基于物联网技术的果蔬冷链物流实时监测系统研究

袁春兰

(四川化工职业技术学院，四川 泸州 646000)

0 引言

随着国民经济的增长，人们的生活水平也在不断提升，人们对健康、安全的饮食越来越重视，同时也对果蔬市场提出了更高的要求，而对于果蔬产品而言，冷链物流是影响其品质安全的重要因素，如果在物流运输期间不能对产品的质量安全进行有效的监测，导致相关管理措施落实不到位，将会使果蔬产品的品质安全受到巨大的影响，这不仅难以满足市场的相关需求，还可能会为商家带来一定的损失，因此，果蔬冷链物流实时监测逐渐成了各界关注的重点，但这种实时监测目标的实现，还需要结合物联网技术对相关系统进行深入的研究与应用，如此才能为果蔬冷链物流质量提供相应的保障。

1 当前我国果蔬冷链物流的基本情况

1.1 信息水平有待提升

就目前我国的果蔬冷链运输情况来看，还存在相关配套设备不足的情况，且信息化水平偏低，而这些问题的存在，也对冷链物流流通效率造成了不利影响，致使果蔬产品具有较大的损耗，这在一定程度上增加了生产成本。

1.2 追溯体系不够完善

以物联网技术为基础的相关体系还不够完善，无法形成全面的追溯体系，尽管很多区域都具有相应的地域品牌，但在市场当中仍然存在鱼龙混杂的情况，区域当中的果蔬品牌缺乏带动力。另外，由于我国的物联网技术应用以及冷链体系建设相对较晚，所以目前很多领域还处在摸索环节，还存在果蔬产品交易以及冷链物流运营成本较高的情况。

2 以物联网技术为基础的果蔬冷链物流实时监测系统设计

这里的冷链物流系统主要是借助计算机、物联网、GIS以及GPS等技术对果蔬产品冷链物流期间的信息进行采集、查询、传输、更新、处理及维护的，能够使果蔬的冷链管理效率得到有效的提升，在实现资源计划、仓储管理以及运输管理等系统功能整合的同时，为相关管理人员的决策提供支持。根据信息处理过程可以将该系统分为以下模块。

2.1 信息读写模块

读写器以及RFID天线是该模块的重要组成部分，通过该模块能够在电子标签中进行果蔬信息的写入和读取，并且可以结合系统约定的方式向系统进行信息的传输，而系统可以对这些数据信息进行解码，进而获得果蔬产品的名称、保质期以及数量等信息，同时能够根据各种需求对其实施分离和归类，最后存入数据库中，便于后期的分析和处理。而对于系统而言，数据库是最为基础的环节，能够对果蔬产品的信息、用户信息、温湿度信息以及三者间的关联信息进行存储。

2.2 信息管理模块

通过该模块能够对数据库当中的果蔬信息进行添加、统计、查询、修改及删除。利用添加功能可以对数据库当中的果蔬信息进行更新；查询功能可以根据名称查询或者是代码查询获得果蔬的产地信息、在库信息或者是在途信息，从而帮助用户对果蔬产品的实时状态进行了解；统计功能能够对每天的果蔬运输量以及进出库量进行查看，便于用户对果蔬冷链物流数据展开统计和分析；修改功能能够对果蔬信息进行修改，包括果蔬产品的名称、代码以及描述等；删除功能可以将无用的农产品信息删除，从而将冗余数据有效减少。

2.3 温湿度控制模块

在该模块中涉及3种功能，即温湿度录入功能、温湿度查询功能以及温湿度处理功能。其中，温湿度录入主要是借助无线传感器WSN对果蔬产品存储环境的温湿度进行感应，并通过无线通信技术向系统进行传输，而系统则可以根据接收到的数据构建温度变化曲线，并在后台监控中心进行显示。利用该模块能够对冷链物流阶段的温湿度进行实时的记录、保存和更新，直到产品最终达到消费者手中；对温湿度进行查询，能够帮助用户更好地了解果蔬产品在物流中的温湿度情况。温湿度处理功能涉及自动调节功能以及人工操作功能，当录入温度与设定的标准温度不符时，系统会自动生成相关指令，并利用无线传输技术，对加湿器或者是制冷设备进行控制，从而达到调节温湿度的目的。或者是向相关人员的移动端进行报警信息的发送，使工作人员能够及时进行检查和调节。

2.4 用户信息管理模块

在冷链物流运作当中涉及的各相关主体是该模块的主要服务对象，包括果蔬产品的生产商、仓储商、运输商以及批发零售商等。而相关人员可以登录系统，进行用户的添加、修改和删除，并结合实际需求，在系统中进行新用户信息的添加、修改和删除。借助该模块，能够对冷链相关人员的责任以及访问权限进行明确，并提升管理工作的规范性[1]。

2.5 接口管理模块

通过该模块能够借助输入输出设计以及数据库设计将系统与其他终端、公共信息平台以及物流子系统进行连接，以此来实现相关系统功能的有效整合，通过接口管理模块与自动订货系统、企业资源计划、运输管理系统以及仓储管理系统相连接，可以将信息化投入有效减少，实现系统功能的拓展，从而提高信息共享性以及系统兼容性，防止信息孤岛现象的出现。具体可以通过公共信息平台、自助终端以及手机进行系统的接入，并对权限以内的功能进行使用，例如，对果蔬生产信息、运输信息以及冷藏信息进行查询，实现果蔬产品的跟踪与追溯。

3 基于物联网技术的果蔬冷链物流实时监测系统的实现

3.1 低温加工应用

在果蔬产品完成采收以后，需要将具有温度传感器的EPC电子标签设置在果蔬产品包装上，并借助信息读写模块进行相关信息的写入，包括果蔬产品的名称、产地、品种、重量以及数量等，而在进入加工场所以后，需要借助温湿度控制模块进行温湿度的控制工作。由于产品电子标签中设有无线传感器，能够对温湿度信息进行收集和传输，在EPC信息网络系统接收到这些数据信息以后，会结合既定温湿度标准进行对比分析，如果温湿度超出设定范围，就会发出警报信息，提醒工作人员对制冷设备的运行工况进行检查和调整，直到产品温湿度达到标准为止。在完成加工以后，需要将果蔬产品放置到保温箱或者是标准物流箱中，且要在EPC标签上写入产品的加工企业、加工过程、品质等级以及保质期等[2]。

3.2 冷藏销售应用

果蔬产品需要结合消费需求，从冷藏仓库离开，进入销售过程，并由零售商或者是批发商对销售环节中的产品保鲜进行保证。在该环节中，需要使用信息读写模块、信息管理模块、接口管理模块以及温湿度控制模块来确保保鲜销售。而到达销售点以后，系统能够对果蔬产品的EPC标签信息进行采集，并在其中录入产品入店时间以及存放位置。在销售环节当中，需要借助货架上的加湿、制冷设备或者是冷柜对果蔬产品所需温湿度进行调节，而电子标签则会在记录温湿度数据的同时向后台进行传输。且连接的系统会结合温湿度情况对加湿及制冷设备进行控制，而销售人员则可以结合产品信息、保质期以及温湿度记录，进行下架或者是促销决策[3]。

3.3 冷藏运输应用

对于果蔬产品的冷链物流运输而言，需要将冷藏运输贯穿到整个物流环节中，在运输期间，需要利用温度控制模块，对车厢当中的温湿度进行控制，避免果蔬产品出现污染和变质的情况。同时要通过接口管理模块与GIS集成系统、无线传输技术GPRS、GPS以及WSN相连接，从而对运输路线进行合理的规划。果蔬产品在进入车厢以后，车厢中的监测系统会对装入的果蔬产品信息进行获取，并与送货清单进行核对，确认无误以后，制冷设备开始工作，确保车厢中的温湿度能够达到既定标准。而利用无线传感器则可以将温湿度变化传输至后台监控中心，在温湿度即将达到既定标准时，就会有警报信息发出，并由后台中心对车厢中的制冷设备进行远程测控或者是通过信息引导工作人员进行处理。而GIS技术以及GPS技术能够对冷藏车辆进行实时的定位与跟踪，从而规划最佳的运输路线，使运输效率得到有效的提升[4]。

3.4 冷藏储存应用

果蔬产品在进入仓库、物流中心或者是配送中心以后，即可进行低温储存，在该环节中，涉及温湿度控制模块以及信息读写模块。主要是由RFID识别系统结合RFID天线对EPC标签当中的产品信息进行采集，并在后台系统当中进行显示，实现果蔬产品储存环境的有效监控。在存储期间，系统能够对设有无线传感器的果蔬产品信息进行实时读取，确保产品温湿度能够始终处在既定范围中，而通过接口管理模块与仓储管理系统进行连接，可以进行产品信息的获取，并为果蔬产品安排相应的储位。而工作人员则可以结合客户订单需求，对各种储存的果蔬产品进行分拣，并完成果蔬产品信息的更新[5]。

4 结语

综上所述，以物联网技术为基础，对果蔬冷链物流实时监测系统进行设计与实现，能够为果蔬产品的冷链物流质量得到进一步的提升，这对于果蔬产品质量的保证以及市场需求的满足具有非常积极的作用，因此，相关领域必须要对该系统保持高度的重视，要结合实际需求，对系统进行深入的研究与应用，使其能够在果蔬冷链物流中发挥更大的作用。