茶業物聯網系統的設計與實現

劉海鵬（河北工業職業技術學院，河北石家莊050091）

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茶業物聯網系統的設計與實現

劉海鵬
（河北工業職業技術學院，河北石家莊050091）

摘要：物聯網屬于一種新型的信息技術產業，發展前景較好，對我國國民經濟以及社會發展具有重要影響。茶業物聯網在農業領域中的有效利用，促使傳統茶葉種植發生了重大的改變?，F對茶業物聯網的體系構架、茶業物聯網系統的平臺功能、茶業物聯網技術在茶葉生產環境信息監測等具體應用以及茶業物聯網應用中出現的問題進行闡述，以此對茶業物聯網的發展前景進行有效的分析。

關鍵詞：茶業物聯網系統；設計；實現

以每個茶業種植園區為基準，將物聯網技術與農業有效結合，可使傳統茶業種植銷售過程轉化為現代的茶業發展，使茶業物聯網在全國廣泛應用。人們逐步重視茶葉質量安全以及茶葉生產環境的改善。構建現代化的茶葉產業服務商業模式，構建在整個茶葉種植以及電子商務等眾多領域的智能化以及產業化的服務模式，形成公眾、農民以及企業均受益的聚合式產業價值鏈。

1　茶業物聯網管理系統的結構

茶業物聯網系統屬于一個整體，主要分為三個部分：（1）感知層；（2）傳輸層；（3）應用層。

1.1感知層

感知層主要由視頻采集設備、環境參數監測設備以及二維碼掃描設備等組成。視頻采集設備將前端視頻流的有效采集與編碼充分實現，功能為采集與壓縮視頻信息并根據網絡進行傳輸。環境參數監測設備主要有空氣溫濕度以及土壤酸堿度等傳感器與配套設備。RFID二維碼掃描設備可將種植過程、生產過程以及銷售過程中的管理等充分地實現。

1.2傳輸層

傳輸層主要是視頻流與傳感器對數據的采集、對信息流傳輸通道的控制，以及傳輸網絡等方面：（1）運營商數據專線；（2）運營商網絡VPN專網；（3）3G網絡；（4）前端設備接入網絡。

1.3應用層

主要包含系統管理、茶業種植、物流追蹤以及視頻監控等。系統管理的功能包括有效設置平臺有關參數、茶業生產流程以及用戶管理等多個方面；茶業種植主要是種植規劃、種植流程、病蟲害預防以及環境監測等；生產加工主要有原料管理、加工管理以及包裝管理等相關生產作業的添加、修改以及查詢功能；物流追蹤主要有出庫管理、入庫管理、倉庫庫存以及運輸記錄等內容的添加、修改以及查詢功能等；門店管理主要有對銷售信息的添加、修改以及查詢功能等；視頻監控使茶園的種植過程、加工過程與門店銷售情況的實時監控充分的實現；溯源查詢使消費者對茶葉生產的整個流程的有效查詢充分實現；專家診斷系統使遠程專家診斷功能充分得以實現；GAP控制主要是按照GAP規范對危害情況進行有效的分析以及對重要質量的控制節點生成檢查報表。

2　茶業物聯網系統平臺的具體功能

2.1溯源功能

根據系統數據以及歷史統計對茶園種植如采摘以及施肥等相關工作流程實施提前的預告，主要以列表導航的方式表現，另外，企業對于種植的每一項工作實施一致的管理，根據傳感器對茶樹的生長環境給予實時的監控。茶業物聯網系統功能主要有環境監測管理、加工包裝管理以及收購管理等多個方面。

2.2種植

對于茶業物聯網管理系統，茶葉種植顯示近期作業與種植計劃相關信息，主要有作業茶園、面積、類型、人員以及日期，另外，對此項作業的類型的信息情況充分顯示，如鮮葉等級、鮮葉數量等。根據對種植計劃的有效查看，可對種植作業進行合理安排，同時，記錄種植作業的具體信息。根據對茶園的病蟲害情況的充分展現，將農藥使用的申請以及審批情況有效實現。此外，對農藥的使用情況進行準確的記錄，嚴格把關農藥的使用情況。茶葉采收主要有兩種功能，一是采前檢測；二是茶青采收，對茶葉檢驗的具體信息與茶葉的采收情況進行準確的記錄。

2.3環境數據中心

對環境監測的每一項數據充分顯示，主要有數據查詢以及環境曲線功能，使對茶園信息監測的環境數據以及監測數據的歷史信息的統計情況充分的實現。根據順序選取茶園、設備、開始與結束時間，點擊“查詢”按鈕，能夠對茶園位置的風速大小、降雨量多少、氣溫高低、土溫高低、數字氣壓大小、輻射強弱、風向、土壤含水率以及采集時間進行有效的查看。

2.4茶葉加工

技術員通過對茶葉的具體分類情況的掌握，合理安排茶葉的加工操作，根據工藝的具體要求按照順序在生產流水線上給予有效加工，將加工流程、每個環節的操作時間以及主要的工藝與流程情況進行準確記錄。企業包裝工作人員將加工的茶葉給予有效的包裝，另外，將包裝的數量多少、產品種類、重量大小以及包裝時間等多種信息進行有效的記錄。

2.5倉儲管理

通過錄入門店進貨的相關數據、出庫記錄、進庫記錄以及銷售記錄情況，將店面的庫存量準確的計算出來。門店茶葉儲存顯示的信息主要有門店、產品名稱、等級高低、數量多少以及入庫時間。倉庫儲存顯示的信息主要有倉庫的名稱、入庫批號、儲存類型、產品種類或者產品名稱、數量多少、負責人以及核算時間。

2.6銷售管理

門店銷售員通過對具體情況的掌握，將銷售產品名稱、銷售數量多少以及銷售單價等多種信息按照順序進行準確輸入，根據“保存”使銷售信息歸納到銷售列表中。

2.6.1門店管理

門店管理主要包括以下三個方面：（1）銷售記錄情況：將銷售信息準確錄入，主要包含產品名稱、等級高低、數量多少、銷售員人名以及備注等相關信息。單價以及門店管理員根據數據庫內容調取充分顯示。總價根據單價和數量進行準確計算得出。對銷售記錄進行有效的查詢，可以通過門店、產品名稱、規格大小以及起止日期等進行有效的查詢，將其默認為所有銷售信息；（2）門店庫存情況：將門店的進貨數據準確的錄入，主要包含產品名稱、等級高低、數量大小以及記錄員等，單價以及門店管理員通過數據庫內容的調取充分的顯示。店面的庫存量主要是通過店面的進貨記錄以及銷售記錄情況進行準確計算得出來的，通過表格的方式充分顯示出來；（3）產品展示情況：對企業的茶產品進行充分的展示，可以將各種茶產品的具體信息充分的顯示出來。

2.6.2視頻監控

利用IE7以上的版本瀏覽器對視頻情況進行有效的查看，同時，保證視頻監控組件的正確安裝，在將視頻開啟后，就能夠對此通道的監控畫面進行查看。（1）茶園內的視頻：將“開啟視頻”按鈕與“關閉視頻”按鈕充分的顯示出來，在點擊“開啟視頻”按鈕后，茶園分布的衛星圖就充分地顯示出來，作為視頻監控的直接界面，對茶園的監控視頻有效的顯示；（2）門店視頻：從左面的菜單欄中選取具體監控位置，同時，進入到專賣店的視頻監控登錄界面，登錄完成后門店的監控視頻顯示出來。

2.6.3系統管理

系統管理主要包括以下幾個方面的內容：（1）用戶管理：通過業務流程的掌握，對不同權限的用戶進行合理設置；（2）人員管理：通過業務流程對參與茶葉種植以及生產等過程的人員信息進行有效設置；（3）產品登記：通過業務流程對不同類型的茶葉產品的有關信息進行有效的設置；（4）茶園登記：管理員對自有以及合作的茶園信息進行有效的登記，根據地理位置以及種植的品種等相關要素對茶園的地塊實施劃分與統一的編號，登記的具體信息主要有茶園的編號、茶園的具體名稱、茶園的具體地址、茶園的實際面積、負責人的具體信息以及茶園的創建時間等；（5）門店登記：管理員對茶業銷售的門店信息情況進行有效的登記，主要包含門店的具體名稱、門店的具體地址、門店的電話以及負責人的相關信息；（6）品種登記：管理員對自身企業種植的茶葉品種信息情況進行有效的維護，具體內容包含種植的茶園、生產環境以及茶葉特點等，以此作為茶葉品種的根本數據庫信息。

3　茶業物聯網系統在運用中出現的問題

茶業物聯網系統作為物聯網技術在農業方面的具體運用，還存在一系列的問題，具體情況有以下幾個方面：

3.1溯源標準方面

茶業物聯網系統中需要較多的傳感器對數據的傳輸情況進行密切的監測，對于獲取傳感器信息、利用數據平臺以及人機交互的接口等多個方面都沒有形成一致的國家技術標準，企業也沒有辦法根據一致的標準實施具有一定規模的運用。

3.2終端方面

茶業物聯網終端除了存在茶業物聯網平臺的基礎功能以外，還具備傳感器以及網絡接入等多種功能，同時，不同的商家與企業的要求也存在較多的差異，很難符合終端產品的多樣化需要。終端產品具有多種多樣的特點，終端成本的提高，對茶業物聯網的推廣與運用存在嚴重的制約影響。

3.3信息安全與網絡協議方面

茶業物聯網系統會面臨較多信息的反復采集的現象，其中會涉及到數據安全方面的問題，主要包含對商業企業數據信息泄露情況的防范等。在茶業物聯網的核心方面指在TCP/IP協議基礎上，但在信息接入方面，協議的類別多種多樣，涵蓋GPRS手機、APP以及傳感器等不同信息接入手段，茶業物聯網必須建立一致的協議棧。

3.4信息共享方面

茶業物聯網系統的廣泛推廣是一項系統工程，具有采集的信息范圍較廣的特點，要有氣象、環境、種茶農戶以及消費者等傳遞大量的信息，并對這些信息進行共享以及分析。茶業物聯網平臺在各個環節所建立的信息采集點也存在較大的差異，充分整合不同類型的信息與功能，已成為現階段亟需解決的重要問題。

4　總結

茶業物聯網系統是物聯網技術與茶業管理學科的重要組成部分，對于其中幾個核心技術均較成熟，同時，在農業、林業以及畜牧業等眾多領域中得以廣泛運用。物聯網技術的有效利用符合現代農業發展的具體需求，也是農業不斷發展的重要方向。把物聯網技術在茶業物聯網管理系統領域中應用，可促使茶業管理科技的快速發展，為日后物聯網科技在農業方面的發展與應用奠定了堅實基礎。

參考文獻

[1]陽瓊芳，江立庚.基于物聯網的茶業質量溯源系統架構及技術路徑[J].農業研究與應用，2015，(4):62-65.

[2]木羽子，鄭孝，王慧莉等.茶產業鏈物聯網信息服務系統開發與技術應用[J].安徽科技，2013，(2):45-47.

作者簡介：劉海鵬（1965-），男，河北唐山人，大學本科，副教授，研究方向：計算機技術。