒng)采用C/S (客戶機(jī)/服務(wù)器) 架構(gòu)模式，有效實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的有效對(duì)接。用戶只需通過手機(jī)、平板等移動(dòng)設(shè)備便可隨時(shí)隨地查詢飼料信息。詳細(xì)而言，文章按照物聯(lián)網(wǎng)層級(jí)結(jié)構(gòu)[18-19]，將系統(tǒng)整體構(gòu)架分為物理層、數(shù)據(jù)層、分析層和應(yīng)用層。
物理層包含支撐物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息采集和傳輸?shù)母黝悅鞲衅?、讀寫器、RFID標(biāo)簽等信息讀寫設(shè)備，為青貯飼料追溯系統(tǒng)打造良好的硬件基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)層主要涵蓋一切用戶需要追溯查詢的數(shù)據(jù) (存儲(chǔ)于總數(shù)據(jù)庫、原料數(shù)據(jù)庫、生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫、信息追溯數(shù)據(jù)庫)，是青貯飼料追溯系統(tǒng)的核心。分析層介于數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層之間，包含各個(gè)傳感網(wǎng)絡(luò)子模塊的連接與互通，具有強(qiáng)大的數(shù)字運(yùn)算與處理能力，能夠?yàn)閼?yīng)用層提供數(shù)據(jù)傳輸與分析功能。應(yīng)用層是直接面向用戶、服務(wù)用戶的層級(jí)，可針對(duì)青貯飼料流轉(zhuǎn)各節(jié)點(diǎn)提供生產(chǎn)、倉儲(chǔ)、運(yùn)輸、銷售、追溯等系統(tǒng)功能。
2.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)
青貯飼料追溯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)，進(jìn)一步從軟件層面將系統(tǒng)劃分為生產(chǎn)管理模塊、倉儲(chǔ)管理模塊、運(yùn)輸管理模塊、銷售管理模塊、追溯查詢模塊以及系統(tǒng)管理模塊等6大部分。
2.2.1 生產(chǎn)管理模塊生產(chǎn)管理模塊包括基礎(chǔ)信息管理與可追溯信息管理兩個(gè)子模塊。基礎(chǔ)信息管理子模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)生產(chǎn)流程、管理人員、生產(chǎn)材料以及生產(chǎn)地等基礎(chǔ)信息的存儲(chǔ)與管理?？勺匪菪畔⒐芾碜幽K主要負(fù)責(zé)對(duì)各批次青貯飼料的生產(chǎn)時(shí)間(原料存儲(chǔ)時(shí)間、處理時(shí)間、制成時(shí)間)、生產(chǎn)狀態(tài) (完成狀態(tài)、發(fā)酵狀態(tài))、生產(chǎn)環(huán)境 (溫度、濕度、pH值)等數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。
2.2.2 倉儲(chǔ)管理模塊倉儲(chǔ)管理模塊包括基本信息管理與可追溯管理兩個(gè)子模塊?；拘畔⒐芾碜幽K負(fù)責(zé)對(duì)青貯飼料倉儲(chǔ)位置、倉庫編號(hào)、倉儲(chǔ)時(shí)間等信息進(jìn)行記錄與管理。可追溯管理子模塊負(fù)責(zé)對(duì)青貯飼料產(chǎn)品來源、倉儲(chǔ)位置、入庫檢測信息、倉庫溫濕度等信息進(jìn)行記錄與追溯。
2.2.3 運(yùn)輸管理模塊運(yùn)輸管理模塊包含物流基本信息管理、收發(fā)貨管理與出入庫管理等 3 個(gè)子模塊。物流基本信息管理子模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)相關(guān)訂單的物流狀態(tài)、物流人員、車輛信息、出發(fā)時(shí)間以及預(yù)期到達(dá)時(shí)間進(jìn)行管理與記錄。收發(fā)貨管理子模塊可向用戶提供收、發(fā)貨時(shí)間、供應(yīng)商、貨物產(chǎn)品編碼、包裝容器、數(shù)量等任務(wù)信息。出入庫管理子模塊可對(duì)青貯飼料出入庫進(jìn)行記錄和管理。當(dāng)青貯飼料需要出庫或者入庫時(shí)，出入庫管理子模塊會(huì)將青貯飼料發(fā)貨單據(jù)號(hào)與電子標(biāo)識(shí)關(guān)聯(lián)，自動(dòng)更新飼料追溯狀態(tài)。
2.2.4 銷售管理模塊銷售管理模塊分為銷售基本信息管理與可追溯管理子模塊。銷售基本信息管理主要包含添加、刪除、修訂和查詢銷售訂單等功能?？勺匪莨芾碜幽K可依據(jù)銷售追溯碼獲取銷售過程中該飼料的全部歷史信息。
2.2.5 查詢管理模塊查詢管理模塊包括查詢信息管理子模塊和投訴信息管理子模塊。查詢信息管理子模塊由消費(fèi)者、政府監(jiān)管部門以及行業(yè)組織等多方主體共同參與，實(shí)現(xiàn)對(duì)青貯飼料生產(chǎn)、倉儲(chǔ)、運(yùn)輸、銷售全流程追溯查詢，實(shí)時(shí)獲取該青貯飼料的生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)批次、質(zhì)檢信息、存儲(chǔ)信息、運(yùn)輸信息、保質(zhì)期等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。投訴信息管理子模塊向普通用戶提供可訪問的接口。通過該模塊普通用戶可直接向監(jiān)管部門和行業(yè)組織投訴某批青貯飼料，相關(guān)部門也能夠通過此接口了解用戶投訴信息，對(duì)相關(guān)飼料產(chǎn)品展開追蹤溯源。
2.2.6 系統(tǒng)管理模塊系統(tǒng)管理模塊包括系統(tǒng)權(quán)限管理與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理。權(quán)限管理子模塊主要負(fù)責(zé)設(shè)定不同等級(jí)用戶訪問權(quán)限。超級(jí)管理員可對(duì)系統(tǒng)模塊中的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作，一般為政府監(jiān)管部門所有。普通管理員只能對(duì)自己所負(fù)責(zé)的模塊進(jìn)行讀寫操作，一般為青貯飼料供應(yīng)鏈中的企業(yè)所有。普通用戶只能瀏覽平臺(tái)基本頁面，不具有讀寫功能權(quán)限。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理子模塊主要負(fù)責(zé)及時(shí)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行維護(hù)和更新，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫平穩(wěn)運(yùn)行。
2.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
2.3.1 數(shù)據(jù)庫實(shí)體關(guān)系
根據(jù)功能模塊需求，進(jìn)一步設(shè)計(jì)青貯飼料可追溯系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫實(shí)體關(guān)系。圖中涉及的實(shí)體分別為監(jiān)管部門、青貯飼料、用戶、物流運(yùn)輸、倉庫、青貯飼料生產(chǎn)企業(yè)等類型。各類實(shí)體包括的屬性具體為：(1) 監(jiān)管部門。包括監(jiān)管部門編號(hào)、人員、賬號(hào)、密碼以及賬號(hào)權(quán)限等屬性。(2)青貯飼料。包括青貯飼料編號(hào)、青貯飼料類型、飼料狀態(tài)、飼料配方、飼料批次、生產(chǎn)日期、追溯碼信息、生產(chǎn)廠商等屬性。
(3) 用戶。包括用戶編號(hào)、用戶名、用戶密碼、類型、賬號(hào)權(quán)限、注冊時(shí)間、交易記錄等屬性。(4)青貯飼料生產(chǎn)企業(yè)。包括生產(chǎn)企業(yè)編號(hào)、名稱、部門、地址以及法定代表人、聯(lián)系方式等屬性。(5)倉庫。包括倉庫編號(hào)、容積、狀態(tài)等屬性。(6) 物流運(yùn)輸企業(yè)。包括運(yùn)輸企業(yè)編號(hào)、名稱、規(guī)模、地址以及法定代表人、聯(lián)系方式、物流運(yùn)輸方式、運(yùn)輸存儲(chǔ)類型等屬性。
2.3.2 數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵表數(shù)據(jù)庫表設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)庫開發(fā)的核心，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各功能模塊的基礎(chǔ)[20]。根據(jù)系統(tǒng)功能需求，建立用戶信息表、注冊信息表、青貯飼料信息表、存儲(chǔ)信息表、運(yùn)輸信息表、數(shù)據(jù)采集表、設(shè)備信息表、故障表等共11個(gè)數(shù)據(jù)表。本部分只列出涉及追溯流程的3個(gè)數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵表。
(1)青貯飼料信息表，青貯飼料信息表主要記錄青貯飼料的基本生產(chǎn)信息，包括青貯飼料編號(hào)、青貯飼料類型、飼料狀態(tài)、飼料配方、飼料批次、生產(chǎn)日期、追溯碼信息、生產(chǎn)廠商等信息。主鍵是青貯飼料編號(hào)，唯一標(biāo)識(shí)某青貯飼料。外鍵分別是青貯飼料生產(chǎn)企業(yè)、倉庫編號(hào)。(2)倉儲(chǔ)信息表，倉儲(chǔ)信息表記錄青貯飼料在存儲(chǔ)過程中的相關(guān)信息。主要包括存儲(chǔ)倉庫編號(hào)、倉庫容積、倉庫狀態(tài)以及存儲(chǔ)時(shí)間等屬性。存儲(chǔ)倉庫編號(hào)為主鍵，倉庫狀態(tài)、存儲(chǔ)時(shí)間為外鍵。
存儲(chǔ)信息表記錄青貯飼料在運(yùn)輸節(jié)點(diǎn)的基本信息，包括青貯飼料運(yùn)輸批次編號(hào)、車輛類型、運(yùn)輸目的地、運(yùn)輸環(huán)境以及運(yùn)輸時(shí)間等信息。運(yùn)輸批次編號(hào)為主鍵，運(yùn)輸時(shí)間、運(yùn)輸目的地為輔鍵。
3 追溯系統(tǒng)試驗(yàn)和實(shí)現(xiàn)
3.1 青貯飼料可追溯系統(tǒng)的試驗(yàn)環(huán)境設(shè)置
為觀察基于移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的青貯飼料可追溯系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效果，判斷各項(xiàng)功能是否可以有效滿足用戶需求，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行專項(xiàng)測試。選擇適宜的開發(fā)設(shè)備與應(yīng)用環(huán)境，對(duì)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)下青貯飼料可追溯系統(tǒng)的 6 個(gè)子模塊展開測試。
3.2 試驗(yàn)過程與結(jié)果打開PC端和移動(dòng)端對(duì)應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)青貯飼料可追溯系統(tǒng)平臺(tái)軟件，對(duì) 6 大模塊鏈接進(jìn)行測試。具體測試內(nèi)容為：生產(chǎn)、倉儲(chǔ)、運(yùn)輸、銷售、追溯查詢模塊能否調(diào)用相應(yīng)的青貯飼料產(chǎn)品信息，各端口數(shù)據(jù)是否一致;系統(tǒng)管理模塊是否能對(duì)權(quán)限和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行調(diào)整，并同步更改各端口信息。青貯飼料可追溯系統(tǒng)各模塊功能的測試結(jié)果。文章設(shè)計(jì)的青貯飼料可追溯系統(tǒng)各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果均與預(yù)期相符，具有科學(xué)性及可執(zhí)行性，能夠有效提升青貯飼料相關(guān)信息的可追溯水平。分析可知，基于移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)的青貯飼料可追溯系統(tǒng)能匹配供應(yīng)鏈中各企業(yè)、質(zhì)檢單位、消費(fèi)者等用戶需求，為青貯飼料產(chǎn)品質(zhì)量提供安全保障。
4 結(jié)論
為實(shí)現(xiàn)對(duì)青貯飼料生產(chǎn)、銷售、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)追溯管理，文章結(jié)合移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)青貯飼料可追溯系統(tǒng)。系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)庫技術(shù)、Java Web技術(shù)，將生產(chǎn)管理、倉儲(chǔ)管理、運(yùn)輸管理、銷售管理、查詢管理、系統(tǒng)管理等六大模塊融為一體，力求從青貯飼料生產(chǎn)源頭上提升和強(qiáng)化產(chǎn)品的安全性，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品快速召回、及時(shí)處理等追溯管理。經(jīng)系統(tǒng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，青貯飼料可追溯系統(tǒng)能夠最大化降低人為因素誤差，確保青貯飼料產(chǎn)品高效、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)，基本實(shí)現(xiàn)全流程追溯，具有一定的推廣實(shí)踐價(jià)值。
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作者：李曉東
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