物聯(lián)網(wǎng)ONS地址在食品安全追溯的應(yīng)用

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摘要：基于十余年的食品安全追溯體系建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，中國(guó)食品質(zhì)量安全可追溯體系建設(shè)在制度、標(biāo)準(zhǔn)和試點(diǎn)示范方面取得了一定的成果，但同時(shí)也顯現(xiàn)出諸多困境，成為制約我國(guó)食品安全可追溯體系繼續(xù)健全發(fā)展的瓶頸。中國(guó)食品安全溯源困境主要體現(xiàn)在現(xiàn)有食品溯源系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、立法缺少?gòu)?qiáng)制實(shí)施、不同參與主體間追溯體系兼容性、追溯技術(shù)有待完善、溯源信息內(nèi)容不規(guī)范且完整性不足，造成溯源信息不能資源共享和交換等問(wèn)題。于是，文章通過(guò)對(duì)兩個(gè)應(yīng)用案例進(jìn)行分析，以對(duì)基于地址解析服務(wù)技術(shù)的食品安全電子溯源進(jìn)行研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：地址解析；電子溯源；食品安全；物聯(lián)網(wǎng)

1當(dāng)前我國(guó)食品安全電子溯源問(wèn)題與現(xiàn)狀

2003年通過(guò)《食品生產(chǎn)加工企業(yè)質(zhì)量安全監(jiān)督管理辦法》，要求通過(guò)食品檢驗(yàn)必須貼上食品質(zhì)量安全市場(chǎng)準(zhǔn)入標(biāo)志，才能在市場(chǎng)上銷(xiāo)售。2004年上海了上海食用農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全信息平臺(tái)，并對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的管理過(guò)程、查詢網(wǎng)絡(luò)和條碼識(shí)別進(jìn)行了監(jiān)控。同年，中國(guó)物品編碼中心頒發(fā)的跟蹤和追蹤中國(guó)牛肉產(chǎn)品指南。2005年國(guó)家工商行政管理局頒發(fā)的“中國(guó)質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)則溯本求源出境水產(chǎn)品”，其中規(guī)定，水產(chǎn)品和原材料的出口必須確定。同年，北京順義區(qū)啟動(dòng)了蔬菜分級(jí)包裝箱質(zhì)量追溯體系，山東了不合格食品退市制度，福建食品市場(chǎng)準(zhǔn)入制度和食品安全追溯體系啟用了肉品質(zhì)量查詢系統(tǒng)，天津?qū)嵤┝藷o(wú)公害蔬菜溯源系統(tǒng)源代碼。2007年中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院為推動(dòng)中國(guó)的農(nóng)產(chǎn)品可追溯信息平臺(tái)建設(shè)和農(nóng)產(chǎn)品追溯標(biāo)準(zhǔn)，推出了“實(shí)施”的研究和技術(shù)規(guī)范的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量追溯系統(tǒng)的快速設(shè)計(jì)和操作，建立一個(gè)一般的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)。在同一年，EANUCC編碼系統(tǒng)在國(guó)家編碼中心在蔬菜質(zhì)量安全可追溯系統(tǒng)中的應(yīng)用是在山東省實(shí)施，并可追溯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)飼料和食品鏈的指導(dǎo)方針進(jìn)行了介紹。在2008北京奧運(yùn)會(huì)期間，北京啟動(dòng)了奧運(yùn)資本食品安全追溯體系，在整個(gè)食品跟蹤過(guò)程中實(shí)施了全程供應(yīng)鏈。2008年成都采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立了生鮮豬肉產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯信息系統(tǒng)。在食品安全可追溯體系的構(gòu)建和實(shí)施進(jìn)程中，國(guó)家和各大部委相繼出臺(tái)了食品安全立法體系，如《中華人民共和國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全法》、《中華人民共和國(guó)食品安全法》、《中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化法》等，同時(shí)制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，建立面向不同行業(yè)的溯源系統(tǒng)并在各地試點(diǎn)實(shí)施。中國(guó)物品編碼中心在全國(guó)建立涵蓋肉蔬水果、加工食品、水產(chǎn)品及地方特色食品等多個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)品的質(zhì)量安全追溯應(yīng)用示范基地以推進(jìn)“中國(guó)條碼推進(jìn)工程”，如在山東試點(diǎn)的“蔬菜質(zhì)量安全可溯源系統(tǒng)”，陜西試點(diǎn)的“牛肉質(zhì)量與跟蹤系統(tǒng)”，上海試點(diǎn)的“上海超市農(nóng)產(chǎn)品查詢系統(tǒng)”等。中國(guó)食品安全溯源困境主要體現(xiàn)在現(xiàn)有食品溯源系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、立法缺少?gòu)?qiáng)制實(shí)施、不同參與主體間追溯體系兼容性、追溯技術(shù)有待完善、溯源信息內(nèi)容不規(guī)范且完整性不足，造成溯源信息不能資源共享和交換等問(wèn)題，詳述如下：（1）現(xiàn)有食品溯源系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一不兼容。（2）不同參與主體間追溯體系兼容性問(wèn)題。（3）立法支持缺少?gòu)?qiáng)制實(shí)施。（4）追溯技術(shù)及體系尚待完善。（5）溯源信息內(nèi)容不規(guī)范且完整性不足。（6）生產(chǎn)者環(huán)節(jié)參與度不高。

2地址解析服務(wù)技術(shù)特點(diǎn)及前景

作為EPC物聯(lián)網(wǎng)組成技術(shù)的重要一環(huán)，EPC信息發(fā)現(xiàn)服務(wù)包括對(duì)象命名服務(wù)ons（ObjectNamingService）及配套服務(wù)。其作用就是通過(guò)電子產(chǎn)品碼，獲取EPC數(shù)據(jù)訪問(wèn)通道信息。目前，與ONS系統(tǒng)和配套的發(fā)現(xiàn)服務(wù)系統(tǒng)由EPCglobal委托第三方公司進(jìn)行運(yùn)維和建設(shè)。隨著EPCIS標(biāo)準(zhǔn)得到ISO/IEC的認(rèn)可，并對(duì)等轉(zhuǎn)換為中國(guó)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)多個(gè)研究機(jī)構(gòu)也均主導(dǎo)建設(shè)了我國(guó)自己的ONS地址解析體系。信息發(fā)現(xiàn)服務(wù)是EPC物聯(lián)網(wǎng)的最重要組成部分，對(duì)象命名服務(wù)ONS，存儲(chǔ)提供EPC信息服務(wù)的地址信息，主鍵是電子產(chǎn)品碼；另外，其記錄存儲(chǔ)是授權(quán)的，只有電子產(chǎn)品碼的擁有者可以對(duì)其進(jìn)行維護(hù)。ONS地址解析服務(wù)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)樹(shù)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，除了提供地址解析的公共ONS服務(wù)節(jié)點(diǎn)，在每一個(gè)企業(yè)還可以部署本地ONS服務(wù)器，該服務(wù)器的功能包括兩部分功能，一是實(shí)現(xiàn)與產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的EPC信息服務(wù)地址信息的存儲(chǔ)；二是提供與外界交換信息的服務(wù)，并通過(guò)根ONS服務(wù)器進(jìn)行級(jí)聯(lián)，組成ONS網(wǎng)絡(luò)體系。企業(yè)內(nèi)部的本地ONS服務(wù)器實(shí)現(xiàn)其地址映射信息的存儲(chǔ)，并向根ONS服務(wù)器報(bào)告該信息并獲取網(wǎng)絡(luò)查詢結(jié)果。在這個(gè)物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)，基于電子產(chǎn)品碼實(shí)現(xiàn)EPC信息查詢定位功能。當(dāng)前ONS服務(wù)提供以下兩類(lèi)服務(wù)：（1）靜態(tài)ONS服務(wù)，通過(guò)電子產(chǎn)品碼查詢供應(yīng)商提供的該類(lèi)商品的主數(shù)據(jù)信息；（2）動(dòng)態(tài)ONS服務(wù)，通過(guò)電子產(chǎn)品碼查詢?cè)撋唐返臍v史事件數(shù)據(jù)信息，譬如在供應(yīng)鏈中經(jīng)過(guò)的各個(gè)環(huán)節(jié)上的信息。作為快速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確采集與處理信息的高新技術(shù)和信息標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)，RFID已被世界公認(rèn)為本世紀(jì)十大重要技術(shù)之一，在生產(chǎn)、零售、物流、交通等各個(gè)行業(yè)有著廣闊的應(yīng)用前景。目前，國(guó)際上存在多個(gè)與RFID相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)制定組織，其中，EPCglobal由于其出身的優(yōu)越性，在這些組織中起著領(lǐng)導(dǎo)的地位，而其部分標(biāo)準(zhǔn)與ISO組織推薦的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的融合，更是激發(fā)了其標(biāo)準(zhǔn)在全球推廣的價(jià)值。目前，ONS地址解析體系在國(guó)外也有很多用戶，這為我國(guó)開(kāi)展ONS地址解析體系建設(shè)提供了非常好的樣本。從以上地址解析服務(wù)的原理中可以看出，EPCglobal電子追溯網(wǎng)絡(luò)是一種典型的具有分布式物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的電子追溯網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)具備以下特征：（1）自組織去中心化；ONS地址解析服務(wù)器記錄的是物品所經(jīng)過(guò)的各個(gè)企業(yè)的EPCIS服務(wù)器的地址，而具體的物品的追溯信息則是進(jìn)一步由EPCIS服務(wù)來(lái)提供。該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具備去中心化的特征，數(shù)據(jù)不存儲(chǔ)在一個(gè)中央服務(wù)器，而是分散在各個(gè)企業(yè)存儲(chǔ)。（2）可擴(kuò)展性強(qiáng)；ONS地址解析服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一接口規(guī)范包括ONS解析接口和EPCIS服務(wù)接口，ONS解析接口是基于DNSNAPTR標(biāo)準(zhǔn)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)接口，因此可擴(kuò)展性強(qiáng)，容易開(kāi)發(fā)，開(kāi)源代碼資源豐富。相比以前的有中心式的食品安全追溯網(wǎng)絡(luò)，企業(yè)不需要申請(qǐng)和審批等復(fù)雜流程，只要企業(yè)的軟件系統(tǒng)支持相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)就可以加入電子追溯網(wǎng)絡(luò)。（3）主體責(zé)任清晰；ONS地址解析服務(wù)器屬于公共基礎(chǔ)設(shè)施，不需為企業(yè)的數(shù)據(jù)負(fù)責(zé)。因此企業(yè)通過(guò)EPCIS分享出去的所有信息的主體責(zé)任都是企業(yè)自己。（4）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)健壯，易維護(hù)；ONS服務(wù)基礎(chǔ)架構(gòu)是基于ONS服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)分層管理ONS記錄。每一個(gè)ONS節(jié)點(diǎn)服務(wù)器可以有主備兩個(gè)節(jié)點(diǎn)組成，該節(jié)點(diǎn)可以僅負(fù)責(zé)一定區(qū)域內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)地址解析服務(wù)。因此基于ONS地址解析服務(wù)的食品安全電子追溯網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)高可靠性和健壯性。

3地址解析服務(wù)技術(shù)在國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目中的作用

下文通過(guò)引用兩個(gè)相關(guān)案例，來(lái)闡述分析地址解析服務(wù)技術(shù)在國(guó)家食品安全電子溯源技術(shù)研究及示范項(xiàng)目中的作用。伊利（蘇州）乳業(yè)有限公司目前擁有16條生產(chǎn)線，采用字符碼的標(biāo)識(shí)技術(shù)方案，在企業(yè)內(nèi)部初步實(shí)現(xiàn)了基于產(chǎn)品批次的液體乳質(zhì)量溯源系統(tǒng)。但是，兩家試點(diǎn)企業(yè)的質(zhì)量溯源系統(tǒng)仍然存在不足之處，主要表現(xiàn)在：（1）對(duì)于企業(yè)低端液體乳產(chǎn)品，缺乏企業(yè)成本可接受的廉價(jià)溯源標(biāo)識(shí)方案；（2）對(duì)企業(yè)的高端液體乳產(chǎn)品，缺乏基于RFID的有效安全溯源解決方案；（3）對(duì)于企業(yè)成品乳，在灌裝之前缺乏品質(zhì)自動(dòng)檢驗(yàn)手段；（4）對(duì)于企業(yè)成品乳，缺少全面的冷鏈運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測(cè)方案；（5）缺失液體乳原料進(jìn)貨驗(yàn)收、投料加工、成品包裝、倉(cāng)儲(chǔ)配送和銷(xiāo)售記錄等各個(gè)環(huán)節(jié)之間溯源信息的傳遞規(guī)范。目前，兩家試點(diǎn)企業(yè)亟需解決的問(wèn)題是對(duì)現(xiàn)有質(zhì)量溯源系統(tǒng)改造并生成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)上報(bào)格式，增加企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)流通過(guò)程數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和上報(bào)設(shè)備及軟件。對(duì)兩家試點(diǎn)企業(yè)的上述問(wèn)題，擬采用的示范推廣方案如下：（1）由生產(chǎn)信息采集技術(shù)組幫扶企業(yè)推廣二維碼、OCR溯源方案，完善高端乳RFID應(yīng)用示范。（2）由檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)組完善自動(dòng)檢驗(yàn)及冷鏈環(huán)境監(jiān)測(cè)。（3）由生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)融合挖掘技術(shù)組幫扶解決企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)接入點(diǎn)建設(shè)的難題。（4）由推廣組完善企業(yè)間的溯源信息物聯(lián)網(wǎng)傳遞方案。（5）由推廣組完善流通企業(yè)示范推廣方案。在流通環(huán)節(jié)方面，兩家試點(diǎn)企業(yè)的產(chǎn)品經(jīng)銷(xiāo)商都由自己企業(yè)內(nèi)部的配送子公司負(fù)責(zé)產(chǎn)品的物流配送，分別配送到各自的批發(fā)兼零售商-六家蘇果門(mén)店中。六家蘇果超市門(mén)店都建有自己的進(jìn)銷(xiāo)存信息系統(tǒng)，但是缺少液體乳產(chǎn)品銷(xiāo)售溯源數(shù)據(jù)的上報(bào)設(shè)備及軟件，需要對(duì)現(xiàn)有進(jìn)銷(xiāo)存信息系統(tǒng)改造并生成標(biāo)準(zhǔn)的溯源數(shù)據(jù)上報(bào)格式，在六家蘇果門(mén)店中部署溯源系統(tǒng)管理終端。ONS地址解析技術(shù)，可以支撐上述分布式數(shù)據(jù)采集設(shè)備實(shí)時(shí)采集信息，存儲(chǔ)在企業(yè)本地的服務(wù)器，避免了數(shù)據(jù)上傳的延遲和數(shù)據(jù)不同步的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)乳制品（液態(tài)乳）生產(chǎn)加工企業(yè)的實(shí)際業(yè)務(wù)流程、現(xiàn)有信息系統(tǒng)架構(gòu)和電子溯源關(guān)鍵控制點(diǎn)，明確乳制品（液態(tài)乳）生產(chǎn)加工企業(yè)電子溯源所需采集的關(guān)鍵信息。這就需要研究乳制品（乳）原料奶的數(shù)據(jù)特征，在加工和包裝過(guò)程中，對(duì)乳制品（乳）行業(yè)產(chǎn)品信息流分析和乳制品生產(chǎn)流通過(guò)程進(jìn)行分析，從兩個(gè)方面（乳）原始數(shù)據(jù)進(jìn)行安全性電子溯源。其中，通過(guò)乳制品（牛奶）分析的信息和質(zhì)量信息的原料奶源的行業(yè)，可以總結(jié)出奶制品（牛奶）原料奶行業(yè)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，包括農(nóng)場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)信息、環(huán)境信息、信息和原奶檢測(cè)信息質(zhì)量；通過(guò)乳制品分析（液態(tài)奶）行業(yè)的生產(chǎn)和流通過(guò)程中，可以發(fā)現(xiàn)乳制品（牛奶）關(guān)鍵控制點(diǎn)的工藝流程、行業(yè)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，包裝和標(biāo)簽，倉(cāng)庫(kù)環(huán)境參數(shù)、冷鏈運(yùn)輸和銷(xiāo)售企業(yè)，以及相關(guān)的過(guò)程追溯信息追加到半P生產(chǎn)加工過(guò)程中產(chǎn)品、包裝和標(biāo)簽將被附加到信息的過(guò)程中，生產(chǎn)加工的成品倉(cāng)庫(kù)，最后結(jié)合環(huán)境參數(shù)采集、流通領(lǐng)域的冷鏈運(yùn)輸和銷(xiāo)售企業(yè)行業(yè)及其他質(zhì)量參數(shù)。江蘇今世緣白酒類(lèi)股份有限公司已建成16條生產(chǎn)線，年產(chǎn)國(guó)邊、今世緣、高系列白酒類(lèi)超過(guò)3噸。這家公司通過(guò)以下方法建造一個(gè)新的追溯系統(tǒng)。（1）增加可追溯性代碼管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)報(bào)告設(shè)備和軟件；（2）改變現(xiàn)有的可追溯系統(tǒng)并生成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報(bào)告格式。新的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的成品酒信息的可追溯性，葡萄酒物流信息可追溯、產(chǎn)品質(zhì)量可追溯信息，消費(fèi)者的防偽防竄貨查詢?；谝陨霞夹g(shù)路線結(jié)合ONS地址解析技術(shù)，白酒示范企業(yè)建立白酒企業(yè)電子追溯平臺(tái)。該平臺(tái)的主要功能包括：系統(tǒng)管理、庫(kù)存檢驗(yàn)、混合包裝記錄、出廠檢驗(yàn)、銷(xiāo)售、不合格產(chǎn)品處理、掛失、預(yù)警、信息查詢和統(tǒng)計(jì)分析等功能，非常好地完成了項(xiàng)目的應(yīng)用示范任務(wù)。

4結(jié)束語(yǔ)

中國(guó)食品質(zhì)量安全可追溯體系建設(shè)在制度、標(biāo)準(zhǔn)和試點(diǎn)示范方面取得了一定的成果，但同時(shí)也顯現(xiàn)出諸多困境，成為制約我國(guó)食品安全可追溯體系繼續(xù)健全發(fā)展的瓶頸。于是筆者介紹了當(dāng)前我國(guó)食品安全電子溯源問(wèn)題與現(xiàn)狀；分析了ONS地址解析服務(wù)技術(shù)特點(diǎn)及前景；最后通過(guò)案例，闡述了地址解析服務(wù)技術(shù)在國(guó)家食品安全電子溯源技術(shù)研究及示范項(xiàng)目中的作用。ONS地址解析體系為基于GS1/EPCglobal的編碼體系的條碼用戶提供了良好的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施架構(gòu)，本文所基于的國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目為此應(yīng)用提供了良好的樣板。本文對(duì)應(yīng)用示范過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)，為后續(xù)的此類(lèi)項(xiàng)目建設(shè)提供了參考。

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作者:楊博 周廣軍 章學(xué)周 胡冶 單位:江蘇省質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化研究院