基于混合模式(RFID+条码)的农产品质量可追溯系统集成设计

1.2.1基于RFID技术的个体标志及数据采集传递方案

RFID的基本原理是利用射频信号和空间耦合传输特性，实现对被识别物体的自动识别。与传统的条形码识别技术相比较，RFID具有以下优势：扫描快速、体积小、形式多样化、穿透力强、数据的记忆容量大及安全性好等特点。RFID系统通常由识读器和电子标签组成，而识读器又分为移动式和固定式。方案采用RFID技术实现农产品在生产、加工环节的个体标志和信息传递，针对供应链不同主体和不同的农产品，采取不同的个体标志方式与不同的数据采集、传递方案。

1）个体标志：在农产品生产环节预先对产品进行编码，并制作包含编码及其他必要信息的RFID标签用以标志个体。例如对于**等畜类采用耳标的形式标志个体；蔬菜水果等农产品则给农户或地块制作RFID卡片标签来标志个体。在农产品加工环节，根据实际情况确定追溯的单位（批次、个体、部位），同样使用RFID卡片标签标志追溯个体。卡片随产品移动，当产品聚合状态（分割或混合）发生改变时，通过对卡片标签信息进行读写、复制操作来达到标志个体的目的。

2）数据采集与传递：一般而言，农产品生产商分布范围广、场地面积大，而生产过程中的数据采集在时间和空间上均相对分散，故使用移动式RFID识读设备（手持机）进行数据采集并传输。农产品加工商处信息设施齐全，加工环节紧凑，数据采集类型固定且频率很高，故此处采用能远距离快速读写的固定式RFID识读设备（天线及识读器）对标签进行数据读写操作。

1.2.2基于组件技术的软件集成方案

组件技术是一种软件开发中的末端技术，组件是一个独立发布、可替换的功能部分，可以通过它的接口实现服务。软件组件是仅有契约式的指定接口和上下文关系所构成的单元，是一种可部署软件的代码包，其中包括某些可执行模块。组件具有四个特点，即服务性、可部署性、合成性及上下文依赖性。组件单独开发并作为软件单元使用，它具有明确的接口，软件通过这些接口调用组件所提供的服务。采用组件技术可以降低软件开发、测试和维护成本，提高系统的可靠性和稳定性。

实现追溯单元的标志、数据采集和传递是实现整个系统追溯功能的前提。为了提高上述功能的可重用性，降低开发的难度，本文使用组件技术进行开发。各功能模块被构建成不同的组件，并明确定义各接口，使用者通过其接口得到服务，无须调用组件的内部方法。系统实现其基本功能主要涉及三个组件，分别为RFID读写组件、二维码生成组件、打印组件，需调用10个动态库文件和两个配置文件。

a）RFID读写组件主要用于操作RFID天线与接收器，实现系统与RFID标签的数据交互。系统功能模块通过预定义的接口与组件相连，对RFID标签数据进行读出和写入操作，同时返回操作结果。

b）二维码生成组件用于生成二维码图片。系统相应功能模块将追溯码、图片大小、像素等参数发送到组件，组件读取配置文件、动态库文件，生成二维码图片保存在预设路径。

c）打印组件实现系统与工业打印机的交互，通过更改配置文件来设置标签大小、字号、打印速度、对比度等参数，同时打印模块程序将打印内容、图片路径等参数发送给打印组件。组件根据配置文件调用需要的动态库对打印机进行操作，实现标签打印功能。

2基于混合模式的农产品可追溯系统实现

作为农产品的一种，蔬菜是人们日常生活不可或缺的食品之一，其质量安全直接影响人们的身体健康。本文在调研蔬菜企业实际业务流程的基础上，对蔬菜种植及加工过程中所涉及的追溯个体的划分与标志、信息采集与传递等作了相关研究，应用此集成方法设计并实现了基于C/S和B/S混合模式的蔬菜质量安全可追溯系统。

2.1蔬菜可追溯业务流程

为蔬菜企业实际业务流程，企业的经营模式为公司+联营种植户的形式。种植户负责蔬菜的日常生产管理及信息记录。企业采购部接到办公室通知后对种植户的蔬菜进行采样检验，如各项指标合格，则通知种植户收获企业要求的数量并送至生产部门。生产部门接收种植户的蔬菜，合格部分经清洗、杂质检验、分拣包装，最后在外包装上粘贴追溯标签后分发到各订货超市。

2.2蔬菜可追溯系统设计与实现

系统由四部分构成：a）由个体编码方案、RFID标签和二维码标签组成的标志系统；b）中央数据库及数据处理程序构成的数据存储系统；c）由RFID天线和识读设备、手持机、相应应用程序构成的数据采集与传输系统；d）由条码识读设备、触摸一体查询机及蔬菜质量安全追溯网站组成的信息查询系统。在系统运行初期，对所有农户和地块进行编号，同时为所有农户和员工制作标志身份的RFID标签对其惟一性进行标志。任何关键信息采集之前，系统均需识别RFID标签。

根据企业生产管理和蔬菜种植加工的流程，将追溯系统划分为系统管理、种植数据管理、人员管理、地块管理、加工管理、日常管理、信息查询等七个功能模块。以加工管理模块为例，本模块包含样品检验、蔬菜入厂、蔬菜包装、蔬菜出库、加工记录五个业务子模块，分别对应加工流程各个环节。蔬菜入厂时，系统自动生成包含地块、入厂日期、检验员等信息的蔬菜RFID标签，并将其附在盛放蔬菜的容器外。蔬菜在各环节流转时，系统通过RFID天线无接触地从标签中存取数据，实现蔬菜信息的采集和传递；特别当蔬菜聚合状态发生变化时，通过复制RFID标签或将新信息写入标签实现产品与信息的同步流动。当完成所有加工后，系统根据RFID标签中数据生成追溯码，并打印出带有二维条码的纸质标签粘贴于蔬菜外包装上，顾客可以通过追溯码查询蔬菜信息。