基于3G技术的生猪及其产品溯源移动系统的开发

1基于3G技术的生猪及其产品溯源移动系统的开发1熊本海，罗清尧，杨亮，潘佳一（中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，北京100193动物营养学国家重点实验室中国饲料数据库情报网中心）摘要：针对我国规模化养猪场及散养户目前建立养殖电子档案存在的不灵活性及效率较低等技术问题，本研究采用新一代PDA或智能手机作为开发平台，以.Net2005为开发语言，以SQLServer2005CE为数据库，以TD-SCDMA无线宽带通信与Internet的融合为数据传输技术，提出了生猪养殖过程移动数据采集的数据规范，研制了适用于集生猪养殖档案建立及猪肉产品质量溯源的移动系统。系统运行表明：构建的移动系统可实现对猪只耳标的佩戴、免疫事件、饲料及兽药使用及监督抽检数据的移动采集与无线网络传输，实现了对生猪养殖过程电子档案建立及产品质量安全数据的深度查询。开发的系统既是对规模化养猪场通过桌面系统建立养殖档案的补足与完善，又是猪只散养户建立养殖电子档案的有效方案。此外，该系统为官方兽医提供了一种便捷的移动监管工具执行监管工作。研究进一步指出，随着TD-SCDMA技术的普及及通信资费下降，该系统在构建我国猪肉质量安全可追溯体系方面具有广阔的应用前景。关键词：智能PDA；3G；生猪；养殖档案；质量溯源Developmentonmobiletraceabilitysystemoffeedingprocessandqualitysafetyofpigsbasedon3GtechnologyBen-haiXiong，Qing-yaoLuo，LiangYang，Jia-yiPanInstituteofAnimalScience,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100193SatteKeyLaboratoryofAnimalNutrition，ChineseFeedstuffDatabaseInformationCenterAbstract：Inviewofexistednotflexibilityandlowefficiencyinestabilshingfeedingfileoflarge-scalefarmsorfarmerfarmsofpigs，byadoptingintelligentPDAormobilephoneasapplicationplatform,combiningwith.Net2005languageandSQLServer2005CEdatabaseaswellasTD-SCDMAwirelesswidebandcomunicationlinkingInternetasdatatransmissionmethod，thisstudysuggesteddatacriterionsonfeedingprocessinformationcoleectionofpigs，anddevelopedamobilePDAorphonesystemtotrackswinefeedingprocessdata,suchasoperatorsandmaininputs,andtotraceporkqualitysafety.Therunningofthesystemshowsthatitrealizedallkindsofdatacollectingandwirelesssubmissionincludingeartagwearingandmovements,immunityevents,feedsandveterinarydrugsusedaswellascasualinspecationdata，andalsoachievedremotedatamaintainingforpig’sfeedingfilesanddeepnessinquirytoporkquality.Thesystemnotonlymakesupadeficiencyfromtabledatarecordingsystemforfeedingfilesettingofalarge-scaleswinefarm,butalsoisakindofeffectivesolutionforfarmerfarmtosetupswinefeedingfiles.Furthermore,thesystemisakindofmobileandconvenientsupervisingtooltoserviceofficialveterinaiantocarryouttheirwork.Finally,withtheTD-SCDMAtechnologyprevalenceandcomunicationfeedecrease,thesystemwilltakepartinaimportantroleinconstrutingChineseporkqualitysafetytraceabilitysystem.Keywords：IntelligentPDA，the3thgeneration，Livepigs，Feedingfiles，Qualitytraceability1基金项目：动物营养学重点实验室自主研究课题2004DA125184G1107；科技成果转化课题2011GB23260020。21前言自从1986年英国发生疯牛病以来，疯牛病、高致病性禽流感等人畜共患病，苏丹红、三聚氰胺、瘦肉精等滥用化学物质甚至激素等食品质量安全事件时有发生，食品安全问题引起了人们的广泛关注[1]。尤其是2011年3月15日通过央视曝光的双汇“瘦肉精”事件[2]，再一次凸显了食品安全问题的巨大隐患，表明如何通过技术手段对产品质量进行监管与追溯的重要性。早在本世纪初，一些发达国家和地区凭借在科技、管理、环保等方面的优势，设置了技术法规、标准、合格评定程序等为主要内容的壁垒，对我国外贸出口，特别是畜产品出口设置了新的“门槛”。欧盟通过立法((EC)No178/2002)规定，从2002年1月1日起，所有店内销售的产品必须具有可追溯标签，其必须包含出生国别、育肥国别、与牛肉关联的其他畜体的引用数码标识、屠宰国别以及屠宰厂标识、分割包装国别以及分割厂的批准号和是否是欧盟成员国生产等重要信息。加拿大最早于2001年在魁北克省，针对牛、羊和猪的个体识别、动物移动和源起地等信息开展了溯源架构体系的建设，并于2003年产生了第一版的农业食架构体系的建设，并于2003年产生了第一版的农业食品溯源的数据标准即Can-Trance标准，其后依据EAN.UCC的物流信息标识与条码追溯系统，于2006年发布了第二版Can-Trance标准。该标准针对在加拿大境内的所有食品，但标准的执行不是强制的。在美国，在2002年执行的生物入侵行动框架下，凡是在美国销售的食品(本国的和进口的)必须在美国食物及药品管理局(FDA)登记。进口商和加工者有义务记录他们的中间供应商和买方的咨询至少两年，而且必须能复制这些记录接受FDA的调查。其后于2007年，FDA又宣布了食品保护计划(FPP)，其功能也是为了改善食品的安全，加强食品加工及流通过程中的可追溯性[3,4,5]。我国对动物产品质量的溯源体系首先源于农业部2002年开始实施的动物免疫标识制度[3]，继2005年《畜牧法》出台后，农业部颁布了《畜禽标识和养殖档案管理办法》[6]，并从2006年7月1日开始实施。该办法主要针对家畜养殖环节的标识及养殖档案的建立提出了具体的规范。之后，中国国务院于2008年5月25日发布了《生猪屠宰管理条件》[7]，并于2008年8月1日开始实施。该条例主要为商务部门依法监管生猪的屠宰环节提供了法律依据，为老百姓提供放心肉提供法律保证。“3G”(3rd-generation)是第三代移动通信技术的简称，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。其代表特征是提供高速数据业务，能将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。其中的一种标准为TD-SCDMA技术，是由中国第一次提出并在此无线传输技术（RTT）的基础上与国际合作，完成了TD－SCDMA标准，成为CDMATDD标准的一员的[8]。3G与2G的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升，也考虑与已有第二代系统的良好兼容性。3G在理论上的数据传输速率可达2Mbps以上，但2G最多达到100kbps。利用无线3G通讯网络数据传输性能及与国际互联网系统的融合特点，为拓展生猪及其产品生产的安全监管与跟踪及质量的溯源无疑提供了新的技术手段。本研究试图利用3G通讯技术及PDA或手机智能系统，建立生猪养殖环节主要投入品的移动数据采集及传输系统，以及面向政府监管与溯源查询的移动终端，为全面探索我国不同生猪饲养模式及网络通讯环境下的跟踪及溯源解决方案提供技术贮备。2材料与方法2.1研究对象本研究以生猪规模化养殖场或散养户为研究模型，以生猪个体及终端产品为研究对象，研究生猪养殖环节数据采集及终端产品的溯源查询的实现方案。2.2猪只个体编码与耳标依据农业部“管理办法”规定，猪只必须取得惟一的标识编码，标识编码由15位数字组成，其中，第一位数3字代表家畜的类别，如1代表猪。接着的6位数字代表养殖场或散养户所在县市区域的行政区划代码且服从GBT2260-1999[9]；从第8~15位共8位代表在同一行政区域内同一畜种如猪种的出栏顺序号。2.3生猪养殖环节的数据标准在养殖环节，需要采集的信息包括责任主体信息即养殖场或养殖户基本信息、生猪个体标识信息、免疫信息、主要投入品如饲料及兽药的使用信息，以及由执法机构实施监督与检测的数据信息，如对瘦肉精等违禁物质的检测结果等。限于篇幅，本文仅列出责任主体（表1）、生猪个体标识（表2）、疫苗使用（表3）及监督检测的数据标准（表4）。依据提出的数据标准，为开发养殖环节的移动数据采集提供规范。表1养殖场基本信息Tab1basedataforfarm属性名称属性命名类型长度空否？畜主编码FARM_ID字符串20否畜主FARM_NAME字符串50场类型FARM_TYPE字符串10经营地址FARM_ADDR字符串100法人代表LEGAL_PERSON字符串20备案日期RECORD_DATE日期型8通讯地址ADDR字符串100邮政编码POSTAL_CODE字符串6联系电话TEL字符串20传真FAX字符串20表2生猪个体信息Tab.2Individualdataforswine属性名称属性命名类型长度空否？畜主FARM_NAME字符串50否畜种BREED_TYPE字符串20否生产圈号PEN_No数值型10用途PURPOSE字符串10耳标数EAG_No数值型2所属县市REGION字符串40否生猪耳标PIG_ID字符串15购入日期BUY_DATE日期型8备注NOTE字符串50表3疫苗使用信息Tab.3Dataofvaccineused属性名称属性命名类型长度空否?生猪耳标PIG_ID字符串15否疫苗名称VACCINE_NAME字符串50否疫苗来源VACCINE_SOURCE字符串50疫苗批号VACCINE_BATCH字符串50免疫方法IMMUN_METHOD字符串50免疫时间IMMUN_DATE日期型8免疫时间IMMUN_DATE日期型8免疫人员IMMUN_PERSON字符串10备注NOTE字符串50表4监督监测信息Tab.4dataofsuperviseandtest属性名称属性命名类型长度空否?生猪耳标PIG_ID字符串15否检验编码CHECH_ID字符串20检验项目CHECH_ITEM字符串30否4检验方法CHECH_METHOD字符串20检验结果CHECH_RESULT字符串10否检验日期CHECK_DATE日期20检验单位CHECK_UNIT字符串50检验人员CHECH_PERSON字符串20备注NOTE字符串502.4移动数据记录系统的开发环境系统开发平台采用MicrosoftVisualStudio开发环境，利用windowsmobile6.0