手机二维码食品溯源中的应用
摘要二维码作为一种全新的信息存储、传递和识别技术已经在很多领域有着广泛的应用,手机与二维码的结合,进一步拓展二维码的应用价值,现通过手机二维码技术建立食品溯源系统,对食品生产、物流、销售等各个环节的信息进行记录,加强对食品安全的监管,真正让市民在食品安全上感到安心,放心,舒心。
关键词二维码;手机二维码;食品溯源
食品安全问题关系到广大人民众的身体健康和生命安全,关系到经济发展和社会稳定,历来受到高度的关注与重视。然而近年来食品安全问题日益突出,国际上,疯牛病、口蹄疫和禽流感等疾病相继爆发和传播,而国内也发生了苏丹红、永年大蒜和劣质奶粉等食品质量问题。究其原因是食品的生产过程存在众多问题,产品生产、物流信息、检疫检测信息等均有太多人工参与,各操作环节均容易产生错误、虚假信息,且各个不相关环节间很难做到信息核实,影响产品整体管理及信息查询;另外产品生产、物流、经销、检疫检测等各环节相对独立,每一环节往往只能有效查看其上下游接口环节的操作信息,难以做到信息流整体的监察管理;无法将监察管理信息传递到普通市民手中,真正让市民在食品安全上感到安心,放心,舒心。
食品一旦出现问题,直接危害到广大人民众的身体健康和生命安全,同时对厂家来说也会蒙受重大损失,轻者品牌形象受损,重者甚至企业倒闭。如果能建立食品溯源系统,实现对食品的追根溯源,即使上市的食品出现问题,监管部门也能快速出原因,保障人民众的生命健康和财产安全不受侵害。
我们通过二维码技术建立食品溯源系统,将食品生产、物流、经销、检验检疫、零售等各个环节的信息记录到系统中。消费者在购买某种产品后,可通过手机识读该产品包装上的二维码,登陆到食品溯源系统中实时查询该产品的相关信息,一旦发现仿冒产品或者有问题产品时,可向相关部门进行举报或投诉,杜绝仿冒产品或者有问题产品可能造成的危害。
1技术概念
1)二维码(2-dimensional bar code)。二维码是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的;在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”“1”比特流的概念,使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息,通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理: 二维条码/二维码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息,因此能在很小的面积内表达大量的信息。
2)二维码的特点。高密度编码,信息容量大。可以容纳字母、数字、汉字等信息,容量是普通条码的几十倍。编码范围广。该条码可以把图片、声音、文字、签字、指纹等可以数字化的信息进行编码,用条码表示出来,可以表示多种语言文字,可以表示图像数据。容错能力强,具有纠错功能。这使得二维码因穿孔,污损等引起的局部损坏时,照样可以正确得到识读,损坏面积达50%仍可恢复信息。译码可靠性高。它比普通的条码译码错误率百万分之二要低得多,误码率不超过千万分之一。可以引入加密措施,保密性、防伪性好。成本低,易制作,持久耐用。条码尺寸大小可变。
3)二维码的分类。二维码可以分为堆叠式/行排式二维条码和矩阵式二维条码,目前应用最为广泛的是矩阵式二维条码。行排式二维条码 (2D STACKED BAR CODE),又称为堆积式二维条码或层排式二维条码,其编码原理是建立在一维条码基础之上,按需要堆积成二行或多行。有代表性的行排式二维条码有PDF417CODE49CODE 16K等。矩阵式二维条码 (2D MATRIX BAR CODE),又称为棋盘式二维条码,是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码,具有代表性的矩阵式二维条码有:QR Code Data MatrixMaxi CodeCode One等。
4)手机二维码。手机二维码是二维条码与手机的结合,是将相关信息用二维条码进行编码,使二维条码信息以彩信的形式在手机中存储、阅读和传播。现在的手机普遍配备应用处理器单元,输入手机号查物流单号可以满足日益增长的图像和声音处理的需要。手机已不仅是一个单纯的移动通话装置,而且是一个移动的多媒体计算平台。手机可同时作为二维码信息的载体、识读设备,进行主读应用和被读应用。主读应用下,手机作为二维码识读设备,用户手机在安装二维码识别软件后,通过手机摄像头扫描二维码或输入二维码下面的号码、关键字即可实现快速手机上网,称为条码识别;被读应用下,手机作为二维码载体,传统凭证类的内容及持有者信息编码成一个二维码图形,用户以短信或彩信方式接收二维码,使用时通过专用的读码设备进行识读验证确认,称为条码凭证或者电子回执。
主读业务,手机要带有摄像头,还要安装一个二维条码识别软件。手机二维码是二维码的一种,它不但可以印刷在报纸、杂志、广告、图书、包装以及个人名片上,用户还可以通过手机扫描二维码,或输入二维码下面的号码即可实现快速手机上网功能,并随时随地下载图文、音乐、视频、获取优惠券、参与抽奖、了解企业产品信息。同时,还可以方便地用手机识别、存储名片和自动输入短信,获取公共服务(如天气预报),实现电子地图查询定位、手机阅读等多种功能。
被读业务,在我国发展得更多。把传统凭证的内容及持有者信息编码成为一个二维码图形,并通过短信、彩信等方式发送至用户的手机上,使用时,通过专用的二维码读取器对着手机上显示的二维码图形进行识读验证即可。广泛应用于电子支付凭证和个人身份鉴别两大业务领域,包括电子化票据、电子优惠券、积分兑换凭证等。
2二维码食品溯源系统架构及溯源流程
2.1系统架构
1二维码食品溯源系统架构图
1)Web模块:是管理员的操作界面,通过它可以实现对整个平台后台操作、查询、管理等功能。对码图的内容可采用DES方式进行加密,确保码图的保密性。
2)数据库模块:进行整个平台的信息数据的存储。包括用户的信息以及码图信息等数据。
3)终端认证模块:用户持手机到商家进行刷码识读时,终端认证模块会连接到数据库去进行信息验证与反馈。
4)打印设备:通过打印设备将二维码图打印成纸质形式与产品进行绑定。
2.2溯源流程
食品由原料到消费者手中,中间需要经过生产商家的生产制作,各级销售商家的营销。作为食品溯源,就需要把整个过程中各个环节即时信息录入到应用平台的数据库,消费者可以通过拍码识读来了解产品的详细信息,整个过程一目了然。而商家也可以通过平台对整个过程进行监管,通过代理商反馈的销售信息,及时调整自己的生产策略。一旦出现食品质量问题,商家除可以按批次精确召回外,商家还可以从生产原料直至出厂分销,精确追溯到哪一环节,哪一个人出现了问题。
1)食品生产厂家对不同的原料供应商和供应商的原料进行检验,分别将每个供应商提供原料详细说明,包括供应商的名称、产地、质量等,录入到厂家二维码食品溯源的平台数据库。
2)根据原料信息和要生产的食品及流水线,给产品分配码图,将二维码图打印出来绑定到产品包装。
3)对每条生产线的产品进行质量检测,录入对应结果包括检验人员等信息。
4)将食品分批次外销,把产品销往的代理商和产品批次再写入溯源平台数据库。
5)代理商:可以根据市场的实际销售情况随时扫码登陆平台,反馈市场信息,帮助商家根据市场情况来实时调整战略。
6)消费者也可以通过下载相应的解码软件对市面上的食品进行扫码识读,通过连接wap网站来获取产品的详细溯源信息,还可以通过网站了解生产厂家的信息以及假冒举报等。
7)食品安全管理部门:可创建产品分类;申请、分配二维码码段;创建企业帐号;审核企业信息;审核产品及溯源信息;发布系统公告;发布公众信息公告;查看统计信息。
2.3二维码的选择
二维码中,QR(Quickly Response)码与DM(Data Matrix)码应用最为广泛。QR码容量密度为16KB,一般信息量达到2KB以上,可以放1817个汉字、7089个数字或4200英文字母。在汉字信息处理上,QR码比其他二维码的效率高20%。相对于QR,DM码信息容量小、应用简单,在汉字的应用种类也比较少。为此两者特点对比如下表1所示。
3结束语
手机二维码被认为是移动互联网和自动识读系统的完美结合,移动互联网的催化剂。它不仅是一个基于手机互联网的接入工具,而且是一个更具娱乐性的商业互动工具,同时也是一个内容形式丰富灵活的广告平台。随着3G的发展,带摄像头的手机越来越普及,移动互联网的发展也让消费者下载一个客户端软件和查询一个二维码变得轻而易举。
而且,随着人们食品安全意识的觉醒,人们对食品安全的要求也越来越高,遵循可追溯性是食品安全保障的基本原则,建立一个基于手机二维码技术的食品溯源系统必然被广大消费者所认可,毕竟这是关系到人们的健康安全,即使麻烦点,消费者也多半会去验证。随着整个产业链上的信用不断提升,未来消费者看到有二维码,或许已经放心了。
1QR码与DM码的比较
条码类型    QR    DM
专利    一种开放性的码制,没有使用壁垒    存在专利壁垒,使用有风险
主要特点    识别速度快,信息量大,密度较大,体积小,可全方位识读,对汉字的支持好,需要摄像头有微聚焦功能    识别速度稍慢,信息量较小,密度大,体积小,镜头的要求也相对较低
主要应用    在日本得到广泛应用,多用于产品标签和广告,可支持多种应用需求    美国国家标准学会和电子行业联盟将它运用在零件标签上,只能支持数字网址连接,无法适用名片等大信息应用的要求
通过上述对比,我们选择用QR码。
参考文献
[1]中国物品编码中心.二维条码技术与应用.中国计量出版社.2007,7.
[2]Ohbuchi E,Hanaizumi H, Hock L A. Barcode readers using the camera device in mobile phones[C]//IEEE Computer Society. Proceedings of the 2004 International Conference on Cyberworlds.Washington, 2004,260-265
[3]Kato H, Tan K T. 2D Barcodes for Mobile Phones[C]//IEE Mobility Conference. 2nd International Conference on Mobile Technology, Applications and Systems. Guangzhou, 2005,1-8.