關鍵詞：溯源；雲計算；SaaS；咖啡
引言
雲南是我國咖啡的最大産區，産量占中國總産量的98%以上[1]。無論是從種植面積還是咖啡豆産量和質量來看，雲南咖啡已确立了中國國内的主導地位。由于缺乏深加工和市場推廣，導緻雲南咖啡知名度低，鎖在深山人未識，每年60%以上的雲南咖啡以原豆的形式被雀巢、麥氏、星巴克和安利等收購[2]。近年來在政府的大力支持下培育出了一批本地咖啡企業，但總體來說企業規模還較小、競争力不足、知名度不高[3]。因此，咖啡産業化、品牌化是目前推動本地咖啡産業發展的必要步驟，除了在政策、資金方面進行扶持以外，信息平台的建設也能起到非常大的助推作用。
随着人們對食品安全的日益重視和國家相關政策的出台，目前很多食品企業都建立了自己的溯源平台，消費者可以通過溯源系統追溯到食品的每一個生産加工環節。然而，目前市場上卻幾乎沒有針對咖啡的溯源平台，極少數咖啡産品僅有的二維碼溯源标識中也隻能查詢到一些粗略的、沒有太多參考價值的信息。因此本文意在研究一個能夠對咖啡的種植、加工、流通等各環節進行全方位記錄和管理的平台，并結合溯源技術，實現消費者對自己所購買的咖啡從原料到成品的全方位信息追溯。
1、平台部署模式
如果采用傳統的軟件部署模式，企業必須購買基礎設施、運行環境（包括操作系統、運行時環境、WEB服務器軟件、數據庫管理系統等）以及軟件系統（即咖啡溯源系統）才能搭建自己的咖啡溯源平台，還需要投入專門的人力物力來支撐平台的穩定可靠運行并對平台進行維護，這無疑增加了企業的經營成本，也加大了咖啡溯源體系推廣的難度。
雲計算已經成為新一代信息技術的重要标志，它颠覆了個人計算和傳統的IT應用模式，開創了嶄新的技術領域，提供了定制化的服務。雲計算按照服務類型大緻可以分為3類：IaaS（基礎設施即服務）、PaaS（平台即服務）和SaaS（軟件即服務），其中SaaS是一種完全創新的軟件應用模式，軟件服務提供商通過将軟件部署到雲平台或者自建平台上，向用戶提供服務，用戶按需購買軟件服務即可[4]。
根據以上分析，将選取基于雲計算的SaaS模式來部署咖啡溯源平台，該平台可以為更多的咖啡生産和經營企業甚至個人提供溯源服務，從而建立起一套規範化、完整的咖啡溯源體系。平台用戶無需專門購買基礎設施，也不用安裝任何軟件，便能在任何時間任何地點都能通過網絡訪問本溯源平台，且無需存儲或管理使用本平台期間産生的數據。
2、系統分析
基于SaaS模式的咖啡溯源平台需要實現三方面的功能：首先是核心的溯源管理功能；在此基礎之上，為了能讓溯源平台針對不同類型的用戶提供定制化的服務，還需要具備服務定制管理功能；此外，還需要實現專門的角色和權限管理功能來增強系統的靈活性和可擴展性。下面将從這三方面的功能需求出發來進行系統分析。
2.1溯源管理功能
溯源管理功能主要包括兩方面的功能，即從生産者到消費者的正向管理功能，從消費者到生産者的逆向追溯功能。逆向過程是以正向過程為基礎的，正向過程中逐步記錄的信息為實現逆向溯源準備了數據基礎。
正向管理過程主要包括種植、加工、物流、銷售這四大環節。種植環節主要需要記錄咖啡的品種、産地、生長環境（可選）、采摘時間等，其中的品種和産地需要做标準化管理，因此溯源平台中需要專門的品種和産地管理模塊來對其進行管理。品種管理中不僅需要記錄品種的名字，還需記錄每個品種的特性（主要包括香、甘、酸、醇、苦這五方面）。産地管理主要用來管理每個産地的經度、緯度、海拔、各季平均溫度、各季平均濕度等。由于具體生長環境的記錄（主要包括每一天的溫度、濕度、光照度等）比較繁瑣，且産地信息中也包含大緻的生長環境，因此在本溯源平台的初始設計目标中将不包含生長環境管理模塊，但是在進行系統設計時需要設計專門的接口用于将來系統功能的擴展。加工環節主要包括三種類型的加工：初加工、烘焙和研磨。初加工程序包括脫皮、脫膠、清洗、幹燥、脫殼等，因此在記錄初加工數據時，需要記錄各程序的實施時間、工藝、地點、人員（企業）等。如果是烘焙豆，還需記錄咖啡的烘焙相關信息（如時間、溫度、機械、烘焙師等），如果還需進一步研磨加工，還應記錄研磨時間、研磨度等信息。
這四個環節有可能發生在同一個比較大型的企業中，那麼它們的順序相對來說是比較固定的。然而，在大部分的應用場景下，咖啡的正向生産流通過程是發生在多個不同的企業之間的，除了種植環節外，其餘的三個環節都有可能在不同的企業出現多次并且沒有固定的順序。這種正向環節的複雜性要求在設計系統時必須做到流程可靈活配置。
為了方便普通消費者查詢咖啡溯源信息，本平台選取二維碼作為産品的逆向溯源入口。企業可以通過本平台為他們的咖啡産品（包括中間産品、成品）生成其專有的二維碼标識，然後可以将該二維碼打印貼在包裝上，也可以直接将二維碼印在産品外包裝上。由于二維碼本身就有一定的文字信息存儲量，因此，平台生成的二維碼包含兩方面内容：産品的簡要信息以及可以展示産品詳細信息的網頁入口（該網頁隸屬于本平台）。用戶可以通過掃描産品包裝上的二維碼，離線了解産品生産過程中的簡要信息，或者通過訪問裡面提供的入口追溯該産品的詳細圖文信息。此外，在正向過程的流通環節中，經銷商可以使用移動客戶端登錄本平台後，通過掃描二維碼，記錄該産品的流通信息。
2.2服務定制管理功能
随着咖啡産業的逐步發展，在咖啡生産流通過程中，各企業的分工更加細化，大部分企業的業務範圍隻集中在咖啡生産流通中的某一個或幾個環節。這就意味着，這些企業在使用咖啡溯源管理平台時，并不需要使用該平台的所有功能。結合SaaS的設計思想，将各種功能和環節封裝成服務的形式，以可自由配置的方式獲取定制化的系統功能。企業隻需要為其所使用的服務付費即可，如此，咖啡溯源平台便具有了雲計算服務按需獲取資源、按需付費的彈性化特征。
2.3用戶管理功能
用戶管理是每個軟件系統都必備的基礎功能，使用本平台的用戶類型衆多，包括咖啡種植企業、咖啡生産企業、分銷商、銷售商、監管部門、普通消費者等，每種類型的用戶的權限都是不同的。基于将來系統可擴展性的考慮，本平台将用戶類型（即角色）和權限都設置為可管理、可配置的模式。因此，平台不僅有基本的用戶管理模塊，還需有專門的角色管理和權限管理模塊。
3、系統設計
3.1系統模塊設計
根據上一節所分析的平台功能需求，可以将平台按功能劃分為3個系統：溯源管理系統、服務定制管理系統、用戶管理系統，各系統根據其各自的業務功能需求，又可以劃分為如圖1所示的子系統或功能模塊。
正向管理子系統主要包括咖啡的各個生産流通環節的信息采集模塊，産地和品種管理模塊，具體構成如圖2所示。
逆向溯源子系統主要負責對溯源碼的管理，并根據正向管理子系統所采集的信息集成溯源信息，最後向用戶提供以溯源碼為入口的溯源信息查詢功能。
3.2平台架構設計
本溯源平台是基于雲計算SaaS模式設計的，因此其架構相較于普通的應用程序架構多了一個服務配置和定制管理層，該層主要對元數據進行管理和操作，然後通過這些元數據控制業務數據庫的結構。安全服務層是根據用戶的權限對其所能訪問的服務進行過濾的服務層，所有業務都需要經過安全服務層的過濾。表現層是直接面對用戶的界面層，表現層中收到的所有業務請求都将通過控制層轉發至其它相關的業務層，最底層是數據服務層，它負責直接與數據庫進行交互。平台的總體架構設計如圖4所示。
4、總結與展望
通過分析目前雲南咖啡産業的現狀，并深入分析了咖啡溯源管理的需求，本文設計了一個基于雲計算SaaS模式的咖啡溯源平台，該平台能夠讓咖啡生産流通環節中涉及的各種企業能夠按需靈活地定制所需的服務。它既能幫助咖啡企業進行咖啡生産過程管理，又能讓普通消費者對咖啡産品進行溯源查詢。平台投入應用後，将極大地推動雲南咖啡産業信息化和品牌化進程。
參考文獻
[1]王坤.基于聚類方法的雲南速溶咖啡營養成分分析[J].曲靖師範學院學報，2015,06:78-80.
[2]郭容琦，羅心平，李國鵬，楊世貴，李貴平，李樹維，黃健.雲南小粒咖啡産業發展現狀分析[J].廣東農業科學，2009,03:209-212.
[3]過曉嬌.基于物聯網的咖啡生産管理及溯源一體化平台研究[J].探索與創新-保山學院教師學術論文選集，2016:152-157.
[4]湯志偉，張會平.電子政務的管理與實踐[M].電子科技大學出版社，2008.12.
作者簡介：過曉嬌，碩士，保山學院信息學院，軟件設計師，研究方向：雲計算、數據挖掘。