基于物聯網的農產品冷鏈物流體系構建

中圖分類號：F252.8 文獻標志碼：A DOI： 10.13714/j.cnki.1002-3100.2025.15.028

Abstract：Withthecontiuousimprovementof people'slivingstandards，people'sdemandforfreshagriculturalproductscontiues toincrease.However，thefrequentoutbreakoffoodqualityandsafetyproblemsinrecentyearshascausedconsumersconcerns. Howtoimprovethedistributionefciencyofagriculturalcoldchainlogisticsandnsurethefreshness，qualityandsafetyofagricultural productshasbecomeafocusofcurrentlogistsresearchInthispaper，theInteetofThingstechnologyisappliedto thecoldchainlogisticsofagriculturalproducts，andthecoldchainlogisticssystemofagriculturalproductsisbuilt.Itmainlyincludesagriculturalproductscoldchainlogisticssupervisionsystem，agricultural productscoldchainlogisticstraceabiltsystemagriculturalproductscoldchainlogisticsdistributionsystem.Finalltereal-timesupervisionofthholeprocessofagricultural productscoldchainlogisticsisrealized，theinformationcommunicationofvariouslinksofagriculturalproductscoldchainlogistics is strengthened， and the rapid and eficient distribution of agricultural products is ensured.

Keywords： Internet of Things;agricultural products;cold chain logistics system

0引言

近年來，隨著國民生活水平的持續提高，公眾對生鮮農產品的質量——特別是其新鮮度和營養價值的要求也隨之提升。我國冷鏈物流配送的主要對象是生鮮農產品，即水果、蔬菜、肉、蛋等。然而相比于發達國家，我國農產品冷鏈物流的流通率、損耗率普遍較低。根據相關數據，我國的果蔬、肉類、水產品的冷鏈流通率分別為 22% 人 34% 1 41% ，遠低于發達國家的 95% （ ～100% 。同樣，我國這些產品的損耗率（分別為 10% 、 19% 、 7% 、 9% ）也高于發達國家普遍的 5% 水平，這表明提升我國農產品冷鏈運輸能力的任務依然艱巨。

當前，我國冷鏈物流行業在滿足跨季節、跨區域調節農產品供需，減少產后損失，以及避免食品流通浪費等方面遇到了一系列難題2。這些問題的存在不僅影響了農產品的質量，還增加了食品安全風險，并制約了冷鏈物流行業的進一步發展。鑒于農產品的季節性特點和易腐變質的性質，其配送供應過程中必須實施全程冷鏈管理。在農產品從生產地到消費者的配送過程中，斷鏈現象普遍導致 25%～30% 的損耗率，這不僅造成經濟損失，還可能觸發食品安全事故。因此，實現農產品從生產到配送過程中的溫度實時控制，是解決冷鏈物流制約因素的關鍵。作為五大戰略性產業之一的物聯網，其應用有望有效應對上述冷鏈物流面臨的挑戰。本文基于“互聯網+”的理念，探索物聯網技術在農產品冷鏈物流中的應用，以提高冷鏈物流的整體效率和可靠性。

1農產品冷鏈物流的含義

1.1冷鏈物流概述。冷鏈物流，作為物流領域的一種特殊類型，主要涉及對冷藏冷凍類食品（包括初級農產品、加工食品、快餐原料等）的運輸。因此，與常溫物流相比，冷鏈物流對環境溫度和濕度的要求更加嚴格。冷鏈物流確保冷藏冷凍類貨物在規定的溫度下，從生產地到銷售地的整個運輸過程中質量和數量均得到安全保障，涵蓋的物流活動包括裝卸搬運、流通加工和配送等。冷鏈物流通常包括四個主要環節：冷凍加工、冷凍貯藏、冷凍運輸及配送以及冷凍銷售。鑒于冷鏈物流運輸對象易腐易變質的特性，整個冷鏈過程對環境溫度和濕度有著特殊要求，這顯著增加了配送的難度。

1.2農產品冷鏈物流概述。為滿足消費者對農產品的需求并保證其價值，冷鏈物流要求農產品在從生產地至銷售地的過程中，包括加工、貯藏、運輸、分銷等環節均需在規定的低溫條件下進行，以保鮮和增值容易腐爛和變質的農產品。本文討論的農產品主要包括蔬菜、水果、肉類、蛋類、家禽、水產和花卉等易腐的新鮮產品。農產品的配送過程中需使用專業設施和設備，如冷藏車、恒溫車、特殊包裝材料和運輸冰袋等，并嚴格執行溫度檢測與監控以確保貨物在適宜溫度下運輸。

2基于物聯網的我國農產品冷鏈物流的發展

2.1物聯網的概述。物聯網，作為互聯網的一種延伸和擴展，依據既定協議將各種物品與互聯網連接起來，以實現信息的交換和通信。通過多種信息傳感設備，物聯網將物理空間與信息空間整合，促進了事物的數字化和網絡化，從而高效地實現了人與人、人與物以及物與物之間的信息交互。簡單來說，就是通過各種傳感器、網絡和智能設備，實現對農產品采摘、加工、運輸和銷售等全過程的實時監控和管理。物聯網技術可以對農產品的溫度、濕度、光照等環境因素進行實時監測和控制，確保農產品始終處于最佳的儲存環境中。同時，通過GPS定位系統和大數據分析，還可以對運輸車輛進行最優路徑規劃和調度，減少運輸時間和成本。除此之外，農業物聯網技術還可以實現對農產品質量的追溯和監管。從農田到餐桌的每一個環節，都可以通過物聯網技術進行記錄和追溯，一旦發現問題，可以迅速定位和解決。這不僅保證了消費者的食品安全，也有助于提升企業的管理和品牌形象。

2.2物聯網技術在農產品冷鏈物流中應用的關鍵技術

2.2.1射頻識別技術（RFID）。射頻識別技術（RFID）是一種利用無線電信號自動識別特定目標并交換數據的無線通信技術。通過非接觸方式傳遞信息，并能從電子標簽讀取數據以實現物品的自動識別。首先，在農產品表面貼附電子標簽。當這些標有電子標簽的農產品進人磁場范圍內時，讀寫器會發射射頻信號，通過感應電流電子標簽獲得能量。標有電子標簽的農產品發出存儲在內部芯片的信息。讀寫器在接收到農產品的信息后，會以非接觸方式進行信息的解碼和讀取。然后，這些讀取到的信息被傳輸至中央信息系統，該系統對數據進行進一步處理，從而完成對農產品的準確識別。

2.2.2傳感器技術。農產品冷鏈物流中主要運用了溫濕度傳感器和門禁傳感器。溫濕度傳感器通過將空氣中的溫度和濕度轉化為可測量的電信號來滿足用戶對農產品新鮮度的需求。門禁傳感器通過防止在冷庫、冷藏車和低溫加工車間的門長時間開啟未關閉，確保農產品在運輸和配送過程中維持恒定溫度。

2.2.3視頻監控技術。視頻監控技術通過攝像機錄制和拍攝現場情況，再將視頻數據傳輸至視頻終端，實現對現場的記錄和監控。在農產品冷鏈物流中，主要采用視頻實時監控和錄像回放兩種形式的視頻監控技術。實時監控和視頻錄像回放需保持高清晰度，以便在農產品出現問題時能進行準確的回查。農產品冷鏈物流的視頻監控技術包括本地和遠程監控。視頻監控技術實現了農產品全程的可視化追溯，使消費者能夠驗證農產品是否在規定的溫濕度條件下流通，以及加工處理是否遵循了規定的操作流程。通過視頻監控，消費者能夠全面了解農產品的配送過程，增加信心購買。同時，這也促使農產品企業嚴格遵守加工和運輸的規定。

2.2.4移動通訊技術。在農產品物聯網中，主要采用的移動通信技術包括全球定位系統（GPS）和地理信息系統（GIS）。GPS（全球定位系統）是一個通過無線電信號提供導航定位服務的系統。在農產品物聯網應用中，GPS用于運輸車輛的實時定位和導航。GIS （地理信息系統）是一個處理和分析地球上各種事物和事件的空間信息系統。提供動態的、豐富多彩的電子地圖，實現數據的可視化展示。

2.3物聯網背景下我國農產品冷鏈物流發展現狀。我國農產品冷鏈物流雖然快速發展，但是現狀并不容樂觀。供應設施和設備空缺率很高，農產品冷鏈物流的實現率卻相對較低。與發達國家的農產品冷鏈物流相比，仍然存在很大差距。

目前，我國大部分農產品冷鏈物流運輸都采用被子和塑料罩等方法，技術和設備落后，運輸質量低下。農產品冷鏈物流運輸設施建設不足，冷藏車輛擁有量不足。很多企業直接將過時淘汰的海運集裝箱改為運輸車輛，導致農產品運輸質量低下，保鮮程度不高。農產品冷鏈物流所需的倉儲設備陳舊落后，現代化冷庫容量不足，直接影響物流企業的服務水平和運營效率。雖然現在冷庫建設數量較多，但分布不均衡，利用率低。主要集中在沿海地帶和一線發達城市。這表明在中西部地區，尤其是對于承擔了全國大部分生鮮農產品批發交易的地區，冷鏈基礎設施相對短缺。此外，在冷鏈物流儲藏和運輸過程中，我國農產品冷鏈物流企業所采用的制冷工藝和技術方法水平都較為滯后。

3基于物聯網的農產品冷鏈物流體系的構建

針對我國農產品冷鏈物流發展存在的問題，提出了基于物聯網的農產品冷鏈物流體系，它主要是指將物聯網技術運用到農產品冷鏈物流全過程中，實現農產品從采摘、加工、存儲、運輸、銷售等環節的實時監控和管理。通過物聯網技術的應用可以提前預警、分清責任、追查漏洞，保證農產品流通的品質安全。本文基于物聯網的農產品冷鏈物流體系主要包括農產品冷鏈物流監管系統、農產品冷鏈物流追溯系統、農產品冷鏈物流配送系統。

3.1農產品冷鏈物流監管系統。農產品冷鏈物流要經過低溫加工、冷藏儲存、冷藏運輸、冷藏銷售四個過程。每個過程都要對農產品進行檢測與管理，防止發生斷鏈，影響生鮮農產品的品質和安全。將帶有溫濕度傳感器的EPC電子標簽附著在農產品包裝上，農產品進入加工場所后，標簽上的無線傳感器會收集、傳輸農產品的溫度、濕度。一旦農產品的溫度、濕度超出設定范圍，就會發出報警，工作人員就會檢查制冷設備，直到農產品溫度、濕度到達標準為止。農產品在存儲環節，利用 EPC電子標簽上的無線傳感器實時檢測農產品的存儲環境，使農產品始終保持在既定的溫度下，完成低溫儲存。農產品冷藏運輸貫穿農產品冷鏈物流整個過程，也是農產品發生變質的一個主要環節。農產品進人車廂后，車廂中的監測系統核對送貨單，核對無誤后，啟動制冷系統，使車廂溫度始終保持既定的溫度。在農產品銷售環節，銷售人員通過EPC電子標簽采集農產品到店時間、存放位置，并實時獲取農產品溫度、濕度，利用貨架上的加濕、制冷設備對農產品的溫度、濕度進行調節。

3.2農產品冷鏈物流追溯系統。農產品冷鏈物流追溯系統利用物聯網、移動互聯網、二維碼等物聯網技術手段，使消費者能深人了解農產品的生產信息，解決農產品供需信息不對稱、不透明問題。涵蓋生產環境、包裝環境和運輸銷售環節，貫穿整個食品供應鏈，通過信息化的手段將食品生產做到全鏈條可追溯圖。農產品冷鏈物流追溯系統在生產階段為農產品基于每一個獨立銷售單位設定專有身份標識，并以此標識作為農產品的全生命周期身份證明，實現農產品從生長到銷售全過程信息的真實記錄。提供基于農業物聯網的追溯查詢平臺，用戶可以通過安卓/IOS手機、電腦、平板等信息終端，進行溯源查詢。根據客戶需求，定義追溯深度，可以定義到生產的開始環節到加工、儲運、銷售的各環節，即實現從地頭到餐桌的追溯，具體如圖1所示。

3.3農產品冷鏈物流配送系統。通常農產品具有生命周期短、容易腐爛變質的特點，采摘的農產品一般要求在30分鐘內進行預冷，以抑制細胞的呼吸作用。不同于普通物流，農產品冷鏈物流配送對溫度要求很高。在農產品冷鏈物流配送系統中應用最多的是濕度傳感器，利用溫濕度傳感器隨時對車廂內的農產品進行溫度、濕度的動態監控，削減農產品運輸過程中出現的斷鏈現象；另外利用全球定位系統技術（GPS）、地理信息系統（GIS），對農產品運輸車輛進行跟蹤定位，及時了解車輛的運行狀況、路況信息等，自動優化配送路線，節約運輸時間，提供運輸效率。整個物聯網技術具體應用如圖2所示。

圖1基于物聯網的農產品冷鏈物流追溯系統

圖2基于物聯網的農產品冷鏈物流配送系統

接收配送單RFID、GPS、GIS等方案實施調整 配送方案下一次配送 自動分揀、裝車車輛實時監控冷藏車運輸農產品實時監控卸貨

4結論

農產品冷鏈物流作為當下社會研究的一個熱點，其目的是保證農產品從田間到消費者手中品質良好，但流通中，經常會出現各環節銜接斷裂，造成農產品冷鏈物流成本較高、品質難保證，影響農產品的食用安全。本文以農產品冷鏈物流為研究對象，將物聯網技術應用到農產品冷鏈物流中，建立農產品冷鏈物流監管系統、農產品冷鏈物流追溯系統、農產品冷鏈物流配送系統。實現了農產品全程冷鏈監控，跟蹤，使農產品保質保量、準時送到消費者手中。

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