农产品追溯是一项复杂的系统工程，涉及利益广泛、利益相关者众多、业务流程多样。实现农产品全产业链追溯，必须系统思考、全面推进；而物联网是一个比较新的事物，系统运行稳定性有待提高，云计算也有待进一步探索。因此，农产品追溯和物联网虽然都代表了发展趋势，但也都处于探索和应用阶段。要实现两者的完美结合并发挥它们的优势，是一个更为复杂的工程。由于不同类型的农产品具有不同的特点，生产和营销不同环节的信息化水平也有很大差异，因此不同环节可以选择的具体应用模式有很多。要从实际出发，因地制宜选择合适的信息技术，实现高效追溯、低成本。回溯。

1、感知层应用模式

从完成农产品追溯的角度来看，在农产品追溯的任何阶段，物联网感知层要解决的问题是选择最合适的信息技术，以最低的成本采集追溯所需的信息，并最简单的程序。根据感知层在物联网架构中的功能定位，感知层在农产品追溯系统中的应用模式主要包括信息采集内容、信息采集主体、信息采集方式、信息识别方法、信息存储方法。

(1)生产环节

农产品生产环节是最容易引发食品安全问题的环节。由于小规模农户生产模式的限制，我国农产品生产者众多，信息化水平不高，科学文化素质较低。生产环节也是追溯信息采集最困难的环节。 。同时，由于农产品的追溯主要是链条追溯和批次追溯，因此批次号成为生成或锁定追溯链的检索码。因此，生产环节是追溯链的起点，批号的生成至关重要。

①信息收集内容

生产过程中的信息采集内容主要是生产信息，包括生产者、地块、农药（名称、批次、生产厂家、时间等）、检验人员、检验结果、检验指标等。除生产信息外，还有批号也是生产过程中重要的采集信息。批号的编码方式直接影响追溯的准确性和效率。目前，生成批号的方式主要有以下三种：

一、生产者ID号+产品识别码+销售日期。这种编码方法精度最高，但难度也最大。在经纪人的采购过程中，来自不同生产者的农产品必须按类别进行包装、编码和标签。不同产地的农产品必须分批存放，工作量很大。

二是车辆统一编码。批号包含车牌号+产品识别码+销售日期。这种编码方式溯源精度较低，难度较小。经纪人收购完成后，统一标注车辆的单位。当农产品食品安全问题出现时，只能追溯到经纪人某日购买的某辆车，无法确定问题农产品的具体生产者。

三是农产品原产地检验证书编号作为农产品批号。这种编码方式主要根据农产品检验检疫批次确定，农产品检验检疫是保证农产品食品安全的基础。这种编码方式的主要问题是，目前农产品检验检疫采用的是抽查的方式，有证书的不一定是抽查过的。

②信息收集主体

鉴于生产过程中对追溯信息要求较高，短时间内的采集主体主要限于农民专业合作社、龙头企业、组织层次较高的种植大户等大型经营主体，规模更大、信息化水平更先进。待条件成熟后，将逐步向大批小农户推广。

③信息收集方法

鉴于农产品生产主体差异较大，信息采集方式也应多样化。应根据养殖户的实际情况采取不同的采集方式，主要有人工记录、计算机录入、手持电脑（PDA）采集、IC卡等。对于畜产品，可探索RFID技术。

④信息识别方法

在农产品生产过程中，农产品追溯信息的识别方法主要包括虚拟识别和物理识别。虚拟标识是指信息系统中的批量标识。农产品本身表面没有附有识别码或其他标识符。主要适用于各种大宗农产品。物理标识主要是在农产品表面或外包装袋上粘贴标签。识别带、标签、QR 码，甚至用于追踪信息的 RFID。

⑤信息存储方式

由于农产品主要由小规模农户生产，为每个农户建立一个小型局域网既不现实也不可能。为了便于追溯信息安全存储，农民专业合作社、龙头企业、种植大户等有条件的单位可以建立单独的小型局域网来存储追溯信息；对于小规模农户，可以使用区域（村庄或乡镇）。单位建立统一的局域网，存储追溯信息；此外，纸质生产记录还可以通过手写方式记录和保存。

总体而言，生产环节不仅是农产品溯源的关键，也是物联网感知层应用中最复杂、难度最大的环节。物联网在农产品溯源方面的应用模式更是多种多样。在保证农产品可追溯的前提下，要因地制宜综合决策，平衡好技术先进性和实用性。

(2)流通环节

农产品追溯链中的流通环节主要包括批发和零售环节，信息采集内容主要包括主体信息、交易信息和检验信息。流通过程中信息收集主要有以下三种方式：

一是电子结算。该方法是商务部肉类蔬菜流通追溯试点推广的方法。在批发环节，交易双方凭有效证件申领IC卡，并通过电子秤刷卡。交易信息存储在销售商IC卡中并上传至流通企业网络。

二是跑单模式。交易信息的采集采用计算机录入的方式，即统一结算。在农产品流通批发零售环节，卖方首先开具销售收据，买方持收据到“统一结算中心”进行结算。结算完成后，电脑进入交易。信息可以收集可追溯的信息。检验信息由检验机构计算机输入检验结果，包括检验人员、检验项目、批号、时间等信息。

三是IC卡模式。农产品在流通环节进行交易时，双方完成交易后，持卡到“统一结算中心”进行结算。 IC卡仅起到采集主体信息的作用，具体交易信息通过计算机输入。

在流通环节，农产品的追溯信息标记方式与生产环节相同，以虚拟标记为主，物理标记为辅。除畜产品批发环节使用个体标记外，大部分农产品在大包装上均使用虚拟标记或实物标记。信息存储主要基于流通企业的局域网。这也是商务部启动肉类蔬菜追溯试点、首先对流通企业信息基础设施进行改造的主要原因。

（三）消费环节

消费环节主要包括餐饮、机关食堂等团体消费企业和个人消费者。对于团体消费单位，采购信息通过IC卡读卡器自动上传至团体消费企业局域网。采集的主要信息是消费时间、消费项目、批次号等，采集方式主要是计算机录入，信息识别方式主要是消费收据。无论个人消费者购买农产品用于家庭消费，还是在团体消费单位直接消费，都必须索要收据。收据上必须记录消费时间或购买时间、商品名称、批次号等信息。这是实现农产品追溯最关键的。第一个环节是终端查询依据和维权凭证。信息存储主要涉及建立局域网。一些信息化水平较低的团体消费单位可以建立并保存纸张消费记录。

2.网络层应用模式

在物联网的架构中，网络层主要是信息传输问题。在整个农产品追溯体系中，物联网网络层的具体应用模式主要体现在传输内容、传输通道、传输方式、传输安全四个方面。各方面都需要结合实际探索可行的具体应用模式。

(1)传输内容

物联网网络层传输的信息内容和感知层感知到的信息内容不一定完全相同。一些生产企业可以根据自身的业务管理需求，利用物联网传感设备收集远超追溯所需的生产信息。虽然追溯不需要大量信息，但可以服务于公司自身的管理。因此，网络层只需要根据溯源需求传输溯源信息即可。一方面，保护生产企业的商业秘密不被泄露，从而调动追溯主体的追溯积极性；另一方面，减轻了农产品追溯网络的传输压力，提高了追溯信息的准确性。传输效率。

(2)传输通道

在农产品溯源中，物联网网络层主要有两种传输通道：一是产业链前后的传输通道，二是企业数据库到中央的上下传输通道。数据库。

① 前后传输通道

从整个农产品追溯链条来看，生产环节的追溯信息必须传递到下游，即流通环节，而流通环节的追溯信息必须传递到消费环节，以保证产业链下游环节可以查询上游环节的所有追溯信息。这样就可以实现消费环节终端的全产业链查询。

②上下行传输通道

利用物联网技术实现农产品追溯的智能化应用，将所有可追溯物品和全链条追溯信息集中到农产品追溯中央数据库中，对追溯数据进行海量数据挖掘，进行智能化处理，服务政府和企业决策，充分发挥物联网的信息技术优势，同时提高农产品追溯的实用价值，保持持续运营。

(3)传输方式

在物联网网络层，农产品追溯信息的两条传输通道主要有两种传输方式：一是前传、后传IC卡传输方式；二是前传、后传IC卡传输方式。另一种是上下行传输的网络传输方式。

①IC卡传输

农产品追溯上​​下游环节之间，上一环节采集的追溯信息通过IC卡传输到下一个环节，并在下一个环节使用读写器刷IC卡自动上传到企业局域网。这种传输方式安全高效，能够保证下一个链路能够及时查询到上行链路的所有相关溯源信息，但一次传输的信息量有限。

②网络传输

农产品追溯信息的上下行传输，需要传输的数据量较大，宜采用专有的大容量宽带方式来实现网络传输。在具体的传输中，可以采用随时传输，也可以采用定时传输。当数据量巨大时，为了防止网络拥塞和中心数据库传输数据拥塞，可以选择定时传输方式，不同链路、不同区域的溯源实体分时上传溯源数据。

(4)传输安全

物联网网络层传输信息的安全问题直接涉及企业的商业秘密和政府的公信力。一旦出现问题，将严重影响溯源主体的积极性，并泄露大量溯源主体的个人隐私信息。物联网应用于农产品追溯的业务流程中，传输安全主要是机密信息的安全问题和数据传输的安全问题。

①保密信息的传输

对于商业机密信息，比如农产品追溯中各环节的价格信息，必须保证只能上下传递，不能来回传递，让下游环节实体无法获知农产品上游环节实体的采购价格；对于个人隐私信息，如身份证号码等，必须保证不泄露、不公开，且仅用于溯源主体识别。

②安全数据传输

农产品追溯信息传输中，不能因网络拥塞、网络中断等不可控因素而导致追溯数据丢失。各追溯实体建设的局域网应具有一定的存储功能。同时，为了保证数据传输的安全性和高效性，应采用专用传输通道传输和加密传输方式。

3、应用层应用模式

物联网架构中的应用层主要负责分析处理海量溯源数据，充分发挥数据的价值。在农产品追溯系统的建立和运行过程中，应用层主要利用现代数据挖掘技术对农产品追溯各链条上传的数据进行智能分析和处理。从应用模式来看，应用层的具体应用模式主要体现在应用层次、应用内容和应用方式三个方面。

(1)应用层面

从层次来看，物联网应用层主要包括两个层次。一是以农产品追溯中央数据库为基础的农产品追溯应用系统，负责跨区域、跨品种、跨环节的农产品追溯数据的统一挖掘和应用；二是农产品追溯各环节企业基于自有数据库开发的企业追溯应用系统，主要服务于企业内部的产品追溯，追溯信息比较齐全，追溯功能较多，可以实现农产品企业内部精细化追溯。

(二)申请内容

农产品追溯平台应用系统的内容可以是多种多样的。例如，商务部肉类蔬菜追溯中央平台至少包括六大管理功能，即主体信息管理、流通过程信息管理、试点城市工作考核管理、联合应急管理、统计分析、公共信息管理等。但总体而言，农产品追溯的核心应用内容主要是基于消费者实现追溯社会化监管、基于政府实现数字化监管、基于农产品食品安全实现问题智能预警。

①追溯性社会监督

通过物联网技术，农产品的溯源不再纯粹是政府的问题，也不是纯粹消费者的问题，也不是纯粹农产品产销主体的问题，而是真正成为全社会的问题，从而形成合力，构建政府、消费者、产销主体、媒体等社会主体共同监督和关注农产品追溯范围，实现农产品社会化追溯监管。

② 政府数字化监管

通过物联网技术应用海量农产品追溯数据，政府可以改变传统依靠经验进行监管的模式，转而根据大数据分析结果实施高度针对性、精细化的监管，从根本上解决问题政府监管人员短缺。监管手段不多，监管效率不高。用数据改变政府监管方式从常规监管转变为突发监管。

③问题智能预警

农产品和食品安全问题随时随地都可能发生。有些会产生不良的社会影响，而另一些则会因为消费者不报告而消失。利用物联网技术可以实现农产品和食品安全问题的智能预警。通过开发一系列问题发现模型，提前发现问题、自动发出预警、处罚相关责任人等，达到查处问题、惩处责任的目的。

(三)申请方法

对于利用物联网技术花费巨资建立的农产品追溯系统，在“信息就是价值”的现代市场经济下，必须动员全社会创新应用方式，对海量数据进行处理、分析和利用。各种方式的可追溯性数据。充分发挥可追溯性数据的潜力。

①开发应用软件

鉴于农产品追溯体系大多是通过财政投入或补贴建立的，采集到的海量追溯数据应向全社会发布。政府和企业在开发应用平台的同时，也可以向社会发布海量的原创数据库，鼓励社会企业开发应用软件或平台，为公众提供相应的服务。

②支持终端查询

消费者是农产品的最终用户。农产品追溯系统要支持消费者通过终端查询机、电话、互联网等方式查询其消费的农产品全产业链的所有追溯信息。可查询的信息必须准确、全面、及时、和整体。如果信息不能及时查询或无法查询，将严重影响消费者对追溯系统的信任，最终导致追溯溢价无法实现。

总的来说，物联网和农产品防伪溯源都是复杂的系统工程。将物联网应用于农产品追溯更是复杂多样，涉及主体多、覆盖面广、技术难度高。农产品产销全链条各主体要同时政府统筹协调，社会加大监管力度。只有形成合力，才能确保物联网技术真正应用于农产品溯源，既充分发挥物联网的技术潜力，又充分实现农产品溯源的数据效率。