農產品追溯是一項復雜的系統工程，涉及面廣，利益主體多，業務流程也多種多樣，要實現農產品的全產業鏈追溯必須系統考慮，全面推進;而物聯網是一項較新的事物，系統運行穩定性還需提高，云計算還需進一步挖掘。因此，農產品追溯和物聯網雖都代表著發展趨勢，但也都處于探索應用階段，實現兩者的完美結合從而發揮兩者的優勢更是一項復雜的工程。由于農產品不同種類特性不同、產銷不同環節信息化水平也差異較大，在不同環節可選擇的具體應用模式多種多樣，必須從實際出發，因地制宜地選擇適合的信息技術，實現高效追溯和低成本追溯。

　　1.感知層應用模式

　　從完成農產品追溯的角度看，在農產品追溯的任何一個環節，物聯網感知層要解決的問題均是選用最合適的信息技術，以最低的成本、最簡單的程序采集追溯所需的信息。根據物聯網體系架構中感知層的功能定位，農產品追溯體系中感知層應用模式主要包括信息采集內容、信息采集主體、信息采集方式、信息標識方式、信息存儲方式等5個方面的具體應用模式。

　　(1)生產環節

　　農產品生產環節是最容易產生食品安全問題的環節，由于受小農生產模式所限，我國農產品的生產者眾多，信息化水平不高，科學文化素質較低，生產環節也是追溯信息采集難度最大的環節。同時，由于農產品追溯主要是鏈條追溯和批次追溯，批次號便成為生成或鎖定追溯鏈條的檢索碼，因此，生產環節作為追溯鏈條的起始端，批次號的生成至關重要。

　　①信息采集內容

　　生產環節的信息采集內容主要是生產信息，包括生產者、地塊、農藥(名稱、批次、廠家、時間等)、檢測人、檢測結果、檢測指標等。除生產信息外，批次號也是生產環節的重要采集信息，批次號的編碼方式直接涉及追溯的精度和效率。目前對于批次號主要有三種生成方式：

　　第一，生產者身份證號+產品標識碼+銷售日期。此種編碼方式精度最高，但難度也最大。在經紀人收購環節，必須針對不同生產者的農產品分門別類地包裝、編碼、標識，不同生產者的農產品必須分批保管，工作量較大。

　　第二，以車為單位統一標碼，批次號內含車牌號+產品標識碼+銷售日期。此種編碼方式追溯精度較低，難度也較小。在經紀人收購完成后，以車為單位統一標碼，出現農產品食品安全問題時，只能追溯到經紀人某日收購的某一輛車，無法確定問題農產品的具體生產者。

　　第三，以農產品產地檢驗合格證號為農產品批次號碼。此種編碼方式主要是基于農產品檢驗檢疫批次來確定，以農產品經過檢驗檢疫作為農產品食品安全保障的依據。此種編碼方式主要問題是農產品檢驗檢疫目前采取抽檢的方式，有合格證的不一定是抽檢過的。

　　②信息采集主體

　　鑒于生產環節追溯信息要求較高，采集主體短時間內主要限于組織化水平較高、規模較大、信息化水平較先進的農民專業合作社、龍頭企業、種植大戶等大規模經營主體。待條件成熟時，逐步向廣大的小規模農戶擴散。

　　③信息采集方式

　　鑒于農產品生產主體差異較大，信息采集方式也應多種多樣，應針對種養殖戶實際情況有針對性地采取不同的采集方式，主要包括手工記錄、電腦錄入、掌上電腦(PDA)采集、IC卡等方式。對于畜產品，可以探索采用RFID技術。

　　④信息標識方式

　　在農產品生產環節，農產品追溯信息的標識方式主要包括虛擬標識和實物標識兩種。虛擬標識是指在信息系統中進行批次標識，農產品本身物體表面并沒有粘貼標識碼或其他標識物，主要是適用于各種散裝農產品;實物標識主要是在農產品表面或包裝袋外面粘貼帶有追溯信息的標識帶、標簽、二維碼甚至RFID等。

　　⑤信息存儲方式

　　鑒于農產品生產主要以小規模農戶為主，每個農戶均建立一個小型的局域網既不現實也不可能。為便于追溯信息的安全存儲，農民專業合作社、龍頭企業、種植大戶等有條件的單位可單獨建立一個小型局域網，用于存儲追溯信息;對于小規模農戶，可采用以地域(村或鄉)為單位統一建立局域網的方式存儲追溯信息;除此之外，還可以用手寫的方式記錄并保存紙質生產記錄。

　　總體上，生產環節既是農產品追溯的關鍵，也是物聯網感知層應用最復雜、難度最大的一個環節。農產品追溯的物聯網其體應用模式更是多種多樣，在保障農產品能夠追溯的前提下必須因地制宜綜合決策，并在技術先進性和實用性之間進行權衡。

　　(2)流通環節

　　農產品追溯鏈條中的流通環節主要包括批發和零售環節，信息采集內容主要是主體信息、交易信息和檢驗信息。流通環節的信息采集方式主要包括三種：

　　一是電子結算。這種方式是商務部肉菜流通追溯試點推廣的方式，在批發環節，交易雙方憑有效證件辦理IC卡，通過電子秤刷卡交易，交易信息存儲到賣方IC卡和上傳至流通企業網。

　　二是跑單模式。交易信息采集選用電腦錄入即統一結算的方式，在農產品流通的批零環節，交易雙方交易時銷售方先開具銷售小票，購買方持票去“統一結算中心”結算，完成結算的同時電腦錄入交易信息實現追溯信息的采集。檢驗信息則由檢驗機構電腦錄入檢驗結果，包括檢驗員、檢驗物品、批次號、時間等信息。

　　三是IC卡模式。農產品在流通環節交易時，雙方完成交易后，持卡到“統一結算中心”結算，IC卡只發揮主體信息采集的作用，具體交易信息通過電腦錄入。

　　在流通環節，農產品追溯信息標識方式同生產環節一樣，以虛擬標識為主、實物標識為輔，除畜產品批發環節采用個體標識外，大多數農產品以虛擬標識或大包裝實物標識為主。至于信息存儲，以流通企業局域網為主，這也是商務部開展肉菜追溯試點首先改造流通企業信息基礎設施的主要原因。

　　(3)消費環節

　　消費環節主要包括餐飲、機關食堂等團體消費企業和消費者個體。對于團體消費單位，采購信息通過IC卡識讀器自動上傳至團體消費企業局域網，主要采集的信息是消費時間、消費物品、批次號等，采集方式以電腦錄入為主，信息標識方式主要是消費小票。消費者個體無論是購買農產品回家消費還是在團體消費單位直接消費，均索取消費小票，小票必須記載消費時間或購買時間、物品名稱、批次號等信息，這是實現農產品追溯最關鍵的一個環節也是最后一個環節，還是實施終端查詢的依據和維權的憑證。信息存儲主要是建立局域網，部分信息化水平不高的團體消費單位可采用建立并保存紙質消費記錄的方式存儲。

　　2.網絡層應用模式

　　在物聯網的體系架構中，網絡層主要是信息傳輸問題。在農產品追溯的整個體系中，物聯網網絡層的具體應用模式主要體現在傳輸內容、傳輸渠道、傳輸方式、傳輸安全等4個方面，各方面均需從實際出發探索切實可行的具體應用模式。

　　(1)傳輸內容

　　在物聯網網絡層傳輸的信息內容與感知層感知的信息內容并不一定完全相同。部分生產企業可以根據自身企業管理的需求，利用物聯網感知設備采集遠超過追溯所需的生產信息，雖然大量信息并不是追溯所需的，但可服務于企業自身的管理。因此，網絡層只需根據追溯需求傳輸追溯信息即可，一方面保護生產企業的商業機密不被泄漏，從而調動追溯主體的追溯積極性;另一方面減輕農產品追溯網絡的傳輸壓力，提高追溯信息的傳輸效率。

　　(2)傳輸渠道

　　在農產品追溯中，物聯網網絡層傳輸的渠道主要包括兩條：一是產業鏈前后傳輸渠道，二是企業數據庫向中央數據庫的上下傳輸渠道。

　　①前后傳輸渠道

　　從農產品追溯全產業鏈的角度看，生產環節的追溯信息要向下游即流通環節傳輸，而流通環節的追溯信息則向消費環節傳輸，以保證產業鏈下游環節能查詢上游環節的所有追溯信息，從而實現消費環節的終端全產業鏈條查詢。

　　②上下傳輸渠道

　　為利用物聯網技術實現農產品追溯的智能化應用，所有追溯物品和全鏈條追溯信息均集中到農產品追溯中央數據庫，集中對追溯數據進行海量數據挖掘，經過智能化加工服務于政府和企業決策，充分發揮物聯網的信息技術優勢，同時提高農產品追溯的實用價值并保持持續運營。

　　(3)傳輸方式

　　在物聯網的網絡層中，針對農產品追溯信息的兩種傳輸渠道，傳輸方式主要有兩種：一是前后傳輸中的IC卡傳輸模式;二是上下傳輸中的網絡傳輸模式。

　　①IC卡傳輸

　　在農產品追溯的上下游環節之間，上一環節采集的追溯信息通過IC卡傳輸到下一個環節，通過在下一個環節利用識讀器刷IC卡的方式自動上傳至企業局域網。此種傳輸方式安全高效，能保證下一個環節及時查詢到上游環節的所有相關追溯信息，但一次傳輸的信息量有限。

　　②網絡傳輸

　　在農產品追溯信息的上下傳輸中，傳輸數據量較大，宜采用獨享大容量寬帶的方式實施網絡傳輸，具體傳輸中既可采用隨時傳輸的方式，也可采用定時傳輸的方式。在數據量巨大時，為了防止網絡擁堵和中央數據庫傳輸數據堵塞，可選擇定時傳輸方式，不同環節、不同地域的追溯主體分時上傳追溯數據。

　　(4)傳輸安全

　　物聯網網絡層傳輸信息的安全問題直接涉及企業的商業機密和政府的公信力，一旦出現問題將嚴重影響追溯主體的積極性，并泄漏大量追溯主體的個人隱私信息。在物聯網應用于農產品追溯的業務流程中，傳輸安全主要是機密信息的安全問題和數據傳輸的安全問題。

　　①機密信息傳輸

　　對于商業機密信息，如農產品追溯各環節的價格信息等，必須保證只能上下傳輸，不能前后傳輸，既不能讓下游環節主體知道上游環節主體的農產品采購價格;而對于個人隱私信息，如身份證號等，必須保證不能泄露，不被公開，只用于追溯主體識別。

　　②數據安全傳輸

　　在農產品追溯信息的傳輸中，不能因網絡擁堵或網絡中斷等不可控因素而導致追溯數據丟失，各追溯主體所建局域網均應有一定的存儲功能。同時，為了保證數據傳輸的安全高效，宜采用專用傳輸通道傳輸和加密傳輸方式。

　　3.應用層應用模式

　　物聯網體系架構中的應用層主要是對海量的追溯數據進行分析加工，充分發揮數據的價值。在農產品追溯體系的建立運行過程中，應用層主要是利用現代的數據挖掘技術，對農產品追溯所有鏈條上傳的數據進行智能化分析加工。從應用模式角度，應用層的具體應用模式主要體現在應用層級、應用內容和應用方式三個方面。

　　(1)應用層級

　　從層級角度看，物聯網應用層主要包括兩個層級。一是基于農產品追溯中央數據庫的農產品追溯應用系統，負責跨區域、跨品種、跨環節的農產品追溯數據的統一挖掘應用;二是農產品追溯各環節企業基于自身數據庫研發的企業追溯應用系統，主要服務于企業內部的產品追溯，追溯信息較全，追溯功能較多，可以實現企業內部農產品的精細化追溯。

　　(2)應用內容

　　農產品追溯平臺應用系統內容可以多種多樣，如商務部肉菜追溯中央平臺至少包括六大管理功能，分別是主體信息管理、流通過程信息管理、試點城市工作考核管理、聯動應急管理、統計分析、公共信息管理等。但總體上，農產品追溯的核心應用內容主要是基于消費者實現追溯社會化監督、基于政府實現數字化監管、基于農產品食品安全實現問題智能化預警。

　　①追溯社會化監督

　　通過物聯網技術，農產品追溯不再單純是政府的問題，也不再單純是消費者的問題，更不再單純是農產品產銷主體的問題，而真正成為全社會的問題，從而形成合力，打造政府、消費者、產銷主體、媒體等社會主體共同監督、關注農產品追溯的范圍，實現農產品追溯監督的社會化。

　　②政府數字化監管

　　利用物聯網技術通過對海量農產品追溯數據的應用，政府可以改變先前依靠經驗監管的傳統模式，改為依據大數據分析結果實施針對性較強的精細化監管，從根本上解決政府監管人員較少、監管手段不多、監管效率不高的問題，利用數據將政府監管方式由日常監管轉變為意外監管。

　　③問題智能化預警

　　農產品食品安全問題隨時隨地都有可能發生，有些會產生惡劣的社會影響，有些則會因消費者不舉報而銷聲匿跡。利用物聯網技術則可以實現農產品食品安全問題的智能化預警，通過研發一系列問題發現模型及早發現問題、自動發布預警、懲罰相關責任人等，實現有問題必追究、有責任必懲罰的目標。

　　(3)應用方式

　　對于花費巨資利用物聯網技術建立的農產品追溯體系，在“信息即價值”的現代市場經濟下，必須發動全社會的力量創新應用方式，對海量的追溯數據進行各種加工、分析和利用，充分發揮追溯數據的所有潛在價值。

　　①研發應用軟件

　　鑒于農產品追溯體系大多由財政投資或補貼建立，采集的海量追溯數據理應向全社會公布，在政府、企業研發應用平臺的同時，還可向社會公布海量的原始數據庫，鼓勵社會企業研發應用軟件或平臺，為社會大眾提供相應服務。

　　②支持終端查詢

　　消費者是農產品的終端使用者，農產品追溯系統必須支持消費者通過終端查詢機、電話、網絡等方式查詢所消費農產品完整產業鏈條的所有追溯信息，可查詢到的信息必須準確、全面、及時、完整。如果不能及時查詢或查詢不到信息，將嚴重影響消費者對追溯系統的信任度，最終使追溯溢價無法實現。

　　總體上，無論是物聯網還是農產品防偽追溯都是一項復雜的系統工程，將物聯網應用于農產品追溯更是復雜多樣，涉及主體多、覆蓋面廣、技術難度大，農產品產銷全鏈條所有主體必須同時推進，政府統一協調，社會加大監督，只有形成合力，才能確保真正將物聯網技術應用于農產品追溯，既充分發揮物聯網的技術潛能，又充分實現農產品追溯的數據效能。