《電子技術(shù)應(yīng)用》
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物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在果蔬冷鏈物流中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

2018-07-04

  果蔬冷鏈物流的目的是保證果蔬從田間到消費(fèi)者手中品質(zhì)良好,, 但流通中, 經(jīng)常出現(xiàn)各環(huán)節(jié)銜接斷裂,, 造成果蔬冷鏈物流成本較高,、品質(zhì)難保證,、職責(zé)劃分不清等現(xiàn)象。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在果蔬冷鏈物流中,, 可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)管部門,、果蔬冷鏈物流企業(yè)、消費(fèi)者三者之間信息透明化,, 達(dá)到查詢,、監(jiān)督和跟蹤果蔬冷鏈物流各環(huán)節(jié)的目的。

  物流業(yè)是最早接觸物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè),,智慧物流是未來(lái)10~15年內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)大力發(fā)展的六項(xiàng)戰(zhàn)略性應(yīng)用之一,,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到物流領(lǐng)域推動(dòng)了物流系統(tǒng)的快速發(fā)展,促進(jìn)了物流業(yè)發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)代——智慧物流時(shí)代,。智慧物流發(fā)展,,給物流各個(gè)領(lǐng)域都帶來(lái)機(jī)遇和挑戰(zhàn),使以前一些不可控的因素透明化,、職責(zé)化,。把物流運(yùn)作中復(fù)雜多樣的環(huán)節(jié)有效的銜接起來(lái),同時(shí)降低物流成本,提高了物流效率,,使消費(fèi)者輕松,、放心購(gòu)物消費(fèi)。本文以果蔬冷鏈物流為研究對(duì)象,,物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)應(yīng)用到果蔬冷鏈物流各環(huán)節(jié)中,,構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在果蔬冷鏈物流中應(yīng)用總體架構(gòu)。

  一,、果蔬冷鏈物流現(xiàn)狀分析

  目前我國(guó)果蔬種植面積和產(chǎn)量均居世界第一,,每年約有4億噸生鮮農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)入流通領(lǐng)域,由于保鮮產(chǎn)業(yè)落后,,儲(chǔ)藏方式和消費(fèi)方式原始,,據(jù)統(tǒng)計(jì)每年有8000萬(wàn)噸果蔬腐爛掉,果蔬腐爛率高居世界之首,。造成這種巨大浪費(fèi)的主要原因是果蔬從田間到消費(fèi)者餐桌期間的流通出現(xiàn)問(wèn)題,,沒(méi)有形成連貫的果蔬食品產(chǎn)業(yè)鏈。從果蔬的種植,、采購(gòu),、運(yùn)輸、儲(chǔ)存,、加工到銷售等環(huán)節(jié)沒(méi)有形成有效的經(jīng)濟(jì)利益主體,,農(nóng)民只管種植水果蔬菜,果蔬經(jīng)銷商只管采購(gòu)和銷售,,第三方物流企業(yè)只負(fù)責(zé)運(yùn)輸和儲(chǔ)存,。這些利益主體之間的協(xié)調(diào)困難,職責(zé)劃分不清晰,,消費(fèi)者是否能買到物美價(jià)廉的果蔬全憑運(yùn)氣,。

  據(jù)統(tǒng)計(jì),每年果蔬60%為當(dāng)季銷售,,其余35%~40%需要冷藏,,冷鏈物流在果蔬流通中擔(dān)負(fù)著非常重要角色,是保證果蔬品質(zhì),、穩(wěn)定果蔬市場(chǎng)價(jià)格的重要因素,。但目前我國(guó)果蔬冷鏈物流發(fā)展水平與世界先進(jìn)物流水平存在巨大差距:冷鏈物流流通率低,冷鏈設(shè)施設(shè)備不配套,,果蔬冷鏈技術(shù)和果蔬冷鏈體系建設(shè)處于初期摸索階段,,果蔬冷鏈物流運(yùn)營(yíng)與果蔬交易成本均較高,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比平均高出20個(gè)百分點(diǎn),,隨著人們生活水平的提高,,對(duì)食品的品質(zhì)和新鮮度的要求越來(lái)越高,冷鏈物流己引起人們的普遍關(guān)注,。

  二,、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在果蔬冷鏈物流中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)

  物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)有無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù),、二維碼技術(shù),、M2M物物數(shù)據(jù)通信技術(shù),、全球定位系統(tǒng)技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)和兩化融合系統(tǒng)等,。其中最關(guān)鍵和核心的技術(shù)還是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),,因?yàn)樗灤┝宋锫?lián)網(wǎng)的全部層面,是其他層面技術(shù)的整合應(yīng)用,。在果蔬冷鏈物流中要對(duì)果蔬流通中每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行識(shí)別和追蹤,,一般會(huì)把射頻識(shí)別技術(shù)運(yùn)用到果蔬流通各環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)果蔬冷鏈物流各環(huán)節(jié)的無(wú)縫銜接,,達(dá)到控制和監(jiān)督果蔬流通中的品質(zhì)。目前在果蔬冷鏈物流中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要有以下幾種,。

  1. 電子產(chǎn)品代碼(EPC)

  產(chǎn)品電子代碼是中國(guó)物品編碼中心負(fù)責(zé)的最新一代產(chǎn)品標(biāo)識(shí)代碼,,它可以對(duì)供應(yīng)鏈中的對(duì)象(包括物品、貨箱,、貨盤,、位置等)進(jìn)行全球唯一的標(biāo)識(shí)。EPC存儲(chǔ)在RFID標(biāo)簽上,,這個(gè)標(biāo)簽包含一塊硅芯片和一根天線,,讀取EPC標(biāo)簽時(shí),它可以與一些動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)連接,。并借助互聯(lián)網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的傳遞,。

  2. 射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)

  射頻識(shí)別技術(shù)是目前比較先進(jìn)的一種非接觸識(shí)別技術(shù),附著于可跟蹤的物品上,,可全球流通并對(duì)其進(jìn)行識(shí)別和讀寫,,RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)著規(guī)范而具有互用性的信息,通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動(dòng)采集到中央信息系統(tǒng),,實(shí)現(xiàn)果蔬等商品的識(shí)別,,進(jìn)而通過(guò)開放性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換和共享,實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的“透明”管理,。具有可隨時(shí)更新,,掃描方便,掃描速度快,,對(duì)看得見(jiàn),、看不見(jiàn)都可以多目標(biāo)掃描,成本低等特點(diǎn),。目前在超市,、商場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù),、圖書館等場(chǎng)所普遍被使用,,是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在果蔬冷鏈物流中運(yùn)用的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù),。

  3. 二維碼技術(shù)

  二維碼又稱二維條碼,是一種在水平和垂直方向的二維空間存儲(chǔ)信息的條碼,。二維碼技術(shù)具有存儲(chǔ)量大,、保密性好、追蹤性能好,、抗損性強(qiáng),、成本低等特性。主要用于產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題追溯,、物流中心,、倉(cāng)儲(chǔ)中心、聯(lián)勤中心年貨品及固定資產(chǎn)的盤點(diǎn),,發(fā)揮立即盤點(diǎn),、立即決策的作用,同時(shí),,消費(fèi)者通過(guò)掃描物品上二維碼可以查詢貨物的來(lái)源,。

  4. 全球定位系統(tǒng)技術(shù)(GPS)

  全球定位系統(tǒng)具有海、陸,、空全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng),。GPS作為移動(dòng)感知技術(shù),是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到冷鏈物流中重要技術(shù),。GPS與現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合,,使得測(cè)定地球表面三維坐標(biāo)的方法從靜態(tài)發(fā)展到動(dòng)態(tài),從數(shù)據(jù)后處理發(fā)展到實(shí)時(shí)的定位與導(dǎo)航,,極大地?cái)U(kuò)展了它的應(yīng)用廣度和深度,,對(duì)果蔬冷鏈物流運(yùn)輸車輛與物品的位置實(shí)時(shí)查詢和定位。

  5. Savant網(wǎng)絡(luò)

  Savant一種分布式網(wǎng)絡(luò)軟件負(fù)責(zé)管理和傳送產(chǎn)品電子碼相關(guān)數(shù)據(jù)的分布式網(wǎng)絡(luò)軟件,。處在解讀器和Internet之間的中間件,。解讀器把從傳感器和電子標(biāo)簽上的信息讀取出來(lái),送到Savant,,Savant具有數(shù)據(jù)平滑,,數(shù)據(jù)校驗(yàn)以及數(shù)據(jù)暫存等功能。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)Savant處理后,,傳送到Internet,。

  三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在果蔬冷鏈物流各環(huán)節(jié)的應(yīng)用

  果蔬從采摘到銷售可分為七個(gè)環(huán)節(jié),,根據(jù)果蔬流通的先后順序分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在果蔬冷鏈物流中如何保證果蔬品質(zhì),。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在果蔬冷鏈物流品質(zhì)安全應(yīng)用的整個(gè)過(guò)程,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可以提前預(yù)警、分清責(zé)任,、追查漏洞,,保證果蔬流通的品質(zhì)安全。

  物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在果蔬冷鏈物流中,,使果蔬流通中安全問(wèn)題及品質(zhì)問(wèn)題都可以實(shí)現(xiàn)識(shí)別和管理智能化,,從根本上解決了果蔬冷鏈物流在技術(shù)、成本,、服務(wù),、安全等方面遇到的問(wèn)題,保障了果蔬的新鮮及質(zhì)量溯源,,提高了果蔬的供應(yīng)鏈管理水平,,是果蔬冷鏈物流未來(lái)發(fā)展的方向。

  四,、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在果蔬冷鏈物流中應(yīng)用總體架構(gòu)

  本文用目前常采用三層架構(gòu)體系分析果蔬冷鏈物流物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu),。首先將先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入果蔬冷鏈物流,采集果蔬冷鏈物流各環(huán)節(jié)信息,,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息共享,保持冷鏈信息暢通,,提高果蔬流通效率,。在信息感知層的信息采集之后,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層實(shí)時(shí)處理和傳遞到更高層次的應(yīng)用層,,保證冷鏈各環(huán)節(jié)的有效銜接,,形成統(tǒng)一的信息平臺(tái)。最后,,應(yīng)用層根據(jù)用戶的需求提供統(tǒng)一的信息資源支撐,,服務(wù)于最終用戶。果蔬冷鏈物流物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體系架構(gòu)總體分為三層,,如下圖所示,。

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  1. 信息感知層

  信息感知層以物聯(lián)網(wǎng)核心等技術(shù)為主,果蔬采摘后,,首先將統(tǒng)一的EPC編碼標(biāo)識(shí)植入果蔬內(nèi),,在果蔬冷鏈物流涉及的倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸,、加工,、包裝、配送等環(huán)節(jié)安裝讀寫器,,自動(dòng)識(shí)別果蔬冷鏈物流各環(huán)節(jié)的信息,,并讀取或標(biāo)識(shí)果蔬的質(zhì)量信息;利用無(wú)線傳感器、有線監(jiān)控設(shè)備,、信息輸入終端實(shí)時(shí)采集儲(chǔ)運(yùn),、加工、銷售等信息,。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)同時(shí)對(duì)果蔬冷鏈物流的所有信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理,,實(shí)現(xiàn)對(duì)果蔬品質(zhì)相關(guān)信息的全面掌握。

  2. 網(wǎng)絡(luò)通信傳輸層

  網(wǎng)絡(luò)傳輸層是利用各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其融合技術(shù)等,,將感知到的信息高質(zhì)量地,、安全地傳輸?shù)焦吖?yīng)鏈信息平臺(tái),實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)傳輸共享,,實(shí)現(xiàn)“物物相連”的需求,。這層以M2M技術(shù)為核心,結(jié)合遠(yuǎn)距離連接技術(shù)(如GSM,、UMTS等)和近距離連接技術(shù)(如ZibBee,、Blue-Tooth、wifi,、UWB等)實(shí)現(xiàn)果蔬產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)人,、物、系統(tǒng)間的通信,;通過(guò)讀寫器及傳感網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān),、通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備將數(shù)據(jù)采集層獲取的信息輸入某種果蔬產(chǎn)業(yè)鏈信息專用網(wǎng),果蔬產(chǎn)業(yè)鏈信息專用網(wǎng)以互聯(lián)網(wǎng)為橋梁,,實(shí)現(xiàn)果蔬品質(zhì)信息在廣電網(wǎng),、通信網(wǎng)和其他專用網(wǎng)安全高效地互聯(lián)互通。

  3. 應(yīng)用服務(wù)層

  應(yīng)用層解決的是信息處理與人機(jī)界面的問(wèn)題,,網(wǎng)絡(luò)層傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)在這一層進(jìn)入各類信息系統(tǒng)進(jìn)行處理,,并通過(guò)各種設(shè)備與人進(jìn)行交互。首先應(yīng)當(dāng)了解果蔬冷鏈物流行業(yè)人員的需求,,從需求出發(fā)了解系統(tǒng)應(yīng)該提供那些服務(wù),。關(guān)注果蔬冷鏈物流品質(zhì)的主要成員有:政府監(jiān)管部門、冷鏈相關(guān)企業(yè)和最終消費(fèi)者,。作為政府監(jiān)管部門,,承擔(dān)著監(jiān)督、管理和控制果蔬品質(zhì)的職責(zé),,他需要了解果蔬冷鏈流通中全部信息,,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需要滿足政府監(jiān)管部門隨時(shí)了解到信息,并能提供與冷鏈物流企業(yè)溝通交流的平臺(tái),;作為冷鏈相關(guān)企業(yè),,首先要掌握各時(shí)間點(diǎn)果蔬冷鏈的動(dòng)態(tài)信息,,其次要將這些信息通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)及時(shí)共享給上下游企業(yè),實(shí)現(xiàn)果蔬流通信息高效傳遞,,確保流通中每個(gè)環(huán)節(jié)暢通,;作為果蔬的最終消費(fèi)者,他們最關(guān)注的是果蔬的安全和新鮮度,,購(gòu)買果蔬時(shí)可以實(shí)現(xiàn)全程可追溯信息,,達(dá)到放心購(gòu)買的目的。

  物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在果蔬冷鏈物流中應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的成效,,對(duì)果蔬冷鏈物流每一階段的信息進(jìn)行監(jiān)控,,有利于政府監(jiān)管部門的監(jiān)督力度和成效,實(shí)現(xiàn)無(wú)死角管理的目的,;有助于果蔬企業(yè)加強(qiáng)食品安全運(yùn)營(yíng)管理,,穩(wěn)定和擴(kuò)大消費(fèi)群體,提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,;有利于消費(fèi)者放心消費(fèi),,輕輕松松享受“新鮮果蔬”食品。


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