农产品二维码的生成与识别系统【物联网开题报告外文翻译说明书论文】.zip
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毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不少于1000字左右的文献综述： 自20世纪70年代以来。食品安全问题日益突出,食源性疾病危害巨大。农产品质量安全关系到广大人民群众的身体健康与生命安全1-2。在国外,疯牛病、禽流感等疾病相继爆发和传播。在国内,地沟油、劣质奶粉、多宝鱼等农产品污染和食物中毒事件不断发生。食品安全问题引起了人们的广泛关注3-4。1.研究的目的与意义本项研究试图利用二维条形码技术，构建农产品生成与识别系统，基于农产品生成与识别系统的研究和实现的主要目的在于，它能对实现对产品生产过程，加工过程，销售过程进行无疏漏的跟踪，为更好的保障农产品安全性提供一个可靠的途径。通过本系统的建立，可以帮助百姓买到安全放心的农产品，帮助农产品企业提升企业自身的品牌效应，也可以让百姓对政府更加的信赖5-6。因此，本课题具有较强的现实意义。农产品生成与识别系统实现的主要目的在于,能够实现对产品的从生产到销售,直至到达消费者手中的全程无疏漏跟踪;目的之二是能够给消费者提供一个有效的获取产品信息的途径;目的之三是当产品质量出现问题时,能对问题产品实施有效召回,切断问题产品来源,并有效区分责任,从而为消费者提供安全农产品6-9。生成与识别系统的核心就是大大提高农产品的安全性,农产品质量和企业决策层的管理水平。2.国外研究现状国外发达国家的信息化建设起步较早，对食品安全的相关法律法规也早，并成熟于其他发展中国家。1997年，欧盟为了解决“疯牛病”问题，第一个提出在农牧业产品生产、加工及销售的各个环节及所使用的添加剂、饲料等方面要能够追溯和跟踪。国外不仅从相关法律法规上保证食品的安全，在技术层面也进行了大量卓有成效的实践和探索。欧盟的食品溯源系统从技术到实施都较为领先。欧盟各国普遍采用 EAN/UCC 系统来开展食品安全的追溯，由国家数据库对生产的农产品来标识管理和注册登记，实现食品的质量安全追溯。1998年9月由爱尔兰建立的牛运动监测系统(Cattle Movement Monitoring System,CMMS)开始正式启用,这是该国农业、渔业、食品部门(Department for Agriculture,Fisheries and Food, DAFF)用于记录牛的出生、运动和死亡的数据库。这个系统从2000年1月1日开始处理所收集的关于牛的所有数据。这个系统通过多条途径得到记录信息。C. Shanahana等人8认为虽然CMMS是一个综合的系统,但是还有许多地方需要改进。Golan等人9就建议溯源系统应该突出广度、深度和精度。广度就是信息记录的数量,深度是系统可以向后或者向前追溯多少信息,而精度则是系统中能够记录某种产品的整个流通过程中环节的多少10-11。3.国内研究现状王立方等12比较了不同类型的畜体标识,在此基础上,明确阐述了家畜和畜产品可追溯系统的功能结构。白云峰等13运用批次编码技术、现代网络信息技术,构建了肉鸡安全生产质量监控可追溯系统,实现了肉鸡生产、加工等信息的集成管理申光晶在分析整个牛肉生产的基础上,通过采用“RFID+维条码”技术,建立牛肉可追溯系统。其编码思想对本文有借鉴作用。杨亮等14釆用一维条码技术,研究了猪肉可追溯系统中屠宰环节的设计与实现。杨信廷等15釆用一维码,利用地理坐标对产品进行编码,并进行加密处理,利用数据库、网络、和生产预警等技术,开发出蔬菜质量安全追溯系统,实现了生产企业端的生产前中后管理、生产预警、条码打印、统计分析、短信发送以及消费者终端的质量安全追溯、质量安全反馈、健康指导等功能。付骁等16在调研蔬菜生产流程的基础上,采用一维追溯编码,构建了基于Web的蔬菜质量安全可追溯系统。李笑17采用一维追溯编码,研究和设计了有机蔬菜质量安全追溯管理系统。参考文献1 黄海龙,蒋平安,张霞等.基于 Web 的农产品追溯系统的设计与开发J.新疆农业科学,2010,47(9):1832-1836.2 Quality management systems Fundamentals and vocabularyS. Third Edition. Switzerland. ISO9001 . 2005：1-5.3 魏益民,郭波莉,魏帅等.食品溯源及确证技术C. 2010 第三届国际食品安全高峰论坛论文集.2010:10-12.4 邓国取.国内外农产品质量安全管理现状研究J.河南农业科学.2003,4：12-15.5 周振命，郭望山，王雅春等. 借鉴澳大利亚牛肉追溯建设经验推动我国牛肉追溯系统建设J. 中国畜牧杂志. 2007, 43(21): 62-656 孙明燕. 鸡肉冷链可追溯系统研究D.北京交通大学.20097陈华.食品质量溯源系统的现状及发展建议J.湖南农业科学,2010,(21):87-898陈文迪. 面向质量溯源的农产品管理系统设计与实现D.中山大学.20129赵岩,吴莉宇,王强等.我国农产品质量安全追溯系统的建立研究J.现代农业科技,2009,(18)8C. Shanahana, B. Kernanb, G Ayalewa,etc. A framework for beef traceability from farm to slaughter using global standards:An Irish perspectiveJ. Computers and Electronics in Agriculture 66,2009:62-699Golan E, Krissof B, Kuchler F,etc. Traceability in the US Food Supply: Economic Theory and Industry StudiesJ. Agricultural Economic report no. Washington,2004,DC: economic research service of the United States Department of Agriculture.10McGrann J, Wiseman H. Animal traceability across national frontiers in the European UnionJ. Rev.Sci. Technol. Off. Int. Epiz. 2001,20 (2), 406-412.11Schwagele F, 2005. Traceability from a European perspective. Meat Sci. 71,167-173.12王立方,陆昌华,谢菊芳等.家畜和备产品可追溯系统研究进展J.农业学报,2005,21(7):68-17413白云峰,陆昌华,李龙柏.备产品安全的可追溯管理J.食品科学,2005,26(8):473-47714白云峰,陆吕华,李龙柏匁.肉鸡安全生产质呆监控可追溯系统的设计J.江苏农业学报,2005,21(4):326-33015杨信廷,钱建平,张正等.基于地理坐标和多重加密的农产品追溯编码设计J.农业工程学报.2009,25(7):131-13516付骁,傅泽田,张领先等.基丁- Web的蔬菜质量安全可追溯系统J.计算机工程与设计,2009,30(1):85-8717李笑,徐志福.有机蔬菜质呈安全追溯管理系统的研究勾设计J.浙江农业科学,2009.(3):616-618毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 1.拟解决的问题本项研究试图利用二维条形码技术，构建农产品生成与识别系统，其主要需要解决的问题包括：二维码的生成和二维码的识别。二维码的生成可以基于Winnows上的开发工具Netbeans开发实现，同时也可以在Android平台下开发。而二维码的识别主要是基于Android平台开发实现的，主要是运用AndroidSDK和Eclipse，但需要搭建对应的环境。2.拟采用的研究手段（1)二维码的生成主要设计是通过在电脑上开发一个Java程序来生成二维码。其开发环境主要包括有：开发工具 Netbeans优化工具 Photoshop开发语言 Java运行环境 Windows7测试环境 Windows7（2)二维码的识别和生成是在Android平台上的开发的，并使用EclipseIDE工具进行开发的。安装有ADT插件的EclipseIDE为后续搭建了很好的Android开发平台。识别的功能主要是基于摄像头实现的，虚拟机上是没有设置有摄像头的，这就需要有真机进行二维码的识别测试。其开发环境主要包括有：开发工具 Eclipse、Android SDK、测试机优化工具 Photoshop开发语言 Java运行环境 Android平台测试环境 Android平台（3）二维码的生成系统应能够支持多种形式内容的二维码生成。所以先选择要生成的类型，当选择类型以后，系统将转入到多选该类型的生成界面给用户，用户将相应的信息填写完成，点击生成二维码，会跳转到生成界面，显示生成的二维码。（4）二维码的识别主要是通过对摄像头的调用，启用多线程，对摄像头进行快速的回调应用，当一次回调的图像没有识别出来就进行下一次的回调，直到识别出二维码为止。同时由于对与二维码的大小不同，显示的模糊度不同等等原因，会使摄像头不能很好的采集图像，在这里要使摄像头能够进行自动对焦，从而使识别更快的实现。当识别完成以后就对用户进行提醒，对手机进行震动和播放声音，播放完成，显示识别出来的结果。毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 指导教师意见：1对“文献综述”的评语：文献综述内容详尽，叙述较为合理，前后逻辑较为严谨。基本符合开题要求。 2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：从开题报告可以看出文章的深度较深、广度较广，工作量适中，可以预见若能按照指导老师的要求，并且能认真对待毕业设计，该生能够较好的完成文献综述内容翔实，格式基本符合开题报告格式。 3.是否同意开题： 同意 不同意 指导教师： 2015 年 12 月 26 日所在专业审查意见：同意 负责人： 2016 年 04 月 22 日毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不少于1000字左右的文献综述： 自20世纪70年代以来。食品安全问题日益突出,食源性疾病危害巨大。农产品质量安全关系到广大人民群众的身体健康与生命安全1-2。在国外,疯牛病、禽流感等疾病相继爆发和传播。在国内,地沟油、劣质奶粉、多宝鱼等农产品污染和食物中毒事件不断发生。食品安全问题引起了人们的广泛关注3-4。1.研究的目的与意义本项研究试图利用二维条形码技术，构建农产品生成与识别系统，基于农产品生成与识别系统的研究和实现的主要目的在于，它能对实现对产品生产过程，加工过程，销售过程进行无疏漏的跟踪，为更好的保障农产品安全性提供一个可靠的途径。通过本系统的建立，可以帮助百姓买到安全放心的农产品，帮助农产品企业提升企业自身的品牌效应，也可以让百姓对政府更加的信赖5-6。因此，本课题具有较强的现实意义。农产品生成与识别系统实现的主要目的在于,能够实现对产品的从生产到销售,直至到达消费者手中的全程无疏漏跟踪;目的之二是能够给消费者提供一个有效的获取产品信息的途径;目的之三是当产品质量出现问题时,能对问题产品实施有效召回,切断问题产品来源,并有效区分责任,从而为消费者提供安全农产品6-9。生成与识别系统的核心就是大大提高农产品的安全性,农产品质量和企业决策层的管理水平。2.国外研究现状国外发达国家的信息化建设起步较早，对食品安全的相关法律法规也早，并成熟于其他发展中国家。1997年，欧盟为了解决“疯牛病”问题，第一个提出在农牧业产品生产、加工及销售的各个环节及所使用的添加剂、饲料等方面要能够追溯和跟踪。国外不仅从相关法律法规上保证食品的安全，在技术层面也进行了大量卓有成效的实践和探索。欧盟的食品溯源系统从技术到实施都较为领先。欧盟各国普遍采用 EAN/UCC 系统来开展食品安全的追溯，由国家数据库对生产的农产品来标识管理和注册登记，实现食品的质量安全追溯。1998年9月由爱尔兰建立的牛运动监测系统(Cattle Movement Monitoring System,CMMS)开始正式启用,这是该国农业、渔业、食品部门(Department for Agriculture,Fisheries and Food, DAFF)用于记录牛的出生、运动和死亡的数据库。这个系统从2000年1月1日开始处理所收集的关于牛的所有数据。这个系统通过多条途径得到记录信息。C. Shanahana等人8认为虽然CMMS是一个综合的系统,但是还有许多地方需要改进。Golan等人9就建议溯源系统应该突出广度、深度和精度。广度就是信息记录的数量,深度是系统可以向后或者向前追溯多少信息,而精度则是系统中能够记录某种产品的整个流通过程中环节的多少10-11。3.国内研究现状王立方等12比较了不同类型的畜体标识,在此基础上,明确阐述了家畜和畜产品可追溯系统的功能结构。白云峰等13运用批次编码技术、现代网络信息技术,构建了肉鸡安全生产质量监控可追溯系统,实现了肉鸡生产、加工等信息的集成管理申光晶在分析整个牛肉生产的基础上,通过采用“RFID+维条码”技术,建立牛肉可追溯系统。其编码思想对本文有借鉴作用。杨亮等14釆用一维条码技术,研究了猪肉可追溯系统中屠宰环节的设计与实现。杨信廷等15釆用一维码,利用地理坐标对产品进行编码,并进行加密处理,利用数据库、网络、和生产预警等技术,开发出蔬菜质量安全追溯系统,实现了生产企业端的生产前中后管理、生产预警、条码打印、统计分析、短信发送以及消费者终端的质量安全追溯、质量安全反馈、健康指导等功能。付骁等16在调研蔬菜生产流程的基础上,采用一维追溯编码,构建了基于Web的蔬菜质量安全可追溯系统。李笑17采用一维追溯编码,研究和设计了有机蔬菜质量安全追溯管理系统。参考文献1 黄海龙,蒋平安,张霞等.基于 Web 的农产品追溯系统的设计与开发J.新疆农业科学,2010,47(9):1832-1836.2 Quality management systems Fundamentals and vocabularyS. Third Edition. Switzerland. ISO9001 . 2005：1-5.3 魏益民,郭波莉,魏帅等.食品溯源及确证技术C. 2010 第三届国际食品安全高峰论坛论文集.2010:10-12.4 邓国取.国内外农产品质量安全管理现状研究J.河南农业科学.2003,4：12-15.5 周振命，郭望山，王雅春等. 借鉴澳大利亚牛肉追溯建设经验推动我国牛肉追溯系统建设J. 中国畜牧杂志. 2007, 43(21): 62-656 孙明燕. 鸡肉冷链可追溯系统研究D.北京交通大学.20097陈华.食品质量溯源系统的现状及发展建议J.湖南农业科学,2010,(21):87-898陈文迪. 面向质量溯源的农产品管理系统设计与实现D.中山大学.20129赵岩,吴莉宇,王强等.我国农产品质量安全追溯系统的建立研究J.现代农业科技,2009,(18)8C. Shanahana, B. Kernanb, G Ayalewa,etc. A framework for beef traceability from farm to slaughter using global standards:An Irish perspectiveJ. Computers and Electronics in Agriculture 66,2009:62-699Golan E, Krissof B, Kuchler F,etc. Traceability in the US Food Supply: Economic Theory and Industry StudiesJ. Agricultural Economic report no. Washington,2004,DC: economic research service of the United States Department of Agriculture.10McGrann J, Wiseman H. Animal traceability across national frontiers in the European UnionJ. Rev.Sci. Technol. Off. Int. Epiz. 2001,20 (2), 406-412.11Schwagele F, 2005. Traceability from a European perspective. Meat Sci. 71,167-173.12王立方,陆昌华,谢菊芳等.家畜和备产品可追溯系统研究进展J.农业学报,2005,21(7):68-17413白云峰,陆昌华,李龙柏.备产品安全的可追溯管理J.食品科学,2005,26(8):473-47714白云峰,陆吕华,李龙柏匁.肉鸡安全生产质呆监控可追溯系统的设计J.江苏农业学报,2005,21(4):326-33015杨信廷,钱建平,张正等.基于地理坐标和多重加密的农产品追溯编码设计J.农业工程学报.2009,25(7):131-13516付骁,傅泽田,张领先等.基丁- Web的蔬菜质量安全可追溯系统J.计算机工程与设计,2009,30(1):85-8717李笑,徐志福.有机蔬菜质呈安全追溯管理系统的研究勾设计J.浙江农业科学,2009.(3):616-618毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 1.拟解决的问题本项研究试图利用二维条形码技术，构建农产品生成与识别系统，其主要需要解决的问题包括：二维码的生成和二维码的识别。二维码的生成可以基于Winnows上的开发工具Netbeans开发实现，同时也可以在Android平台下开发。而二维码的识别主要是基于Android平台开发实现的，主要是运用AndroidSDK和Eclipse，但需要搭建对应的环境。2.拟采用的研究手段（1)二维码的生成主要设计是通过在电脑上开发一个Java程序来生成二维码。其开发环境主要包括有：开发工具 Netbeans优化工具 Photoshop开发语言 Java运行环境 Windows7测试环境 Windows7（2)二维码的识别和生成是在Android平台上的开发的，并使用EclipseIDE工具进行开发的。安装有ADT插件的EclipseIDE为后续搭建了很好的Android开发平台。识别的功能主要是基于摄像头实现的，虚拟机上是没有设置有摄像头的，这就需要有真机进行二维码的识别测试。其开发环境主要包括有：开发工具 Eclipse、Android SDK、测试机优化工具 Photoshop开发语言 Java运行环境 Android平台测试环境 Android平台（3）二维码的生成系统应能够支持多种形式内容的二维码生成。所以先选择要生成的类型，当选择类型以后，系统将转入到多选该类型的生成界面给用户，用户将相应的信息填写完成，点击生成二维码，会跳转到生成界面，显示生成的二维码。（4）二维码的识别主要是通过对摄像头的调用，启用多线程，对摄像头进行快速的回调应用，当一次回调的图像没有识别出来就进行下一次的回调，直到识别出二维码为止。同时由于对与二维码的大小不同，显示的模糊度不同等等原因，会使摄像头不能很好的采集图像，在这里要使摄像头能够进行自动对焦，从而使识别更快的实现。当识别完成以后就对用户进行提醒，对手机进行震动和播放声音，播放完成，显示识别出来的结果。毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 指导教师意见：1对“文献综述”的评语：文献综述内容详尽，叙述较为合理，前后逻辑较为严谨。基本符合开题要求。 2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：从开题报告可以看出文章的深度较深、广度较广，工作量适中，可以预见若能按照指导老师的要求，并且能认真对待毕业设计，该生能够较好的完成文献综述内容翔实，格式基本符合开题报告格式。 3.是否同意开题： 同意 不同意 指导教师： 2015 年 12 月 26 日所在专业审查意见：同意 负责人： 2016 年 04 月 22 日说明：要求学生结合毕业设计（论文）课题参阅一篇以上的外文资料，并翻译至少一万印刷符（或译出3千汉字）以上的译文。译文原则上要求打印（如手写，一律用400字方格稿纸书写），连同学校提供的统一封面及英文原文装订，于毕业设计（论文）工作开始后2周内完成，作为成绩考核的一部分。Design of Tropical Fruit Quality Safety Traceability System Based on2-Dimensional Bar Code in Manufacturing EnvironmentSource: Applied Mechanics and MaterialsAbstract:In order to realize the tropical fruit quality safety traceability, the paper proposes that using two-dimensional bar code (QR Code) technology constructs the tropical fruit quality safety traceability system. On the basis of the study of the two-dimensional bar code (QR Code) technology in Manufacturing Environment, author analyzes the elements involved of tropical fruit production and circulation, uses HACCP, FMECA and other technical methods, puts forward the key elements of the quality and safety of tropical fruit, uses country and industry relevant coding standard, and constructs tropical fruit quality safety traceability system based on two dimensional bar code (QR Code). Application shows that the tropical fruit companies or production bases by using the system improve the tropical fruit production safety management level, realize the tropical fruit quality safety traceability, promote tropical fruit industrialization and standardization management.Introduction“Food and safety come as the first.” To concern the food safety is to concern the future of human. Traceability system, as an effective way to control the quality safety of agricultural products, is paid more and more attention. In 1997, the food traceability system was first built to cope with BSE in Europe. In June of 2002, Canadian Federal Government formulated “Canadian Brand Strategy” 1.In 2002, the United States issued Bioterrorism Preparedness Act. Japanese Government has passed legislation. Australia has implemented NLIS. In China, multiple demonstration pilot projects have been carried out in the traceability system of agricultural products safety and its construction 2. In this paper which centers on the production and circulation of tropical fruits, it, based on QR Code, constructs the traceability system of the quality safety of tropical fruits, which realizes the tropical fruit quality safety traceability from “the farmland to the table” 3.Introduction of QR CodeIntroduction of 2-Dimensional Bar Code 2-dimensional bar code is an representation of data symbol recorded regularly on the black-and-white graph of plain distribution with certain given geometric figure; while writing the code, several geometrical bodies corresponding to the binary system are adopted to represent the written and numerical data which are automatically processed through the automatic recognition of the image input device or the optical scanner 4.The technology of 2-dimensional bar code is acknowledged by more and more people. Common code systems are as follows: PDF417 Code, Data Matrix Code, Maxi Code Code, Aztec Code, QR Code and Code49. Due to the difference in the constitution principles, structure and shape, these codes can be divided into three types:2D Stacked Bar code The encoding principle of 2D stacked bar code is to realize therepresentation of information by piling the one-dimensional bar code which is shortened throughthe row height in two or more lines as required 5.2D Matrix Bar code 2D matrix bar code is encoded through different distributions of black and white pixels in the space of matrices. The black and white spots respectively represent “1” and “0”of the binary system in the location of the matrix elements. The permutation and combination of black and white spots determines the meaning of the matrix code 6.Post Code It is encoded through bars of different length, mainly used for mail coding.Commonpost codes include Post net and BPO-State.Features of QR CodeQR Code (Quick Response Code) is called Quick Response Code which, apart from common features with other Two-dimensional bar codes, has the following features:(1) Reading at ultra-fast speed;(2) Reading all-round;(3) Representing Chinese characters efficiently;(4) The symbolic structure of QR Code is shown as in fig. 1 and fig. 2.Comparison between QR Code and Other Automatic Identification TechnologyThanks to remarkable advantages of 2-dimensional code, it has stronger market competitiveness (see Table 1).Designs of Overall Structure and Function of the SystemOverall Structure of the System In this paper, by centering on the tropical fruit production and circulation and adopting HACCP, FMECA and other technical methods, a tropical fruit quality safety traceability system is constructed based on 2-dimensional bar code (QR Code)Design of the System Function In this system, B/S architecture is adopted in the design of the system (see Fig .4).Design of the Traceability Based on 2-Dimensional CodeConfirmation of Encoding Targets Based on elements involved in the production and circulation (see Fig .5) of tropical fruits as well as the QR management of the tropical farm production, elements, including the producer, the producing area, the date of picking, the product category and the date of packaging, are regarded as the encoding targets in this paper 7.Design of the Structure of the Circulation Code Based on the amount of information required for the identification of agricultural products and by adopting application identifiers provided in the Application Identifier of EANUCC System of GB/T169862003, the application identifier of the circulation code is determined in accordance with the above coding targets confirmed 8.Computing Method of Check Code The check code mentioned above is calculated by the method. Used in the standard check code of EANUCC data structure in the Appendix B of the Application Identifier of EANUCC System of GB/T169862003.The Design of the Encryption Algorithm According to the Appendix B in the Guidelines of the Traceability Code of Agricultural Products of NY/T 14312007, the traceability code of agricultural products is generated through the encryption algorithm of the production body code the product code, the code of the place of origin and the code of the product batch that are extracted from the circulation code of the agricultural products. Therefore, it comes up with the idea that the traceability coding can be made to enterprises with the organization code only while designing the encryption algorithm (see Fig .6) 10.Design of 2-dimensional QR Code Based on the circulation code of tropical fruits, the 2-dimensional retrospective coding of tropical fruits, in line with the information on the label of QR Code, is finally generated through the encryption algorithm with the intellectual property.Development and Implementation Effect of the SystemDevelopment Platform of the System In the system, Windows XP is the operating system platform for clients while Windows Server 2003 Enterprise, SQL Server 2008 and ASP, Photoshop Cs8, DreamWeaverCs3 are respectively the background operation system and the data base management system as well as the development tools of the system website. Traceability and tracking of tropical fruits, through the interactive Web application program, are achieved by gathering and processing information with HTML form.Design of Database Below database table can be constructed according to the production and circulation of tropical fruits.Three-tier Architecture of the System This system adopts the three-tier architecture which isbased on B/S structure (see Fig .7).Implementation Effect of the System Currently, the system is on trial in several manufacturing enterprises or bases in Hainan, which receives a good effect.Discussion and ConclusionIn this paper, by using two-dimensional bar code (QR Code) technology, it constructs the tropical fruit quality safety traceability system and independently develops the encryption algorithm of the retrospective coding with the intellectual property. By making research on QR Code technology in this paper, the tropical fruit quality safety traceability system is developed and, in addition, the application testing is made in several manufacturing enterprises or bases in Hainan.Fund program: Funding of the Basic Scientific Research (No.1630012012019) of Public Scientific Research Institution of CATAS基于二维码的热带水果生产环境中质量安全可追溯系统设计摘自：应用力学与材料摘要：为了实现热带水果质量安全的可追溯性,提出了一种使用二维条形码(二维码)技术构建的热带水果质量安全可追溯的系统。在对生产环境中二维条形码(二维码)技术进行深入研究的基础上,通过采用HACCP、FMECA和其他方法分析了热带水果生产和流通的相关元素,提出了影响热带水果的质量和安全的关键环节。同时，在国家和行业相关的编码标准的指导下，基于二维条形码(二维码)建立了热带水果质量安全可追溯系统。通过该系统的应用，热带水果生产公司和基地不但提高了生产安全管理的水平,实现了热带水果质量安全的可追溯性，而且还促进了热带水果的产业化和标准化管理。关键词:二维条形码、质量安全、生产环境0 前言食品安全是第一位的，关注食品安全就是关注人类的未来。可追溯系统作为一个控制农产品质量安全的有效方法，已引起越来越多人的关注。1997年,美国为了应对欧洲的疯牛病建立了最早的食品追溯系统。2002年6月,加拿大联邦政府制定“加拿大品牌战略”1。2002年,美国制定了农产品保护法，同年日本政府也通过了相应的食品安全立法，澳大利亚通过了NLIS。现代农业的高速发展一方面解决了人们生活中所需食品“量”的问题，给人们日常生活提供了丰富的食品供应，然而，另一方面现代农业生产和食品加工中化学药品大量使用以及环境卫生恶化等因素又让人们对食品的“质”的问题有所担忧。目前，中国在农产品安全可追溯系统领域已实现了多个试点项目的建设2。因此，农产品的安全问题已经不是个人、企业的问题，而已经上升为一个社会问题，且成为日益严重的一个社会问题。怎样看待农产品安全问题已经成为衡量民众生活质量、社会发展水平和国家制度建设的一个重要方面。本文以热带水果的生产和流通过程为研究对象,基于二维码实现了热带水果质量安全可追溯系统的建立,从而实现了“从农田到表”的热带水果质量安全追溯过程3。1 二维码简介二维条码是一种应用黑白图平均分布或使用某些给定的几何图形来定期记录信息的数据特征。在写代码过程中,自动识别输入设备或光学扫描仪常被作为几何机构或数值数据的采集系统4。二十世纪八十年代末出现了二维码，它利用某种特定的几何图形按照一定的规则在平面（二维方向）上分布的条、空相间的图形来记录数据符号信息，具有信息密度高、信息容量大、抗干扰能力强和纠错效果好等特点。二维条形码不仅能标识物品，而且能描述物品，它的信息存储量是一维条形码的几十倍到几百倍，降低了对网络和数据库的依赖，它的出现将会给条码的应用带来革命性的发展。根据二维条码的生成原理和机构形状，可将目前国际上使用的二维码大体可分为两类，一类是排列式二维条码（也称为堆叠式二维条码），另一类是矩阵式二维条码。目前，二维条形码技术被越来越多的人认知。通用代码系统主要包括有:PDF417码,数据矩阵代码,马克西代码,阿兹特克代码,二维码和Code49。由于组成原则、结构和形状的差异，这些代码可分为三种类型:（1）2 d堆叠式条形码2 d堆叠条形码的编码原则是通过堆积的一维条形码缩短所需的两行或更多行的行高，从而实现更多信息的表征5。（2）二维矩阵条形码二维矩阵条形码是通过不同分布的黑白像素空间的矩阵来实现编码的。黑白点分别代表“1”和“0”的系统矩阵元素。黑色和白色斑点的排列组合决定代码矩阵的意义6,它还有一个最大的优点就是能够有效的表示中国汉字和日本汉字，它用特定的数据压缩模式表示中国汉字和日本汉字，是所有二维条码中表示汉字效率最高的。（3）邮政编码邮件编码主要通过不同的编码长度来实现的。常见的邮政编码包括邮政网络和BPO-State。1.1 二维码的特点二维码又被称为快速响应代码,除了常见的特点以外还包括有：(1)超快速度的阅读;(2)全面的阅读;(3)能够有效的代表汉字的特征;常见的二维码象征性结构特征如图1和图2的所示。 图1 二维码 图2 二维码结构特征1.2 二维码和其它自动识别技术间的对比由于二维代码的显著优势,它具有较强的市场竞争力(如表1所示)。表1 其它自动识别技术二维码磁卡接触式IC卡无线射频识别信息载体纸磁存储芯片内存信息量大小大大读/写读读/写读/写读/写阅读方法光电转换磁电转换接口电路无线通信机密性好普通好好智能性否否是是抵抗环境污染能力强弱普通强抵抗干扰能力强弱普通普通读取距离0-0.5m接触接触0-2m使用寿命非常长短长长2系统总体结构和功能的设计2.1 系统的总体结构本文以热带水果生产和流通为研究对象，采用HACCP,FMECA和其他方法,基于二维条形码(二维码)建立了热带水果质量安全可追溯系统，其结构如图3所示。本系统框架结构主要分成生成和识别两大部分。识别功能主要就是对二维码和条形码的识别。主要就是通过手机的摄像头对二维码或者是条形码进行扫描，然后把把扫描到的二维码或者是条形码送到后台进行解析，如果解析成功后，就不再进行扫描。如果解析不成功，就会在进行扫描采集图像，在传到后台解析，直到能够识别图像为止。生成功能主要就是对二维码的生成。而生成这个功能可以在电脑上运行生成，也可以在手机上运行生成。二维码的生成主要支持名片、短信、文本、电子邮件及网络书签的生成。当用户选择好多要生成的对象时，就会把用户输入的信息送到后台，通过调用解析包，来生成还有相应信息的二维码。二维码的生成，支持多种形式内容的二维码生成。所以用户要先进行选择要生成的类型，当选择类型以后，系统将转入到多选该类型的生成界面给用户，用户将相应的信息填写完成，点击生成二维码，会跳转到生成界面，显示生成的二维码。二维码的识别主要是通过对摄像头的调用，启用多线程，对摄像头进行快速的回调应用，当一次回调的图像没有识别出来就进行下一次的回调，直到识别出二维码为止。同时由于对与二维码的大小不同，显示的模糊度不同等等原因，会使摄像头不能很好的采集图像，在这里要使摄像头能够进行自动对焦，从而使识别更快的实现。当识别完成以后就对用户进行提醒，对手机进行震动和播放声音，播放完成，显示识别出来的结果。图3 系统总体结构2.2系统功能的设计在本系统中,采用B / S体系设计系统结构(见图4)。农产品溯源系统是一个以数据为核心管理系统，主要涉及记录与跟踪产品生产过程中的主要信息，因此良好的可追溯系统离不开高质量的数据库设计。生产原料来源信息、生产过程操作信息、产品信息等等都需要数据库的支撑。因此，根据本系统的需求分析，按照数据库设计的步骤，经过详细的分析得出本系统的概念模型结构。图4 系统功能系统主要具有以下几点功能：用户登录功能：用户打开手机端软件后，通过输入服务器端产品测试管理系统已经分配好的用户名和密码，或者通过扫描加密的用户信息二维码标签进行登录，并进行相关功能的操作。二维码扫描功能：用户进入软件后，选择二维码扫描功能，会出现二维码扫描框，借助手机端摄像头，前后左右移动手机将二维码置于框内合适位置，等待几秒钟，方可弹出解码信息。二维码信息显示功能：用户在用二维码扫描了产品二维码后，弹出解码信息，在选择对话框中出现整体信息的大致内容，用户核对内容，若正确，则点击确定将信息显示在各个对应文本框中，以待下一步处理；反之，则取消。信息上传功能：用户查看各文本框中信息内容，经过添加与修改后，确认准确无误，则选择上传信息功能，将信息上传至服务器，待服务器端产品测试管理系统进行处理。信息查询功能：用户若想查看服务器端产品测试管理系统中相关产品信息数据，可以选择查询信息功能下的二维码查询，通过扫描二维码，与服务器端进行交互，下载所需信息到手机端软件，进行详细查看；也可运用查询功能下的产品编号查询，在手机端软件功能下文本框中输入产品编号，或者运用类别查询，通过选择产品类别，比如洗衣机类，与服务器端软件进行交互，下载后方可在手机端软件进行信息查看。信息缓存功能：用户上传的产品相关信息，按时间有效期在手机端进行缓存，方便用户查阅；近期从服务器端下载和上传过的产品基础数据也会在手机端进行缓存，即取即看，减少了用户再次下载的次数，方便查看历史记录。二维码生成与打印功能：用户进入二维码生成主页面，选择生成“产品信息”还是“用户信息”标签生成，通过各个界面对应的文本框组中输入用户信息或者产品基础数据信息，即可在新的页面生成二维码图像，并且可以预览打印二维码标签。产品测试管理系统功能：为后台管理系统部分功能模块和手机移动端上传、下载查询功能提供 WebService 接口，用于与服务器端数据库建立连接，并对数据库中数据表进行相关操作；后台管理系统负责进行基础数据的管理与维护，并可让用户在服务器端通过软件系统进行产品数据信息的查询。2.3 基于二维码的可追溯性设计确认编码目标为热带水果的生产和流通(见图5)以及QR热带农业生产的管理元素,包括生产者、生产区域,选择日期,包装的产品类别和日期7。图5 水果生产和流通2.4循环代码结构设计基于所需识别的农产品信息，采用GB / T 16986标准下 EANUCC系统应用程序所提供的标识符确定上述编码目标的信息8。2.5校验码的计算方法校验码的计算方法采用GB /T 16986 - 2003标准下EANUCC的系统中附录B的数据应用标识符。2.6
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