浅谈基于SaaS的农产品溯源系统研究
高苏豫 汪志晓
摘要：采用Saas技术和二维码改造现有农产品溯源平台，使之形成数据可靠、查询便捷、成本低廉的农产品溯源系统。通过物联网自动采集环境信息和手机拍照的形式快速上传信息至云端，作为农产品的溯源信息。
关键词：SaaS；农产品溯源；云计算
随着人民生活水平的提升，消费者对于食品的要求已不仅仅满足于价廉，更希望质优、安全、可追溯。同时广大中小型农户则面临着技术老旧、品牌缺失、销路不畅等问题，农民增收乏力。为此近年来，众多的专家、学者和厂商纷纷提出了一系列的解决方案。在众多方案中，农产品溯源系统脱颖而出，成为其中比较有效和切实可行的解决方案。
溯源系统最早应用于飞机、汽车等工业品的召回制度中。在上个世纪90年代由西方发达国家引入食品质量安全管理中。所谓农产品溯源系统是指一个能够连接生产，检验，监督和消费各个环节，让消费者了解符合卫生安全标准的生产和流通过程，提高消费者放心程度的信息管理系统。系统能提供“从农田到餐桌”的追溯模式，提取生产，加工，流通，消费等供应链的各环节消费者所关心的公共追溯要素，建立一个农产品安全信息数据库。一旦发现问题，能够根据溯源进行有效的控制和召回，从源头上保障消费者的合法权益。
1 现有溯源系统问题分析
溯源系统的发展目前共经历了两轮迭代。第一代是以2002年日本农业合作组织为代表的食品追溯系统“SEICA”，它的特点是采用虚拟编号系统（VIPS）。每一个农产品都被要求贴一个标识号码，工作人员将产品信息输入互联网上的数据库内。消费者通过登陆相关网站进行查询溯源信息。第{4则是目前相当流行的以RFID为核心，将溯源信息写入非接触式标签中的溯源系统。以此为基础，目前国内较有影响力的农产品溯源系统主要有以下5个：
1.1 北京市农业局食用农产品（蔬菜）质量安全追溯系统
该系统的主要功能是实现农产品生产、包装、储运和销售全过程的信息跟踪，同时开通网站、短信、电话、触摸4种查询模式。
1.2 国家蔬菜质量安全追溯系统
该系统由山东省标准化研究院联合当地龙头企业，以燎原果菜生产基地为试点，开展农产品供应链的跟踪和追溯研究。目前在食品安全追溯领域已经形成“一个平台，多套系统”的格局。
1.3 中国肉牛全程质量安全溯源管理系统
该系统基于无线射频（RFID）和电子化管理技术原理，建立肉牛生产全程质量安全可追溯体系。“从产地到餐桌”的全程质量安全可追溯体系，成功建立了牛肉产品生产商、销售商和顾客之间“面对面”的关系。
1.4 世纪三农食品安全追溯管理系统
该系统包括一个实体机和3套系统。一个实体机即食品溯源查询一体机，3套系统包括溯源查询系统，食品溯源终端广告管理系统和商超信息发布管理系统。
1.5 商务部城市肉菜追溯系统试点
该系统目前在十个试点城市展开，先期主要针对相对标准化程度较高的肉类产品进行。对象为交易市场的批发零售摊位。该系统包括肉类、蔬菜追溯管理2个系统和共享的信息平台、销售和多种查询终端。
综上可知，目前主流的农产品溯源系统主要由3部分构成。一是公共网络数据库，作为农产品质量安全可追溯体系的基础，可以查询政府有关职能部门（如质检、工商等）提供的数据。二是生产经营单位信息管理系统，由相关企业建立网络服务信息系统，实现对企业农产品的信息录入与质量安全追溯。三是终端信息查询系统，消费者通过上网查询、短信查询、电话查询和自助终端查询等方式实现对所购农产品所贴的RFID标签进行信息的查询。然而目前的主流系统存在如下两个方面的问题：
首先这种系统主要是基于C/S架构开发的，虽然具有服务器运行数据负荷较轻、数据存储管理透明等优点，但却面临高昂的推广和维护成本，添置软硬件的成本也不菲，比如RFID设备除标签外还需要购置阅读器。
其次溯源数据必须由人工输入，费时费力。既无法保证准确性，又需要政府部门的审核而无法做到效率最大化。
2 基于SaaS的溯源系统
随着移动互联网、云计算和大数据技术的发展，农产品的溯源系统即将迎来又一次的变革。特别是SaaS和二维码的广泛使用，将大大降低系统的使用成本，提升便利性。
SaaS是Software-as-a-Service（软件即服务）的简称，是一种在本世纪开始兴起的软件应用模式。在这种模式下，可以将溯源系统所需的所有应用软件统一部署在云端，农户可以根据自己实际需求，通过互联网租用所需的应用服务。所有的操作和存储都在云端。在费用上，可以根据农产品种类的多少和所需软硬件设备的投入成本来进行分摊计量，农户无需再购买任何软硬件。这大大减少了农户的投入，使得他们可以专心于自己所擅长的方面。
二维码是指采用某种特定几何图案，并按照一定规律，利用在平面的二维方向上分布的黑白相间的图形来记录数据符号的信息。在原理上利用“0，1”二进制位来表示各种信息，可以通过图像输入设备或者光电扫描设备自动识别读取，并实现信息的自动处理。二维码编码密度高，信息量大，容错能力强，译码可靠性高，成本低，制作方便，且持久耐用，非常适合在农产品溯源上使用。
3 系统组成
对于农户可以采用开发专用APP的形式来实现对数据的集约化管理。而消费者只需要利用微信等现有平台，即可实现对溯源信息的查询。具体而言系统由3个子系统构成：
3.1 信息采集子系统
利用物联网技术，在生产基地的蔬果大棚中，布置功能性智能无线传感器节点，实时采集农作物生长的环境信息（如温湿度、C02浓度、土壤湿度等信息）并自动记录到云端。比如农作物生长旺盛，而温湿度条件不足，则可以通过短信等方式提醒农户关注。或当光照太强时，系统能自动打开遮光布，调节光照情况。所有的提醒和控制信息也会同步写入云端。通过把监控系统和溯源系统有机结合，既提升了农业信息化水平，又从源头上解决了溯源的信息输入问题。
3.2 快速写入子系统
对于无法通过传感器实时采集的部分，如责任人、施肥情况、产品加工情况、质检情况等，允许通过统一后台快速写入。比如质检部分可以在田间检测完毕后通过手机摄像头拍照的方式，将检测结果上传至云平台。
3.3 查询子系统
在贴有二维码的最终产品上，消费者可以通过扫描二维码，获知该产品的详细信息，譬如品种、产地、责任人、生长环境、加工情况和检测报告等。农户则可以查询到储存在云端的农产品生长环境信息和添加的施肥情况等。
4 系统运行特点
（1）溯源数据真实可靠。充分利用物联网和互联网的优势及特点，依靠将数据传输到云端从而对农产品进行监控溯源。云平台对实时监测数据进行存储及调动，帮助农户以精确数据为依据提高蔬果种植品质，同时也让消费者最直观地了解到优质蔬果从播种到采摘的全部生长过程。因为数据并不保存在本地，所以没有人能轻易篡改云端的任何信息。
（2）数据司法保证。通过SDK数据接口，可以连通中国互联网电子数据研究院等专业认证平台，由权威机构充当溯源数据的司法认证，解决了数据的权威性问题。
（3）移动查询便捷。消费者和农户在扫描二维码以后，将会从云系统中调出不同的信息，消费者将会看到农产品的溯源信息，而农户则会看到农场中的实时环境信息，做到足不出户了解作物生长动态。
（4）系统运营成本低，可扩展性高。利用二维码来替代传统的RFID作为农产品的信息查询入口，成本低、易推广。利用Saas来替代传统的溯源信息系统，则节约了大量的系统设备购买成本，同时大大降低了日后的维护成本。对于农户而言，收费根据农场规模和农产品种类进行区分，价格低廉，性价比高。同时因为所有数据都在云端，还能将溯源数据与电商平台对接，有利于农户扩大销路，自主开展电子商务活动。
5 结语
通过利用基于SaaS的溯源系统，可以将农产品在种植、施肥、田间管理、采收、检测、加工、物流等各个方面加以数字化，用数据打造溯源一信任一购买的消费闭环。该系统充分利用了现有的科技和设备，使得消费者可以方便查询农产品溯源信息，做到安心消费。同时农户可以做到科学种植，促进优质农产品的品牌建设，扩大广大中小型农户的销路。
