基于物联网的食品冷藏运输监管信息系统研究.docx

基于物联网的食品冷藏运输监管信息系统研究 众所周知，食品是人类维持生存和发展的物质基础，食品安全更关系到人们的生命安全与社会稳定。如果一个国家的食品安全问题得不到控制与解决，那么它还怎么发展与进步？然而，近些年来，毒豆芽、毒生姜、毒血旺、染色馒头等食品安全问题频频发生，民众对食品安全监管系统的呼声越来越高，因此建立一个能够有效控制食品安全的新型系统就显得尤为重要。本文针对物联网及食品冷藏运输现状的分析，提出了一个基于物联网的食品冷藏运输监管信息系统的设计模型，期望通过此模型的建立，对以后的食品配送过程品质控制起到一定的作用。 1 物联网概述 物联网是1999年被首次提出的，当时麻省理工学院的自动识别技术中心Ashton教授提出Internet of Things的概念，即要在计算机互联网的基础上，将所有物品通过射频自动识别技术（RFID）、无线通信技术等连接起来。物联网的实质就是把所有的物品通过射频识别、红外感应器、全球定位系统等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和可视化管理的网络。物联网具有全面感知、可靠传递及智能处理的特点。 随着信息及传感技术的快速发展，物联网也不断地涌入我们的生活中，广泛应用于智能交通、环境保护、公共安全、平安家居、工业检测等很多领域。由于欧美等发达国家信息技术发展水平较好，相对来说，物联网在食品物流配送中的应用和发展在国外的一些发达国家的应用也就比较广泛。美国早在2003年就制定了食品安全跟踪条例，条例要求食品运输中所有涉及到的企业都要建立并保存相关的食品运输全程记录；日本也制定了相应的法规，并在很多超市配备建设了产品可追溯终端，供消费者查询有关产品信息；加拿大为了保证牛肉及相关产品的安全，在农场就对所有动物进行身份识别，给动物注入身份标签。 物联网在我国的发展起步较晚，但是经过长期的奋斗研究，我国在物联网产业也有了很大的成就。为了推进物联网技术的进步与发展，我国政府也出台了很多政策，比如2010年的农产品冷链物流发展规划和全国物流标准专项规划等。由于食品是关乎全人类的安全，而且随着物联网技术的快速发展和应用领域的不断延伸，如何保障食品质量并能监控食品运输的全程成为人们关注的焦点。 2 食品冷藏运输现状分析 2.1 食品冷藏运输概念 食品冷藏运输是指水果、蔬菜、肉、禽、奶制品等在产品加工、运输、销售等各个环节在低温环境下进行的一种食品运输形式。食品冷藏运输所针对的食品基本都是水果、蔬菜、肉、禽、蛋等生鲜易腐食品，这类食品具有保质期短、对温湿度变化比较敏感等的特点，所以食品冷藏运输除了具备普通运输的特点外，还具备它自有的一些特征： （1）温度范围始终一定。以保证食品的鲜活性及食品质量，一般水果和蔬菜是在28度，肉类和水产品一般是在-18度以下，在冷藏运输中这种低温环境会始终保持一定，如果超出这个范围，就会造成食品腐烂变质，进而引起经济损失。 （2）投入成本高。高成本是食品冷藏运输的第二大明显特征，由于食品冷藏运输要求温度范围始终一定，所以运输方就要拥有相应的设施设备，而且要学会使用新型的物联网技术。这些设施设备及技术的掌握都需要很高的成本投入，因此如何降低投入成本一直是食品冷藏运输方最为关注的问题。 （3）运输半径小。由于冷藏运输的食品保质期较短，所以运输配送周期就要足够短，这就从一定程度上缩短了冷藏运输的半径。为了满足不同地区对冷藏食品的需求，而且要保证在一定的成本要求下，保证食品的鲜活性及质量，运输方只有选择半径较小的冷藏运输范围。 2.2 食品冷藏运输存在的问题 进入21世纪以来，冷链物流快速发展，成为现代物流业增长最快的领域，也使得很多企业想要分得这个领域的一杯羹，但是在快速发展的同时，食品冷藏运输依然存在一些问题。 （1）食品冷藏运输设备技术相对比较落后。近年来，我国冷藏运输设备虽然已经有了很大的发展与提升，比如铁路冷藏车全国已有5 000多辆，公路冷藏保温汽车有8 000多辆，但是相比较外国而言，我国的冷藏运输设备还是比较少的。我国对于冷藏运输技术研究起步较晚，大多数冷藏运输设备品种单调，另外我国对冷藏运输设备标准化方面的法规建设还不健全，冷藏运输设备使用率低，而且冷藏运输成本较高，利润较低，所以冷藏运输设备技术研究发展是比较缓慢的。 （2）食品冷藏运输过程不能充分实现全面管理。由于食品冷藏运输外部环境比较复杂，不确定因素很多，一直都是食品从产出到销售整个过程中最薄弱的一环，而这个环节恰恰是最致命的一环。食品冷藏运输，如果不能实现充分全面的质量管理，一旦出现问题就很难找到根源所在。目前，我国食品冷藏运输市场还未形成一套比较完整独立的体系，在食品冷藏运输中管理者只是从自己的岗位角度出发，不能纵观全局，不能兼顾所有部门的管理，这样就造成管理机制不健全、协调能力不强，在食品冷藏运输中出现问题时，不能快速响应并有效解决，进而影响了整个食品冷藏运输的质量，造成食品腐烂损耗及一定的经济损失。 （3）食品冷藏运输过程信息化程度不高，不能完全实现信息共享。随着信息技术及经济的快速发展，食品冷藏运输的信息化建设有了很大水平的提高，但是也仅限于很多企业拥有了自己的管理信息系统。总体来说，食品冷藏运输还没有建立起完善的网络体系，多数企业使用的信息系统基本都是独立的，整个过程涉及到的企业及相关物品并没有完全入网，所以就很难实现绝对的信息化管理。另外，一些企业为了节省成本，提升利润，在食品冷藏运输途中会关闭冷藏设备，接近于目的地时再将温度调整到所要求的温度，消费者无法用肉眼看到真正的食品质量，这样的信息不对称现象就会给运输方提供信息优势，从而欺诈消费者。3 基于物联网的食品冷藏运输监管信息系统的建立 物联网技术的应用，可以将分散在不同地区的供应商、运输车辆、产品等信息通过互联网连接起来，形成一个信息能够及时传递和共享的网络系统，为各方用户提供产品状态及相关信息的查询与监控，可以减少食品冷藏运输过程中的盲目性和不确定性，实现各类信息的透明化， 有助于提高食品配送质量，降低运输成本及食品腐损率。 基于物联网而建立的食品冷藏运输监管信息系统，要求能够识别和追踪食品生产及冷藏配送过程中的每一个中间环节，以达到出现食品安全问题的时候使得政府部门快速反应的功能，该系统主要是将互联网与涉及到的所有物品，通过物联网技术连接到一起，实现食品冷藏配送的安全化、生产运输过程透明化、政府处理食品问题灵敏化。 3.1 系统总体架构 企业在生产食品的包装环节，给产品贴上能够唯一标识产品的标签，企业工作人员将含有产品基本信息、生产过程信息等的标签输入到系统中，保证每一个出厂的产品都要入网。在冷藏运输过程中，运输车辆装有定位设备、温度设备、信息传感设备、自动报警设备等，工作人员通过系统对运输车辆实行实时的监控，温度出现波动都能及时了解。消费者购买到贴有标签的产品，可以通过系统进行查询与追溯。一旦出现食品安全问题，政府部门可以通过系统进行查询与追溯，迅速处理与解决。系统总体结构图如图1所示。 3.2 系统子模块 基于物联网的该系统主要包括四个子模块：用户登录模块、信息采集模块、车辆监控模块、综合管理模块（如图2所示）。 （1）用户登录模块。该模块主要实现的功能是使得各用户可以登录系统并使用，包含企业、政府部门、消费者三大用户。不同用户对应的客户端界面及所拥有的权限不同。 （2）信息采集模块。该模块主要实现的功能是对产品信息的采集，包含的信息有运输产品的生产厂、体积、重量、品种、运输所需要的环境等。 （3）车辆监控模块。该模块主要是对冷藏运输车辆的监控，主要包含运输车辆信息、运输线路、车内的温湿度的查询与追踪。 （4）综合管理模块。该模块主要是对于系统中各类信息的汇总及运算。对于整个过程中所涉及的信息进行存储及分类，以备调用和查询。 3.3 系统功能 食品冷藏运输监管系统关系到食品配送过程中的质量安全问题。该系统的核心内容就是通过该系统的建设，食品在配送过程中可以通过系统实时监控货物在整个配送过程中的温度变化情况，一旦物品在运输的途中，温度超过预设范围，相关人员可以及时得到信息。这样就确保了食品在整个运输环节中的温度保持在一定范围中，从而保证食品质量不易变质和尽可能保持食品的营养成份。该系统的主要功能有： （1）高效的数据采集及分析功能，提供准确有效的数据。数据采集是该系统的最基本的功能，数据采集贯穿于从食品企业生产一直到最终消费者手中的整个过程。产品生产过程中的数据采集包含原材料的来源、加工处理方式、生产企业名称等信息，这些信息都通过电子标签贴于产品包装上；配送过程中的数据采集包含食品配送车辆路线与位置、运输车辆的实时温湿度等信息，这些信息都通过车载设备终端来实现。食品安全关系到各个环节，该系统要落实到全过程，所以建立的系统应将数据采集贯穿到整个流程，只有这样做才能真实有效。 （2）完备的数据中心，实现完全的信息共享。系统要具有相应的数据库来配合支持整个系统的运行。数据库对于系统来说非常重要，所有采集过来的信息，经过删除、分类，最后存储到各自的数据库中，比如采集的产品相关信息最终都存储到产品数据库、车辆信息都存储到车辆数据库、系统用户的信息都存储到用户数据库等，这些数据都存储到数据库中，政府部门、企业或者消费者进行食品查询追溯的时候，这些数据又被调用出来，以实现食品安全信息的共享。 （3）完善的数据查询机制，提升食品质量控制水平。食品配送过程中的流动记录都会被保存在数据中心，各方参与主体可以对入网的食品进行实时的查询，该系统可以提供高效准确的数据，比如车辆行驶过程中的路.com专业提供论文写作的服务，欢迎光临线、温度等情况，如果发现食品质量问题，政府部门也可以及时的查询系统，了解并查询问题出现在什么时间点，并追踪责任到相关人员。系统的建立，可以实现食品配送过程中的实时监控，完善的数据查询机制，可以实现对历史监控数据的查询、追溯和分析。 4 结束语 本文从物联网及食品冷藏配送现状的分析，提出了一个基于物联网的食品冷藏运输监管信息系统，还存在一定的不足，期望对以后食品冷藏运输的研究起到一定的作用。伴随着经济和市场的快速发展，相信食品冷藏运输业将会发