摘 要：青貯飼料具有適口性強、耐儲存、營養損失低等優點，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質量，實現青貯飼料供應全流程可記錄、可追溯，對青貯飼料產業化、規范化發展具有實際意義。文章基于移動物聯網技術，運用Java Web與MySqL工具，采用C/S (客戶端/服務器) 架構模式構建涵蓋生產、倉儲、運輸、銷售、查詢以及系統管理等六大功能模塊的青貯飼料可追溯系統。結果顯示：可追溯系統各功能模塊運行狀況良好，能夠實現青貯飼料全流程追溯。研究表明，基于移動物聯網技術的青貯飼料可追溯系統可以匹配供應鏈中各企業、質檢單位、消費者等用戶需求，為青貯飼料產品提供質量安全保障。
關鍵詞：移動物聯網;青貯飼料;可追溯系統;系統測試
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酵型飼料，其品質極易因運輸方式、窖內調制和貯存環境等環節的影響產生不同程度的變質情況[5-10]。因此，需要對青貯飼料關鍵生產環節進行精準監控和追溯，以保證青貯質量、提高青貯飼料生產水平。現行飼料可追溯系統主要依賴條碼技術讀取產品信息，尚無法較好地匹配青貯飼料監管要求和各追溯環節需求變化，實際推廣與應用存在困難[11-16]。移動物聯網技術具有高擴展性、數據移動性、實時性、高可靠性以及低成本等優勢[17]，能夠較好地契合青貯飼料實時、全面追溯訴求。本文基于移動物聯網技術，針對青貯飼料建立一套全面、科學的可追溯系統，實現對青貯飼料生產、銷售、運輸等環節追溯管理，推動青貯飼料產業規模化、智慧化轉型升級。
1 青貯飼料追溯需求分析
青貯飼料追溯需要獲取生產加工流程中每一環節的準確數據，借助便利的數字技術對生產線與設備部署進行調試。若青貯飼料產品出現質量問題，青貯飼料可追溯系統能夠調取產品對應的詳細信息，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容，以便采取恰當的措施將損失降到最低。因此，青貯飼料可追溯系統需要滿足不同群體的追溯需求，設置恰當的系統功能。青貯飼料可追溯系統設計的關鍵點是生產環節充分考慮用戶的需求，對數據實際使用情況進行客觀統計。青貯飼料可追溯系統的用戶需求包括以下幾點：
(1) 供應鏈中各企業需求：青貯飼料產品供應鏈涉及生產、加工、收購及銷售等企業，均具有調取、輸入、修改以及刪除青貯飼料產品信息需求，以便對出現問題的原因進行精準溯源。(2) 質檢單位需求：青貯飼料產品質檢單位需要通過系統終端查詢目標企業自檢情況以及第三方檢驗單位抽檢結果，判斷產品是否合格。還需將抽檢結果上傳系統，以便后期查詢或修改。若判斷青貯飼料產品有問題則立即采取相應處理措施，最大化降低損失。(3) 消費者需求：消費者需要在追溯系統中查詢青貯飼料產品的有效歷史信息，判斷產品是否存在質量安全問題，實現放心消費。如在系統中輸入產品追溯碼，消費者可獲取青貯飼料產品的生產、運輸、檢疫合格等信息。
2 系統設計
2.1 系統結構設計
基于移動物聯網的青貯飼料可追溯系統主要任務是完成青貯飼料供應鏈全流程監控記錄，實時、精準地檢測對應青貯飼料狀態與歷史信息。本設計的青貯飼料可追溯系統采用C/S (客戶機/服務器) 架構模式，有效實現物聯網技術與移動互聯技術的有效對接。用戶只需通過手機、平板等移動設備便可隨時隨地查詢飼料信息。詳細而言，文章按照物聯網層級結構[18-19]，將系統整體構架分為物理層、數據層、分析層和應用層。
物理層包含支撐物聯網系統信息采集和傳輸的各類傳感器、讀寫器、RFID標簽等信息讀寫設備，為青貯飼料追溯系統打造良好的硬件基礎。數據層主要涵蓋一切用戶需要追溯查詢的數據 (存儲于總數據庫、原料數據庫、生產數據庫、信息追溯數據庫)，是青貯飼料追溯系統的核心。分析層介于數據層和應用層之間，包含各個傳感網絡子模塊的連接與互通，具有強大的數字運算與處理能力，能夠為應用層提供數據傳輸與分析功能。應用層是直接面向用戶、服務用戶的層級，可針對青貯飼料流轉各節點提供生產、倉儲、運輸、銷售、追溯等系統功能。
2.2 系統功能模塊設計
青貯飼料追溯系統的結構框架設計，進一步從軟件層面將系統劃分為生產管理模塊、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管理模塊等6大部分。
2.2.1 生產管理模塊生產管理模塊包括基礎信息管理與可追溯信息管理兩個子模塊。基礎信息管理子模塊主要負責對生產流程、管理人員、生產材料以及生產地等基礎信息的存儲與管理。可追溯信息管理子模塊主要負責對各批次青貯飼料的生產時間(原料存儲時間、處理時間、制成時間)、生產狀態 (完成狀態、發酵狀態)、生產環境 (溫度、濕度、pH值)等數據進行管理。
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對青貯飼料產品來源、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對相關訂單的物流狀態、物流人員、車輛信息、出發時間以及預期到達時間進行管理與記錄。收發貨管理子模塊可向用戶提供收、發貨時間、供應商、貨物產品編碼、包裝容器、數量等任務信息。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貨單據號與電子標識關聯，自動更新飼料追溯狀態。
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、政府監管部門以及行業組織等多方主體共同參與，實現對青貯飼料生產、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廠家、生產批次、質檢信息、存儲信息、運輸信息、保質期等關鍵數據。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管部門和行業組織投訴某批青貯飼料，相關部門也能夠通過此接口了解用戶投訴信息，對相關飼料產品展開追蹤溯源。
2.2.6 系統管理模塊系統管理模塊包括系統權限管理與系統數據庫管理。權限管理子模塊主要負責設定不同等級用戶訪問權限。超級管理員可對系統模塊中的所有數據進行讀寫操作，一般為政府監管部門所有。普通管理員只能對自己所負責的模塊進行讀寫操作，一般為青貯飼料供應鏈中的企業所有。普通用戶只能瀏覽平臺基本頁面，不具有讀寫功能權限。系統數據庫管理子模塊主要負責及時對系統數據庫進行維護和更新，保證系統數據庫平穩運行。
2.3 系統數據庫設計
2.3.1 數據庫實體關系
根據功能模塊需求，進一步設計青貯飼料可追溯系統的數據庫實體關系。圖中涉及的實體分別為監管部門、青貯飼料、用戶、物流運輸、倉庫、青貯飼料生產企業等類型。各類實體包括的屬性具體為：(1) 監管部門。包括監管部門編號、人員、賬號、密碼以及賬號權限等屬性。(2)青貯飼料。包括青貯飼料編號、青貯飼料類型、飼料狀態、飼料配方、飼料批次、生產日期、追溯碼信息、生產廠商等屬性。
(3) 用戶。包括用戶編號、用戶名、用戶密碼、類型、賬號權限、注冊時間、交易記錄等屬性。(4)青貯飼料生產企業。包括生產企業編號、名稱、部門、地址以及法定代表人、聯系方式等屬性。(5)倉庫。包括倉庫編號、容積、狀態等屬性。(6) 物流運輸企業。包括運輸企業編號、名稱、規模、地址以及法定代表人、聯系方式、物流運輸方式、運輸存儲類型等屬性。
2.3.2 數據庫關鍵表數據庫表設計是數據庫開發的核心，是實現系統各功能模塊的基礎[20]。根據系統功能需求，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、數據采集表、設備信息表、故障表等共11個數據表。本部分只列出涉及追溯流程的3個數據庫關鍵表。
(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信息，包括青貯飼料編號、青貯飼料類型、飼料狀態、飼料配方、飼料批次、生產日期、追溯碼信息、生產廠商等信息。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企業、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信息。主要包括存儲倉庫編號、倉庫容積、倉庫狀態以及存儲時間等屬性。存儲倉庫編號為主鍵，倉庫狀態、存儲時間為外鍵。
存儲信息表記錄青貯飼料在運輸節點的基本信息，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 追溯系統試驗和實現
3.1 青貯飼料可追溯系統的試驗環境設置
為觀察基于移動物聯網技術的青貯飼料可追溯系統實際運行效果，判斷各項功能是否可以有效滿足用戶需求，對系統進行專項測試。選擇適宜的開發設備與應用環境，對移動物聯網下青貯飼料可追溯系統的 6 個子模塊展開測試。
3.2 試驗過程與結果打開PC端和移動端對應的物聯網青貯飼料可追溯系統平臺軟件，對 6 大模塊鏈接進行測試。具體測試內容為：生產、倉儲、運輸、銷售、追溯查詢模塊能否調用相應的青貯飼料產品信息，各端口數據是否一致;系統管理模塊是否能對權限和數據庫進行調整，并同步更改各端口信息。青貯飼料可追溯系統各模塊功能的測試結果。文章設計的青貯飼料可追溯系統各項試驗結果均與預期相符，具有科學性及可執行性，能夠有效提升青貯飼料相關信息的可追溯水平。分析可知，基于移動物聯網技術設計的青貯飼料可追溯系統能匹配供應鏈中各企業、質檢單位、消費者等用戶需求，為青貯飼料產品質量提供安全保障。
4 結論
為實現對青貯飼料生產、銷售、運輸等環節追溯管理，文章結合移動物聯網技術設計青貯飼料可追溯系統。系統通過數據庫技術、Java Web技術，將生產管理、倉儲管理、運輸管理、銷售管理、查詢管理、系統管理等六大模塊融為一體，力求從青貯飼料生產源頭上提升和強化產品的安全性，實現產品快速召回、及時處理等追溯管理。經系統試驗發現，青貯飼料可追溯系統能夠最大化降低人為因素誤差，確保青貯飼料產品高效、優質生產，基本實現全流程追溯，具有一定的推廣實踐價值。
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作者：李曉東
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