試論二維碼食品溯源系統(tǒng)的技術(shù)方案

1、試論二維碼食品溯源系統(tǒng)的技術(shù)方案作者：曾可學(xué)校：江西科技師范學(xué)院理工學(xué)院年級：08級 學(xué)號：20088560指導(dǎo)教師：鄒雄目錄第1章關(guān)于本方案2第2章概述22.1 項(xiàng)目背景22.2 建設(shè)目標(biāo)32.3 建設(shè)原則3第3章需求描述及分析33.1 概述33.1.1 需求分析目標(biāo)和任務(wù) 33.1.2 需求分析組織方式43.2 需求描述43.2.1 業(yè)務(wù)需求43.2.2 接口需求53.2.3 性能需求53.2.4 安全需求53.2.5 其它需求53.3 需求分析53.3.1 系統(tǒng)涉眾分析 63.3.2 功能需求分析63.3.3 對技術(shù)架卞的要求 6第4章總體設(shè)計(jì)64.1 總體設(shè)計(jì)目標(biāo)64.2 總體設(shè)計(jì)原則

2、74.3 總體邏輯架構(gòu)設(shè)計(jì)74.4 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)84.5 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 84.5.1 服務(wù)器84.5.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備84.5.3 存儲系統(tǒng)84.6 平臺選擇84.7 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)計(jì) 9第5章詳細(xì)設(shè)計(jì)95.1 技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)95.1.1 設(shè)計(jì)思路95.1.2 設(shè)計(jì)原則95.1.3 架構(gòu)決策95.2 功能設(shè)計(jì)105.2.1 農(nóng)委管理部分 115.2.2 廠家管理部分115.2.3 溯源/防偽查詢 125.2.4 打印軟件需求125.2.5 數(shù)據(jù)采集設(shè)備 125.2.6 手機(jī)識別上網(wǎng)13第1章關(guān)于本方案本方案適用于濰坊東興信息二維碼食品溯源系統(tǒng)，包括 WEB平臺、數(shù)據(jù)采 集設(shè)備、打印設(shè)備、手機(jī)二維碼識別軟

3、件以及其它增值應(yīng)用系統(tǒng)。本方案是濰坊東興信息科技有限公司進(jìn)行二維碼食品溯源系統(tǒng)建設(shè)、業(yè)務(wù)開發(fā)、維護(hù)和管理的技術(shù)依據(jù)。本方案包含業(yè)務(wù)概述、需求描述及分析、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)等幾部分內(nèi)容。第2章概述2.1 項(xiàng)目背景食品安全問題關(guān)系到廣大人民群眾的身體健康和生命安全，關(guān)系到經(jīng) 濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定，歷來受到高度的關(guān)注與重視。然而近年來食品安全問 題日益突出，國際上瘋牛病、口蹄疫和禽流感等疾病相繼爆發(fā)和傳播，而 國內(nèi)也發(fā)生了蘇丹紅、永年大蒜和劣質(zhì)奶粉等食品質(zhì)量問題。究其原因是 食品的生產(chǎn)過程存在眾多問題，產(chǎn)品生產(chǎn)、物流信息，檢疫檢測信息等均 有太多人工參與，各操作環(huán)節(jié)均容易產(chǎn)生錯(cuò)誤/虛假信息，且各個(gè)不相關(guān)

4、環(huán) 節(jié)間很難做到信息核實(shí)，影響產(chǎn)品整體管理及信息查詢；另外產(chǎn)品生產(chǎn)、 物流、經(jīng)銷、檢疫檢測等各環(huán)節(jié)相對獨(dú)立，每一環(huán)節(jié)往往只能有效查看其 上下游接口環(huán)節(jié)的操作信息，難以做到信息流整體的監(jiān)察管理；無法將監(jiān) 察管理信息傳遞到普通市民手中，真正在食品安全衛(wèi)生上做到安心，放心， 舒心。食品一旦出現(xiàn)問題，直接危害到廣大人民群眾的身體健康和生命安全， 同時(shí)對廠家來說也會蒙受重大損失，品牌形象受損，甚至企業(yè)倒閉。如果 能引入食品原材料追溯系統(tǒng)，即使上市的食品出現(xiàn)問題，食品廠家也能快 速找出原因，可以只追回部分的問題食品而無需追回所有產(chǎn)品，可見食品 追溯的重要性。二維條碼與普通的一維條碼相比可以放入大量的信息，

5、容易實(shí)現(xiàn)信息 化管理，一旦食品發(fā)生質(zhì)量問題，馬上可以確認(rèn)食品的生產(chǎn)過程，食品問 題原因所在，及時(shí)召回問題食品，將企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失、信譽(yù)損失降低到最 小范圍。隨著人們食品安全意識的覺醒，人們對食品安全的要求也越來越高，而要保證食品生產(chǎn)的安全，向消費(fèi)者提供真實(shí)可靠的食品信息，自動(dòng)識別 技術(shù)在食品安全上的應(yīng)用已經(jīng)是必不可少，自動(dòng)識別技術(shù)已經(jīng)陸續(xù)開始在 食品安全供應(yīng)鏈上試點(diǎn)應(yīng)用，并取得了不可替代的作用。響應(yīng)國家加強(qiáng)食 品監(jiān)管的號召，遵循可追溯性是食品安全保障的基本原則，通過食品溯源 實(shí)現(xiàn)食品的種植養(yǎng)殖、生產(chǎn)加工、包裝運(yùn)輸以及批發(fā)零售的環(huán)節(jié)鏈條進(jìn)行 全程有效監(jiān)管。2.2 建設(shè)目標(biāo)本系統(tǒng)利用二維碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)二

6、維碼的食品溯源應(yīng)用。本系統(tǒng)可以將食品生產(chǎn)過程中從原料的采集到生產(chǎn)制作、檢疫檢測等 一系列的信息記錄到二維碼溯源平臺數(shù)據(jù)庫，然后把碼圖打印出來綁定到 產(chǎn)品上，實(shí)現(xiàn)了廠家的全程監(jiān)控和精確查詢，方便了消費(fèi)者的信息了解。本系統(tǒng)旨在為商家和消費(fèi)者提供一個(gè)安全便捷的二維條碼溯源管理平 臺。商家可以通過此項(xiàng)目能更好的進(jìn)行產(chǎn)品管理和精確查詢，食品問題出 現(xiàn)時(shí)能更好的進(jìn)行處理，減少損失。消費(fèi)者可以通過安裝手機(jī)識讀設(shè)備對 產(chǎn)品進(jìn)行掃描，了解相關(guān)信息。2.3 建設(shè)原則整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分保證系統(tǒng)的可伸縮性和可擴(kuò)展性，具備相當(dāng)?shù)耐ㄓ崱?計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的信息容量及處理能力，并有一定的超前性，軟硬件預(yù) 留接口，便于維護(hù)、升

7、級和擴(kuò)展，以適應(yīng)將來發(fā)展的要求。第3章需求描述及分析3.1 概述3.1.1 需求分析目標(biāo)和任務(wù)1、食品溯源系統(tǒng)主要作用。2、齊全、準(zhǔn)確地找出本系統(tǒng)全部的功能、性能、限制3、找出全部的輸出流、輸入流。4、找出所有的加工。5、產(chǎn)生完整的分層的DFD、數(shù)據(jù)字典、加工的描述。3.1.2 需求分析組織方式1、調(diào)查研究，對市場上相關(guān)系統(tǒng)功能分析，了解用戶對本系統(tǒng)的需 求。2、訪問用戶和用戶領(lǐng)域?qū)＜?，把從用戶那里得到的信息作為重要?原始資料進(jìn)行分析，訪問用戶領(lǐng)域?qū)＜宜玫男畔⒂兄趯τ脩粜枨?的理解。3、考察現(xiàn)場，連接用戶實(shí)際操作環(huán)境、操作過程和操作要求，對照 用戶提交的問題分析。4、實(shí)地考察現(xiàn)場業(yè)務(wù)流

8、程，查閱與本系統(tǒng)有關(guān)的資料。3.2 需求描述3.2.1 業(yè)務(wù)需求農(nóng)委：在監(jiān)督上，能夠?qū)ιa(chǎn)廠家、產(chǎn)品流向準(zhǔn)確把握，在產(chǎn)品出 現(xiàn)問題時(shí)，能快速控制相應(yīng)同類產(chǎn)品的的鋪貨流向，做出應(yīng)對措施。廠家：在生產(chǎn)上，能夠?qū)?yīng)商，原料，生產(chǎn)廠家，負(fù)責(zé)人，產(chǎn)品 的形成到最后的產(chǎn)品流向準(zhǔn)確把握，一目了然，在產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量時(shí)候能 快速的定位到產(chǎn)品的每個(gè)環(huán)節(jié)，及時(shí)地控制產(chǎn)品的流向。進(jìn)一步地，企 業(yè)便可對商品的出庫、入庫、物流等環(huán)節(jié)通過快速閱讀二維碼實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格 監(jiān)控，并使分銷網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)點(diǎn)具備了強(qiáng)大的商品核查功能，業(yè) 務(wù)網(wǎng)點(diǎn)可根據(jù)需要對商品銷售區(qū)域、產(chǎn)品屬性等進(jìn)行核查和匹配，核查 功能具體將通過便攜式二維碼識讀設(shè)備來

9、實(shí)現(xiàn)。分銷商：在商品管理上，生產(chǎn)廠家通過將二維條碼技術(shù)與進(jìn)銷存軟 件、企業(yè)廣域網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，便可對商品分銷的全流程實(shí)現(xiàn)全面、有效、 安全的管理和監(jiān)控。并進(jìn)一步得到寶貴的商品倉儲、物流、銷售等數(shù)據(jù)， 為企業(yè)總部的經(jīng)營決策提供寶貴的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。具體的功能將包括分銷區(qū) 域管理（地區(qū)管理、負(fù)責(zé)人管理）、區(qū)域業(yè)績管理、個(gè)人業(yè)績管理、報(bào)表 管理等。消費(fèi)者：在商品防偽上，產(chǎn)品使用兩套二維碼，食品溯源二維碼及 食品防偽二維碼，食品溯源二維碼可多次掃描，掃描后連接 WEB平臺返回食品溯源信息；食品防偽二維碼在商品購買后使用，連接 WEB平 臺返回食品真?zhèn)危瑨呙枰淮魏笫А?.2.2 接口需求WEB平臺客戶端：使用I

10、E6瀏覽器。數(shù)據(jù)采集器：二維碼識別模塊、無線模塊、2G/3G上網(wǎng)模塊、WindowsCE操作系統(tǒng)。打印設(shè)備：工業(yè)級二維碼打印機(jī)。消費(fèi)者可上網(wǎng)攝像智能手機(jī)（支持的手機(jī)系統(tǒng)：WindowsMobile、Symbian、Android、IOS）。3.2.3 性能需求WEB服務(wù)器：并發(fā)連接數(shù)大于1000,響應(yīng)時(shí)間小于100毫秒。數(shù)據(jù)采集設(shè)備：撥號上網(wǎng)連接時(shí)間小于30秒，二維碼解碼時(shí)間小于 100毫秒，數(shù)據(jù)服務(wù)器響應(yīng)時(shí)間小于 3秒，待機(jī)時(shí)間大于72小時(shí)，連續(xù) 工作時(shí)間大于8小時(shí)；工作溫度小于60攝氏度，工作濕度小于 80%, 符合防水防塵的IP54工業(yè)等級標(biāo)準(zhǔn)，具有1.8米自由落體耐摔防護(hù)。打印設(shè)備：可

11、24小時(shí)不間斷工作一年以上，日打印量在5萬張以上。3.2.4 安全需求數(shù)據(jù)庫及WEB服務(wù)器可雙機(jī)熱備、保證數(shù)據(jù)的安全。網(wǎng)絡(luò)防火墻防止數(shù)據(jù)被黑客破壞。整個(gè)系統(tǒng)日無故障運(yùn)行概率不低于 99%。3.2.5 其它需求界面一致性。幫助文檔及培訓(xùn)材料。3.3 需求分析3.3.1 系統(tǒng)涉眾分析農(nóng)委：系統(tǒng)管理監(jiān)控的角色，對食品行業(yè)的生產(chǎn)監(jiān)管負(fù)責(zé)。原料供應(yīng)商：食品原材料的提供者，在本系統(tǒng)中無操作。廠家：系統(tǒng)中食品流通數(shù)據(jù)錄入的角色，負(fù)責(zé)將原材料加工為商品 銷售。分銷商：食品流通中廠家與商場的紐帶，負(fù)責(zé)商品的中轉(zhuǎn)。商場：食品銷售到消費(fèi)者手中，在本系統(tǒng)中無操作。消費(fèi)者：食品的使用者，本系統(tǒng)中負(fù)責(zé)溯源查詢及商品真?zhèn)尾?/p>

12、詢。通信運(yùn)營商：系統(tǒng)平臺管理者，負(fù)責(zé)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架設(shè)（包括 WEB服 務(wù)器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、消費(fèi)者手機(jī)上網(wǎng)）。3.3.2 功能需求分析農(nóng)委：管理員設(shè)置、信息審核、日志查看、綜合查詢。廠家：注冊信息、廠家系統(tǒng)管理、生產(chǎn)管理、分銷商管理、綜合查詢。分銷商：收貨查詢、出貨查詢。消費(fèi)者：溯源查詢、防偽查詢。3.3.3 對技術(shù)架構(gòu)的要求采用B/S架構(gòu)，基于.Net 2.0平臺，應(yīng)用 Ajax、WebService等技術(shù) 結(jié)合SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫開發(fā)。數(shù)據(jù)采集設(shè)備采用WindowsCE系統(tǒng)。第4章總體設(shè)計(jì)4.1 總體設(shè)計(jì)目標(biāo)系統(tǒng)將產(chǎn)品生產(chǎn)過程中從原料的采集到生產(chǎn)制作、到消費(fèi)者使用等一系列的信息記

13、錄到二維碼溯源平臺數(shù)據(jù)庫，企業(yè)把二維碼標(biāo)簽打印出來綁定 到產(chǎn)品上，這樣實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的全程監(jiān)控和精確查詢，也方便了消費(fèi)者的對 產(chǎn)品信息了解。旨在為生成廠家、商場和消費(fèi)者提供一個(gè)安全便捷的產(chǎn)品溯源管理平 臺。生產(chǎn)廠家可以通過此系統(tǒng)能更好的進(jìn)行產(chǎn)品管理和精確查詢，產(chǎn)品問 題出現(xiàn)時(shí)能更好的進(jìn)行處理，減少損失。消費(fèi)者可以通過安裝手機(jī)識讀設(shè) 備對產(chǎn)品進(jìn)行了解，或者登陸企業(yè)的網(wǎng)站進(jìn)行更詳細(xì)的查詢。4.2 總體設(shè)計(jì)原則1、實(shí)用性原則，采用成熟可靠的技術(shù)和設(shè)備，達(dá)到實(shí)用、經(jīng)濟(jì)和有效 的目的。2、開放性原則，首先是要有利于未來網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)擴(kuò)充，其次還要有利于 在需要時(shí)與外部網(wǎng)絡(luò)互通。3、高可用性/可靠性原則，確保很高的

14、平均無故障時(shí)間和盡可能降低平 均故障率。4、安全性原則，確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的安全運(yùn)行。5、先進(jìn)性原則，采用先進(jìn)而成熟的技術(shù)，較先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，符合 網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展的潮流。6、易用性原則，整個(gè)系統(tǒng)必須易于管理、安裝和使用，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須 具有良好的可管理性，并且在滿足現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的同時(shí)，為以后的應(yīng)用升級 奠定基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還應(yīng)具有很高的資源利用率。7、可擴(kuò)展性原則，在規(guī)模和性能兩方面具有良好的可擴(kuò)展性。4.3 總體邏輯架構(gòu)設(shè)計(jì)核心平臺層業(yè)務(wù)平臺商冢管理原料管理 : 生產(chǎn)管理?xiàng)l幅管理 檢疫檢測I查詢統(tǒng)計(jì) :管理平系統(tǒng)管理網(wǎng)絡(luò)承載層WCD1UWAPCSM打印管理4.4 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)打印設(shè)備數(shù)據(jù)庫模塊訪

15、問數(shù)據(jù)庫查看或反饋信息綁定到產(chǎn)品二僻碼夜用系燒平臺二維碼釋端4.5 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.5.1 服務(wù)器通信運(yùn)營商提供。4.5.2 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠家提供：數(shù)據(jù)采集設(shè)備、無線路由器、打印機(jī)。消費(fèi)者：手機(jī)。4.5.3 存儲系統(tǒng)通信運(yùn)營商提供。4.6 平臺選擇WEB平臺：采用B/S架構(gòu)，基于.Net 2.0平臺開發(fā)，采用 Windows Server 2003操作系統(tǒng) + SQL Server 2005 數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)采集設(shè)備：采用WindowsCE系統(tǒng)。手機(jī)操作系統(tǒng)： WindowsMobile、Symbian、Android、IOS。4.7 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范設(shè)計(jì)符合標(biāo)準(zhǔn)軟件開發(fā)規(guī)范：軟件開發(fā)基本要求、可讀性要求、結(jié)

16、構(gòu)化要求、 正確性與容錯(cuò)性要求、可重用性要求。第5章詳細(xì)設(shè)計(jì)5.1 技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)5.1.1 設(shè)計(jì)思路WEB平臺主要功能：對采集設(shè)備記錄信息數(shù)據(jù)的查詢、系統(tǒng)配置管理、溯源碼/防偽碼申請。數(shù)據(jù)采集設(shè)備主要功能：數(shù)據(jù)的錄入。二維碼打印系統(tǒng)（打印機(jī) +打印軟件）主要功能：獲取溯源碼/防 偽碼圖像進(jìn)行打印輸出。智能手機(jī)平臺：掃描溯源碼/防偽碼，查詢相關(guān)信息。5.1.2 設(shè)計(jì)原則系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式遵循以下原則：單一職責(zé)原則、開放閉合原則、里氏 替換原則、依賴倒置原則、接口隔離原則。5.1.3 架構(gòu)決策系統(tǒng)多層結(jié)構(gòu)的技術(shù)組成模型：表現(xiàn)層、中間層、數(shù)據(jù)層。5.2功能設(shè)計(jì)溯 源 防 偽 應(yīng) 用 平 臺農(nóng)委管理部分廠家

17、管理部分生產(chǎn)管理銷售管理防偽設(shè)置管理員設(shè)置分銷商管理原料管理產(chǎn)品列表生產(chǎn)信息管理質(zhì)檢信息來貨統(tǒng)計(jì)查詢出貨統(tǒng)計(jì)查詢信息添加生成打印信息添加生成打印溯源/防偽查詢5.2.1 農(nóng)委管理部分管理員設(shè)置主要是管理者對監(jiān)管人員進(jìn)行統(tǒng)一資料設(shè)置，便于分配監(jiān)管單位各 個(gè)部門職能。以及角色配置，權(quán)限配置等功能。信息審核模塊生產(chǎn)工廠的監(jiān)管單位對生產(chǎn)廠家提交的溯源平臺注冊信息進(jìn)行審 核。日志管理模塊系統(tǒng)日志主要是系統(tǒng)管理者用于實(shí)時(shí)監(jiān)督查詢所有溯源平臺的相關(guān) 操作。綜合查詢模塊系統(tǒng)管理員實(shí)時(shí)監(jiān)督查詢所有產(chǎn)品的生產(chǎn)及銷售情況。5.2.2 廠家管理部分溯源平臺注冊登錄溯源平臺系統(tǒng)進(jìn)行信息注冊。管理員設(shè)置管理本廠登錄帳號信

18、息。分銷商管理生產(chǎn)廠家設(shè)置分銷商信息。原料管理生產(chǎn)廠家設(shè)置新進(jìn)原料信息。產(chǎn)品列表生產(chǎn)廠家設(shè)置產(chǎn)品信息。生產(chǎn)線管理生產(chǎn)廠家設(shè)置生產(chǎn)線信息。質(zhì)檢管理生產(chǎn)廠家設(shè)置質(zhì)檢信息。來貨統(tǒng)計(jì)查詢出廠入庫管理：在分批次出廠、分銷商進(jìn)貨產(chǎn)品來貨時(shí)把產(chǎn)品錄入 到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，跟蹤商品的去向。出貨統(tǒng)計(jì)查詢每個(gè)分銷商在出貨的時(shí)候清點(diǎn)數(shù)量并通過掃描商品的二維碼標(biāo)簽，系統(tǒng)進(jìn)行合法驗(yàn)證，提交商品相關(guān)信息到系統(tǒng)平臺。非法產(chǎn)品提示警告。在配貨出庫的時(shí)候把相關(guān)配貨信息錄入到系統(tǒng)中，企業(yè)經(jīng)營決策者 能夠分析分銷商的銷售數(shù)量，及時(shí)調(diào)控商品流向，對銷量好的產(chǎn)品指導(dǎo) 企業(yè)加快擴(kuò)大生成。監(jiān)管部門也能監(jiān)控到商品流向。信息添加對每一件產(chǎn)品生產(chǎn)單獨(dú)的二維碼標(biāo)簽，二維碼經(jīng)過加密，覆蓋防偽 涂層，刮開涂層，通過手機(jī)軟件至溯源平臺查詢商品真?zhèn)危鸬椒纻巫?用。生成打印輸出或打印相應(yīng)的二維碼圖。信息添加對每批產(chǎn)品生成單獨(dú)的二維碼標(biāo)簽貼在商品袋上， 二維碼經(jīng)過加密, 用于數(shù)據(jù)采集設(shè)備錄入溯源信息及手機(jī)識別軟件溯源查詢。生成打印輸出或打印相應(yīng)的二維碼圖。統(tǒng)計(jì)查詢模塊生產(chǎn)廠家用于查詢產(chǎn)品流向等信息，便于對生產(chǎn)作出相應(yīng)調(diào)整。5.2.