基于数据库应用的猪肉制品溯源与预警系统

王南南

（河北经贸大学 食品质量与安全管理专业，河北 石家庄 050061）

基于数据库应用的猪肉制品溯源与预警系统

王南南

（河北经贸大学 食品质量与安全管理专业，河北 石家庄 050061）

简要介绍了基于数据库的溯源系统，利用RFID技术读取和记录动物生长过程中的信息，将这些信息上传至后台服务器。消费者可以通过扫描印制在动物食品上的二维码访问数据库，了解动物的生产加工流程；当某个产品出现问题可以直接追溯到养殖单位。通过数据库资料的分析和监控，可以监测动物的生长过程，当有疫情等不良征兆时，做到及时预报预警和处理。

数据库；食品溯源系统；RFID技术

随着人们生活水平的提高，食品安全问题逐渐成为人们关注的焦点，越来越多的人希望食品的生产和加工等过程更加透明化，尤其是对于动物性食品，因此便催生了食品溯源技术。我国的食品质量安全追溯体系建设的速度正呈现加速走势，借助信息化手段，建立完善与健全的食品追溯体系，不仅可以满足消费者对产品信息的可追溯性需求，实现企业、消费者双方受益，同时也将提高我国食品生产的现代化水平。

1 溯源系统的构建

数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。构建数据库，首先需要对数据库的功能进行需求分析，针对所需要的功能，进行特定的程序编写。文章以猪肉熟食制品的溯源系统为例，构建一个生猪饲养过程的监测、记录以及后期方便进行溯源的数据库。

在猪生长的过程中需要监测的项目有很多，文章对猪成长过程中的生长速率进行监测：对于一般标准饲养的猪，其在每个时期生长速率是在一定范围内的，可以通过实验，得出不同种类猪的生长曲线，得知其生长速率，然后对实际饲养过程进行监测，定时测量猪的体重，将测量的结果录入数据库，同时生成即时的生产曲线，在出栏后形成完整的曲线，通过生长曲线系统形成对其生长过程的评估。溯源系统的建立，是以数据库为中心的，而数据库的建立，重点则是数据的获取。在幼猪出生的时候，对其用RFID标签进行标记，记录产地、饲养单位和初始的检疫结果，同时在饲养的过程定期中对每只猪的质量、检疫结果等进行记录，将这些数据即时录入数据库，该标签直到宰杀时才被取下，同时在宰杀时，对于每一只标签，生成特定的二维码，方便后期查询。

2 数据采集与处理

数据采集是数据库的重要环节，只有数据采集可靠，才能保证数据库的可信度，因此需要对每一只猪进行特异性编码，这就用到了RFID技术。RFID系统工作原理是：当标签进入读写器天线的感应区后，接收读写器发送的射频信号，当自身的能量被激活后，将存储在芯片中的编码信息通过自身内置天线发送给读写器；阅读器对接收的信号进行解调和解码，然后通过RS232或RS485接口送至后台信息系统进行有关数据处理。针对不同的应用环境和不同的应用物体，分别有不同频段的阅读器和不同种类的标签。

常见的RFID系统的设备有：标签（耳标）、手持式读写器、固定式读写器和圆极化天线，都工作在超高频的频率范围，用于动物养殖环节的监控管理。通过RFID标签记录养殖基本信息，RFID读写器与圆极化天线连接用来读取标签记录的信息并上传到后台系统，同步到信息数据库中，从而实时监控动物的养殖环节的全过程。

利用RFID系统，在幼猪出生或者入栏进行饲养时，对其进行标记，在其生长过程中，每过一定时间，采集一次它的重量数据W，将采集时间和数据录入数据库。通过采集到的猪生长过程中的质量，通过编程，可实现即时的生长曲线拟合，以判断猪的生长阶段和反映它的健康状况。文章试着对上述生长过程中质量的记录表拟合了生长曲线，如图1所示。

图1 生长曲线拟合

3 溯源与预警

溯源并不是简单地找到源头以便追责，溯源系统可以理解为每一份肉制品的源头，包括产地、饲养单位、饲养方式。溯源系统可以为消费者或者研究人员提供更多的信息，如前文所分析的每头猪的生长曲线，使消费者在购买猪肉制品的时候，能够更清晰的了解自己所购买的食品是否健康，做到更加放心的使用。

当成年猪出栏以后，需要进行宰杀、加工制成猪肉制品，此时就不能再使用RFID标签进行识别，此时需要用到QR Code二维码记录产品的追溯信息。

QR Code（快速响应矩阵码）是一种矩阵式二维码。QR Code码通过深色模块表示二进制“1”，浅色模块表示二进制“0”的方式表示数据。QR码具有较强的纠错能力，纠错等级分为L级（纠错7%）、M级（纠错15%）、Q级（纠错25%）、H级（纠错 30%）。除此之外，QR码还具有以下特点：①全方位快速识读：在QR码的识读过程中，QR码的三个角上的探测图形可用来确定方向、位置和尺寸，识读设备可对其进行全方位的识读，并且QR码识读速度较快，每秒可识读30个含有100个字符的QR码符号；②有效的表示汉字：QR码利用特定的数据压缩模式来表示汉字。③存储信息量大：与一维条码相比，QR码不仅能够存储多种类型信息，如数字型数据、字母数字型数据以及中国汉字等，而且存储的信息量也大，其中可以存储中国汉字1817个字符。

在宰杀和加工过程中，将猪身上的耳标取下，针对每个标签，生成一条特异的二维码，将每头猪所生产出的肉制品区分开，并且在包装上印制这条二维码，此二维码链接至数据库的消费者显示端。通过互联网，消费者可以查询自己所购买的肉制品的出处、宰杀时间以及它在养猪场时的生长状态和生长速率是否合理。同时在产生食品安全问题的时候，可以通过此二维码的扫描迅速得知饲养单位，以便追责，同时研究分析人员也可以根据数据库中记录的猪生长过程、加工过程的详细信息探究产生问题的原因。

预警系统，是针对猪在饲养过程中，通过数据的采集和录入，经过数据库的即时分析和处理后，得出猪的健康状态。若分析结果为异常，则需要进行排查原因，直至问题查清为止。

预警示例：在测量出随时间变化猪的质量变化后，可计算出ADG，平均日增重量，如前文所述，首先通过实验，得出猪在生长中每个时期标准的日增重量范围，当超过这一范围或者低于此范围时，表示此猪有可能出现异常状况，生病或者误食激素类饲料，此时数据库的处理结果会显示警报，提醒饲养人员需要进行原因排查，直到它的生长曲线恢复正常。

不仅如此，通过生长曲线，我们还可以指导饲养过程中的其他问题。比如图1中显示，猪的成长过程呈现S型曲线：初期成长呈缓慢趋势，由于幼猪刚刚饲养需要一个适应期，中期为快速增重，后期又趋于平稳，此时证明猪以成年，可以出栏。因此，通过即时的生长曲线，在饲养过程中，处于初期适应阶段的幼猪可加强营养的供给，中期需要加大饲料的供给量，当曲线出现平缓时，成年猪便可及时出栏，以保证饲养的效率。

4 结论与展望

文章基于数据库应用的猪肉制品溯源与预警系统，通过RFID技术对猪在生长、宰杀和加工成品过程实时监测，完整记录该过程的相关参数，并录入到数据库中，经过程序对数据分析和处理，得出评价结果，通过QR Code二维码技术对成品猪肉制品进行编码，是消费者在购买到猪肉制品时能够通过扫描二维码得知猪肉的来源、饲养过程和猪的成长状况，在出现安全问题时也能够快速准确的进行追溯，查到问题的源头。同时在饲养过程中，通过数据库的即时分析，可以对猪的异常状态进行预警，以及时发现，尽快解决。

数据库应用到食品行业目前属于比较新的课题，在数据库的编程和构建上，文章仅提供了一个思路，在后续的研究中，需要将数据库的内容更加细化和丰富，以便能够构建可用性更好的溯源系统。

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［6］王明振.Q民码在Android手机平台的解码算法研究［D］.郑州：郑州大学，2011.

Pork Products Resource and Early Warning System based on Database Application

WANG Nan-nan

（Food Quality and Safety Management，Hebei University of Economy and Trade，Shijiazhuang，Hebei 050061，China）

This paper briefly introduces the traceability system based on the database,using the RFID technology to read and record the information in the process of the growth of animals，and upload the information to the backend server.Consumers can scan the two-dimensional code printed on animal food to access the database，to understand the production and processing of animals，when a product can be traced directly back to the problem of breeding units.Through the analysis of database data and monitoring，can monitor the growth process of animals，when there are bad signs such as the epidemic,so that timely warning and processing.

database；food traceability system；RFID technology

TS251.7

A

2095-980X（2017）01-0073-02

2016-12-26

王南南（1992-），女，河北吴桥人，硕士，主要研究方向：食品质量保障体系构建。