摘 要：茶葉作為我國(guó)大宗農(nóng)產(chǎn)品，其產(chǎn)品質(zhì)量安全已受到廣大人民群眾的關(guān)注。筆者以廣西農(nóng)墾茶葉產(chǎn)品作為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了茶葉質(zhì)量溯源的九個(gè)技術(shù)步驟，引入二維碼、RFID、傳感器、無(wú)線傳感網(wǎng)等物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)，設(shè)計(jì)了茶葉質(zhì)量溯源系統(tǒng)框架、功能模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)等，開(kāi)發(fā)了覆蓋茶葉生產(chǎn)、茶葉加工、茶葉銷售等全產(chǎn)業(yè)鏈的質(zhì)量溯源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了智能化的信息采集與處理，增強(qiáng)了茶葉溯源的效率及可信度，擴(kuò)大茶企業(yè)的品牌影響力。

關(guān)鍵詞：茶葉 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 質(zhì)量溯源系統(tǒng)

我國(guó)是世界茶葉原產(chǎn)地，至今已有5000多年的制茶和飲茶歷史。茶葉產(chǎn)品質(zhì)量已成為民眾關(guān)注的焦點(diǎn)[1]。由于我國(guó)茶企業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量控制不夠重視，在茶葉生產(chǎn)、加工、流通環(huán)節(jié)控制不嚴(yán)，導(dǎo)致重金屬污染、農(nóng)藥殘留超標(biāo)等嚴(yán)重問(wèn)題，對(duì)廣大群眾身體健康、茶葉品牌形象及市場(chǎng)銷售影響極大。為此，有必要建立一套高效、智能化的質(zhì)量溯源系統(tǒng)，對(duì)茶葉的生產(chǎn)和加工環(huán)節(jié)進(jìn)行全過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)控，以有效地提升茶葉質(zhì)量。

系統(tǒng)依托農(nóng)業(yè)部農(nóng)墾農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量溯源體系，引入二維碼、RFID、傳感器、無(wú)線傳感網(wǎng)等物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)，開(kāi)展茶葉質(zhì)量溯源系統(tǒng)研究，建立高效、智能化的質(zhì)量溯源系統(tǒng)，有效提升茶葉質(zhì)量及茶業(yè)企業(yè)的品牌。

1 茶葉質(zhì)量溯源的關(guān)鍵技術(shù)步驟

根據(jù)茶業(yè)企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況，確定了茶葉質(zhì)量溯源技術(shù)路徑的9個(gè)技術(shù)步驟，即追溯精度、追溯深度、追溯產(chǎn)品種類及規(guī)模、追溯關(guān)鍵控制點(diǎn)、追源信息采集、建立電子化生產(chǎn)檔案、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息化、及時(shí)傳遞信息、形成追溯標(biāo)識(shí)[2]。

追溯精度由茶企業(yè)的追溯生產(chǎn)實(shí)體或責(zé)任主體來(lái)確定的，一般界定為茶農(nóng)所管理的茶園地塊。追溯深度由茶企業(yè)按照銷售渠道來(lái)確定的，一般界定為企業(yè)的初級(jí)分銷商。追溯規(guī)模由茶企業(yè)所管理的茶園數(shù)量和種植面積來(lái)確定的，每年根據(jù)企業(yè)茶園面積、產(chǎn)品種類及包裝要求制訂追溯目標(biāo)。根據(jù)茶葉生產(chǎn)工藝流程及相關(guān)危害因素分析，確定了茶葉種植、茶葉采摘、茶葉加工、茶葉倉(cāng)儲(chǔ)、茶葉包裝等環(huán)節(jié)為質(zhì)量追溯的關(guān)鍵控制點(diǎn)。圍繞茶葉的生產(chǎn)及加工環(huán)節(jié)，利用傳感器、RFID等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集產(chǎn)品追溯信息，采集方式如圖1所示[3]。

依據(jù)國(guó)家及行業(yè)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，編制了電子化生產(chǎn)管理檔案，包括茶園種植、茶葉采摘、加工、包裝等環(huán)節(jié)信息，實(shí)現(xiàn)企業(yè)全程生產(chǎn)信息電子化管理。根據(jù)茶業(yè)企業(yè)組織管理模式，組建企業(yè)局域網(wǎng)和集團(tuán)廣域網(wǎng)絡(luò)，將各農(nóng)場(chǎng)、茶廠生產(chǎn)信息及時(shí)采集并匯總管理，最后經(jīng)企業(yè)溯源管理中心審核后，將溯源信息發(fā)布到政府監(jiān)管的平臺(tái)。茶企業(yè)主要使用RFID標(biāo)簽和二維碼標(biāo)簽作為茶葉產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)，以方便政府監(jiān)管人員、企業(yè)生產(chǎn)管理人員、最終消費(fèi)者查詢。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)根據(jù)國(guó)家及行業(yè)制訂的茶葉追溯標(biāo)準(zhǔn)，引入二維碼、RFID、傳感器、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)等物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的應(yīng)用，開(kāi)發(fā)含茶葉生產(chǎn)、加工、包裝、倉(cāng)儲(chǔ)、銷售等全過(guò)程的質(zhì)量溯源系統(tǒng)，以增強(qiáng)茶葉產(chǎn)品溯源的可信度及精準(zhǔn)度 [3]。

2.1 設(shè)計(jì)系統(tǒng)框架

系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)部農(nóng)墾農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量溯源體系的基礎(chǔ)上，結(jié)合茶企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，設(shè)計(jì)了溯源信息采集子系統(tǒng)、溯源數(shù)據(jù)審核匯總子系統(tǒng)、溯源信息查詢子系統(tǒng)，由此組成了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的茶葉質(zhì)量溯源系統(tǒng)，如圖2所示。由采集茶園生產(chǎn)信息、采集茶廠加工信息兩部分構(gòu)成溯源信息采集子系統(tǒng)，主要通過(guò)傳感器、無(wú)線傳感網(wǎng)、RFID等采集溫度、濕度等茶葉生產(chǎn)監(jiān)測(cè)信息以及茶葉加工、倉(cāng)儲(chǔ)、包裝等信息[4]。溯源數(shù)據(jù)審核匯總子系統(tǒng)由企業(yè)溯源管理中心收集各環(huán)節(jié)溯源信息并根據(jù)農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行審核匯總，然后上報(bào)農(nóng)業(yè)部數(shù)據(jù)中心。溯源信息查詢子系統(tǒng)提供了網(wǎng)站查詢、RFID標(biāo)簽查詢、二維碼標(biāo)簽查詢等多種查詢方式，供消費(fèi)者、銷售商、政府監(jiān)管部門進(jìn)行查詢。

2.2 設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能模塊

根據(jù)茶葉產(chǎn)品全程溯源的要求，設(shè)計(jì)了茶葉生產(chǎn)信息采集、茶葉加工信息采集、質(zhì)量監(jiān)督管理、信息查詢等八個(gè)功能模塊。系統(tǒng)功能模塊圖如圖3所示。

2.3 設(shè)計(jì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)

為了加強(qiáng)溯源數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理，本系統(tǒng)基于Microsoft SQL Server 2005構(gòu)建企業(yè)級(jí)茶葉溯源系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)包括茶園生產(chǎn)與信息采集表、茶葉加工與信息采集表、質(zhì)量監(jiān)控管理表等構(gòu)成，各表之間以地塊編碼、產(chǎn)品編碼等關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。例如茶葉加工與信息采集表包括了鮮葉采購(gòu)表、茶葉初精加工表、茶葉包裝信息表等，如表1所示。

3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

3.1 用戶信息及編碼管理

根據(jù)系統(tǒng)操作要求，設(shè)置了多個(gè)用戶角色并分配不同權(quán)限，用戶角色包括：茶農(nóng)、茶廠驗(yàn)青員、茶廠加工人員、茶廠倉(cāng)庫(kù)管理員、系統(tǒng)管理員等。編碼管理功能包括茶葉產(chǎn)品二維碼的生成、RFID標(biāo)簽寫入、信息更新等功能，如圖4所示為編碼管理界面。

3.2 茶園生產(chǎn)信息采集

為了實(shí)現(xiàn)茶園投入品、生產(chǎn)作業(yè)及采摘等管理功能，設(shè)計(jì)了茶園農(nóng)事管理、地塊管理、采摘管理等子功能。例如，茶園農(nóng)事管理功能可錄入或查詢茶園肥料使用記錄、生產(chǎn)操作記錄，操作界面如圖5所示。

3.3 茶葉加工信息采集

為了實(shí)現(xiàn)鮮葉采購(gòu)、茶葉初加工、茶葉精加工、入庫(kù)管理等管理功能，設(shè)計(jì)了茶葉采購(gòu)管理、加工管理、倉(cāng)儲(chǔ)管理等子功能。例如茶葉加工管理子功能可錄入茶葉加工過(guò)程信息記錄并寫入RFID標(biāo)簽及條碼等，操作界面如圖6所示。

3.4 溯源信息查詢

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)站查詢、手機(jī)查詢、RFID標(biāo)簽查詢、二維碼查詢等多種方式。通過(guò)在企業(yè)網(wǎng)站首頁(yè)中嵌入網(wǎng)絡(luò)客戶端程序，用戶可通過(guò)網(wǎng)站直接查詢上傳到農(nóng)業(yè)部數(shù)據(jù)中心的產(chǎn)品溯源信息。消費(fèi)者也可使用智能手機(jī)直接掃描茶葉包裝盒上的溯源二維碼，就可以查詢出產(chǎn)品溯源信息。

4 結(jié)束語(yǔ)

以廣西農(nóng)墾茶葉產(chǎn)品作為研究對(duì)象，研究了茶葉質(zhì)量溯源的關(guān)鍵技術(shù)步驟，開(kāi)展了系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、功能模塊設(shè)計(jì)等，并開(kāi)發(fā)覆蓋茶葉全程溯源的系統(tǒng)功能，建立了符合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際的智能化、高效的質(zhì)量溯源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)茶葉生產(chǎn)、加工、銷售全過(guò)程的溯源，有效提升企業(yè)茶葉產(chǎn)品質(zhì)量。

但由于對(duì)茶葉質(zhì)量溯源的研究還不夠深入，涉及的研究?jī)?nèi)容有待于進(jìn)一步完善與提升，例如系統(tǒng)如何結(jié)合企業(yè)及茶農(nóng)需求增加內(nèi)部事務(wù)管理及農(nóng)業(yè)專家指導(dǎo)功能，系統(tǒng)還可以引入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)，進(jìn)一步拓展互聯(lián)網(wǎng)+茶葉質(zhì)量溯源的新研究方向。

參考文獻(xiàn)

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