物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用及相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計研究畢業(yè)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 技術(shù)和組件技術(shù) ,構(gòu)建了肉用豬及其產(chǎn)品的全程質(zhì)量控制 ,實現(xiàn)了基于 . NET 構(gòu)架的豬肉安全生產(chǎn)的追溯系統(tǒng)。史海霞等 [ 24 ]通過構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)架并運用 RFID技術(shù) ,實現(xiàn)了基于 . NET框架下的肉用豬質(zhì)量安全可追溯監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)讓消費者購買豬肉食品后追溯到肉的生產(chǎn)全過程 ,保證了豬肉食品的質(zhì)量安全。在果蔬產(chǎn)品中 ,孫旭東等 [ 25 ]實現(xiàn)了柑橘質(zhì)量安全可追溯信息系統(tǒng) ,該系統(tǒng)運用了 RFID技術(shù)、二維碼技術(shù)等融合數(shù)據(jù)庫技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)多學科技術(shù) ,解決了每個參與對象信息的可追溯監(jiān)測性。一旦在市場上發(fā)現(xiàn)危害消費者健康的果品 ,通過查詢電子標簽上的信息就可以獲得果品的產(chǎn)地等相關(guān)信息。陸清等 [ 26 ] 提出了 RFID技術(shù)在供港蔬菜衛(wèi)生安全監(jiān)管中的應(yīng)用 ,他們開發(fā)了 RFID 衛(wèi)生安全電子信息系統(tǒng) ,在供港蔬菜衛(wèi)生安全溯源監(jiān)管過程中進行關(guān)鍵點控制 ,建立生產(chǎn)種植、加工、包裝、運輸、檢驗檢疫監(jiān)管、消費等環(huán)節(jié)的信息共享機制 ,實現(xiàn)了供港蔬菜“從農(nóng)場到餐桌”的信息全程溯源 ,為我國食品安全檢測提供了經(jīng)驗。 四、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在食品流通領(lǐng)域的應(yīng)用及食品 流通 物聯(lián)網(wǎng) 系統(tǒng) 設(shè)計 方案 食品 流通 物聯(lián)網(wǎng)是一個先進的、綜合性的和復雜的系統(tǒng)，其最終 目標是為單個產(chǎn)品建立全國的、開放的標識標準，并實現(xiàn)基于全國網(wǎng)絡(luò)連接的信息共享。筆者 設(shè)想 的食品 流通 物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架可以設(shè)定為主要由六方面組成： EPC 編碼、 EPC 標簽、識讀器、 Savant (神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件 )、對象名解析服務(wù)（ Object Naming Service： ONS）和實體標記語言（ Physical Markup Language PML）。食品 流通 物聯(lián)網(wǎng)的具體建設(shè)方案可以分為如下幾個部分。 （一）食品產(chǎn)品 EPC 信息內(nèi)容設(shè)計 對于食品 流通 物聯(lián)網(wǎng)而言，食品產(chǎn)品的 EPC 中包含的信息，是貫穿食品 流通 物聯(lián)網(wǎng)運作的“線索”，食品產(chǎn)品 EPC 中應(yīng)該包含哪些信息是構(gòu)建 食品流通物聯(lián)網(wǎng) 首先需要解決的問題。食品產(chǎn)品信息可分為固定信息和可變信息兩類。固定信息大部分是與食品產(chǎn)品交易項目相關(guān)聯(lián)的信息。相同的食品產(chǎn)品交易項目描述相同的信息，包括確定該食品產(chǎn)品交易項目的基本特征信息（如食品產(chǎn)品的名稱、劑型、規(guī)格、包裝規(guī)格等）和相關(guān)的管理信息 （如食品產(chǎn)品的制造商名稱、價格、食品產(chǎn)品管理分類等）。可變信息 是食品產(chǎn)品交易項目隨具體單元不同而變化的信息，如：食品產(chǎn)品的有效期、 批號、包裝數(shù)量等。可變信息只與食品產(chǎn)品項目的具體單元有關(guān)。 （二）食品信息采集子系統(tǒng) 食品信息采集子系統(tǒng)主要由 EPC 射頻識別系統(tǒng)和 Savant 系統(tǒng)組成。其中， EPC 射頻識別系統(tǒng)負責收集 EPC 編碼數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳給Savant 系統(tǒng)。 Savant 系統(tǒng)是利用分布式的結(jié)構(gòu)，層次化地進行組織、管理數(shù)據(jù)流。 Savant 終端軟件需要安裝在食品生產(chǎn)企業(yè)、食品批發(fā) 企業(yè)、食品零售企業(yè)等各個物流結(jié)點、甚至運輸設(shè)備、裝卸搬運設(shè)備上。每一層次上的 Savant 系統(tǒng)將收集、存儲和處理由 EPC 射頻識別系統(tǒng)識別的信息，并與其它層次的 Savant 系統(tǒng)進行交流。每當識讀器掃描到一個 EPC標簽所承載的單位食品信息時，收集到的數(shù)據(jù)將傳遞到整個 Savant 系統(tǒng)。食品信息采集子系統(tǒng)在各個環(huán)節(jié)收集的動態(tài)食品信息，為食品物流跟蹤系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)來源，從而實現(xiàn)了物流作業(yè)的無紙化。 （三）食品物流跟蹤子系統(tǒng) 食品物流跟蹤系統(tǒng)以 Savant 系統(tǒng)作支撐，主要包括對象名解析服務(wù)和實體標記語言。食品物流跟蹤子系統(tǒng)的跟蹤過程包括食品生產(chǎn)物流跟蹤、食品銷售物流跟蹤及食品回收物流跟蹤。 １．食品生產(chǎn)物流跟蹤 食品生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)某種食品的同時，會設(shè)計包含對應(yīng) EPC 代碼的射頻 識別標簽。在食品正式入庫前，質(zhì)檢部門會對每批產(chǎn)品進行質(zhì)量檢查。在入庫和儲存過程中發(fā)生裝卸搬運操作、貨位倉位變化等情況時， Savant 系統(tǒng)會將貨物實際變化情況與對應(yīng) PML文件信息相匹配。當食品以大包裝的形式出庫時，射頻識讀器將它收集到的該種食品的 EPC 傳遞給本地服務(wù)器中的 Savant軟件。隨后 Savant 進入工作狀態(tài)，將射頻識讀器識別到的食品信息記錄到本地 EPC 信息服務(wù)器， EPC 信息服務(wù)器將收集到的信息與研發(fā)、設(shè) 計、生產(chǎn)階段存儲在數(shù)據(jù)庫里具有相同序列號的食品信息相匹配，隨后按照 PML 規(guī)格重新寫入交易、出庫記錄，形成新的 PML 文件并存入 PML 服務(wù)器。在將食品交易、出庫信息記錄到本地 PML 服務(wù)器 的同時，將該食品 EPC 編碼和 PML 服務(wù)器 IP一塊注冊到對象名解析服務(wù)器（ ONS 服務(wù)器）使其在 ONS 基礎(chǔ)構(gòu)架中產(chǎn)生對應(yīng)關(guān)系。通過Inter 保障全國各地的 Savant 系統(tǒng)可以隨時發(fā)出詢問并讀取該食品的相關(guān)信息。 2．食品銷售物流跟蹤 當這批食品運送到食品批發(fā)企業(yè)時，射頻識讀器會根據(jù)到貨檢驗、裝卸搬運、入庫等物流作業(yè) 快速讀取 EPC 標簽中的代碼，并將數(shù)據(jù)傳遞給本地 Savant 系統(tǒng)。本地 Savant 系統(tǒng)將識讀到的食品 EPC 編碼傳送給本地對象名解析服務(wù)器。本地對象名解析服務(wù)器將該食品 EPC 編碼轉(zhuǎn)換成 EPC 域名，并把 EPC 域名傳遞給 ONS 基礎(chǔ)構(gòu)架，請求與 EPC 域名相匹配的 PML 服務(wù)器 IP。 ONS 基礎(chǔ)構(gòu)架中的 Savant 系統(tǒng)負責將這一請求與食品生產(chǎn)企業(yè)的 PML 服務(wù)器相匹配，并連接通訊。本地服務(wù)器通過 Inter 與遠程 PML 服務(wù)器通訊，請求服務(wù)器中食品相關(guān)信息。食品生產(chǎn)企業(yè)的 PML 服務(wù)器返回食品的質(zhì) 量管理文件及相關(guān)交易記錄、物流紀錄。本地服務(wù)器將遠程 PML 服務(wù)器返回的食品信息（食品品名、類型、規(guī)格、批準文號、有效期）與入庫質(zhì)檢識讀器收集到的生產(chǎn)廠商、購進數(shù)量、購貨日期等項內(nèi)容，生成驗收記錄，存入后臺的 PML 服務(wù)器。同時本地Savant 系統(tǒng)將記錄食品生產(chǎn)企業(yè) PML 服務(wù)器的 IP 地址。在食品經(jīng)過各級批發(fā)到達銷售終端 食品零售企業(yè)和超市時，伴隨入庫、存儲、出庫產(chǎn)生的 食品流通物聯(lián)網(wǎng) 工作流程是相類似的。在食品銷售的整個過程中， 食品流通物聯(lián)網(wǎng) 的每個節(jié)點一直在通過自己的識讀器識別、確認食品貨物的相關(guān)信息 ，并通過 Savant 系統(tǒng)與 PML 服務(wù)器和 對象名解析服務(wù)器（ ONS 服務(wù)器）建立連接，不斷生成每個環(huán)節(jié)的食品跟蹤 PML文件。在食品銷售物流流程的每個環(huán)節(jié)上，只要通過射頻識讀器就可檢驗貨物，而不需要開包驗收，這樣，就能提高物流作業(yè)效率，還能夠保證各環(huán)節(jié)準時地了解到食品倉位的詳細情況。 ３．食品回收物流跟蹤 超市和食品零售企業(yè)面對的是最終消費者 ， 當超市里的消費者或售貨員取走貨架上的食品并最終付款時，貨架上的射頻識讀器會通過食品包裝上的 EPC，辨認出食品的信息。然后，通過超市的 Savant 系統(tǒng)更新本地的庫存信息 并在 食品流通物聯(lián)網(wǎng) 中的 EPC 信息服務(wù)器 (EPC IS)和對象名解析服務(wù)器（ ONS）更新信息，如將信息數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)的產(chǎn)品信息加入“處于消費階段”一項。直到消費者消費完畢，原本裝盛食品的食品包裝容器進入回收領(lǐng)域時，回收中心的識讀器和 Savant 系統(tǒng)再次認出包裝上的食品生產(chǎn)企業(yè)名稱、地址等有用信息，通過 EPC 網(wǎng)絡(luò)反映到食品生產(chǎn)企業(yè)的本地 EPC 信息服務(wù)器 (Local EPC IS)中，然后食品生產(chǎn)企業(yè)會注銷已經(jīng)消費掉的食品的信息，并通過回收中心提供的信息進行食品包裝容器的回收。食品批發(fā)企業(yè)的情況相類似， 不過對于批發(fā)商而言，消費周期可能更短，食品包裝容器可以更快的進入回收環(huán)節(jié)。 （四）食品物流信息傳輸子系統(tǒng) 食品物流信息傳輸子系統(tǒng)的功能是將食品信息采集子系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)通過無線或有線的通信方式傳到 Savant 系統(tǒng)。目前常用的無線通信方式有 GSM、 CDMA、 GPRS、 CDPD（蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù)通信規(guī)程）以及 Blue Tooth（藍牙技術(shù)）等，有線通信方式有 DDN（數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng) 絡(luò)技術(shù)）、 PSTN（電話網(wǎng)絡(luò)）、 ISDN（綜合數(shù)字業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)）、 LAN（局