第1章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
这几年，伴随我们国家经济水平的飞速进步，广大人民的生活质量也日趋升高，对肉类食品的需求数量非常庞大，食品安全问题也越来越明显，如三鹿奶粉、僵尸肉事件、老鼠肉事件等等，都是因为食品的安全问题导致许多人遭受经济损失与健康损害，引起大面积的社会恐慌。基于以上问题的考虑，建设信息化的综合服务体系，从养殖源头、加工、物流，到市场贸易实现高效的监管模式，达到真正的品质保护和让消费者吃到安全的肉类产品。建立起基于物联网技术的畜产品安全追溯系统，对质量安全的监控更加透明，实现对畜产品质量的全面管控势在必行。
如果养殖企业能够拥有一套完整的、方便的、快捷的，并且高效的基于物联网技术的畜产品追溯管理系统，那么企业不仅能够随时随地的了解养殖场的现场情况，而且还能够在畜产品出现质量状况的时候，快速的寻找到发生状况的畜产品与所影响到的消费者，及时阻止波及范围的继续扩大。对那些加工过程中所发现的不良情况，能够快速做出生产计划的调整与原产料的更换，避免不符合质量要求的产品被继续加工，导致更大的损失产生。对那些已经进行销售的畜产品，则能够寻找出相同出产地的同一批次的畜产品，阻止这些畜产品的销售，然后及时告知已购买客户，争取主动，也较好的维护企业的声誉。同时，消费者在购买产品的时候，也能够随时随地的了解到相应畜产品的相关信息，对于有问题的畜产品可以及时反馈以及停止相应畜产品的食用，将消费者的损失降到最低。
国内专家学者也在持续的研究与探索畜产品追溯体系[2]，但是,到目前为止国内畜产品追溯体系所面临的首要问题是没有统一的平台，各个环节相对独立，信息没有及时共享。在畜产品从市场到农场的溯源过程中,需要对畜产品流通的所有环节的全部信息进行采集与整合,提供查询服务,而数据采集这一难题伴随物联网的提出而被解决,为畜产品流通过程的溯源提供了标准化与智能化的技术支持。利用互联网共享信息，让畜产品整个供应销售链的追溯能够从到畜产品源头开始到中间的加工商，再到消费者，全面改善了以往畜产品的质量安全问题，以及应对安全事故发生时的反应速度和解决速度。
..........................
第 3 章 追溯系统需求分析 ................... 29
1.2 国内外研究现状
畜产品追溯体系是指在从畜产品的养殖、屠宰、分割、打包、冷藏、运输，然后到市场销售的全过程产业链中，对整个过程中畜产品的养殖环境数据、加工销售的流程数据与工作人员的管理数据等进行全程记录，对个体标识从头至尾的跟踪，并附加相关的检测数据、图片视频信息等。在畜产品追溯体系中，管理者可随时追踪产品的去向，下游环节的管理人员与消费者都可以查询畜产品的详细信息。目前，全世界各个国家都在寻找最优的解决方案，为此均在逐渐完善食品的安全管理与追溯体系，提高质量安全。
畜产品追溯体系是指在从畜产品的养殖、屠宰、分割、打包、冷藏、运输，然后到市场销售的全过程产业链中，对整个过程中畜产品的养殖环境数据、加工销售的流程数据与工作人员的管理数据等进行全程记录，对个体标识从头至尾的跟踪，并附加相关的检测数据、图片视频信息等。在畜产品追溯体系中，管理者可随时追踪产品的去向，下游环节的管理人员与消费者都可以查询畜产品的详细信息。目前，全世界各个国家都在寻找最优的解决方案，为此均在逐渐完善食品的安全管理与追溯体系，提高质量安全。
1.2.1 国外研究现状
当前，国际上对可追溯的畜产品并没有一个具体统一的定义，而欧盟的食品管理委员会在通过食品法律（EC178/2002 法规）中提出：在农牧产品的生产、加工以及贸易的所有流程中，登记所有的相关信息，对过程信息进行记录，有效的实施质量控制与在必要时对产品的召回。美国农牧业管理部门对畜产品的可追溯制度的解释是：“在畜产品的流通过程中，对产品的流向进行追溯或者对产品相关属性档案的储存体系”[3]。尽管每个国家对可追溯畜产品拥有不一样的定义，但是基本意义都还是一样的，都拥有可追溯性，可以通过畜产品外包装上的标签码，并且凭借一定的工具，对畜产品的养殖、屠宰、包装与贸易等流通过程的相关信息进行追溯。当销售的畜产品出现质量安全事故时，能够通过包装上的标签码寻找畜产品源头，同时采取对应的解决方案，在需要时应对发生问题的畜产品进行召回。企业对可追溯制度的运用情况，在很大程度上依赖于企业能够收获的效益以及应用制度所需花费的资金。
在美国，政府对食品制定了许多的法规[4-5]，把食品安全放到了国家安全战略之中，越来越重视肉类食品的可追朔性，要求市场中所销售的肉类产品都能确定其生产地。根据规定，追溯管理系统分成了三大过程，其中包括生产过程、加工过程与运输销售过程，当其中任何一个过程出现问题时，都能够追溯到上个过程，从而构成完整的追溯系统。在美国的各大超市中，开始要求大供应商使用 RFID 技术监测畜产品生产重要控制点，从整体上监管畜产品养殖加工的全过程，提高了肉类质量的监督，加强了肉类食品的安全。同时，可追溯系统的建立也给美国带来了非常大的经济效益，在家畜产品中使用追溯系统使得肉类出口贸易拥有很强的竞争力，让美国肉类产业在该领域中能够不断地持续扩张，
在美国，政府对食品制定了许多的法规[4-5]，把食品安全放到了国家安全战略之中，越来越重视肉类食品的可追朔性，要求市场中所销售的肉类产品都能确定其生产地。根据规定，追溯管理系统分成了三大过程，其中包括生产过程、加工过程与运输销售过程，当其中任何一个过程出现问题时，都能够追溯到上个过程，从而构成完整的追溯系统。在美国的各大超市中，开始要求大供应商使用 RFID 技术监测畜产品生产重要控制点，从整体上监管畜产品养殖加工的全过程，提高了肉类质量的监督，加强了肉类食品的安全。同时，可追溯系统的建立也给美国带来了非常大的经济效益，在家畜产品中使用追溯系统使得肉类出口贸易拥有很强的竞争力，让美国肉类产业在该领域中能够不断地持续扩张，
创造了良好的条件。
........................
第2章 系统建设基础理论
2.1 物联网概述
麻省理工学院的Kevin Ash-ton教授在二十世纪九十年代发表了关于物联网概念的文章，它最开始的意义仅仅只是表示将所有物体采用射频识别技术等传感设备和互联网进行联通，以达到对物品智能化的识别、操控与管理。在二十一世纪初国际电联将物联网的概念做了更全的补充，增加了对时间与地点的界定，在任意时间与地点，对任意的物体之间进行联通的期望[21]。但是，物联网技术真正得到世界人民普遍重视是从奥巴马上任美国总统一职后，在 IBM 公司（International Business Machines Corporation）对美国政府的汇报文件中提到了“将物联网与互联网相结合”的想法，建设“智慧地球网”，该想法得到了美国政府的极大重视与认可，因此，美国政府也将物联网技术作为是二十一世纪的革命性技术。在 2006 年年初，欧盟举办了有关物联网讨论的会议，对物联网技术给出了进一步的表述：物联网，简单概括就是“实现物与物联通的互联网”[22]。构建这种网络，将物体贴上统一的电子标签，然后采用感知技术与传输技术，完成各个物体间的连接、通讯与智能化管理[23-24]。
..........................
........................
第2章 系统建设基础理论
2.1 物联网概述
麻省理工学院的Kevin Ash-ton教授在二十世纪九十年代发表了关于物联网概念的文章，它最开始的意义仅仅只是表示将所有物体采用射频识别技术等传感设备和互联网进行联通，以达到对物品智能化的识别、操控与管理。在二十一世纪初国际电联将物联网的概念做了更全的补充，增加了对时间与地点的界定，在任意时间与地点，对任意的物体之间进行联通的期望[21]。但是，物联网技术真正得到世界人民普遍重视是从奥巴马上任美国总统一职后，在 IBM 公司（International Business Machines Corporation）对美国政府的汇报文件中提到了“将物联网与互联网相结合”的想法，建设“智慧地球网”，该想法得到了美国政府的极大重视与认可，因此，美国政府也将物联网技术作为是二十一世纪的革命性技术。在 2006 年年初，欧盟举办了有关物联网讨论的会议，对物联网技术给出了进一步的表述：物联网，简单概括就是“实现物与物联通的互联网”[22]。构建这种网络，将物体贴上统一的电子标签，然后采用感知技术与传输技术，完成各个物体间的连接、通讯与智能化管理[23-24]。
2.1.1 物联网的基本概念
运用射频识别装置、红外线感应装置、全球定位系统与激光扫描装置等信息采集装置，根据既定的协议，安装到相应物体上，把物体和互联网进行联通，运用在隧道、高速、交通以及企业生产加工过程等现实生活中，用来接收通过物体传输的信号，然后采用特定的网络接口和互联网之间实现互通，实现信息的交互，达到通信的目的，完成对物体的自动识别与追踪等管理控制[25]。物联网的实质是完成物体“智能化”，让人们能够应用互联网与物体之间进行信息互换，管理物体，而且还能使物体听指挥，进行特定操作，实现人和物之间远程沟通的目标。在国家工业和信息化部门的报告[26]中提出物联网应该是具有如下特点的网络：它利用感知装置读取物体的所有信息，并应用独有的计算方式对收到的信息进行处理与加工，最后采用网络发送到目标设备上，完成人和物体之间的数据信息交互，实现对物体的控制。
运用射频识别装置、红外线感应装置、全球定位系统与激光扫描装置等信息采集装置，根据既定的协议，安装到相应物体上，把物体和互联网进行联通，运用在隧道、高速、交通以及企业生产加工过程等现实生活中，用来接收通过物体传输的信号，然后采用特定的网络接口和互联网之间实现互通，实现信息的交互，达到通信的目的，完成对物体的自动识别与追踪等管理控制[25]。物联网的实质是完成物体“智能化”，让人们能够应用互联网与物体之间进行信息互换，管理物体，而且还能使物体听指挥，进行特定操作，实现人和物之间远程沟通的目标。在国家工业和信息化部门的报告[26]中提出物联网应该是具有如下特点的网络：它利用感知装置读取物体的所有信息，并应用独有的计算方式对收到的信息进行处理与加工，最后采用网络发送到目标设备上，完成人和物体之间的数据信息交互，实现对物体的控制。
..........................
2.2 追溯系统概述
2.2.1 追溯系统的基本概念
追溯的意义为回顾过去的事物，在系统中的本质是表示产品从流通过程的源头到结束这一过程，针对其中一个或几个产品在流通过程中的任意一个环节的信息的查询与调用的能力，常常可以根据产品流通的不同环节信息进行记录，用于源头、作用与地点环境等信息的追溯[32]。
2.2.1 追溯系统的基本概念
追溯的意义为回顾过去的事物，在系统中的本质是表示产品从流通过程的源头到结束这一过程，针对其中一个或几个产品在流通过程中的任意一个环节的信息的查询与调用的能力，常常可以根据产品流通的不同环节信息进行记录，用于源头、作用与地点环境等信息的追溯[32]。
在国内与国外，不少的学者将追溯体系进行了许多的讨论与探索，但是到目前依然还没有构成一个准确与标准的定义，例如欧盟的食品管理委员会对可追溯性的定义是指“包含所有生产、加工与贸易每个节点的流通过程中，对农牧产品、养殖物料以及有可能会加工成食物成品或者物料成品的每个物品都拥有的溯源能力”。我国食品管理委员会也在二十世纪初对追溯体系给出了相应的解释，即可以追溯食品在生产、加工以及贸易等节点过程中任意一个环节的能力。
当前，与追溯系统相关信息被普遍提及，最主要的原因是由于在世界各地经常发生各类的食品质量安全事故，如国内的僵尸肉事件、老鼠肉事件等。经过国际食品法典委员会（Codex Alimentarius Commission, CAC），欧盟部分国家的组成的专门工作组在大会上引出了一套全新的信息保存方案，其主要的目标就是为了增加食品相关质量信息的传输，减少食源性疾病所引起的损害，维护消费者的权益。在食品的生产过程采用追溯系统，其主要功能是作为食品质量安全管理过程中的一种方法，如果有食品质量安全的事故产生，就可以通过食品从生产制作开始到最后进入贸易市场的整个流通中所有过程产生的相关数据信息，跟踪这一类食品的流通，收回具有危险并且还没有被消费或者食用的食品，取消该食品的上市许可证，从起始阶段上去除损害，降低耗损。
..........................
当前，与追溯系统相关信息被普遍提及，最主要的原因是由于在世界各地经常发生各类的食品质量安全事故，如国内的僵尸肉事件、老鼠肉事件等。经过国际食品法典委员会（Codex Alimentarius Commission, CAC），欧盟部分国家的组成的专门工作组在大会上引出了一套全新的信息保存方案，其主要的目标就是为了增加食品相关质量信息的传输，减少食源性疾病所引起的损害，维护消费者的权益。在食品的生产过程采用追溯系统，其主要功能是作为食品质量安全管理过程中的一种方法，如果有食品质量安全的事故产生，就可以通过食品从生产制作开始到最后进入贸易市场的整个流通中所有过程产生的相关数据信息，跟踪这一类食品的流通，收回具有危险并且还没有被消费或者食用的食品，取消该食品的上市许可证，从起始阶段上去除损害，降低耗损。
..........................
3.1 系统设计原则 ......................... 29
3.2 系统总体流程 ............................ 30
第 4 章 基于物联网技术的畜产品追溯系统设计 .......................... 37
4.1 系统体系结构设计 ....................... 37
4.2 追溯系统的总体架构 ................... 38
第 5 章 总结和展望 ........................ 53
5.1 全文总结 ................... 53
5.2 展望 ...................... 53
第4章 基于物联网技术的畜产品追溯系统设计
4.1 系统体系结构设计
对于畜产品综合追溯系统体系结构的设计需要注意一下几点：
(1)体系结构合理性
对追溯系统的体系结构设计师需要全面综合考虑，不仅需要考虑到系统的稳定性，也要考虑方便未来扩展，还有，在设计的同时还要考虑到系统的功能需求以及非功能需求，保证系统上线后的基本运行。
(2)体系结构稳定性
在追溯系统的开发过程中首要的就是进行体系结构的设计，比如数据的结构，数据库的设计以及界面的设计等都是在体系结构的基础上进行的。因为，在以往的很多设计开发过程中，都要分清楚主次，了解核心的应用功能和非核心的功能，保证后期的更新升级以及维护工作.
(3)体系结构可扩展
在追溯系统的开发过程中还需要考虑的一个重点是将来的更新升级工作，要保证系统开发之后的二次开发的工作的进行。如果一个系统的扩展性比较好，则系统后期的升级就越容易，维护也越简单。
对于畜产品综合追溯系统体系结构的设计需要注意一下几点：
(1)体系结构合理性
对追溯系统的体系结构设计师需要全面综合考虑，不仅需要考虑到系统的稳定性，也要考虑方便未来扩展，还有，在设计的同时还要考虑到系统的功能需求以及非功能需求，保证系统上线后的基本运行。
(2)体系结构稳定性
在追溯系统的开发过程中首要的就是进行体系结构的设计，比如数据的结构，数据库的设计以及界面的设计等都是在体系结构的基础上进行的。因为，在以往的很多设计开发过程中，都要分清楚主次，了解核心的应用功能和非核心的功能，保证后期的更新升级以及维护工作.
(3)体系结构可扩展
在追溯系统的开发过程中还需要考虑的一个重点是将来的更新升级工作，要保证系统开发之后的二次开发的工作的进行。如果一个系统的扩展性比较好，则系统后期的升级就越容易，维护也越简单。
(4)体系结构可复用
在追溯系统的研发进程中代码的结构和复用性也是很重要的。一个复用性较好的系统，它的代码肯定简单明了，容易后期的升级，那么体系结构肯定也不错.
........................
在追溯系统的研发进程中代码的结构和复用性也是很重要的。一个复用性较好的系统，它的代码肯定简单明了，容易后期的升级，那么体系结构肯定也不错.
........................
第5章 总结和展望
5.1 全文总结
本课题对基于物联网技术的畜产品追溯系统进行了深入研究，构建了畜产品追溯系统的管理体系，实现了畜产品从出生到消费者手中整个供应链的信息追溯，解决了肉类质量安全的难题。此外，消费者可访问系统平台中进行相关信息的查看。本文主要工作如下：
首先，作者查找和阅读了许多与畜产品追溯系统相关的文献，分析和叙述了当前社会中畜产品追溯系统的研究与发展情况，整体的介绍了追溯系统在畜产品中的应用，说明了本课题的选题意义和应用价值。
其次，对畜产品追溯系统建设所需的基础理论，具体论述了物联网技术的概念与系统结构，如成熟的 GIS 技术和 EPC 编码技术，还有二维码技术；分析在系统建设中所需要采用的相关物联网技术，介绍了追溯系统建设中所需要采用的开发技术；着重讨论了系统开发过程中所应用的核心技术，为后续系统的总体设计提供了理论支撑。
然后，针对畜产品追溯系统中的设计原则、总体流程与功能需求进行了研究。先分析了系统的设计原则，后讨论了追溯系统的总体流程，从整体出发，分析了系统的功能需求，并给出了详细的说明，为后续系统的设计和实现提供了技术支撑。
最后，在前期的研究基础上，先是提出了系统的结构设计，然后对整体架构进行了设计，实现了以追溯管理平台为中心，从牲畜养殖场地到畜产品批发零售市场等流通节点的信息跟踪，建立多个节点子系统，达到对畜产品流通的整个过程进行监管，保证消费者能够对购买所有的畜产品采取查询追溯。本系统的完成首先提高了各级企业的服务效率，其次为政府监管部门提供了完善的监管服务，最后为消费者提供了可查询追溯系统。
参考文献（略）
5.1 全文总结
本课题对基于物联网技术的畜产品追溯系统进行了深入研究，构建了畜产品追溯系统的管理体系，实现了畜产品从出生到消费者手中整个供应链的信息追溯，解决了肉类质量安全的难题。此外，消费者可访问系统平台中进行相关信息的查看。本文主要工作如下：
首先，作者查找和阅读了许多与畜产品追溯系统相关的文献，分析和叙述了当前社会中畜产品追溯系统的研究与发展情况，整体的介绍了追溯系统在畜产品中的应用，说明了本课题的选题意义和应用价值。
其次，对畜产品追溯系统建设所需的基础理论，具体论述了物联网技术的概念与系统结构，如成熟的 GIS 技术和 EPC 编码技术，还有二维码技术；分析在系统建设中所需要采用的相关物联网技术，介绍了追溯系统建设中所需要采用的开发技术；着重讨论了系统开发过程中所应用的核心技术，为后续系统的总体设计提供了理论支撑。
然后，针对畜产品追溯系统中的设计原则、总体流程与功能需求进行了研究。先分析了系统的设计原则，后讨论了追溯系统的总体流程，从整体出发，分析了系统的功能需求，并给出了详细的说明，为后续系统的设计和实现提供了技术支撑。
最后，在前期的研究基础上，先是提出了系统的结构设计，然后对整体架构进行了设计，实现了以追溯管理平台为中心，从牲畜养殖场地到畜产品批发零售市场等流通节点的信息跟踪，建立多个节点子系统，达到对畜产品流通的整个过程进行监管，保证消费者能够对购买所有的畜产品采取查询追溯。本系统的完成首先提高了各级企业的服务效率，其次为政府监管部门提供了完善的监管服务，最后为消费者提供了可查询追溯系统。
参考文献（略）