基于物聯(lián)網(wǎng)的蔬菜可追溯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘要：為提高蔬菜追溯效率、降低蔬菜跟蹤、監(jiān)控成本，通過(guò)對(duì)蔬菜生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行實(shí)際調(diào)研，對(duì)現(xiàn)有蔬菜生產(chǎn)、定位、跟蹤、監(jiān)控、銷售等全過(guò)程進(jìn)行了分析，給出了一種基于RFID和Internet技術(shù)的蔬菜可追溯系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)方案。重點(diǎn)分析了該物聯(lián)網(wǎng)中的RFID系統(tǒng)、中間件和手機(jī)或無(wú)線PDA等應(yīng)用部件，最后分析了該網(wǎng)絡(luò)在Internet基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)某蔬菜企業(yè)的蔬菜可追溯系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。該系統(tǒng)不僅可以為消費(fèi)者提供詳細(xì)的蔬菜產(chǎn)品信息查詢，而且還為企業(yè)的生產(chǎn)管理和蔬菜質(zhì)量安全監(jiān)控提供了良好的操作平臺(tái)。應(yīng)用結(jié)果表明對(duì)提蔬菜追溯效率、降低蔬菜跟蹤、監(jiān)控成本有較明顯的效果。
關(guān)鍵詞：射頻識(shí)別；物聯(lián)網(wǎng)；蔬菜；電子標(biāo)簽

物聯(lián)網(wǎng)作為新興的物品信息網(wǎng)絡(luò)，為實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈中物品自動(dòng)化的跟蹤和追溯提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。在物流供應(yīng)鏈中對(duì)物品進(jìn)行跟蹤和追溯對(duì)于實(shí)現(xiàn)高效的物流管理和商業(yè)運(yùn)作具有重要的意義。
隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，其技術(shù)也被廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，目前大多蔬菜生產(chǎn)企業(yè)一直打著綠色蔬菜的旗號(hào)，但消費(fèi)者并不能看到蔬菜是否是真正的綠色食品。有了物聯(lián)網(wǎng)，消費(fèi)者可以通過(guò)應(yīng)用安裝在廚房中的點(diǎn)菜機(jī)，把所需的蔬菜信息發(fā)送給生產(chǎn)廠家，廠家會(huì)把最新鮮的蔬菜送上門(mén)；蔬菜送到家后，消費(fèi)者可以通過(guò)上網(wǎng)查詢蔬菜包裝上的條碼，就能了解這棵蔬菜從種子到采摘的全過(guò)程。
同時(shí)，應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后，可以提供綠色蔬菜的網(wǎng)上在線訂購(gòu)，這樣可以及時(shí)的將綠色蔬菜送到消費(fèi)者手中，保證了食品的新鮮程度，同時(shí)使消費(fèi)者能上網(wǎng)通過(guò)商品條碼查詢，了解所購(gòu)買(mǎi)的蔬菜生產(chǎn)的全過(guò)程，保證綠色、有機(jī)不摻假，讓消費(fèi)者買(mǎi)的放心。
應(yīng)用基于物聯(lián)網(wǎng)的追溯技術(shù)，每個(gè)食品上都貼上二維碼，不管蔬菜賣到哪里，消費(fèi)者都可以查到蔬菜的來(lái)源、施肥及用藥情況，讓消費(fèi)者明明白白消費(fèi)。蔬菜生產(chǎn)企業(yè)可以實(shí)時(shí)監(jiān)蔬菜生產(chǎn)館內(nèi)的空氣及土地的溫度、濕度以及氣壓、二氧化碳濃度等與種植息息相關(guān)的數(shù)據(jù)。不僅如此，廳內(nèi)何時(shí)通風(fēng)、蔬菜何時(shí)澆水、遮陽(yáng)網(wǎng)如何打開(kāi)等這些此前很多需要管理人員完成的工作，現(xiàn)在安裝了物聯(lián)網(wǎng)傳感器和網(wǎng)絡(luò)后，這些工作由可以自動(dòng)由安裝在網(wǎng)絡(luò)中的相應(yīng)設(shè)置來(lái)完成。

1 相關(guān)技術(shù)及研究現(xiàn)狀
在物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)目前在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的軟件方面也取得了相應(yīng)的突破，在基于國(guó)外的操作系統(tǒng)之上，開(kāi)發(fā)自己的中間件軟件。如南京郵電大學(xué)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中心開(kāi)發(fā)的基于移動(dòng)代理的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件平臺(tái)，深聯(lián)科技開(kāi)發(fā)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)套件。國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)在理論研究方面，如對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、算法、體系結(jié)構(gòu)等方面，提出了許多具有創(chuàng)新性的想法與理論。在這方面，國(guó)內(nèi)的南京郵電大學(xué)、清華大學(xué)、北京郵電大學(xué)等都取得了一些相關(guān)的理論研究成果。
在國(guó)外，美國(guó)很多大學(xué)在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面開(kāi)展了大量工作。如加州大學(xué)洛杉磯分校的CENS(Center for Embedded Networked Sensi-ng)實(shí)驗(yàn)室、WINS(Wireless Integrated Netwok Sensors)實(shí)驗(yàn)室和IRL(Internet Research Lab)等。
本文參照一些蔬菜企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)流程，借鑒國(guó)內(nèi)外可追溯系統(tǒng)的相關(guān)研究，通過(guò)研究基于物聯(lián)網(wǎng)的蔬菜可追溯系統(tǒng)處理方案，對(duì)原有的基于Web蔬菜可追溯系統(tǒng)處理方案進(jìn)行了一定的改進(jìn)，并在實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)用，取得了良好的效果。

2 物聯(lián)網(wǎng)及其工作原理
2．1 物聯(lián)網(wǎng)的定義
物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)的定義是：通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
2．2 物聯(lián)網(wǎng)的工作流程
物聯(lián)網(wǎng)的基本工作流程由4部分組成，即由信息采集系統(tǒng)(RFID系統(tǒng))、PML信息服務(wù)器、產(chǎn)品命名服務(wù)器(ONS)和應(yīng)用管理系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。