基于农产品溯源的电子商务平台设计与实现

摘要：近年来，农产品安全问题备受瞩目，日益受到关注。为了实现从农田到餐桌的全程控制，物联网技术被广泛应用于农业领域，成为建立农产品产地管理与追溯系统平台的重要因素。该系统利用计算机技术、通信技术和物联网技术，建立了一个以农产品溯源为特色的电子商务平台。该系统的实施能够提升农产品的标准化管理水平，辅助农产品质量的监管，并同时有效增加农产品的价值，推动农业的发展进步。

关键词：农产品；溯源；商务平台

中图分类号：TP311.5 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2025）01-0048-03 开放科学（资源服务） 标识码（OSID） ：

0 引言

智慧农业正在逐步改变传统农业的生产和管理方式，其核心是将互联网技术和现代农业实践相结合。通过人工智能、物联网和大数据等技术的应用，种植者和农民可以更精准地控制农业生产过程，优化资源利用，提高生产效率和农产品质量。在农产品质量安全方面，智慧农业也发挥着重要作用，其中农产品质量追溯成为一个重要的建设内容，特别是禁止或受限制的药物被非法使用，以及常规农药和兽药残留超标、非法添加等问题备受关注。我国现行的农产品追踪系统仍存在若干难题，例如信息格式内容缺乏统一、数据流转缺乏一致性以及不同系统间软件的不兼容性，这些问题阻碍了溯源资料的互通与交流[1]。因此，急需开展研究以建立标准化的多网络农产品质量快速溯源系统，以解决这些问题。随着我国食品安全问题逐渐加剧，构建和优化农产品追踪系统显得更为关键。

1 农产品质量溯源背景

溯源系统作为一种质量保证体系，其主要功能是记录并储存与产品相关的信息。当产品出现质量问题时，它可以迅速且有效地追查问题的根源，并采用适当的方法来提升产品的质量。而农产品溯源系统则是一个追踪农产品从生产到销售的完整过程的系统，这对于确保食品的安全性和质量管理具有重要的帮助[2]。

最初，农产品追溯系统被应用于工业产品的回收机制中，例如汽车和飞机。然而，随着食品安全问题的不断加剧，这种系统逐渐被广泛应用于食品行业。国际上，人们关注疯牛病、禽流感等疾病的跨国传播问题；而在国内，2006 年的苏丹红、2008 的毒奶粉、2012年的毒胶囊等食品安全事件的发生更是促使人们开始认识和接受食品溯源系统的重要性。自20世纪90年代以来，为了确保农产品的安全性和可溯源性，保护消费者的健康和权益，许多国家和地区开始引入可追溯系统来监管农产品的质量和安全。

2000年，欧盟成为首批实施农产品追踪机制的区域，并颁布了《食品安全白皮书》，标志着其在食品卫生安全管理方面的一个重要发展，旨在通过引进HACCP体系来提高食品的安全性，并要求在生产和销售过程中提供清晰的产品标识信息，这有助于跟踪食品的起源、流通和质量，并能够及时识别和解决食品安全问题。 美国的农产品可追溯系统主要是由企业自愿建立的，政府在推动和促进过程中发挥作用。这种模式鼓励企业通过建立可追溯系统自主提升食品安全管理水平，以此来改善产品质量和安全性。日本在实施农产品追踪系统方面领先，不仅设立了相关法规，还在销售环节配备了追溯设备。这有助于消费者了解食品产品的来源和质量信息，使其能够选择更安全、更健康的选项。其他国家如英国、加拿大等也实施了农产品可追溯系统。这些系统的应用有助于全球提高食品安全标准，保障消费者的健康和权益。

总的来说，随着经济和生活条件的改善，公众对农产品安全的关心程度不断上升。世界各国政府和企业正在建立可追溯系统来管理农产品的质量和安全性，从而提高食品安全标准并保护消费者的健康和权益[3]。

2 农产品溯源技术的现状和新机遇

农产品的溯源和召回系统是食品质量和安全管理的有效工具，可帮助政府和企业追溯食品的生产、加工、存储、运输和销售等环节，以确保食品的安全性。中国政府高度重视食品的安全性，致力于通过立法及政策驱动，激励企业与相关政府部门发展食品的溯源系统。例如，《国务院关于加强食品安全工作的决定》这一政策文件中明确提出，要推进食品安全的全链条可追溯性，并规范相关信息的报告与公示流程[4]。当前，农产品安全的主要挑战在于缺乏明确的产品标识，导致消费者难以判断产品的安全性。受中国国情影响，小规模生产者占据市场主导地位，监管部门难以实现无缝监管。一旦问题出现，责任追究也颇具挑战。因此，为确保农产品的安全性，必须加强源头管控，明确责任主体，并实施农产品质量和安全溯源系统。

3 基于农产品溯源的电子商务平台的设计

追踪农产品的来源是确保其质量安全的重要方式，通过监控产品的生产、分销和消费环节的信息，可以及时识别并解决质量和安全问题，进而保护消费者的健康与权益。现代信息技术被应用于农产品溯源系统，用于监控农产品从种植、加工、存储、物流到销售的整个过程。目前，传统的农产品溯源系统存在数据篡改和信息不透明等问题，因此研发适用的农产品溯源平台成为一项重要课题。

软件架构上分为3个层面：

首先，支撑层作为基础，由软件与硬件平台构成，目的是支持分布式集群的部署。它的主要功能是向服务层和运营层提供所需的基础设施支持。

接着是服务层的构建，它由基础的开发平台和多个公共核心组件组成。这些基础平台包含了如客户支持、报告生成、物流处理等关键功能，旨在为应用层提供基础的服务支持。同时，公共核心组件中还整合了数据存取、日志记录，以及第三方支付等功能，为应用层提供了统一的接口支持。

应用层构成了平台的最上层，它集成了农产品安全溯源系统、O2O电商系统、活动平台系统以及企业ERP管理系统。这些系统各承担着电商平台中的核心职能，通过相互协作，共同构建了一个完备的电子商务生态系统。此外，服务与数据的安全性是整个交易过程中的重要保障，为整个平台提供了坚实的基础。

4 农产品溯源平台应用的关键技术

农产品溯源的电子商务平台涉及技术主要包括以下几个部分。

4.1 Web 服务端开发技术

该平台实行了B/S架构的网站开发模式，这是一种广泛采用且具备众多优点的策略。利用这种模型，大部分的业务逻辑被部署在服务器端，这样做不仅轻装了客户前端负载，还减少了系统保养及更新的经济和时间成本，同时也确保了数据平台的安全性和对访问权限的有效控制。

涉及的主要技术环节包括：

基于Nginx+Tomcat的负载均衡架构是一种高性能、高可靠性的架构方案。Nginx作为反向代理服务器，可以将请求分发到多个Tomcat服务器上，实现负载均衡，提高系统的并发处理能力和稳定性。同时，Nginx还可以根据不同的调度规则，对后端服务器进行动态、静态页面的分离，进一步提升系统的性能和效率。总之，基于Nginx+Tomcat的负载均衡架构是一种优秀的架构方案，可以满足高并发、高可靠性的应用场景需求。该平台使用Nginx来处理静态数据，而动态服务请求则通过Nginx作为反向代理，根据特定算法将请求分配给多个Tomcat进行处理，以实现服务器的负载均衡。

为了满足项目中多个业务系统间数据通信的需求，平台选择使用Java语言作为主要开发语言，并结合Spring MVC 框架、Ajax、JSP、Spring Data 持久层、DBCP数据库连接池以及Memcache缓存技术来实现。

为了处理大量数据的存储和高并发读写需求，平台采用了MySQL分布式集群的存储解决方案。

硬件设备集成，因为项目需求，平台需要将摄像头、农残速测仪、标签打印机、小票打印机、扫描枪等设备集成到一起。

4.2 移动客户端技术

为了让用户可以通过移动智能终端实现农产品溯源、购物等交互功能，该技术是对网页版相关功能的扩展和延伸。

涉及的关键技术环节包括：

采用Hybrid App作为客户端框架技术，这种技术结合了Native App和Web App的优势，利用Native技术构建App的外壳，并利用Web服务端技术提供App 内部的内容。Hybrid App 可同时适配Android 和iPhone 平台，确保用户在不同设备上的使用体验一致。Hybrid App 通过在原生框架中嵌入 Web 页面内容，既保持了用户体验的优质，又确保了 App 内容的灵活扩展。即便集成了大量内容和业务功能，也不会导致整个 App 的安装包体积增加。

html5兼容性，App客户端需要解决不同型号手机浏览器对html 5的兼容性问题。

平台自定义数据适配，是指客户端与产品自身数据服务之间通过特定的通信协议进行数据交互的过程。

4.3 物联网应用技术

“物联网应用技术”系发展于“互联网技术”之上的先进网络技术，其根基与核心延续了“互联网技术”。其创新之处在于，物联网技术将交互范围扩展至所有物品之间，促成了自动化的信息交流与通信。利用此类技术，能够翔实记录农产品在其生长、加工、打包及运送各阶段的重要信息，达成农产品供给链全面的透明可追溯性，保障产品从产地到消费点的品质与安全。

涉及的主要技术环节包括：感知层，项目利用高质量的专业传感器检测压力、湿度、温度、pH值、含氧量等参数，并通过ZigBee和蓝牙等技术与传感器网关进行有效通信；RFID标签作为一种复合型技术，汇聚了无线射频技术和嵌入式系统技术的优势，主要服务于自动化识别与物流管理需求。嵌入式系统技术是一门高度综合的技术体系，涵盖了计算机软件和硬件、传感器技术、集成电路技术及电子技术应用等多个领域。得益于其卓越的性能，RFID标签在自动化识别和物流管理行业中被广泛采用[5]。类比于人体，传感器就像人的感官，网络就像人的神经系统，而嵌入式系统则相当于人的大脑，负责接收和处理信息。在物联网中，嵌入式系统技术扮演着至关重要的角色，它能够实现物联网设备的智能化和自动化，提高设备的性能和效率。

5 基于农产品溯源的电子商务平台的实现

通过农产品质量安全溯源平台建立专属供货体系，在严格监控产品质量的同时，为生产企业提供溯源管理及信息数据服务；通过农产品销售平台建立产、供、销一条龙的销售体系，并通过采购、销售终端收集农产品数据，为大数据业务做数据储备。农产品质量安全溯源监管系统如图1所示。

溯源系统二维码扫描效果图如图2所示。

6 结论

智慧农业是我国农业现代化发展的必然趋势，农产品的质量安全问题是备受社会关注的焦点，需要政府、企业和消费者共同合作解决。为了解决这个问题，本项目的核心是关于农产品质量安全溯源，以二维码为载体，构建了基于农产品溯源的电子商务平台。该平台优化了企业的生产流程，加强了政府对行业的监督能力，并确保了消费者获取产品信息的权利，从而增强了消费者的购买信心[6]。为了提升该系统的普及和使用效率，需要对其功能进行进一步的优化和完善，包括业务流程自主定制和拓展信息服务模式，以满足不同企业和消费者的需求。

参考文献：

[1] 郑大睿.我国智慧农业发展：现状、问题与对策[J].农业经济，2020（1）：12-14.

[2] 白红武，孙爱军，陈军.基于物联网的农产品质量安全溯源系统[J].江苏农业学报，2013，29（2）：415-420.

[3] 刘俊华，金海水.国外农产品质量快速溯源的现状和启示[J].物流技术，2009，28（11）：251-253.

[4] 白红武，孙传恒，丁维荣，等.农产品溯源系统研究进展[J].江苏农业科学，2013，41（4）：1-4.

[5] 候春生，夏宁.RFID技术在中国农产品质量安全溯源体系中的应用研究[J].中国农学通报，2010，26（3）：296-298.

[6] 张燕，丁保华，张俊，等.基于B/S架构的农产品溯源安全管理系统设计[J].安徽农业科学，2011，39（34）：21501-21503.

【通联编辑：梁书】