摘要如今，大數據的應用前景十分廣泛，同時人們對農產品的質量安全也十分的重視。本文研究內容是基于大數據的農產品質量安全溯源系統設計，本文首先分別針對大數據和溯源系統的背景和研究現狀進行了說明分析，之后在對現有的大數據和溯源系統進行了一定的研究之后，確立了以農業大數據為基礎，建立一套以溯源二維碼為媒介，從而對農產品的溯源信息進行分析處理的系統。關鍵詞：大數據；農產品；質量安全溯源；系統設計

緒論所謂的農業大數據就是將大數據與農業相結合的產物，是大數據技術、理論方法等在農業領域中的應用與實踐。農業數據具有涵蓋面廣、環節眾多、數據源復雜等特點。現如今的智慧農業是依托于大數據、云計算與物聯網等，通過大數據與農業相結合能夠準確把握農業生產基本規律，全面提高農業的資源利用效率和農業生產效率。通過數據分析處理、數據挖掘以及決策等各方面能力，還可以減少現代農業發展過程當中的試錯成本，使最終的決策更加準確，從而實現降低成本，提高收益的目的。在中國，早在2000年的時候就已經開始了農產品溯源系統的構建，到了現在，更是建立了許多的農產品溯源系統，現在也有許多面向消費者和生產者的農產品溯源服務項目，這些都旨在完善整個國家的溯源體系構建。現如今有非常多的溯源系統解決方案，有通過物聯網，基于RFID技術、ZigBee技術等，也有通過對農產品的產地、加工信息等環節的信息進行網上登記的方式等，但是現如今的溯源系統存在諸如系統混亂，數據信息無法統一，數據信息相對滯后，信息相對獨立等等一系列問題，然而隨著大數據技術的不斷發展，其顛覆性思維給傳統的農業發展帶來了前所未有的變化，并且為農產品的全面溯源建設提供了無限的可能性。相關技術介紹大數據簡介在當今世界，隨著各行業技術的不斷發展，特別是互聯網的不斷壯大，甚至滲透到各行各業中，各種數據都在呈現指數型的增長，我們處在一個數據爆炸的大數據時代。在過去的20年間，各領域中的數據都在十分劇烈的增長，根據國際數據公司的統計顯示，僅在10年前，就有約1.8ZB的數據在流轉產生，時間來到今天，數據的產生與流轉早已超過人們的預期，根據IDC的預測，到了2025年數據就可以達到491EB的規模，各數據單位的具體換算如表2.1所示。表2.1數據換算高位低位1B(Byte字節)8b(bit位)1KB(Kilobyte千字節)1024B31MP(Megabyte兆字節)1024KB1GB(Gigabyte吉字節)1024MB1TB(Trillionbyte萬億字節太字節)1024GB1PB(Petabyte千萬億字節拍字節)1024TB1EB（Exabyte百億億字節艾字節)1024PB1ZB(Zettabyte十萬億億字節澤字節)1024EB1YB(Yottabyte一億億億字節堯字節)1024ZB大數據的定義是什么，現如今并沒有一個統一的定義解釋，現代有許多的定義闡述都可以對大數據進行解釋說明，而其中主流的一些意見都對大數據進行了不同的闡釋，研究機構Gartner定義的大數據是指需要通過新的技術處理才能具有更強的決策力、洞察力以及優化功能的數量極其龐大、增長速度快的和具有多樣性的數據信息資產；根據維基百科定義的大數據指的是數據量規模巨大到目前無法通過主流的軟件工具，將這些數據在一定的時間內獲取并分析整理成為有價值的資訊信息；而據麥肯錫定義的大數據是指龐大的數據集合，而這個集合是無法在一個合理的時間內用傳統數據庫工具對其內容進行收集、存儲、管理和分析的。雖然這些機構都從不同的角度對大數據進行了說明定義，但是，都可以總結為：數據量極大、不可通過一般工具進行處理、混亂、不方便管理、蘊含諸多價值。溯源碼技術本系統通過二維碼作為溯源碼存在于整個溯源系統且貫穿從生產者生產農產品開始到農產品進入消費者手中的每個階段，在本系統中，二維碼作為溯源碼成為農產品的身份ID。二維碼起源于日本，二維碼是在一維碼的基礎上增加兩個方向進行數據信息的編碼和解碼。主要利用一些二進制的概念，將數據信息轉化為二進制，使用一些與二進制相對應的幾何形狀組合起來表示文本數據信息，這些圖像數據可以由圖像輸入設備或光電掃描設備自動讀取以實現自動信息處理。圖2.1二維碼基本結構圖Fig.2.4BasicstructureofQRcode二維碼的基本結構如圖2.所示。首先二維碼需要進行位置的固定如此才能將數據信息準確的編碼存儲，圖中的位置標記、位置標記分隔符以及定位符號就是用于對二維碼定位的；校正符號是確定規格的，由此，校正符號的數量和位置也就確定了，以上的這些部分稱之為功能區；接下來是格式區，其中格式信息主要表明該二維碼的糾錯級別，分為L(7%的糾正)、M(15%的糾正)、Q(25%的糾正)、H（30%的糾正)；版本信息就是二維碼的規格，每個二維碼的規格信息都是不同的；數據糾錯碼字段也就是二維碼實際進行編碼攜帶和保存的信息以及用于修正二維碼損壞帶來的錯誤的糾錯信息。二維碼作為本系統的關鍵技術是因為它有著強大的實時性。二維碼還具有高數據存儲容量、快速掃描、可讀性強以及許多其他優點，包括極高的容錯性（即便有污損也可以讀取）和支持許多的類型樣式等。所以，本系統通過二維碼作為溯源碼進行農產品的溯源信息的查詢等。本系統通過二維碼作為農產品的溯源ID進行數據的存儲、查詢等數據操作，使溯源系統中的每一步操作都能通過二維碼進行，可實現數據的全局透明化規范化使用，二維碼在本系統中起到了紐帶的作用。需求分析系統設計需求在“走有中國特色的現代農業發展道路”一文°有提到，立足我國國情農情，循序漸進、健康有序推進現代農業發展，必須始終堅持三個基本方向。一是確保國家農產品安全；二是加快城鎮化進程；三是持續擴大開放。本系統著重對食品安全的關注，利用現在較為成熟的技術力量，通過將大數據與農業農產品相結合，聯系著農產品從生產到銷售的一系列流程，針對農產品流通的每個步驟進行記錄，將整個流程透明化，以此來對農產品的流通過程進行監督管理，使得生產者對自己產品的流向更加明確，使中間加工者對農產品的加工更加負責，使消費者對自己消費的農產品了解更加透徹。系統功能設計根據系統的功能需求，系統的設計實現需要明確各個部分的分工與作用，在本系統中所設計的功能主要分為：底層數據采集傳輸、中間數據匯集與數據分析處理、上層的用戶應用和數據可視化呈現。系統功能設計如圖3.1所示。圖3.1系統功能設計系統的功能設計主要為分為五點：(1）數據采集傳輸數據的采集傳輸主要利用底層硬件部署支持，這是系統為整個農產品溯源流程所加入的一套底層數據采集與傳輸子系統，通過這個與系統綁定的子系統，可以實現溯源數據的精準采集和傳輸需求。(2）數據存儲管理數據的匯集是將所有的數據即系統采集傳輸子系統的數據和外界的溯源數據等都進行匯總，將匯總的數據存儲于本系統中便于后續管理分析等。(3）數據分析處理針對系統中匯總的數據進行分析處理，在此可以得到系統分析得出的異常數據以及農產品的理論優值。(4）可視化呈現通過本系統分析處理的一些數據可以呈現出來，這些數據可以供生產者明確自己的生產標準，讓中間商得到監督，使消費者更加明確所消費的農產品的“一生”。(5）用戶應用系統為用戶提供的可以瀏覽系統數據的窗口工具，通過系統的驗證之后就可以使用本系統。系統任務分析現代智慧農業建設中的應用技術涵蓋了許多領域，其主要包括現代工程技術、高智能化的信息技術、定位技術等高端技術。現代農業應用了各種先進技術，包含了多系統多學科的交叉融合。其中，網絡與物品與農業的結合近年來在農業中發展迅速，它主要是采集農作物的相關數據，通過網絡平臺進行數據的分析，隨后系統平臺進行農作物的一系列評估，判斷農作物的生長態勢等。現代伴隨著大數據技術的飛速發展，現代農業的大數據分析使人們直接通過底層的數據采集與云端數據信息分析就能精準掌握農作物及畜牧生長條件以及各種所需，對于影響農作物生長的環境變化和潛在威脅及時采取措施，這樣不僅能夠提高農作物和畜牧類的食品質量，還能獲取更高的收益。在目前網絡飛速發展的情形之下，人們幾乎能夠在網上獲取自己需求的信息，本系統針對目前人們非常關注的食品安全問題，聚集了溯源數據，利用大數據的分析處理使人們對農產品的了解更加透徹，使得人們方便快捷的獲取農產品的信息。系統設計系統概要設計本文所設計的基于大數據的農產品質量安全溯源系統，通過大數據的應用建立農產品質量安全溯源系統，本系統將分為四個子系統，分別是底層子系統、數據集成子系統、數據處理子系統和用戶子系統，如圖4.1所示。圖4.1概要設計圖系統設計綜合運用大數據、云計算、智慧農業、智能管理、底層智能采集、二維碼等，通過數據流通鏈逐項添加的方式，實現農產品從生產、加工、運輸再到消費者的一系列透明監管服務。本項目擬構建一個雙向的基于大數據的農產品質量安全溯源系統，用戶可以通過本系統獲取農產品的整個信息，從生產加工到運輸過程，所有都是對用戶透明開放，同時用戶還將從本系統中獲取系統通過大數據分析得到的系統推薦的該產品的標準安全信息，通過與實際信息的對比讓用戶更加的明確所購買的產品的安全程度，可以幫助用戶進行購買的決策指導等；同時本系統也可以反饋給生產者運輸者，讓他們可以生產符合標準的產品，在運輸過程中也符合要求等。系統通過云計算對數據進行處理，整個的數據通過批處理進行整理最終給用戶呈現，然后輔以流處理的方式實時更新數據，主要通過搭建目前主流的Hadoop大數據處理平臺對數據進行存儲、分析和處理。系統詳細設計系統設計本系統的溯源設計是自底層設備開始，由底層數據監控傳輸設備到頂層設計的用戶界面一整套的流程，基于兼容性的考慮，系統的數據除了建立由系統本身設計的一整套自下而上的系統數據監控傳輸流程外，還可通過其余的外界數據進行添加。系統溯源數據在底層設備自動采集或者是其余平臺的數據經由人工添加之后，數據都將會匯總到系統平臺，在系統平臺進行存儲管理以及后續的分析處理，最終用戶可以訪問本系統獲取對應的溯源數據，系統的總體框架設計如圖4.2所示。圖4.2系統框架設計設計的系統流程主要分為數據采集、數據傳輸﹑數據存儲、數據分析與處理、數據管理以及數據呈現，如圖4.3所示。系統總體流程是通過每個環節的數據收集整合成為一個完整的流通鏈條，鏈中的每個環節都會有對應的數據信息，用過戶可以通過系統獲取，然后還可以通過系統獲取開源的其余產品的數據信息，系統可以通過大數據幫助用戶獲取產品的理論優值，幫助用戶了解產品，理論優值數據從系統平臺大數據中通過數據分析處理而獲取，將其中所需的標準值提取出來進行歸檔處理，當用戶請求發送請求時，服務器會響應請求并發送數據。通過大數據我們可以檢測出數據異常點和歷史問題點進行及時的預警，對用戶進行反饋，保證產品的質量安全。圖4.3系統總體流程本系統主要通過底層的自組網數據采集裝置進行數據的采集和傳輸，然后主要通過搭建Hadoop框架進行數據的存儲分析，在這個框架中通過HDFS文件系統進行數據的存儲，通過MapReduce進行數據的分析處理，同時通過YARN進行資源管理改善MapReduce的實現。系統收集農產品在每一個流通環節采集得到的溯源數據或者第三方數據存儲到平臺中，然后通過MapReduce進行數據分析處理，之后再將處理結果在系統后臺進行數據分析可視化，最后可以響應用戶的請求發送到對應的客戶端（手機端或者電腦端)。系統角色設計在本系統中涉及諸多的使用角色，根據使用角色的不同設計了不同的角色使用模塊。本系統的角色設計主要分為生產者、加工者、運輸者、銷售者、消費者和管理者，如圖4.4所示。圖4.4系統角色設計其中生產者是農產品的起源，所有的農產品的出生、成長、成熟都是生產者在關注，而農產品的生長環境生長狀況等信息由生產者調控；加工者是對農產品進行加工的存在，他們會對手中的農產品進行一定的改造加工，農產品的改造加工程序，改造加工方式，改造加工時間，改造加工成果等都是由加工者調控；運輸者負責農產品的運輸工作，對于運輸者而言，起始地和終點還有運輸時間以及過程中的保護措施等都是十分重要的信息，這些信息也是我們農產品溯源的關鍵；銷售者是對農產品進行銷售的，他們直接與消費者產生關系，對于銷售者而言，農產品的入庫時間、數量、批次、銷售記錄等都是他們所關心的；對于消費者而言，主要就是關注農產品的質量安全，而本系統就通過從生產加工到運輸銷售的所有流程而形成的有著較為健全的體系結構的溯源系統，系統能夠將信息呈現給消費者，最終消費者就能夠了解農產品所有的經歷；管理者就是整個系統運行維護管理者，針對系統出現的問題及時進行維護修正，同時繼續對系統進行完善等。底層子系統設計本系統設計的底層數據采集傳輸系統主要是在農產品的生產階段，在此階段對農作物的生長環境進行監控測量。經過前期的研究與已發表的專利技術，本文主要通過基于ZigBee的自組網數據采集裝置進行農作物生長環境數據的采集和傳輸，底層子系統應用于農作物生長的各個階段，對農作物的生長環境，例如溫度、濕度、光照、雨量、風速等數據信息有非常好的適應性，能起到很好的監測采集傳輸作用。底層硬件的主體為CC2530，CC2530可應用于許多領域，應用前景良好。基于光伏自供能的CC2530無線數據采集系統可以分為系統供能、數據采集、數據儲存三部分，核心部件CC2530芯片選用TI的ZigBee模塊，模塊在免費的2.4GH頻段工作，數字I/o接口引出，執行標準滿足IEEE801.15.4，外置SMA天線，這天線的增益很大，接收靈敏度非常高，通信距離實測可達400m，滿足了農產品生長環境數據采集傳輸的需求。數據采集是依靠AM2301溫、濕度傳感器等外圍設備采集數據并通過UART實現與主機通訊；數據儲存可根據儲存量需要選擇W25Q系列存儲芯片，將CC2530芯片的隨機存儲器（RAM）上的數據儲存到存儲模塊中，在斷電、重啟等情況下能保證數據不被丟失。本系統通過底層子系統進行部分的溯源數據自動采集傳輸工作，但是這并不是所有的溯源數據有來源于此，也有相當一部分是外界的數據，而本文設計的數據集成子系統就成了一個兼容所有數據的存在。數據集成子系統設計溯源ID設計為了能夠合理的管理所有數據，同時也為了保障農產品的可追溯性，本系統中的所有數據采用ID進行格式化的管理，ID是所有數據集成子系統中數據的重要組成部分，在數據集成子系統中將每個單位的農產品綁定一個唯一的ID，考慮到農產品的批量生產，因此單位農產品只需要一個身份ID，借由這個能夠輕易辨別的ID生成二維碼，此二維碼就相當于單位農產品的身份證，其余生產方面的溯源數據可通過區域底層數據采集裝置將采集到的生長數據進行處理然后存儲起來并綁定到對應的ID。本文的ID設計由系統標識、郵編、生產地、生產日期(年月日)、生產批次(8位)、批次編號(8位)、系統隨機碼(8位)七部分組成，其ID組成以及實例如圖4.5所示。圖4.5溯源ID組成其中，系統標識就是可以通過此標識接入本系統，郵編項就是當地的郵政編碼；生產地就是填寫生產地的地址；生產日期按照年月日的格式填寫農產品收獲生產的日期；生產批次就是農產品的收獲生產批次；批次編號就是當前農產品所在批次中的編號；系統隨機碼就是系統自動生成的8位隨機的編號。以上，就是溯源ID的組成，溯源ID是所有數據的重要存儲字段，后續的數據管理工作都是以溯源ID為基礎。溯源數據格式溯源數據要進行存儲就需要按照系統的格式要求存在，在本系統中大部分溯源數據是需要人工干預的，無論是生產者還是中間的加工者都可以通過該農產品ID進行溯源數據的一些授權操作，即通過本系統掃描農產品的ID二維碼進行生產、加工、運輸、銷售等環節的信息錄入或者警示等1，本系統的農產品溯源數據的添加借用網絡數據報的封裝樣式-層--層的疊加，其操作如圖4.6所示。圖4.6溯源數據的疊加示意圖其中所有數據均有一個ID頭部組成，在ID頭部的基礎之上，通過本系統可以對數據進行添加，生產者、中間的加工商和運輸銷售者等等，都將其對產品的產地原初信息、產品生產信息、產品加工信息、產品運輸信息、產品銷售信息等諸多信息以層層疊加的方式加入進來。本系統除了底層自動采集傳輸的數據之外還有著人工的參與，通過人工就可以實現大部分溯源數據的兼容，然而，人工操作存在一定的數據安全風險，但是得益于本系統使用的Hadoop框架以及設計的數據集成子系統，系統會通過ID記錄所有的數據操作日志，所有對于系統授權的數據操作都會進行監督并記錄形成日志，系統會檢測數據的操作并對一些異常的操作做出警示，這也可以保證本系統的溯源數據的安全可靠，所以這部分日志也是本系統的重要組成部分。系統對于生產加工的數據可以操作，同時對于終端用戶的消費者而言就可以通過掃描農產品的ID二維碼查找到一系列的溯源信息。用戶通過本系統的終端掃描二維碼可以獲取農產品淺層次的數據請求，即瀏覽該農產品基本溯源數據信息，通過系統的進-步授權，用戶還可以進--步了解該產品的操作信息，即數據操作日志等。同時對于一些外界的溯源數據，可以通過本系統的數據疊加方式進行數據的接入，也就是將原來格式的溯源數據通過數據字段的拆分再通過本系統的數據疊加兼容到本系統中。系統數據管理數據集成子系統負責對系統中的所有數據進行統--的管理，在本系統中，通過系統的授權可以對農產品數據進行操作，這些操作會形成日志文件，這些日志文件會保存在系統中以便后續使用，但是系統不允許無限制的對農產品數據進行操作，在本系統中，通過角色設計，在系統流通的銷售者角色處對數據的操作進行鎖定，隨后對數據進行格式化的管理，本系統通過數據庫管理系統進行數據的管理工作。數據庫管理系統可以對數據庫進行高效的管理和操作，通過數據庫管理實現溯源數據的數據庫構建、使用等，通過數據庫管理還能提高對數據管理的安全性和完整性，還能夠使管理員對數據進行有效的管理維護)，因為農作物的種類的繁多，涉及的范圍較廣，所以本系統對于數據的精細化管理主要針對用戶數據管理，農作物的生產溫度、濕度、光照、水量、施肥種類、施肥量、用藥種類、用藥量等，還有一些運輸和銷售的信息等。通過數據庫管理系統也可以方便后續的數據分析處理等操作。因為前面提到的對數據的鎖定操作，所以，系統中的這部分鎖定數據會通過數據庫管理系統進行管理，此時的數據只可讀，本系統數據讀取查詢主要使用Impala，Impala是一個開源的、完全集成的、先進的大規模并行SQL查詢引擎，能查詢存儲在Hadoop的HDFS和HBase中的PB級大數據。系統實現與測試PC機開發環境部署本系統的開發測試主要用到JAVA，所以需要在PC機上配置JAVA環境，而JAVA的環境配置主要是安裝JDK。到Oracle官網下載適合的JDK安裝包，根據Windows環境選擇安裝版本，下載完成之后點擊執行文件安裝即可，此時需要記住安裝的文件夾，稍候配置環境變量需要使用。安裝完了JDK就是環境變量的配置，進入電腦中的高級系統設置進行環境變量的配置，首先是編輯變量path，雙擊即可進行編輯，將前面安裝的JDK的bin路徑輸入進去，如：“D：\JAVA\jdk\bin”，然后編輯ClassPath，如果沒有就新建一個進行編輯，輸入JDK的dt.jar和tools.jar路徑，如：“.；D：\JAVA\jdk\libldt.jar；D：\JAVA\jdk\lib\tools.jar；”，完成之后保存設置重啟電腦。之后進入命令操作界面進行驗證，輸入java-version然后回車，配置成功則如圖5.1所示。圖5.1JDK驗證通過JDK的安裝就配置好了系統基本所需的開發環境，本系統的開發主要通過JavaEE，即Java的企業版進行，所以，需要繼續進行環境相關的安裝配置工作。首先是Tomcat服務器的安裝配置。進入Apache的官網下載壓縮包，然后解壓配置環境變量，同樣在path中編輯保存Tomcat的bin路徑即可，如：“D：\Apache\tomct\bin”，配置之后再通過命令界面輸入“startup.bat”啟動，啟動之后在瀏覽器輸入“http：//localhost：8080”進行驗證，安裝成功則如圖5.2所示。圖5.2Tomcat驗證Tomcat驗證安裝之后就再安裝IDE工具輔助，選用EclipseforEnterpriseJavaDevelopers，選用壓縮版，下載解壓即可使用，最后在Eclipse的ServerRuntimeEnvironment中將Tomcat添加進去即可。因為客戶端包含了移動手機端，主流的手機系統中Android是開源的，同時Android又是基于Java的，所以選擇Android進行移動客戶端的開發工作。Android是基于Java的，JDK也已經配置完畢，剩下的就是需要安裝AndroidStudio。AndroidStudio是谷歌官方推出的一個基于IntelliJIDEA的Android應用程序的集成開發工具。在IDEA的基礎之上，Androidstudio提供了一些程序構建支持，這些都是基于Gradle的；還能通過提示工具來獲取性能、可用性、版本兼容性等問題；還支持ProGuard和應用簽名；還帶有基于模板的向導來生成常用的Android應用設計和組件以及功能強大的可視化布局編輯器，在這個編輯器中可以直接拖拉相應的前端組件進行應用的布局排版等，同時旁邊會有對應的效果預覽顯示等，可做到即時編輯。在安卓中文社區下載AndroidStudio進行安裝，根據默認的進行安裝即可完成，安裝完成如圖5.3所示。圖5.3安卓開發工具F工具和環境安裝完成之后就可以進行系統的開發工作了，接下來就是Hadoop的配置部署。聚類實現本系統的主要數據處理為DBSCAN密度聚類算法，系統會將溯源的源數據進行存儲，同時也會將源數據進行復制，然后進行格式化存儲管理，系統通過MapReduce程序對格式化后的數據分析處理，本系統中對數據的主要處理方式就是通過將溯源數據進行向量化處理，之后再對向量數據進行存儲管理，隨后通過對這些向量數據進行密度聚類可以得到可靠數據和異常數據。系統通過對部分溯源數據格式化后的向量數據進行實驗，分析得到異常數據和正常數據，通過向量的相似度得到數據之間的相似性指數，再以相似性指數為基礎，通過密度聚類得到數據簇，得到的聚類數據有一些噪聲點以及一些較小的數據簇，系統將這些噪聲點和較小的數據簇認定為異常數據，而其余的數據就認定為正常數據，從而對數據進行警告標記，在用戶查詢溯源數據時，將這部分的處理結果反饋給用戶進行參考。在前期通過部分數據進行簡單的實驗，最終的實驗結果如圖5.4所示，其中有一個噪點和一個相對較小的數據簇，在本系統中這兩個地方的數據就視作為異常數據，其余的數據為可靠數據。圖5.4實驗結果實驗結果可以表明本系統可以通過聚類的方法分辨出溯源數據的異常數據和正常數據，以此達到保障溯源數據的安全有效性的目的。服務端與客戶端在相關條件已經完善的條件下，對系統進行開發測試，主要系統客戶端和服務端的相關工作。客戶端主要分為PC端和手機APP。用戶根據自身角色的不同通過客戶端對數據進行查詢添加管理等操作。移動端現在大部分的人都是使用的Android系統的移動手機，所以系統設計的移動客戶端選擇Android系統，通過AndroidStudio對手機應用進行開發。首先要確定的是手機與服務器需要進行通信完成相關業務操作，在Android中，手機與服務器端的通信過程是通過URLConnection來實現，通過調用URL對象的openConnection()方法來創建URLConnection對象，然后設置URLConnection的參數和普通請求屬性，之后通過發送Post請求，來建立連接和進行信息交互，最后當遠程資源變為可用，程序就可以遠程訪問資源進行信息的交互。因為系統主要通過二維碼進行跨平臺的通信，所以需要在移動端進行二維碼的掃描功能的添加。二維碼的掃描就是識別二維碼的信息，然后再與系統服務器進行通信進行數據信心的傳輸。二維碼的掃描功能需要在Android的gradle中添加依賴，這樣才可以使用相應的相機掃描等組件，添加了依賴之后還需要在相應的AndroidManifest.xml中添加網絡連接和對掃碼界面的大概設置。在基本的設置配置好之后就可以獲取掃描后的二維碼的信息，同時開辟一個新線程，與服務器進行通信，通過簡單的實驗程序對掃描功能和數據交互進行測試，如圖5.5所示，對移動端的數據交互功能進行檢測，通過掃描二維碼就可以獲取服務器發送過來的數據信息。圖5.5信息交互實驗在數據交互的基礎之上再進行相應的用戶注冊登錄等功能以及溯源信息交互讀寫等主要功能的開發部署。用戶在手機應用的使用過程中先是進行用戶信息的確認，在手機應用中通過一個輕量級存儲對用戶的登錄信息會進行存儲，如果沒有存儲信息就進入登錄界面，如果有信息就自動登錄，先得到一個輕量級存儲的實例；然后打開Preferences，名稱為userInfo，如果存在則打開它，否則創建新的Preferences.然后與服務器交互進行身份驗證，用戶驗證成功之后就進入應用的使用。用戶通過掃描產品的二維碼進行信息的查詢，應用將提取到的數據發送到服務器進行查詢，隨后服務器將結果返回到移動應用端進行顯示。手機APP的大致界面如圖5.6所示。圖5.6應用示例通過設計并建立移動端手機應用可以極大的方便用戶的使用，而同時，本系統也在個人電腦上設計建立了相應的web客戶端。PC端PC端和手機端是一樣的設計思路，但是PC端還是和手機APP有些差別，如圖5.7所示為PC端的系統首頁。圖5.7系統首頁在首頁能直接點擊搜索圖標或者中間的LOGO可以通過輸入ID的方式進行數據查詢，如圖5.8所示。圖5.8查詢在首頁可以進行用戶的登錄和注冊，點擊右上角的圖標之后就可以進入相應的界面，登錄注冊之后就可以進入數據界面。用戶通過web應用向系統發送請求，系統接收到請求之后，訪問系統中的原始溯源數據返回進行響應，同時系統也會調出相應的系統處理數據返回顯示以此與源數據進行對比，方便用戶進行參考，如圖5.9所示是系統設計的部分界面。圖5.9用戶界面結束語在農產品安全倍受關注的當下，人們又身處大數據時代，大數據帶來的顛覆性變革力量給農產品安