申冬琴 宗兆勤 馬麗娜 王 嵩

1 南京理工大學(xué) 南京 210094 2 南京財(cái)經(jīng)大學(xué) 南京 210003 3 江蘇省農(nóng)墾米業(yè)集團(tuán)有限公司 南京 210019 4 南京攀登信息技術(shù)有限公司 南京 210003

1 糧食質(zhì)量安全現(xiàn)狀

經(jīng)過三十余年的發(fā)展，我國農(nóng)業(yè)走出了一條具有中國特色的發(fā)展道路，在規(guī)模和總量方面取得了重大成就。但國內(nèi)在糧食追溯系統(tǒng)方面的理論和技術(shù)研究一直落后于歐美發(fā)達(dá)地區(qū)。近年來，我國學(xué)者在可追溯的關(guān)鍵技術(shù)、行業(yè)應(yīng)用等方面做了大量研究工作。在糧食可追溯平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)研究方面，華馳設(shè)計(jì)了面向服務(wù)架構(gòu)(SOA)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)方案，實(shí)現(xiàn)了糧食品質(zhì)可追溯[1]。顏波等基于EPC物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)水產(chǎn)品供應(yīng)鏈可追溯平臺(tái)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與開發(fā)[2]。在糧食產(chǎn)業(yè)信息化和供應(yīng)鏈影響研究方面，劉哲從主體維、流程維和技術(shù)維方面研究了可追溯糧食供應(yīng)鏈下的糧食質(zhì)量安全檢測(cè)預(yù)警體系[3]。張勇提出建立的綜合信息管理平臺(tái)是以數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、加密上傳、智能分析等為內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管水平的提高[4]。邵開麗等針對(duì)糧食供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)信息的遲滯現(xiàn)象，提出將數(shù)據(jù)融合技術(shù)引入到糧食供應(yīng)鏈信息系統(tǒng)中[5]。鄭小林通過采用HACCP和GAP對(duì)大豆產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，確定產(chǎn)業(yè)流通過程追溯指標(biāo)和安全追溯指標(biāo)[6]。吳存榮為了實(shí)現(xiàn)在收購、儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，倡導(dǎo)推廣農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、積極發(fā)展綠色儲(chǔ)糧技術(shù)[7]。除此之外，我國也不斷加強(qiáng)糧食質(zhì)量安全檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)體系建設(shè)。截至2014年底，全國共有糧食質(zhì)量檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)800家，其中國家授權(quán)的區(qū)域性糧油質(zhì)量監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)347家[8]。

盡管如此，由于增長(zhǎng)方式粗放，基礎(chǔ)研究無法跟上快速發(fā)展的需要，產(chǎn)生了一些制約產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的不利問題，當(dāng)前糧食質(zhì)量安全形勢(shì)仍不容樂觀。一是生產(chǎn)種植設(shè)施設(shè)備落后，生產(chǎn)全過程可控程度不高，種植效率低，抗風(fēng)險(xiǎn)能力弱，造成病蟲害頻繁發(fā)生。二是缺乏高效的防控技術(shù)，部分糧食生產(chǎn)者由于自身素質(zhì)較差，法律意識(shí)不強(qiáng)，盲目使用農(nóng)藥，導(dǎo)致農(nóng)藥殘留超標(biāo)，直接面臨市場(chǎng)準(zhǔn)入困難，同時(shí)也影響到食品的深加工開發(fā)以及出口貿(mào)易。三是糧食的質(zhì)量安全控制技術(shù)不健全，缺乏從“農(nóng)田到餐桌”的全生命周期質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)，對(duì)產(chǎn)品安全儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)及全程質(zhì)量跟蹤與溯源技術(shù)研究也存在不足。四是我國糧食質(zhì)量安全檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)體系很不健全。一方面是企業(yè)由于自身的檢測(cè)手段條件限制，難以履行糧食質(zhì)量安全把關(guān)的主體責(zé)任；另一方面是我國糧食質(zhì)量安全管理權(quán)責(zé)不明，各部門各自為政，難以形成糧食質(zhì)量安全全程一體化的管理格局。同時(shí)，檢測(cè)機(jī)構(gòu)嚴(yán)重不足、檢驗(yàn)?zāi)芰Ρ∪跻彩羌Z食監(jiān)管體系中的缺失的重要一環(huán)。

有鑒于此，2016年2月，國家糧食局發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)落實(shí)糧食質(zhì)量安全保障機(jī)制的意見》(國糧財(cái)〔2016〕7號(hào))，意見明確要求建立“放心糧油”質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)體系。為積極落實(shí)“糧安工程”關(guān)于“放心糧油”供應(yīng)銷售網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和質(zhì)量安全管理體系建設(shè)規(guī)劃，2018年底前，要在城鄉(xiāng)普遍建立“放心糧油”供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)體系。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代來臨

隨著我國經(jīng)濟(jì)逐漸步入新常態(tài)，國家迫切需要“互聯(lián)網(wǎng)+”解決經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)、全面深化改革、推進(jìn)城鎮(zhèn)化建設(shè)、建設(shè)制造強(qiáng)國和網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國等問題，以推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長(zhǎng)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。2015年，李克強(qiáng)總理在十二屆全國人大三次會(huì)議開幕會(huì)上所做的政府工作報(bào)告中提出“制定‘互聯(lián)網(wǎng)+’行動(dòng)計(jì)劃，推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合，促進(jìn)電子商務(wù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)金融健康發(fā)展，引導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)拓展國際市場(chǎng)”。國家已設(shè)立400億元新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)業(yè)投資引導(dǎo)基金，為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新加油助力。由此，“互聯(lián)網(wǎng)+”理念正式上升為國家戰(zhàn)略，互聯(lián)網(wǎng)助力傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的作用得到國家最高決策層的正式認(rèn)可，“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代來臨。

對(duì)于“互聯(lián)網(wǎng)+”的定義，目前，尚未形成統(tǒng)一結(jié)論?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”理念的提出，最早可以追溯到2012年11月，易觀國際董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官于楊首次提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念[9]。這一理念也被全國人大代表、騰訊公司董事會(huì)主席兼首席執(zhí)行官馬化騰所認(rèn)同。2015年“兩會(huì)”期間，馬化騰向人大提案：“互聯(lián)網(wǎng)+”是以互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為基礎(chǔ)，利用信息通信技術(shù)與各行業(yè)的跨界融合，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，并不斷創(chuàng)造出新產(chǎn)品、新業(yè)務(wù)與新模式，構(gòu)建連接一切的新生態(tài)。隨后，在全國兩會(huì)上，李克強(qiáng)總理將互聯(lián)網(wǎng)作為一項(xiàng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，首次提出制定“互聯(lián)網(wǎng)+”計(jì)劃。國家發(fā)改委給出了“互聯(lián)網(wǎng)+”的官方解釋：“互聯(lián)網(wǎng)+”代表一種新的經(jīng)濟(jì)形態(tài)，即充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)要素配置中的優(yōu)化和集成作用，將互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新成果深度融合于經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域之中，提升實(shí)體經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新力和生產(chǎn)力，形成更廣泛的以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)設(shè)施和實(shí)施工具的經(jīng)濟(jì)發(fā)展新形態(tài)[10]。

“互聯(lián)網(wǎng)+”不是與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的簡(jiǎn)單疊加，而是互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的深度融合，如今“互聯(lián)網(wǎng)+”已經(jīng)延伸到通信、物流、傳媒、教育、出版、制造、零售、餐飲、金融等諸多領(lǐng)域。作為關(guān)系國計(jì)民生的糧食產(chǎn)業(yè)也必須重視跟進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃。黑龍江省率先推出“‘互聯(lián)網(wǎng)+’糧食”行動(dòng)計(jì)劃，從“互聯(lián)網(wǎng)+”信息服務(wù)、糧食營銷、智慧糧庫、糧食加工、質(zhì)量監(jiān)測(cè)、物流平臺(tái)、政務(wù)平臺(tái)等11個(gè)方面系統(tǒng)展開，并從組織領(lǐng)導(dǎo)、制度建設(shè)、政策資金、人才隊(duì)伍建設(shè)等方面提供有力保障[11]。我們應(yīng)學(xué)習(xí)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，以“‘互聯(lián)網(wǎng)+’糧食”為載體，引導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)，抓住互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代所帶來的重大機(jī)遇，以“‘互聯(lián)網(wǎng)+’糧食”推進(jìn)購銷業(yè)務(wù)信息化、推進(jìn)倉儲(chǔ)管理信息化、推進(jìn)安全管理信息化，從而拉動(dòng)新型農(nóng)業(yè)發(fā)展。本文是“互聯(lián)網(wǎng)+”在糧食安全領(lǐng)域的有效探索，實(shí)現(xiàn)糧食產(chǎn)業(yè)鏈的種植、收購、倉儲(chǔ)、加工、運(yùn)輸、銷售等關(guān)鍵環(huán)節(jié)與互聯(lián)網(wǎng)全方位結(jié)合，為國家糧食安全和糧食系統(tǒng)現(xiàn)代化建設(shè)提供有力支撐。

3 可視化糧食質(zhì)量安全管控系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用

3.1 總體思路分析

本文深入糧食系統(tǒng)內(nèi)部，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)存在的信息需求進(jìn)行了頂層規(guī)劃設(shè)計(jì)，并集成移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的最新成果，形成環(huán)境智能測(cè)控、可視化管理、流通全程化信息跟蹤、安全產(chǎn)品溯源等綜合技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)糧食可行溯源需求，從“產(chǎn)地到餐桌”的全程可視化(總體思路如圖1所示)。特別針對(duì)當(dāng)前農(nóng)戶方面信息收集成本高，難度大的現(xiàn)狀，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)糧食質(zhì)量安全信息的低成本采集[10]。

她不是還斬殺了一只山精嗎？簡(jiǎn)直就是天神派下來降妖除魔的使者！這種說法，又在人們不斷地口口相傳中，變得越來越生動(dòng)，甚至連那只山精，也變成了魔界作惡多端的大魔王。霎時(shí)間，關(guān)于“魔王施法欲屠滅全村，天使降臨與之大戰(zhàn)三百合，終將之?dāng)赜诘断?，挽救了整個(gè)云浮”的故事，被人們積極地歌頌著，傳揚(yáng)著。而白日里祈神時(shí)的異象，也在此處被很好地利用了起來，人們將其視作是天神因魔王的到來而降下的啟示，這無疑為“天使大戰(zhàn)魔王”的真實(shí)性提供了良好的佐證。

3.2 技術(shù)方案

本文以糧食種植至產(chǎn)品銷售一整套流程為出發(fā)點(diǎn)，依照每個(gè)環(huán)節(jié)的需求逐步進(jìn)行了設(shè)計(jì)，根據(jù)相關(guān)環(huán)節(jié)建立了八大功能系統(tǒng)：全程監(jiān)控系統(tǒng)、智能生產(chǎn)管控系統(tǒng)、數(shù)字地磅管理系統(tǒng)、原糧智能質(zhì)檢系統(tǒng)、溯源信息上報(bào)系統(tǒng)、配送車輛監(jiān)控系統(tǒng)、米廠三維展示系統(tǒng)以及質(zhì)量追溯查詢系統(tǒng)，如圖2所示。

圖1 總體思路

圖2 技術(shù)方案

3.3 功能系統(tǒng)介紹

1)全程可視化監(jiān)控系統(tǒng)。全程可視化監(jiān)控系統(tǒng)通過在糧食生產(chǎn)、收購、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、加工和銷售服務(wù)等整個(gè)環(huán)節(jié)、重點(diǎn)區(qū)域內(nèi)安裝固定攝像頭進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效的視頻探測(cè)、視頻監(jiān)視、視頻傳輸、顯示和記錄。全程可視化監(jiān)控系統(tǒng)記錄了田間、成品庫等不同場(chǎng)景的情況。通過傳輸線路將攝像機(jī)所收集的信號(hào)傳至圖像分配器或者放大器，然后再傳入監(jiān)視器，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控區(qū)域的全面監(jiān)控。圖像監(jiān)視與錄像技術(shù)可以讓有關(guān)人員直觀地掌握現(xiàn)場(chǎng)情況，并能夠通過錄像回放功能進(jìn)行分析，以便為決策者提供最直接有力的信息依據(jù)。

2)智能生產(chǎn)管控系統(tǒng)。智能生產(chǎn)管控系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集田間的環(huán)境信息參數(shù)，具體參數(shù)信息包含：空氣溫濕度、土壤溫濕度、光照強(qiáng)度、降雨量、風(fēng)速等參數(shù)。田間信息采集設(shè)備(小型氣象站)實(shí)時(shí)采集各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)并通過GPRS或者以太網(wǎng)的方式上傳數(shù)據(jù)信息。系統(tǒng)軟件帶有預(yù)警和報(bào)警功能，當(dāng)環(huán)境信息參數(shù)到達(dá)一定的警戒值時(shí)，軟件給以相應(yīng)的報(bào)警提示。

3)數(shù)字地磅管理系統(tǒng)。數(shù)字地磅管理系統(tǒng)采用復(fù)合頻段射頻識(shí)別、智能圖像理解、傳感器數(shù)據(jù)融合等多項(xiàng)技術(shù)集成，實(shí)現(xiàn)糧庫人員、車輛、設(shè)備、糧食的自動(dòng)識(shí)別、在線監(jiān)測(cè)、自動(dòng)扦樣、自動(dòng)稱重值倉、移動(dòng)并行作業(yè)、移動(dòng)設(shè)備跟蹤控制、作業(yè)執(zhí)行集成管控等，提升糧食出入庫作業(yè)的自動(dòng)化、信息化、精確化與智能化水平。

4)原糧智能質(zhì)檢系統(tǒng)。原糧智能質(zhì)檢系統(tǒng)綜合糧情監(jiān)測(cè)與大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、智能通風(fēng)控制技術(shù)、準(zhǔn)/低溫儲(chǔ)糧控制技術(shù)、倉儲(chǔ)多傳感器集成及儲(chǔ)糧氣體在線檢測(cè)系統(tǒng)集成技術(shù)、糧食質(zhì)量近紅外檢測(cè)技術(shù)、蟲情傳感器及自動(dòng)蟲害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成技術(shù)、庫內(nèi)質(zhì)量安全追溯技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)原糧智能質(zhì)檢系統(tǒng)。

5)溯源信息上報(bào)系統(tǒng)。溯源信息上報(bào)系統(tǒng)支持2G、3G、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)接入，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)場(chǎng)人員管理、任務(wù)派發(fā)、田間作業(yè)、信息溯源的綜合管理。通過該系統(tǒng)為公司管理層對(duì)地方信息的管理搭起了一個(gè)橋梁，能夠大大減少各個(gè)環(huán)節(jié)工作人員的工作負(fù)擔(dān)，提高工作效率的同時(shí)也提高了數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性。圖3為溯源信息上報(bào)系統(tǒng)二維碼。

圖3 溯源信息上報(bào)系統(tǒng)二維碼

6)配送車輛監(jiān)控系統(tǒng)。在糧食運(yùn)輸配送階段，主要運(yùn)用GPS/溫度檢測(cè)技術(shù)、無線傳感技術(shù)、電子地圖和無線傳輸技術(shù)等建立開放式定位監(jiān)管平臺(tái)，不僅實(shí)現(xiàn)了運(yùn)輸車資源的有效跟蹤定位管理，而且實(shí)現(xiàn)了車內(nèi)溫度數(shù)據(jù)的采集傳輸、記錄和超限報(bào)警，為運(yùn)輸跟蹤和溫度監(jiān)控提供了解決方案。

7)米廠三維展示系統(tǒng)。通過本系統(tǒng)，用戶可以直觀地查看糧食生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)中的數(shù)據(jù)信息，實(shí)時(shí)查看倉庫中各種環(huán)境監(jiān)控設(shè)備的參數(shù)，如圖4所示。三維系統(tǒng)采用圖像化與動(dòng)畫的展示方式，相對(duì)其他可視化系統(tǒng)來說，三維可視化更加逼近現(xiàn)實(shí)中的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)，信息化程度更高。

圖4 米廠三維展示系統(tǒng)

8)質(zhì)量追溯查詢系統(tǒng)。通過政策制定、標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)完善、信息查詢平臺(tái)技術(shù)和內(nèi)容建設(shè)以及物聯(lián)網(wǎng)等的應(yīng)用，構(gòu)建功能完善和有效的信息查詢平臺(tái)，充分挖掘和利用糧食在生產(chǎn)和流通中的信息資源價(jià)值。面向消費(fèi)者提供以網(wǎng)絡(luò)、短信、語音、二維碼等為載體的消費(fèi)者查詢平臺(tái)，便于消費(fèi)者便捷準(zhǔn)確獲得農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量信息，使消費(fèi)者做到明白消費(fèi)、放心消費(fèi)，有利于維護(hù)消費(fèi)者的權(quán)利。如圖5展示的通過追溯編碼可以查詢到產(chǎn)品的一系列信息。

3.4 應(yīng)用實(shí)施

目前上述系統(tǒng)已在江蘇省農(nóng)墾米業(yè)集團(tuán)有限公司的7個(gè)米廠(蘇墾米業(yè)淮海有限公司、蘇墾米業(yè)三河分公司、蘇墾米業(yè)臨海分公司、蘇墾米業(yè)寶應(yīng)湖分公司(加工基地)、蘇墾米業(yè)宿遷分公司、蘇墾米業(yè)南通分公司、蘇墾米業(yè)黃海有限公司)和1個(gè)農(nóng)場(chǎng)(蘇墾米業(yè)寶應(yīng)湖分公司——種植基地)進(jìn)行了推廣應(yīng)用，系統(tǒng)測(cè)試平穩(wěn)正常，數(shù)據(jù)穩(wěn)定，應(yīng)用效果良好，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。蘇墾米業(yè)水稻安全溯源系統(tǒng)項(xiàng)目(http：//jsnkmy.pdwsn.com/，如圖6所示)于2016年5月5日順利通過農(nóng)墾集團(tuán)的總結(jié)驗(yàn)收。

4 結(jié)束語

糧食安全、能源安全和金融安全，被并稱為當(dāng)今各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“三大安全”問題。糧食質(zhì)量安全的保障，不僅需要企業(yè)、農(nóng)戶等自覺遵守糧食質(zhì)量安全相關(guān)制度和道德的約束，更重要的是要從宏觀角度出發(fā)，利用現(xiàn)代信息技術(shù)，掌握糧食質(zhì)量安全的每個(gè)環(huán)節(jié)，并對(duì)相應(yīng)的情況做出合理的決策進(jìn)行控制和制約。本文的研究成果在蘇墾米業(yè)的建設(shè)實(shí)施，展示農(nóng)墾企業(yè)形象，樹立農(nóng)墾企業(yè)的知名度和公信力，更充分體現(xiàn)農(nóng)墾企業(yè)的先進(jìn)性，引導(dǎo)、帶動(dòng)農(nóng)墾其他企業(yè)和當(dāng)?shù)剞r(nóng)村建立糧食產(chǎn)品質(zhì)量信息采集制度，在全國的糧食產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)組織中起到示范和推動(dòng)作用。

圖5 水稻安全溯源查詢系統(tǒng)

圖6 水稻安全溯源查詢系統(tǒng)

目前，互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)已經(jīng)走向成熟，但“‘互聯(lián)網(wǎng)+’糧食”行動(dòng)戰(zhàn)略才剛剛起步，其推進(jìn)和發(fā)展還需要更多的努力。更多的糧食企業(yè)應(yīng)該積極與互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代接軌，將“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維融入到企業(yè)整體規(guī)劃之中，加快發(fā)展智慧糧食、數(shù)字糧食。要充分發(fā)揮信息化的重要引領(lǐng)作用，促進(jìn)生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化、組織化、信息化；要以集聚化發(fā)展為導(dǎo)向，突出移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等在企業(yè)融合發(fā)展中提高資源要素配置效率的重要作用，推動(dòng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，為發(fā)展增添新動(dòng)力[12]。

參考文獻(xiàn)

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