关键词：溯源；云计算；SaaS；咖啡
引言
云南是我国咖啡的最大产区，产量占中国总产量的98%以上[1]。无论是从种植面积还是咖啡豆产量和质量来看，云南咖啡已确立了中国国内的主导地位。由于缺乏深加工和市场推广，导致云南咖啡知名度低，锁在深山人未识，每年60%以上的云南咖啡以原豆的形式被雀巢、麦氏、星巴克和安利等收购[2]。近年来在政府的大力支持下培育出了一批本地咖啡企业，但总体来说企业规模还较小、竞争力不足、知名度不高[3]。因此，咖啡产业化、品牌化是目前推动本地咖啡产业发展的必要步骤，除了在政策、资金方面进行扶持以外，信息平台的建设也能起到非常大的助推作用。
随着人们对食品安全的日益重视和国家相关政策的出台，目前很多食品企业都建立了自己的溯源平台，消费者可以通过溯源系统追溯到食品的每一个生产加工环节。然而，目前市场上却几乎没有针对咖啡的溯源平台，极少数咖啡产品仅有的二维码溯源标识中也只能查询到一些粗略的、没有太多参考价值的信息。因此本文意在研究一个能够对咖啡的种植、加工、流通等各环节进行全方位记录和管理的平台，并结合溯源技术，实现消费者对自己所购买的咖啡从原料到成品的全方位信息追溯。
1、平台部署模式
如果采用传统的软件部署模式，企业必须购买基础设施、运行环境（包括操作系统、运行时环境、WEB服务器软件、数据库管理系统等）以及软件系统（即咖啡溯源系统）才能搭建自己的咖啡溯源平台，还需要投入专门的人力物力来支撑平台的稳定可靠运行并对平台进行维护，这无疑增加了企业的经营成本，也加大了咖啡溯源体系推广的难度。
云计算已经成为新一代信息技术的重要标志，它颠覆了个人计算和传统的IT应用模式，开创了崭新的技术领域，提供了定制化的服务。云计算按照服务类型大致可以分为3类：IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）和SaaS（软件即服务），其中SaaS是一种完全创新的软件应用模式，软件服务提供商通过将软件部署到云平台或者自建平台上，向用户提供服务，用户按需购买软件服务即可[4]。
根据以上分析，将选取基于云计算的SaaS模式来部署咖啡溯源平台，该平台可以为更多的咖啡生产和经营企业甚至个人提供溯源服务，从而建立起一套规范化、完整的咖啡溯源体系。平台用户无需专门购买基础设施，也不用安装任何软件，便能在任何时间任何地点都能通过网络访问本溯源平台，且无需存储或管理使用本平台期间产生的数据。
2、系统分析
基于SaaS模式的咖啡溯源平台需要实现三方面的功能：首先是核心的溯源管理功能；在此基础之上，为了能让溯源平台针对不同类型的用户提供定制化的服务，还需要具备服务定制管理功能；此外，还需要实现专门的角色和权限管理功能来增强系统的灵活性和可扩展性。下面将从这三方面的功能需求出发来进行系统分析。
2.1溯源管理功能
溯源管理功能主要包括两方面的功能，即从生产者到消费者的正向管理功能，从消费者到生产者的逆向追溯功能。逆向过程是以正向过程为基础的，正向过程中逐步记录的信息为实现逆向溯源准备了数据基础。
正向管理过程主要包括种植、加工、物流、销售这四大环节。种植环节主要需要记录咖啡的品种、产地、生长环境（可选）、采摘时间等，其中的品种和产地需要做标准化管理，因此溯源平台中需要专门的品种和产地管理模块来对其进行管理。品种管理中不仅需要记录品种的名字，还需记录每个品种的特性（主要包括香、甘、酸、醇、苦这五方面）。产地管理主要用来管理每个产地的经度、纬度、海拔、各季平均温度、各季平均湿度等。由于具体生长环境的记录（主要包括每一天的温度、湿度、光照度等）比较繁琐，且产地信息中也包含大致的生长环境，因此在本溯源平台的初始设计目标中将不包含生长环境管理模块，但是在进行系统设计时需要设计专门的接口用于将来系统功能的扩展。加工环节主要包括三种类型的加工：初加工、烘焙和研磨。初加工程序包括脱皮、脱胶、清洗、干燥、脱壳等，因此在记录初加工数据时，需要记录各程序的实施时间、工艺、地点、人员（企业）等。如果是烘焙豆，还需记录咖啡的烘焙相关信息（如时间、温度、机械、烘焙师等），如果还需进一步研磨加工，还应记录研磨时间、研磨度等信息。
这四个环节有可能发生在同一个比较大型的企业中，那么它们的顺序相对来说是比较固定的。然而，在大部分的应用场景下，咖啡的正向生产流通过程是发生在多个不同的企业之间的，除了种植环节外，其余的三个环节都有可能在不同的企业出现多次并且没有固定的顺序。这种正向环节的复杂性要求在设计系统时必须做到流程可灵活配置。
为了方便普通消费者查询咖啡溯源信息，本平台选取二维码作为产品的逆向溯源入口。企业可以通过本平台为他们的咖啡产品（包括中间产品、成品）生成其专有的二维码标识，然后可以将该二维码打印贴在包装上，也可以直接将二维码印在产品外包装上。由于二维码本身就有一定的文字信息存储量，因此，平台生成的二维码包含两方面内容：产品的简要信息以及可以展示产品详细信息的网页入口（该网页隶属于本平台）。用户可以通过扫描产品包装上的二维码，离线了解产品生产过程中的简要信息，或者通过访问里面提供的入口追溯该产品的详细图文信息。此外，在正向过程的流通环节中，经销商可以使用移动客户端登录本平台后，通过扫描二维码，记录该产品的流通信息。
2.2服务定制管理功能
随着咖啡产业的逐步发展，在咖啡生产流通过程中，各企业的分工更加细化，大部分企业的业务范围只集中在咖啡生产流通中的某一个或几个环节。这就意味着，这些企业在使用咖啡溯源管理平台时，并不需要使用该平台的所有功能。结合SaaS的设计思想，将各种功能和环节封装成服务的形式，以可自由配置的方式获取定制化的系统功能。企业只需要为其所使用的服务付费即可，如此，咖啡溯源平台便具有了云计算服务按需获取资源、按需付费的弹性化特征。
2.3用户管理功能
用户管理是每个软件系统都必备的基础功能，使用本平台的用户类型众多，包括咖啡种植企业、咖啡生产企业、分销商、销售商、监管部门、普通消费者等，每种类型的用户的权限都是不同的。基于将来系统可扩展性的考虑，本平台将用户类型（即角色）和权限都设置为可管理、可配置的模式。因此，平台不仅有基本的用户管理模块，还需有专门的角色管理和权限管理模块。
3、系统设计
3.1系统模块设计
根据上一节所分析的平台功能需求，可以将平台按功能划分为3个系统：溯源管理系统、服务定制管理系统、用户管理系统，各系统根据其各自的业务功能需求，又可以划分为如图1所示的子系统或功能模块。
正向管理子系统主要包括咖啡的各个生产流通环节的信息采集模块，产地和品种管理模块，具体构成如图2所示。
逆向溯源子系统主要负责对溯源码的管理，并根据正向管理子系统所采集的信息集成溯源信息，最后向用户提供以溯源码为入口的溯源信息查询功能。
3.2平台架构设计
本溯源平台是基于云计算SaaS模式设计的，因此其架构相较于普通的应用程序架构多了一个服务配置和定制管理层，该层主要对元数据进行管理和操作，然后通过这些元数据控制业务数据库的结构。安全服务层是根据用户的权限对其所能访问的服务进行过滤的服务层，所有业务都需要经过安全服务层的过滤。表现层是直接面对用户的界面层，表现层中收到的所有业务请求都将通过控制层转发至其它相关的业务层，最底层是数据服务层，它负责直接与数据库进行交互。平台的总体架构设计如图4所示。
4、总结与展望
通过分析目前云南咖啡产业的现状，并深入分析了咖啡溯源管理的需求，本文设计了一个基于云计算SaaS模式的咖啡溯源平台，该平台能够让咖啡生产流通环节中涉及的各种企业能够按需灵活地定制所需的服务。它既能帮助咖啡企业进行咖啡生产过程管理，又能让普通消费者对咖啡产品进行溯源查询。平台投入应用后，将极大地推动云南咖啡产业信息化和品牌化进程。
参考文献
[1]王坤.基于聚类方法的云南速溶咖啡营养成分分析[J].曲靖师范学院学报，2015,06:78-80.
[2]郭容琦，罗心平，李国鹏，杨世贵，李贵平，李树维，黄健.云南小粒咖啡产业发展现状分析[J].广东农业科学，2009,03:209-212.
[3]过晓娇.基于物联网的咖啡生产管理及溯源一体化平台研究[J].探索与创新-保山学院教师学术论文选集，2016:152-157.
[4]汤志伟，张会平.电子政务的管理与实践[M].电子科技大学出版社，2008.12.
作者简介：过晓娇，硕士，保山学院信息学院，软件设计师，研究方向：云计算、数据挖掘。