農(nóng)產(chǎn)品追溯編碼設(shè)計(jì)

1、農(nóng)產(chǎn)品追追溯編碼碼設(shè)計(jì)研究背景景 建立農(nóng)農(nóng)產(chǎn)品追追溯系統(tǒng)統(tǒng)，促進(jìn)進(jìn)中國(guó)農(nóng)農(nóng)產(chǎn)品安安全體系系搭建是是保障消消費(fèi)者食食用農(nóng)產(chǎn)產(chǎn)品安全全和提升升農(nóng)產(chǎn)品品競(jìng)爭(zhēng)力力的重要要手段。而統(tǒng)一一編碼是是實(shí)現(xiàn)農(nóng)農(nóng)產(chǎn)品追追溯系統(tǒng)統(tǒng)的基礎(chǔ)礎(chǔ)。關(guān)于于追溯碼碼編碼的的研究，國(guó)外多多采用EEAN.UCCC系統(tǒng)對(duì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品品的生產(chǎn)產(chǎn)過程進(jìn)進(jìn)行跟蹤蹤和溯源源，EAAN.UUCC系系統(tǒng)（全全球統(tǒng)一一標(biāo)識(shí)系系統(tǒng)）是是由國(guó)際際物品編編碼協(xié)會(huì)會(huì)和美國(guó)國(guó)統(tǒng)一代代碼委員員會(huì)共同同開發(fā)、管理和和維護(hù)的的全球統(tǒng)統(tǒng)一標(biāo)志志系統(tǒng)和和通用商商業(yè)語言言，已廣廣泛應(yīng)用用于工業(yè)業(yè)、商業(yè)業(yè)、運(yùn)輸輸業(yè)、物物流等領(lǐng)領(lǐng)域，其其編碼由由全球貿(mào)貿(mào)易項(xiàng)目目代碼（GTII

2、N）、屬性代代碼（如如批次、有效期期、保質(zhì)質(zhì)期等）、全球球位置碼碼（GLLN）、物流單單元標(biāo)識(shí)識(shí)代碼（SSCCC118）、儲(chǔ)運(yùn)單單元標(biāo)識(shí)識(shí)代碼（ITFF144）等構(gòu)構(gòu)成；歐歐盟等國(guó)國(guó)已采用用EANN.UCCC系統(tǒng)統(tǒng)成功對(duì)對(duì)牛肉、蔬菜等等開展了了食品跟跟蹤研究究。國(guó)內(nèi)內(nèi)在這方方面的研研究起步步較晚，但發(fā)展展較快，并取得得了一定定進(jìn)展。如中國(guó)國(guó)物品編編碼中心心參考國(guó)國(guó)際物品品編碼協(xié)協(xié)會(huì)出版版了牛牛肉產(chǎn)品品追溯指指南、生鮮鮮農(nóng)產(chǎn)品品追溯指指南和和EANN比利時(shí)時(shí)/盧森森堡20003年年版的EANN.UCCC規(guī)范范用于水水果、蔬蔬菜和馬馬鈴薯的的標(biāo)識(shí)與與追溯，并結(jié)結(jié)合中國(guó)國(guó)的實(shí)際際情況出出版了牛肉產(chǎn)產(chǎn)

3、品跟蹤蹤與追溯溯指南和水水果、蔬蔬菜跟蹤蹤與追溯溯指南等；中中國(guó)農(nóng)業(yè)業(yè)部于220022年頒布布了動(dòng)動(dòng)物免疫疫標(biāo)識(shí)管管理辦法法，規(guī)規(guī)定動(dòng)物物免疫標(biāo)標(biāo)識(shí)的編編碼、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)由農(nóng)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)統(tǒng)一設(shè)計(jì)計(jì)，編碼碼全國(guó)統(tǒng)統(tǒng)一，為為8位阿阿拉伯?dāng)?shù)數(shù)字，分分上下兩兩排，上上排6位位編碼為為免疫工工作所在在地，使使用本地地郵政編編碼，下下排2位位編碼為為防疫員員的編號(hào)號(hào)。除了了政府部部門出臺(tái)臺(tái)相關(guān)指指南和辦辦法外，一些學(xué)學(xué)者也對(duì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品品追溯碼碼的編碼碼進(jìn)行了了研究，提出了了相關(guān)設(shè)設(shè)計(jì)方案案。如楊楊信廷等等通過對(duì)對(duì)果蔬物物流情況況的分析析以及編編碼標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的研究究，采用用全球貿(mào)貿(mào)易代碼碼+產(chǎn)品品日期+產(chǎn)品產(chǎn)產(chǎn)地相結(jié)結(jié)合的

4、條條碼設(shè)計(jì)計(jì)方案，該研究究團(tuán)隊(duì)從從分析水水產(chǎn)養(yǎng)殖殖品的業(yè)業(yè)務(wù)流程程入手，提出了了一種產(chǎn)產(chǎn)品編碼碼與過程程編碼相相結(jié)合編編碼方法法，建立立了適用用于國(guó)情情同時(shí)又又符合國(guó)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的水產(chǎn)產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量量追溯編編碼方案案；Quu等在剖剖析蔬果果物流可可追溯地地理空間間特性基基礎(chǔ)上，采用位位置編碼碼+地塊塊編碼+生產(chǎn)日日期+生生產(chǎn)批次次+校驗(yàn)驗(yàn)碼的編編碼方式式設(shè)計(jì)追追溯碼，其中位位置編碼碼采用省省級(jí)、縣縣級(jí)、基基地代碼碼相結(jié)合合；鄧勛勛飛等對(duì)對(duì)種植區(qū)區(qū)域進(jìn)行行產(chǎn)地劃劃分，采采用以行行政區(qū)劃劃碼和地地塊編號(hào)號(hào)為主體體的方式式進(jìn)行統(tǒng)統(tǒng)一編碼碼。綜合合分析目目前已有有的農(nóng)產(chǎn)產(chǎn)品追溯溯碼編碼碼方式，存在著著

5、長(zhǎng)度較較長(zhǎng)、加加密較弱弱、所有有追溯信信息的獲獲取必須須依賴數(shù)數(shù)據(jù)庫、遇到質(zhì)質(zhì)量安全全問題不不能迅速速定位到到產(chǎn)品來來源地等等問題。本文正正是針對(duì)對(duì)上述問問題，采采用位置置碼、產(chǎn)產(chǎn)品碼、生產(chǎn)日日期碼、認(rèn)證類類型碼、多重校校驗(yàn)碼相相結(jié)合的的編碼方方式設(shè)計(jì)計(jì)農(nóng)產(chǎn)品品追溯碼碼，其中中位置碼碼以精確確到秒的的經(jīng)緯度度表示；考慮到到加密性性和編碼碼長(zhǎng)度，在滿足足追溯要要求和可可擴(kuò)展性性的前提提下，采采用編碼碼算法將將26位位編碼壓壓縮為220位編編碼。同同時(shí)可在在脫離數(shù)數(shù)據(jù)庫情情況下快快速定位位到企業(yè)業(yè)。編碼構(gòu)成成 追溯溯碼編碼碼除遵循循商品條條目編碼碼的基本本原則之之外，還還要考慮慮追溯信信息的全全面

6、性，也要盡盡量縮短短追溯碼碼的長(zhǎng)度度，這樣樣既是為為了條碼碼打印的的方便，也是為為了在使使用短信信方式追追溯查詢?cè)儠r(shí)盡量量占用較較少的字字符空間間，方便便用戶輸輸入；同同時(shí)為了了防止追追溯碼被被私自修修改，在在設(shè)計(jì)追追溯碼時(shí)時(shí)要采取取一定的的防偽和和加密技技術(shù)。本本編碼中中以批次次作為追追溯單元元，同一一批次是是指同一一責(zé)任主主體在同同一時(shí)間間內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)的同一一品種的的產(chǎn)品，考慮到到認(rèn)證類類型對(duì)農(nóng)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量安全全較重要要，因此此編碼一一般由產(chǎn)產(chǎn)地位置置碼、產(chǎn)產(chǎn)品碼、生產(chǎn)日日期碼、認(rèn)證類類型碼等等26 位數(shù)組組成。產(chǎn)地位置置碼 產(chǎn)產(chǎn)地位置置碼133位數(shù)字字，經(jīng)度度7位，緯度66位，可可精確到到秒

7、，其其中經(jīng)度度的度為為3位（L1LL2L3）、分為為2位（L4LL5）、秒為22位（LL6L7），緯度度的度、分、秒秒均為22位（LL8LL13）。產(chǎn)品碼 產(chǎn)品碼碼6位數(shù)數(shù)字，由由3部分分組成，其中類類別2位位（P11P2），名稱稱2位（P3PP4），從011499，包括括每個(gè)大大類下的的50種種類，采采用流水水自動(dòng)增增加的方方式編號(hào)號(hào)；品種種2位（P5PP6），從011999共999個(gè)品種種分類。以蔬菜菜為例，按其農(nóng)農(nóng)業(yè)生物物學(xué)的特特性作為為分類依依據(jù)，共共分為111類，即根菜菜類、白白菜類、綠葉蔬蔬菜、蔥蔥蒜類、茄果類類、瓜類類、豆類類、薯芋芋類、水水生蔬菜菜、多年年生蔬菜菜和食用用菌類，

8、而中國(guó)國(guó)栽培的的蔬菜有有一百多多種，其其中普遍遍栽培的的有400500種，蔬蔬菜相對(duì)對(duì)與其他他農(nóng)產(chǎn)品品又是屬屬于品種種較多的的，因此此采用此此產(chǎn)品編編碼能保保證在中中國(guó)農(nóng)產(chǎn)產(chǎn)品的多多樣性和和多品種種性的問問題下能能覆蓋絕絕大部分分農(nóng)產(chǎn)品品，即使使隨著生生物技術(shù)術(shù)發(fā)展，品種增增加，編編碼中也也有擴(kuò)展展備用的的。生產(chǎn)日期期碼 生生產(chǎn)日期期碼6位位數(shù)字，由3部部分組成成，其中中年2位位（YYY），編編號(hào)范圍圍為000500，實(shí)際際表示則則為20000年年到20050年年；月22位（MMM），編號(hào)范范圍為001112；日日2位（DD），日的的編號(hào)范范圍為001331。認(rèn)證類型型碼 認(rèn)認(rèn)證類型型碼1位位

9、數(shù)字（A），認(rèn)證類類型包括括無公害害認(rèn)證、綠色認(rèn)認(rèn)證、有有機(jī)認(rèn)證證及其他他認(rèn)證，分別編編碼為11、2、3、44。改進(jìn)的產(chǎn)產(chǎn)地位置置碼設(shè)計(jì)計(jì) 本編編碼的特特點(diǎn)是直直接用經(jīng)經(jīng)緯度表表示產(chǎn)地地位置，這樣便便于在農(nóng)農(nóng)產(chǎn)品發(fā)發(fā)生質(zhì)量量安全問問題時(shí)在在脫離中中心數(shù)據(jù)據(jù)庫的情情況下直直接定位位到產(chǎn)品品來源地地，以利利于在第第一時(shí)間間、第一一地點(diǎn)內(nèi)內(nèi)采取相相關(guān)措施施控制不不安全產(chǎn)產(chǎn)品的生生產(chǎn)和流流通。但但由于113 位位的經(jīng)緯緯度長(zhǎng)度度較長(zhǎng)，且直接接用經(jīng)緯緯度進(jìn)行行編碼也也不利于于防偽，因此對(duì)對(duì)產(chǎn)地位位置碼進(jìn)進(jìn)行改進(jìn)進(jìn)。對(duì)產(chǎn)產(chǎn)地碼的的改進(jìn)思思路如下下： 劃劃分區(qū)域域。中國(guó)國(guó)地理位位置的四四至點(diǎn)為為，最東東端東

10、經(jīng)經(jīng)1355230、最西西端東經(jīng)經(jīng)7340、最南南端北緯緯3552、最北端端北緯55333312-13，其中中經(jīng)度跨跨度約為為62、緯度度跨度約約為500。考考慮位長(zhǎng)長(zhǎng)和加密密的需要要，將經(jīng)經(jīng)度和緯緯度分別別用5 位表示示，由于于999999 秒可表表示的經(jīng)經(jīng)緯度跨跨度約為為27 度，因因此將經(jīng)經(jīng)度劃分分為3 個(gè)帶、將緯度度劃分為為2 個(gè)個(gè)帶，這這樣整個(gè)個(gè)中國(guó)地地圖被劃劃分為66 個(gè)區(qū)區(qū)域。 確定區(qū)區(qū)域。在在劃分出出6 個(gè)個(gè)區(qū)域的的基礎(chǔ)上上，進(jìn)行行編碼換換算前，先需要要確定某某生產(chǎn)基基地的坐坐標(biāo)屬于于哪個(gè)區(qū)區(qū)域，確確定區(qū)域域時(shí)參考考表3 的原則則；確定定農(nóng)產(chǎn)品品產(chǎn)地區(qū)區(qū)域后，查找其其對(duì)應(yīng)的的換

11、算數(shù)數(shù)值，如如果產(chǎn)地地區(qū)域?yàn)闉?，經(jīng)經(jīng)度減去去1100、緯度度減去228；如如果產(chǎn)地地區(qū)域?yàn)闉?，經(jīng)經(jīng)度減去去1100、緯度度為原值值；如果果產(chǎn)地區(qū)區(qū)域?yàn)?3，經(jīng)度度減去885、緯緯度減去去28；如果產(chǎn)產(chǎn)地區(qū)域域?yàn)?，經(jīng)度減減去855、緯度度為原值值；如果果產(chǎn)地區(qū)區(qū)域?yàn)?5，經(jīng)度度減去773、緯緯度減去去28；如果產(chǎn)產(chǎn)地區(qū)域域?yàn)?，經(jīng)度減減去733、緯度度為原值值。 編編碼換算算。根據(jù)據(jù)中產(chǎn)地地位置所所在的產(chǎn)產(chǎn)地區(qū)域域確定其其換算數(shù)數(shù)值，將將產(chǎn)地位位置的經(jīng)經(jīng)緯度減減去換算算數(shù)值，再進(jìn)行行相對(duì)位位置換算算，經(jīng)度度的換算算方法如如下：經(jīng)經(jīng)度的度度36600+經(jīng)的分分600+經(jīng)度度的秒，如此得得到的

12、數(shù)數(shù)值即為為相對(duì)位位置值，如果此此值不夠夠5 位位在得到到的數(shù)值值前面補(bǔ)補(bǔ)充0；緯度相相對(duì)位置置的計(jì)算算方法也也一樣。轉(zhuǎn)換后后的5 位經(jīng)度度相對(duì)位位置值加加5 位位緯度相相對(duì)位置置值即為為10 位改進(jìn)進(jìn)后的產(chǎn)產(chǎn)地位置置碼，而而對(duì)應(yīng)產(chǎn)產(chǎn)地區(qū)域域則為位位置標(biāo)識(shí)識(shí)碼?；诙嘀刂丶用艿牡淖匪荽a碼設(shè)計(jì) 在對(duì)產(chǎn)產(chǎn)地位置置碼進(jìn)行行改進(jìn)設(shè)設(shè)計(jì)的基基礎(chǔ)上，考慮到到碼長(zhǎng)和和防偽的的需要，還要對(duì)對(duì)生產(chǎn)日日期碼、產(chǎn)品碼碼及認(rèn)證證類型碼碼進(jìn)行壓壓縮和加加密。 生產(chǎn)日日期轉(zhuǎn)換換：生產(chǎn)產(chǎn)日期加加密是通通過劃分分相對(duì)時(shí)時(shí)間單元元的方法法實(shí)現(xiàn)的的，其具具體方法法為以220088 年11 月11 日為為基準(zhǔn)，到20018年年12

13、 月100 日為為一個(gè)大大周期，將其間間的時(shí)間間以9999 dd 為時(shí)時(shí)間間隔隔劃分為為4 個(gè)個(gè)子周期期，4 個(gè)子周周期的起起止范圍圍分別為為：20008 年1 月1 日到220100 年99 月226 日日、20010 年9 月277日到220100 年220133 年66 月221 日日、20013 年6 月222 日到到20116年33 月116 日日、20016 年3 月177 日220188 年112 月月10 日，這這樣就將將6 位位的日期期轉(zhuǎn)化為為3 位位的時(shí)間間間隔期期和1 位的時(shí)時(shí)間標(biāo)識(shí)識(shí)碼。如如20008 年年10 月200 日生生產(chǎn)的產(chǎn)產(chǎn)品，其其時(shí)間落落在第11 子周周期

14、（220088 年11 月11 日到到20110 年年9 月月26 日）內(nèi)內(nèi)，因此此其時(shí)間間標(biāo)志碼碼為1；而20008 年100 月220 日日與20008年年1 月月1 日日的差值值為2993 dd，因此此轉(zhuǎn)換后后的日期期碼為2293。由于中華人人民共和和國(guó)農(nóng)產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量量安全法法規(guī)定定，農(nóng)產(chǎn)產(chǎn)品生產(chǎn)產(chǎn)記錄保保存時(shí)間間為2 a，而而本編碼碼的時(shí)間間跨度為為10 a，因因此采用用本壓縮縮算法可可滿足對(duì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)量追追溯的要要求。 產(chǎn)品碼碼轉(zhuǎn)換：考慮到到目前常常用農(nóng)產(chǎn)產(chǎn)品的品品種要求求及編碼碼的可擴(kuò)擴(kuò)展性，將存在在冗余的的6 位位產(chǎn)品編編碼轉(zhuǎn)換換為流水水號(hào)的55 位產(chǎn)產(chǎn)品編碼碼，該編編碼根據(jù)據(jù)產(chǎn)

15、品先先后順序序生成的的，不足足5 位位的前面面補(bǔ)零。 驗(yàn)證證碼的生生成與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換：在在產(chǎn)地位位置碼、生產(chǎn)日日期碼的的轉(zhuǎn)換中中均存在在著標(biāo)識(shí)識(shí)位，其其中產(chǎn)地地位置碼碼的標(biāo)識(shí)識(shí)碼為116 的數(shù)字字、生產(chǎn)產(chǎn)日期碼碼的標(biāo)識(shí)識(shí)碼為114 的數(shù)字字，由于于這2 個(gè)標(biāo)識(shí)識(shí)碼的信信息關(guān)系系到產(chǎn)地地位置碼碼的區(qū)域域范圍及及生產(chǎn)日日期碼的的時(shí)間區(qū)區(qū)間，因因此將標(biāo)標(biāo)識(shí)碼與與產(chǎn)品認(rèn)認(rèn)證類型型一起組組成兩位位驗(yàn)證碼碼，這樣樣既利于于防偽也也可縮短短碼長(zhǎng)。驗(yàn)證碼碼的生成成規(guī)則如如下：將將位置標(biāo)標(biāo)識(shí)碼（166 的數(shù)數(shù)字）、生產(chǎn)日日期標(biāo)識(shí)識(shí)碼（114 的數(shù)字字）和認(rèn)認(rèn)證類型型碼（114 的數(shù)字字）進(jìn)行行排列組組合，共共有966

16、 種組組合。產(chǎn)品追溯溯 將追追溯碼反反演算法法用計(jì)算算機(jī)語言言設(shè)計(jì)為為一個(gè)動(dòng)動(dòng)態(tài)鏈接接庫，其其具體反反演流程程為：提提取200 位的的追溯碼碼，分離離出第119、220 位位，根據(jù)據(jù)其值得得到位置置標(biāo)識(shí)碼碼、生產(chǎn)產(chǎn)日期標(biāo)標(biāo)識(shí)碼和和認(rèn)證類類型碼的的驗(yàn)證碼碼組合； 提取取編碼中中的前110 位位，其中中前5 位為經(jīng)經(jīng)度相對(duì)對(duì)值，后后5 位位為緯度度相對(duì)值值，將55 位相相對(duì)值換換算為度度、分、秒； 根據(jù)第第1 步步得到的的位置標(biāo)標(biāo)識(shí)碼得得到經(jīng)緯緯度換算算數(shù)值，并將第第2 步步得到的的值加到到經(jīng)緯度度換算數(shù)數(shù)值上，即得產(chǎn)產(chǎn)地位置置； 與與位置反反演類似似，可根根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)日期標(biāo)標(biāo)識(shí)碼和和追溯碼碼中的第

17、第1618 位的時(shí)時(shí)間相對(duì)對(duì)值反演演出生產(chǎn)產(chǎn)日期； 可根根據(jù)認(rèn)證證類型碼碼反演出出認(rèn)證類類型。由由于反演演算法和和相關(guān)數(shù)數(shù)值作為為方法和和參數(shù)被被設(shè)計(jì)成成一個(gè)動(dòng)動(dòng)態(tài)鏈接接庫，任任何程序序只要引引用此動(dòng)動(dòng)態(tài)鏈接接庫即可可將符合合本編碼碼設(shè)計(jì)的的產(chǎn)品追追溯出相相關(guān)信息息；在脫脫離數(shù)據(jù)據(jù)庫的情情況下，也可通通過上述述反演流流程得到到產(chǎn)地位位置、生生產(chǎn)日期期、認(rèn)證證類型等等重要信信息。 本文采采用經(jīng)緯緯度地理理坐標(biāo)作作為追溯溯碼中的的產(chǎn)地位位置碼部部分，并并根據(jù)中中國(guó)經(jīng)緯緯度坐標(biāo)標(biāo)的跨度度特點(diǎn)將將中國(guó)劃劃分為66 大區(qū)區(qū)域，通通過編碼碼換算將將13 位的經(jīng)經(jīng)緯度地地理坐標(biāo)標(biāo)位置碼碼轉(zhuǎn)換為為10 位的相相對(duì)產(chǎn)地地位置碼碼和1 位位置置標(biāo)識(shí)碼碼，這樣樣既在保保證實(shí)用用和可擴(kuò)擴(kuò)展的條條件下縮縮短了碼碼長(zhǎng)，也也起到了了加密的的功能。分別對(duì)對(duì)生產(chǎn)日日期碼、產(chǎn)品碼碼進(jìn)行轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換后的的生產(chǎn)日日期碼變變?yōu)? 位