孙赫浓 施明毅

摘要：随着中医药产业的不断发展，现今中医药已被越来越多的人所认可，且被广泛使用在各类疾病的诊断及治疗。不可否认，中药质量为影响中医中药临床治疗效果的决定性因素。种子种苗作为中药生产过程中的第一阶段，其质量的保障可直接提升临床应用的中药质量。该文以提升中药种子种苗质量为出发点，结合NB-IoT技术、二维码技术、图像识别技术及大数据技术等，并基于现阶段中药种子种苗种植存在的问题，设计开发中药种子种苗质量追溯系统，将中药种子种苗质量追溯系统划分为基础信息管理子系统、田间管理子系统、流通管理子系统、查询子系统及监管子系统。中药溯源将不同阶段进行细分，更好地保证中药质量。

关键词：中药;种子种苗;溯源系统;开发

中图分类号：TP391      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）01-0003-03

中医药在我国已有悠久历史，是我国人民智慧的结晶，在医疗产业始终发挥着举足轻重的作用。而中药质量如何对中医药临床应用过程中是否能够发挥应有疗效具有极其重要的作用。在各类信息技术高速发展的背景下，传统中医药产业与现代信息技术相融合将为传统中医药产业带来新的发展契机。中药种子种苗作为中药生长的第一环节，对最终中药材质量如何起到了决定性影响。近代中药材市场，存在许多影响药材质量的行为，如在种植环节有种子种源出现差错，采摘部位，时间等出现问题[1]。中药溯源作为现今保障中药质量的最有效手段之一，将中药溯源产业根据中药生产过程中各个环节进行进一步细化，设计开发中药种子种苗质量追溯系统，能够有效保证中药种子种苗质量，从而有效提高中药临床应用的疗效。

1 系统开发背景

现阶段，随着中医药产业的不断发展，中医药产业在医疗产业发挥着越来越重要的作用。中药材质量也成为影响中医药治疗效果的重要因素。种子种苗作为各类中药材生长繁殖的基础，对中药材最终质量起到了决定性的影响作用。因此，严格控制中药种子种苗质量，将传统中药产业进一步细分，并与各类现代化信息技术相融合，建立起中药种子种苗质量追溯系统对于中药材在臨床发挥更好的疗效作用及进一步促进中药产业发展起到了决定性作用。

中药种子种苗质量追溯系统采用“互联网+中药”模式，以中药为特色，中药种子种苗基地为中心，基于农户、农田等进行中药种子种苗数据的采集，建立中药种子种苗管理数据中心。系统还利用物联网技术提供优质农田管理服务的用户体验，通过对种子种苗环节的农户、种源种质、产地环境、田间等方面的管理，实现优质优价中药的大面积培育，是提升中药品质的基础，结合中医药产业标准化的推行，实现中药种子种苗管理标准化，从而推动中药现代化、国际化进程。

2 中药种子种苗质量追溯系统应用关键技术

2.1 NB-IoT物联网技术

NB-IoT即窄带物联网技术，具有广覆盖、大连接、低功耗、低成本的四大优势，解决了传统物联网存在的技术碎片化、覆盖不足的问题[2]。基于NB-IoT物联网技术特点，采用NB-IoT物联网技术，可广泛监控种子种苗生长数据，同时实时传输数据至系统终端，随时随地进行信息交换，最大限度保障信息的即时性。同时，在实现功效最大化同时，降低成本，更容易为广大企业及农户所接受。

2.2 二维码技术

条形码技术集编码、识别、数据采集、自动录入和快速处理等功能于一体的信息技术[3]。二维码技术作为条形码技术进一步发展的产物，在具有条形码技术优点的基础上，相较于条形码技术，可以保存更多的信息，以其成本较低、信息含量较高等特点广泛应用于各行各业。在中药种子种苗质量追溯系统应用条形码技术，尤其是二维码技术，有利于更好地区分种子种苗，赋予每株种苗一个特定的二维码，更有利于查询及溯源全过程的开展。

2.3 图像识别技术

图像识别技术属于人工智能领域，其发展过程包括文字识别、数字图像处理和识别、物体识别等三个阶段[4]。图像识别技术以图像为基础，通过捕捉图像的特点进行图像区分，从而达到图像识别的目的。在中药种子种苗质量追溯系统中应用图像识别技术，一方面，利用图像识别技术，可对种子种苗按照一定的标准进行初筛，从源头上减少质量不好的种子种苗流入整个种植流程的可能性，整体上提高中药质量。另一方面，可对各个阶段起到监管作用，对于维护整个中药种子种苗质量追溯系统的安全性起到了保护作用。

2.4 大数据技术

大数据技术能够对海量的数据进行数据的采集、数据的处理、数据的分析、数据的储存和数据的管理等，使得挖掘出来的数据具有一定的价值[5]。中药种子种苗质量追溯系统由于中药种子种苗质量追溯流程较多，数据量庞大，较难管理。以大数据技术为基础，建立中药种子种苗质量追溯系统可更好地对于各类数据进行分类管理存储，在此基础上进行数据分析及数据挖掘。寻找如某种药材种子种苗最佳的种植方法、存储方法及运输方法等，更好地防止种子种苗出现质量问题。

3 中药种子种苗种植现存问题

3.1 种子种苗种植涉及信息种类繁多，管理困难

种子种苗种植涉及方面、环节、人员较多，如种植、采收、流通等。且每一环节涉及信息还可进行细分，如种植阶段不仅需要管理农户相关信息，还需对种植过程中的影响因素进行记录并分析。由此导致种子种苗种植管理过程中信息真实性、完整性、准确性容易出现错误，可能出现信息丢失或造假现象。从而容易造成整个溯源过程中种子种苗种植环节溯源效果较差的现象。

3.2 种子种苗品质难以确保

种子种苗作为整个药材生产流程的基础，其质量好坏对最终临床应用的药材质量及治疗效果起到决定性影响。而现阶段，种子种苗市场鱼龙混杂，农户多数凭借自身经验进行种子种苗挑选。然而由于购买量需求量较大，无法做到种子种苗严格筛查，确保其高品质，导致一些劣质种子种苗流入市场，并进行种植，致使最终中药质量出现问题，临床效果不佳。

3.3 种子种苗种植方式无针对性

中药种类繁多，每种中药的种子种苗种类也可进一步细分。对于不同种类的种子种苗采用不同的种植方法，不仅可以有效提高中药质量，还可以提高中药种植效率，保证临床应用中药治疗效果。然而现阶段，对于不同种类种子种苗种植方法没有针对性，数字化、标准化程度不高，多数情况仅凭农户经验指导药材的种植。在此种情况下，不仅可能造成药材生产效率较低的情况，还可能导致种植方法不当，导致药材质量低下的问题。

4 中药种子种苗质量追溯系统的设计

综合考虑现阶段种子种苗种植面临的问题，中药种子种苗质量追溯系统主要由基础信息管理子系统、田间管理子系统、流通管理子系统、查询子系统及监管子系统组成。图1为中药种子种苗质量追溯系统功能结构图。

4.1 基础信息管理子系统

基础信息管理子系统包括农户档案、药材信息及产地环境等模块。农户档案中包含种植中药种子种苗农户的基本信息，如种植地点、农户代码及种植面积等信息。系统为农户分配特定的二维码及农户代码，从而便于信息查找。在农户档案模块中，可以对农户信息进行查询、增加、编辑、删除等操作。药材信息模块包含药材名称、繁殖方式及繁殖地点等。农户还可上传展示照片，促进农户间药材种植方法的交流，有利于高效寻找到药材最佳种植方法。产地环境模块大体涵盖地理位置、土壤、气候等部分。通过产地环境模块监控对中药材种植环境进行准确的分析评价，既有助于及时调整环境参数，又能实现产品溯源[6]。其中，产地包括省（直辖市）、市、县，各个地区的土壤、水源、气候条件。根据产地环境信息，系统将分析出最佳种植方法，供农户参考。且产地环境模块还具有天气提醒功能，如遇暴雨等恶劣天气，系统会提示农户，以便农户提前做出恶劣天气处理方案。

4.2 田间管理子系统

田间管理子系统分为种植任务、种子种苗处理及种植管理等模块。农户可在田间管理子系统设置定时种植任务，系统将根据设置任务设置提醒，以便农户按时按计划完成种植任务，且农户每完成一个阶段的种植任务需将种子种苗生长状况图片上传到系统中。种子种苗处理模块将记录农户购买种子或种苗时间、地点及方式，并将农户对种子种苗进行的处理進行记录。种植管理模块包含了种子种苗从播种、灌溉方式、除草到病害防护等一系列过程信息的详细记录及管理。播种中包含播种方式、播种量及是否遮阴等信息的记录;灌溉方式中包含灌溉开始时间、结束时间及灌溉方式等信息的记录;除草中主要包含主要杂草种类、除草开始时间及结束时间及除草剂种类等信息记录;病害防护主要包含病害种类、病害部位及农药种类等信息的记录。系统将通过最终中药质量的评级进行分析，从而探索出适合不同药材的提高中药质量的最有效种植方案及田间管理方案，从而整体提高中药材质量。

4.3 流通管理子系统

流通管理子系统主要分为采收管理、加工管理、存储管理、销售管理及运输管理等模块。采收管理可以实现对生产批次的搜索，搜索出来后，若此批次的植物已经通过审核部分，则不能进行编辑，否则，可以进行编辑。同时，对植物的种植批号、采收种子种苗及采收时间等信息进行记录，以保证采收过程中信息的完整性记录。加工管理主要对种子种苗进行的各类加工手段分阶段进行记录，对各阶段采用的加工时间、加工日期、加工前后重量及加工手段同期进行记录。包装管理将种子种苗包装时间、包装规格、包装重量及包装材料进行记录。通过最恰当的包装方式最大限度保障种子种苗的质量。存储管理中包含了种子种苗存储的仓库代码、存储条件、养护方式等。后期也可通过数据分析，得出对于每类种子种苗最有效的仓储方式。销售管理及运输管理即记录了药材销售过程中客户信息、运输时间等。

4.4 查询子系统

查询子系统将用户分为患者、医生、农户及监管人员等。用户通过查询子系统获取查询链接，浏览种植全流程信息，实现溯源目的[7]。此外，对信息进行分类，不同用户可查询的信息范围不同。查询方式多样，可通过电脑及手机查找，同时支持如关键字查找、批号查找及二维码查找等多种方式，便于各类用户对种子种苗各个阶段信息进行查找。达到患者医生用药安心、农户种植安心、监管人员管得放心的目的。令整个种子种苗信息在多个环节中有效连接起来。

4.5 监管子系统

监管子系统主要包含产品质量检验及产品信息检验两个模块。产品质量检验模块对各个阶段种子种苗产品进行产品检验，依据相关标准，对种子种苗生长高度及颜色进行初筛，将不符合标准的种苗进行筛除处理，从而提高种子种苗流入市场的质量标准。产品信息检验模块主要用于对农户及工作人员填入信息进行审核，如必填项是否填写完整及填写内容是否按照要求完善格式等。令中药种子种苗质量追溯系统更加具有科学性及完整性。

5 系统实现

5.1 系统功能实现

使用者登录后，即可进行系统功能使用。图2为用户实现点击新增输入框里的值功能的部分代码：

5.2 用户界面实现

用户使用界面需具有功能简洁明了、各部分设计符合逻辑性且便于操作等特点。界面上需明确农户档案、基础信息、产地环境、田间管理、采收管理、加工管理、储存管理、销售管理及运输管理等功能模块。颜色搭配方面除需采用中药材种苗的绿色外，还可采用如黑色白色等颜色搭配，并使用其他色彩进行搭配，令系统界面严谨而不古板。除此之外，界面还可搭配小图标作为标识，丰富界面内容，增加系统界面美观性。对于需填写信息的界面，可将必填项用星号加以强调，增强整个系统的层次感，令界面重点突出。图3为系统登录界面，图4为系统农户档案模块界面。

6 展望

随着中医药在我国医疗产业发挥越来越重要的作用，中医药产业越来越受到各行各业与政府相关部门的重视。《中医药发展战略规划纲要（2016-2030年）》要求建立中药材生产流通全过程质量管理和质量追溯体系[8]。同时，在“互联网+”的大背景下，中医药产业与现代信息产业结合越发紧密，随着各类医疗信息化产品的不断出现，大大改善了医疗环境、提高了诊疗效率并最大限度地方便了患者。中药质量的保证，国民用药的安全性提高，质量好的中药材流通于国际市场，促进中医药发展[9]。

中藥种子种苗质量追溯系统作为中药溯源系统衍生出的分支系统，相较于中药溯源系统，在种子种苗质量追溯领域更加具有专业性及科学性。将中药整个生产过程中种子种苗环节继续进行划分，分为基础信息管理子系统、田间管理子系统、流通管理子系统、查询子系统及监管子系统，并在各个子系统基础上进一步划分为各个模块。在细节把控上更为细致，数据更为精确，最大限度地提高了系统对中药质量进行控制的效率。

现阶段，传统中医药产业需要进一步与现代信息技术进行融合，并在把握整体的基础上，进一步进行环节细化，通过细化把握更多细节，通过细节总结分析提高系统工作效率。中药溯源产业在进一步细化的背景下，将迎来更为广阔的发展空间。

参考文献：

[1] 杜兴丽，施明毅.浅析DNA条形码技术在中药溯源中的应用[J].电脑知识与技术，2019，15（12）：238-241.

[2] 刘崇玉，施明毅，温川飙，等.NB-IOT物联网技术在中药溯源系统中的应用研究[J].时珍国医国药，2019，30（12）：3069-3072.

[3] 施明毅，温川飙，赵姝婷.中药溯源系统研究现状浅析[J].成都中医药大学学报，2016，39（4）：103-106.

[4] 杨东宁，曾婷，朱延杰.图像识别技术的原理和应用[J].电子技术与软件工程，2020（1）：102-103.

[5] 段莹.大数据技术在通信领域的应用[J].数字通信世界，2020（8）：41-42.

[6] 张净，张涛，郭洪波.基于窄带物联网的中药材种植智能测控系统设计[J].江苏农业科学，2020，48（13）：256-264.

[7] 施明毅，赵姝婷，杨超，等.中药材种植溯源系统开发[J].世界科学技术-中医药现代化，2018，20（9）：1540-1546.

[8] 李长林，肖伟雄，刘崇玉，等.中药溯源平台生态重构的技术体系关系研究[J].电脑知识与技术，2019，15（20）：269-271.

[9] 施明毅，赵姝婷，温川飙，等.中药汤剂溯源体系的构建探析[J].中药与临床，2018，9（3）：60-63.

【通联编辑：梁书】

收稿日期：2021-09-15

基金项目：四川省中医药管理局中医药科研专项（2020JC0038）;成都中医药大学首批辅导员工作室建设专项（FDYGZS202008）;成都中医药大学大学生创新创业训练计划国家级项目（S202010633046）;成都中医药大学杏林学者学科人才科研提升计划青年教师创新专项（ZRQN2020033）;成都中医药大学教育教学改革项目（JGYB201979）

作者简介：孙赫浓（2000—），女，辽宁抚顺人，成都中医药大学医学信息工程学院本科在读，研究方向为医学信息;施明毅（1984—），男，福建三明人，通信作者，成都中医药大学医学信息工程学院讲师，医学硕士，研究方向为中药信息化、中药学教学及科研。