一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的金昌肉羊可溯源系統(tǒng)

田建榮

摘 要：本文通過對金昌市肉羊生產(chǎn)現(xiàn)狀及實際需求的實地考察和對國家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理和質(zhì)量追溯政策態(tài)度的基礎(chǔ)上，基于物聯(lián)網(wǎng)等高新信息技術(shù)，對肉產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、流通和消費進(jìn)行全過程監(jiān)管，可以實現(xiàn)肉產(chǎn)品“從養(yǎng)殖到餐桌”的全稱透明化，開發(fā)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)RFID和二維碼技術(shù)的甘肅金昌肉羊可溯源系統(tǒng)，系統(tǒng)包括肉羊標(biāo)記養(yǎng)殖模塊、肉羊檢疫屠宰模塊、肉羊冷凍運(yùn)輸模塊、肉羊分解銷售及終端查詢模塊。該溯源系統(tǒng)不僅可以大大提高畜牧業(yè)科技水平，帶動經(jīng)濟(jì)增長，改善農(nóng)民生活水平，還可以提高消費者對肉食品安全消費的信心，同時將帶動物聯(lián)網(wǎng)在畜牧業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用的潛在市場。

關(guān)鍵詞：肉羊;溯源系統(tǒng);溯源模塊

甘肅省金昌市地處西北，自然條件比較嚴(yán)酷，但地理過渡性較強(qiáng)，生態(tài)和氣候類型多樣，生物資源豐富，在特色畜牧業(yè)發(fā)展方面優(yōu)勢明顯。近年來，金昌市以轉(zhuǎn)變畜牧業(yè)發(fā)展方式為主線，全力推進(jìn)現(xiàn)代畜牧業(yè)建設(shè)，金昌肉羊、永昌白山羊產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化，已成為甘肅省重要羊肉生產(chǎn)基地。但近年來，各種重大畜禽產(chǎn)品安全事件頻繁發(fā)生，口蹄疫、豬流感、禽流等各種食品安全事故和隱患呈迅速擴(kuò)展和蔓延之勢，[1]牲畜肉類安全問題成為民眾關(guān)注的熱點問題，引起了社會各界的高度重視，[3-4]而基于物聯(lián)網(wǎng)無線射頻技術(shù)和二維碼識別技術(shù)的肉羊溯源系統(tǒng)的成功運(yùn)用，為羊肉食品安全追溯提供了可靠的技術(shù)保障。[5]

1 RFID技術(shù)及二維碼技術(shù)

1.1 RFID技術(shù)

RFID 標(biāo)簽（RFID tag 或 tag）包括一個具有一定計算能力和存儲能力的芯片和一個耦合部件（如天線），[5]該標(biāo)簽可長距離或者短距離識別物體（生物或非生物），其原理就是利用非接觸微波射頻信號。[4-5]RFID 標(biāo)簽在食品安全追溯方面起到關(guān)鍵作用。

1.2? 二維碼技術(shù)

二維條碼（2-dimensional bar code）是在一維條碼的技術(shù)之上發(fā)展而來的，[6]隨著噴碼技術(shù)、手機(jī)和其他移動電子設(shè)備技術(shù)的高速發(fā)展，二維碼可存儲豐富信息，且識別精度高，識別速度快，保密性強(qiáng)，加之其成本的低廉，對本項目的研究的推廣起重要作用。

2 肉羊可追溯系統(tǒng)及具體實施方式

通過實地考察甘肅省金昌市肉羊生產(chǎn)現(xiàn)狀及實際需求，調(diào)研國家對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理和質(zhì)量追溯政策態(tài)度，研究了先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，又參與論證了本研究的商業(yè)可行性。繼而，在此基礎(chǔ)上參與了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定了本溯源系統(tǒng)涉及的技術(shù)領(lǐng)域，包括：短距離無線通訊、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、RFID技術(shù)、條形碼和二維碼技術(shù)。本研究的追溯系統(tǒng)是針對金昌市肉羊的出生達(dá)標(biāo)、養(yǎng)殖、檢疫、屠宰、加工、分割、銷售、信息查詢等各環(huán)節(jié)產(chǎn)品的全過程追溯系統(tǒng)。

2.1 牲肉羊養(yǎng)殖檢疫信息系統(tǒng)模塊

該模塊的主要作用在于記錄肉羊從出生到屠宰前的信息，包括：肉羊ID標(biāo)識，檢疫信息，飼養(yǎng)信息等。羊羔產(chǎn)生后技術(shù)員編制ID，采取噴碼技術(shù)和RFID耳標(biāo)為羊羔進(jìn)行身份注冊，并將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器。羊羔飼養(yǎng)過程中利用利用溫濕度、繼電器等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行生長環(huán)境檢測控制，該模塊采用3D肉羊養(yǎng)殖模型、沙盤開發(fā)，模擬金昌肉羊的養(yǎng)殖環(huán)境，其各項三維模型同物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行鏈接，達(dá)到檢測、監(jiān)控、控制的作用，相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)在操作過程中自動上傳服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中，并同ID進(jìn)行信息匹配。模塊還設(shè)計Pad數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，檢疫人員可連接無線網(wǎng)絡(luò)后可上傳數(shù)據(jù)，養(yǎng)殖場攝像頭采集檢疫人員現(xiàn)場工作視頻，留作質(zhì)量管理的有力證據(jù)。

2.2 牲畜屠宰檢疫模塊

該模塊主要作用在于采集、記錄肉羊屠宰、檢疫過程中真實可靠的數(shù)據(jù)，為達(dá)到該目的，綜合攝像頭監(jiān)控技術(shù)、ZigBee無線組網(wǎng)技術(shù)和RFID標(biāo)簽識別技術(shù)。屠宰開始時利用肉羊的耳標(biāo)與該模塊建立聯(lián)系，利用攝像頭監(jiān)控技術(shù)可全程監(jiān)視肉羊屠宰、檢疫、過秤、封裝等各環(huán)節(jié)，保證其真實性，并將信息上傳到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫。

2.3 牲畜養(yǎng)殖冷鏈運(yùn)輸環(huán)節(jié)模塊

該模塊主要作用在與監(jiān)控運(yùn)輸車輛車廂中的溫度和濕度，運(yùn)輸定位，同時保證運(yùn)輸交換過程中信息的無縫連接，模塊中有溫濕度監(jiān)測、控制、攝像頭監(jiān)視控制、Gps定位等選項，監(jiān)測數(shù)據(jù)通過無線移動設(shè)備實時上傳相關(guān)數(shù)據(jù)至服務(wù)器。在車輛交換過程中通過攝像頭進(jìn)行監(jiān)測，避免發(fā)生以次充好的事件。

2.4 肉羊消費信息管理系統(tǒng)模塊

該模塊主要作用在于銷售時肉羊分解和子信息鏈接，同時讓消費者及時的查詢購買到的羊肉溯源信息。該模塊中采用模擬3D貨架設(shè)計，一只肉羊分解包裝，然后利用智能溯源電子臺秤添加子信息至該肉羊的信息庫，其后采用噴碼技術(shù)將包含信息噴至包裝袋，其過程全程監(jiān)控，結(jié)束后將信息上傳至服務(wù)器，模塊綜合數(shù)據(jù)后顯示在3D貨架上。該模塊制作相關(guān)手機(jī)APP，以方便消費者掃描肉品質(zhì)量安全信息追溯碼，即可查詢出所購肉品的來源信息，最終保障肉類產(chǎn)品的質(zhì)量安全。

3 結(jié)論

本文通過對金昌市肉羊生產(chǎn)現(xiàn)狀及實際需求的實地考察的基礎(chǔ)上，針對金昌市肉羊發(fā)展與管理現(xiàn)狀，基于物聯(lián)網(wǎng)等高新信息技術(shù)，通過RFID、二維碼等信息感知傳感器，開發(fā)研制基于物聯(lián)網(wǎng)的甘肅省金昌市肉羊可追溯系統(tǒng)，實現(xiàn)對肉產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、流通和消費進(jìn)行全過程監(jiān)管，可以實現(xiàn)肉產(chǎn)品“從養(yǎng)殖到餐桌”的全稱透明化管理。同時，項目采用成熟易于推廣的硬件設(shè)備，大大降低產(chǎn)品的成本，提高金昌肉羊養(yǎng)殖的科技水平，帶動金昌地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長，并促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在肉羊生產(chǎn)中的應(yīng)用與推廣。

參考文獻(xiàn)：

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