近年來，中國人民生活水平飛速提高，但是各類食品安全事故也隨之頻繁發生。食品安全問題不僅僅成為中國兩會的主要議題，也是群眾關注的社會熱點話題[1].以農產品為例，保證食品質量安全的關鍵在于建立可逆向追溯的問責機制[2].根據調研，目前許多超市企業都有農產品供應鏈的質量追溯的生產需求[3],因此研發此類軟件具有較好的市場前景[4].

二維碼使用特定的幾何圖形按特定規律記錄數據符號信息，橫向和縱向兩個方位同時表達信息，利用較小的圖像存儲大量信息，所以二維碼具有存儲容量大、可傳遞、成本低及容量大等優勢，可以基于二維碼技術開發“農超對接”供應鏈追溯系統，讓消費者主動參與并監督農產品的生產質量。

1 農超對接類型供應鏈分析。

農超對接類型供應鏈模式主要是面向生鮮類農產品。這類產品從產地生產后，經過簡單加工或包裝環節，再經過較為簡單的運輸環節，直接在超市銷售，供應鏈節點極少[5].例如某超市從山東某種植園批量購買水果，在種植園當地經過簡單加工后，直接運輸至各超市分店，銷售給消費者，因此農超對接的供應鏈形式無復雜的加工環節，省去了中間批發環節，供應鏈的運作周期短，管理成本低，能夠保證消費者購買到便宜的、新鮮的農產品[6].農超對接模式是一種高效的農產品供應鏈，受到了各品牌連鎖超市的重視，是水果、魚、肉及蔬菜的主要供應方式[7],因此該課題選擇農超對接供應鏈的正向追蹤和逆向溯源兩個工作場景作為主要研究對象。

2 追溯系統設計。

2.1 需求分析。

此追溯系統將服務于超市和消費者。超市作為農超對接供應鏈的核心企業，有責任對供應鏈實現全程監管，記錄供應鏈日志，同時為供應鏈的上下游企業提供信息技術支持，共享物流數據，指導各企業有序生產。消費者可利用隨身的手機，自主地對超市銷售的農產品進行溯源信息的查詢，在良好的手機界面中，交互式操作，實現對供應鏈流程的監督。為了形象的表達農產品是如何從農田到達餐桌的過程，所以還應當向消費者提供 WebGIS 的可視化界面，呈現農產品的物流軌跡。

2.2 追溯技術選擇。

追溯系統主要包含了信息采集、信息編碼、信息存儲、信息解碼、信息翻譯和信息管理等各項模塊。信息的處理是核心工作之一，因此應認真選擇適宜的信息技術。對于農產品質量追溯可用的信息技術對比見表 1.

由表 1 可以看出，基因分析技術雖然溯源精確度較高，不過成本昂貴，不適用于民間農產品追溯；RFID 技術和 IC 卡技術雖然壽命很長，抗污損性好，具有可讀、可寫的能力，但信息載體是存儲芯片，有一定的成本，不適合果蔬等大批量消耗特性的農產品[8],同時還需要特殊的讀卡裝置，不便消費者隨身攜帶[9].一維碼條形碼具有成本低，便于手機掃描的優點，但是信息量太小，需要聯網檢索追溯信息，消耗手機流量，增加消費者的追溯成本。相比之下，二維條形碼也能良好地支持手機掃描，且自身信息容量大，在沒有互聯網支持的野外環境中，也能提供一千個漢字左右的離線信息。同時二維碼抗污損能力較好，油污或破損面積小于 1/4 時，仍然可以閱讀。農產品的物流環境通常在戶外作業，互聯網的聯接條件不好，作業環境較臟，作業方式較為粗暴，而二維碼能較好地適應這樣的工作環境。雖然，印刷在紙質基質上的一維碼、二維碼的壽命較短，但是農超對接匹配的農產品本身就是快速消費品，所以負面影響較小。綜上所述，二維碼更加適合農超對接的物流環境。二維碼有多種碼制，其中 QR（quick response）碼制在抗污損能力上表現最好，QR 碼還具有高速識讀、無方向解析等優勢[10],因此本系統選擇了 OR 二維碼作為核心信息技術。

2.3 系統架構設計。

超市作為農超對接供應鏈中的核心企業，因此SCM（Supply chain management,供應鏈管理）系統的數據庫應設置在超市企業，由超市向種植企業、加工企業、運輸企業、超市門店提供“供應鏈日志管理程序”.供應鏈中的每一個批次的農產品都應當有絕對唯一的批次編號，并編碼成二維碼，隨貨同行，各企業掃描批次二維碼，獲得批次編號，并錄入生產日志，存儲在供應鏈管理系統的數據庫中。當農產品到達超市門店時，供應鏈管理系統按批次編號從數據庫取出該批次農產品的種植、加工及運輸的完整供應鏈日志，把供應鏈全程日志編碼，生成一張“質量追溯 QR 二維碼”,放置在農產品貨架的“POP（PointOf Purchase）招牌”上。消費者無需店員的幫助，可以自主的應用手機掃描“質量追溯二維碼”,了解消費者最關心的“農殘信息”和“質檢信息”,當有必要進一步了解農產品的種植地、加工工藝、運輸時間及上架時間等其他信息時，消費者可以通過手機聯網的方式，跳轉到追溯網頁，獲得更詳盡的供應鏈日志。

該設計能夠促使消費者主動參與農產品質量監督，發表評價意見，增強了消費信心。當發生質量問題時，也能夠根據問題類型，追溯該批次農產品的供應鏈日志，確定問題環節，問責生產企業。

綜上所述，設計系統架構見圖 1.供應鏈各環節的生產企業將日志存入數據庫后，實現了對供應鏈的正向追蹤。消費者掃描“質量追溯 QR 二維碼”后，則又對歷史信息實現了逆向追溯。

3 系統實現。

以某超市原有的供應鏈管理系統為基礎，補充了“農超對接”質量追溯的相關模塊，應用 Visual Ba-sic 語言編寫了“質量追溯 QR 二維碼”生成程序，基于 Google Map 組件開發了物流軌跡追溯 WebGIS 網頁，對農產品的管理以批次為單位，當一個批次的農產品銷售完后，更換 POP 招牌上的“質量追溯 QR 二維碼”,消費者從二維碼上可直接解讀最關心的質量檢測指標數據，在有條件聯網時，能夠跳轉至追溯網頁，進階查閱完整的供應鏈日志，最后跳轉軌跡網頁，以可視化的方式查閱農產品從農田至餐桌的物流軌跡。

3.1 追溯 QR 碼生成程序。

應用 Visual Basic 語言，從數據庫中獲取本批次農產品的供應鏈日志，同時也支持管理員手工錄入供應鏈日志。調用二維碼掃描器廠商提供的動態庫“EnCodeQr.dll”,“ECCLevel”參數設置為 25,使得生成的二維碼具有較好的抗污損能力，“Scale”參數設置 6,確保顧客站在較遠的距離，也能夠快速順利地掃描 POP 招牌上的二維碼。開發的軟件界面見圖 2,提供了“生成條碼”、“打印條碼”、“復制條碼”三個功能。為了確保二維碼順利閱讀，應在二維碼四周“留白”,較大的留白，能有效提高手機掃描二維碼的解析速度和成功率。

3.2 手機端對二維碼的解析。

隨著 3G 通訊技術的發展和智能手機的不斷普及，智能手機端的二維碼解碼軟件也得到快速發展，消費者只要在自己的手機上安裝掃描二維碼的任意通用軟件，例如“我查查”、“微信”、“支付寶”等第三方軟件，就能夠利用手機攝像頭解析二維碼的信息。以“我查查”軟件為例，掃描界面見圖 3.

3.3 手機端追溯網站的跳轉。

如果消費者的手機擁有充足的上網流量，可點擊二維碼中的跳轉網址，啟動手機瀏覽器查詢供應鏈追溯日志網頁，瀏覽更多的農超對接供應鏈信息，跳轉至追溯網頁的操作界面見圖 4.

3.4 物流軌跡 WebGIS 網頁設計。

“質量追溯 QR 二維碼”的尾部還附有物流軌跡網頁的網址鏈接，點擊后可跳轉至物流軌跡追溯WebGIS 網頁。該網站由 Microsoft Visual Studio 2008的 C#.net 開發，調用了 Google Map 組件，在網頁上實現了物流軌跡的可視化顯示。物流軌跡可視化追溯WebGIS 網頁界面見圖 5,左側為軌跡瀏覽窗體，右側為供應鏈節點的日志記錄窗體。

4 結論。

研究在以某超市原有的供應鏈管理系統的基礎之上，增加了“農超對接”質量追溯的兩個核心模塊。系統在運行時，表現出如下優點：（1）充分利用了二維碼大容量的存儲空間，以純文字的方式記錄了農超對接的核心信息，消費者在掃碼后能直接獲得最關心的信息。（2）在消費者有條件聯網時，可以跳轉到供應鏈追溯網頁，瀏覽更詳細的圖文信息。企業可以利用追溯網頁的剩余空間，進行產品宣傳，提高品牌知名度，增加消費信心。（3）消費者還可以跳轉到物流軌跡追溯 WebGIS 網頁，實現可視化交互式操作，了解種植地的周邊地理信息，了解農產品從農田至餐桌的全過程，有效地保障了消費者知情權。（4）設計的系統擁有物聯網的“感知、網絡、應用”三層架構[11],因此具有較好智慧性，而運營成本又大幅低于 RFID 類的追溯系統[12].但是系統在試用中也發現存在著一些缺點，例如設計的二維碼的編碼信息量較大，包含了兩個跳轉網址，有近千個字符，低端手機因為攝像頭像素低、焦速度慢，掃描識別時間比較長，但是隨著手機硬件性能的逐年快速提升，該缺點將自然消失。（表略）

參考文獻：

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