近年來隨著信息技術和互聯(lián)網飛速發(fā)展,大數(shù)據(jù)(Big-Data)概念的興起為我們提供一種新的看待世界的方法。各行業(yè)根據(jù)自身特點發(fā)展了智能交通云、物流云、智慧旅游云等,本文闡述了“食品安全云”在云技術上的應用與實踐,以及在互聯(lián)網的應用,把食品安全領域監(jiān)管的非結構化數(shù)據(jù)與檢測機構結構化數(shù)據(jù)、小樣本、分散式的碎片化數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)挖掘,通過數(shù)據(jù)收集、儲存、分析和傳播的方式進行構建。
國內外食品安全信息化、智能化及數(shù)據(jù)挖掘應用食品安全測試信息系統(tǒng)。21世紀國外已出現(xiàn)采用Internet和web技術的LIMs。目前國內外比較具權威性的LIMs由美國ThermoFisherScientific 和德國的SAP 工商出品,這類LIMS基于web技術,可實現(xiàn)查詢和追蹤過程的供應鏈。然而,該管理系統(tǒng)并不適合我國檢測機構實驗室的體系流程,成本巨大。它主要針對規(guī)?;?、集團化的企業(yè),檢測機構及中小企業(yè)無法使用。這些傳統(tǒng)的LIMs 依舊停留在Web 時代,無法滿足云時代公眾的更多服務需求。
食品安全智能終端技術。目前國外涉及食品安全知識的智能終端主要有英國的food standard agency,向消費者提供餐廳、超市、食品商店等衛(wèi)生評級信息,幫助消費者選購安全放心的食品。Food safety app 主要面向餐飲業(yè)經營管理者,提高工作效率,確保工作流程的合規(guī)性。國外目前并沒有像食品安全智能終端應用這樣的基于云端檢測報告的食品二維碼掃描檢測智能終端。
國內有部分軟件或網站具有食品安全智能終端的部分功能,例如“我查查”手機客戶端,具有通過掃描食品包裝盒上條形碼,進而閱讀質量技術監(jiān)督局等官方發(fā)布的食品成分信息的功能。該手機客戶端與云平臺的主要差異在于,“我查查”沒有核心的食品安全數(shù)據(jù)庫與標準云支撐,因此提供檢索的食品數(shù)量有限,且消費者不能很好的了解食品成分代表的營養(yǎng)學意義,提供的信息對于消費者來說,沒有經過云計算的處理,信息量有限,參考價值較小;消費者也不能和食品生產企業(yè)形成直接的互動。
食品安全大數(shù)據(jù)挖掘行業(yè)應用。目前大數(shù)據(jù)挖掘已成功運用到國內外金融、醫(yī)療健康領域,但是應用在食品行業(yè)的大數(shù)據(jù)挖掘十分欠缺。由于國內食品安全檢測行業(yè)不能形成完整的食品檢驗信息化體系,存在數(shù)據(jù)孤島的信息化模式,存在數(shù)據(jù)支撐不足,可靠性不佳等問題都直接影響了數(shù)據(jù)挖掘及分析的結果,有效的數(shù)據(jù)挖掘與分析結果才能為決策提供支撐。而云平臺的出現(xiàn),無論是在數(shù)據(jù)量上、形式上,還是在技術手段上,為大數(shù)據(jù)挖掘與分析在食品業(yè)的應用提供了新的契機。
食品安全云的核心技術
測試管理信息技術。食品安全信息傳遞過程中最重要的是食品質量信息,而食品質量信息的數(shù)據(jù)來源的存在多樣性、復雜性、碎片化特征,在質量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的技術上需要針對不同的用戶群體研發(fā)相應的產品,由于食品質量檢測自身具有專業(yè)性和復雜性,針對不同的用戶開發(fā)基于云服務的測試管理系列軟件。支持由面向個人客戶的定制開發(fā)轉變?yōu)槊嫦蛉后w客戶的通用系統(tǒng)研發(fā),實現(xiàn)系統(tǒng)表單和流程的自定義功能,推進先進信息化手段收集海量測試數(shù)據(jù),保證數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一規(guī)范。設計時按照企業(yè)食品加工及檢測工藝流程、自有檢測能力、信息化能力的不同,調試開發(fā)測試管理信息系統(tǒng)的多個版本,即針對中小食品企業(yè)的普通版、針對流通經銷商超市的商超快捷版、針對大型食品企業(yè)的定制版、針對大中型綜合專業(yè)檢測機構的專業(yè)版等。
食品安全知識管理技術。通過數(shù)據(jù)挖掘技術,分析提取食品安全標準、法規(guī)、條例中的信息數(shù)據(jù),使非結構化的標準知識轉變?yōu)榻Y構化;發(fā)揮專家智力支持,構建及時有效、完整準確、可跨平臺操作的食品安全云平臺知識管理系統(tǒng),通過建立食品安全標準法規(guī)、專家知識、學術社區(qū)等方面知識庫,方便快捷為政府管理部門、食品企業(yè)、經銷商、超市、檢測機構、消費者不同用戶主體提供在線應用服務,為食品安全信息咨詢、分析評估、消費者食品安全知識科普提供數(shù)據(jù)支撐,同時解決監(jiān)管科學性,有效建立食品生產企業(yè)與消費者間的溝通渠道,正確引導消費。
食品安全監(jiān)管信息技術。根據(jù)食品安全生產、流通、餐飲環(huán)節(jié)監(jiān)管需求開發(fā)基于云服務的監(jiān)管服務應用系統(tǒng),如電子追溯系統(tǒng)、投訴舉報一體化平臺、安全風險監(jiān)測分析系統(tǒng)、輿情分析與應急指揮平臺等,提供許可、量化分級、檢驗檢測、監(jiān)督意見、專項整治、信用檔案、示范創(chuàng)建、從業(yè)人員培訓、風險監(jiān)測預警、監(jiān)督執(zhí)法、食品安全知識、食品中毒管理、黑名單制度、投訴舉報等功能。
食品安全云的技術路線方法探索
食品安全云的技術路線。食品安全云是為公眾提供信息、產品和服務。通過各方有效手段,收集企業(yè)自檢與送檢、政府監(jiān)督抽查數(shù)據(jù),搜集國內外標準、知識及專家論壇信息,開發(fā)電子追溯系統(tǒng)、安全監(jiān)管平臺等。食品安全云的主要產品測試信息管理系統(tǒng)、食品安全知識管理系統(tǒng)、食品安全監(jiān)管系統(tǒng)和終端應用。通過開發(fā)以上產品為政府提供產業(yè)規(guī)劃、監(jiān)督管理、風險防控等服務;為食品生產企業(yè)提供規(guī)范生產、產品創(chuàng)新、品牌打造等服務;為消費者提供消費者參與、明白消費的服務;為媒體提供輿情引導、監(jiān)管等服務等。
數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)的關鍵技術。數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)的技術核心是“軟件適配器”,技術設計利用UniFlow 工作流中間件技術實現(xiàn)了流程邏輯與業(yè)務邏輯的分離,能夠可視化的進業(yè)務流程的分析、定義和業(yè)務單元的組裝,從而使應用開發(fā)人員關注業(yè)務邏輯的實現(xiàn),降低了復雜流程應用的開發(fā)難度。流程設計器通過調用引擎的流程定義接口完成流程定義的功能;工作流引擎完成對運行時流程的控制功能,它對外提供了流程定義接口、管理監(jiān)控接口、客戶接口,應用系統(tǒng)可以通過這些接口同工作流引擎進行交互;流程監(jiān)控工具通過調用工作流引擎的接口對運行中的流程進行監(jiān)控和管理。
測試信息管理系統(tǒng)技術。測試信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)表單和流程的自定義是LIMS3.0的關鍵技術。通過對各類表單以及實驗流程的抽象化,利用Hibernate+freemarker 和JBPM實現(xiàn)表單和流程的自定義;基于Struts+Spring+JBPM+ Hibernate的多層架構,展現(xiàn)層使用Struts來實現(xiàn)MVC模式,通過page-taglib 實現(xiàn)分頁;采用JSTL與自定義標簽,使用Ajax技術使系統(tǒng)具有較好的用戶體驗;業(yè)務邏輯層利用S pring的IOC來維護業(yè)務對象之間的關聯(lián),利用Spring的AOP進行聲明式事務管理,采用DomainObject模型;持久化層使用hibernate來實現(xiàn),通過DAO模式封裝PO對象;將JBPM與Spring整合;結合Freemarker模板技術實現(xiàn)動態(tài)表單定義模型。
通過對SOA體系構架以及國際最新的Web技術應用,進行高度解耦以及高度重用的軟件架構設計;以Web服務為基本單元的SOA滿足遠程異構系統(tǒng)的互操作問題,采用以Web服務作為基本單元的SOA的思想構建信息共享系統(tǒng),最終實現(xiàn)測試信息管理系統(tǒng)、移動終端和食品安全云平臺的研發(fā),是食品安全、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網、云計算、移動終端的技術應用和示范。用于解決系統(tǒng)集成的復雜性和異地性問題。
食品安全云無論從理論研究還是應用實踐都處于起步階段,很多理論還需要深度學習來解決,食品安全云主要是面向政府有效監(jiān)管、食品質量、提升公眾知識普及和健康消費的需求,其信息化產品需要根據(jù)自己的特點不斷完善。