摘 要：青貯飼料具有適口性強、耐儲存、營養(yǎng)損失低等優(yōu)點，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，實現(xiàn)青貯飼料供應(yīng)全流程可記錄、可追溯，對青貯飼料產(chǎn)業(yè)化、規(guī)范化發(fā)展具有實際意義。文章基于移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，運用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、運輸、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，需要對青貯飼料關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行精準監(jiān)控和追溯，以保證青貯質(zhì)量、提高青貯飼料生產(chǎn)水平。現(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，實際推廣與應(yīng)用存在困難[11-16]。移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有高擴展性、數(shù)據(jù)移動性、實時性、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時、全面追溯訴求。本文基于移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，針對青貯飼料建立一套全面、科學(xué)的可追溯系統(tǒng)，實現(xiàn)對青貯飼料生產(chǎn)、銷售、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)追溯管理，推動青貯飼料產(chǎn)業(yè)規(guī)模化、智慧化轉(zhuǎn)型升級。
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)的準確數(shù)據(jù)，借助便利的數(shù)字技術(shù)對生產(chǎn)線與設(shè)備部署進行調(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)品對應(yīng)的詳細信息，如青貯飼料原材料進貨信息、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)計的關(guān)鍵點是生產(chǎn)環(huán)節(jié)充分考慮用戶的需求，對數(shù)據(jù)實際使用情況進行客觀統(tǒng)計。青貯飼料可追溯系統(tǒng)的用戶需求包括以下幾點：
(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，以便對出現(xiàn)問題的原因進行精準溯源。(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)終端查詢目標企業(yè)自檢情況以及第三方檢驗單位抽檢結(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) 消費者需求：消費者需要在追溯系統(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，實現(xiàn)放心消費。如在系統(tǒng)中輸入產(chǎn)品追溯碼，消費者可獲取青貯飼料產(chǎn)品的生產(chǎn)、運輸、檢疫合格等信息。
2 系統(tǒng)設(shè)計
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
基于移動物聯(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，實時、精準地檢測對應(yīng)青貯飼料狀態(tài)與歷史信息。本設(shè)計的青貯飼料可追溯系統(tǒng)采用C/S (客戶機/服務(wù)器) 架構(gòu)模式，有效實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與移動互聯(lián)技術(shù)的有效對接。用戶只需通過手機、平板等移動設(shè)備便可隨時隨地查詢飼料信息。詳細而言，文章按照物聯(lián)網(wǎng)層級結(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)母黝悅鞲衅鳌⒆x寫器、RFID標簽等信息讀寫設(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，包含各個傳感網(wǎng)絡(luò)子模塊的連接與互通，具有強大的數(shù)字運算與處理能力，能夠為應(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，可針對青貯飼料流轉(zhuǎn)各節(jié)點提供生產(chǎn)、倉儲、運輸、銷售、追溯等系統(tǒng)功能。
2.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計
青貯飼料追溯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架設(shè)計，進一步從軟件層面將系統(tǒng)劃分為生產(chǎn)管理模塊、倉儲管理模塊、運輸管理模塊、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子模塊。基礎(chǔ)信息管理子模塊主要負責(zé)對生產(chǎn)流程、管理人員、生產(chǎn)材料以及生產(chǎn)地等基礎(chǔ)信息的存儲與管理。可追溯信息管理子模塊主要負責(zé)對各批次青貯飼料的生產(chǎn)時間(原料存儲時間、處理時間、制成時間)、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)進行管理。
2.2.2 倉儲管理模塊倉儲管理模塊包括基本信息管理與可追溯管理兩個子模塊。基本信息管理子模塊負責(zé)對青貯飼料倉儲位置、倉庫編號、倉儲時間等信息進行記錄與管理。可追溯管理子模塊負責(zé)對青貯飼料產(chǎn)品來源、倉儲位置、入庫檢測信息、倉庫溫濕度等信息進行記錄與追溯。
2.2.3 運輸管理模塊運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 個子模塊。物流基本信息管理子模塊主要負責(zé)對相關(guān)訂單的物流狀態(tài)、物流人員、車輛信息、出發(fā)時間以及預(yù)期到達時間進行管理與記錄。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青貯飼料出入庫進行記錄和管理。當(dāng)青貯飼料需要出庫或者入庫時，出入庫管理子模塊會將青貯飼料發(fā)貨單據(jù)號與電子標識關(guān)聯(lián)，自動更新飼料追溯狀態(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。可追溯管理子模塊可依據(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，實現(xiàn)對青貯飼料生產(chǎn)、倉儲、運輸、銷售全流程追溯查詢，實時獲取該青貯飼料的生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)批次、質(zhì)檢信息、存儲信息、運輸信息、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責(zé)設(shè)定不同等級用戶訪問權(quán)限。超級管理員可對系統(tǒng)模塊中的所有數(shù)據(jù)進行讀寫操作，一般為政府監(jiān)管部門所有。普通管理員只能對自己所負責(zé)的模塊進行讀寫操作，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責(zé)及時對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行維護和更新，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫平穩(wěn)運行。
2.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計
2.3.1 數(shù)據(jù)庫實體關(guān)系
根據(jù)功能模塊需求，進一步設(shè)計青貯飼料可追溯系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫實體關(guān)系。圖中涉及的實體分別為監(jiān)管部門、青貯飼料、用戶、物流運輸、倉庫、青貯飼料生產(chǎn)企業(yè)等類型。各類實體包括的屬性具體為：(1) 監(jiān)管部門。包括監(jiān)管部門編號、人員、賬號、密碼以及賬號權(quán)限等屬性。(2)青貯飼料。包括青貯飼料編號、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、用戶名、用戶密碼、類型、賬號權(quán)限、注冊時間、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、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、容積、狀態(tài)等屬性。(6) 物流運輸企業(yè)。包括運輸企業(yè)編號、名稱、規(guī)模、地址以及法定代表人、聯(lián)系方式、物流運輸方式、運輸存儲類型等屬性。
2.3.2 數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵表數(shù)據(jù)庫表設(shè)計是數(shù)據(jù)庫開發(fā)的核心，是實現(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、存儲信息表、運輸信息表、數(shù)據(jù)采集表、設(shè)備信息表、故障表等共11個數(shù)據(jù)表。本部分只列出涉及追溯流程的3個數(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、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，唯一標識某青貯飼料。外鍵分別是青貯飼料生產(chǎn)企業(yè)、倉庫編號。(2)倉儲信息表，倉儲信息表記錄青貯飼料在存儲過程中的相關(guān)信息。主要包括存儲倉庫編號、倉庫容積、倉庫狀態(tài)以及存儲時間等屬性。存儲倉庫編號為主鍵，倉庫狀態(tài)、存儲時間為外鍵。
存儲信息表記錄青貯飼料在運輸節(jié)點的基本信息，包括青貯飼料運輸批次編號、車輛類型、運輸目的地、運輸環(huán)境以及運輸時間等信息。運輸批次編號為主鍵，運輸時間、運輸目的地為輔鍵。
3 追溯系統(tǒng)試驗和實現(xiàn)
3.1 青貯飼料可追溯系統(tǒng)的試驗環(huán)境設(shè)置
為觀察基于移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的青貯飼料可追溯系統(tǒng)實際運行效果，判斷各項功能是否可以有效滿足用戶需求，對系統(tǒng)進行專項測試。選擇適宜的開發(fā)設(shè)備與應(yīng)用環(huán)境，對移動物聯(lián)網(wǎng)下青貯飼料可追溯系統(tǒng)的 6 個子模塊展開測試。
3.2 試驗過程與結(jié)果打開PC端和移動端對應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)青貯飼料可追溯系統(tǒng)平臺軟件，對 6 大模塊鏈接進行測試。具體測試內(nèi)容為：生產(chǎn)、倉儲、運輸、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)管理模塊是否能對權(quán)限和數(shù)據(jù)庫進行調(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)計的青貯飼料可追溯系統(tǒng)各項試驗結(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，基于移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計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
為實現(xiàn)對青貯飼料生產(chǎn)、銷售、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)追溯管理，文章結(jié)合移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計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、倉儲管理、運輸管理、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)源頭上提升和強化產(chǎn)品的安全性，實現(xiàn)產(chǎn)品快速召回、及時處理等追溯管理。經(jīng)系統(tǒng)試驗發(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)，基本實現(xiàn)全流程追溯，具有一定的推廣實踐價值。
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作者：李曉東
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