基于物聯(lián)網(wǎng)的蔬菜可追溯系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

摘要：為提高蔬菜追溯效率、降低蔬菜跟蹤、監(jiān)控成本，通過對蔬菜生產(chǎn)企業(yè)進行實際調(diào)研，對現(xiàn)有蔬菜生產(chǎn)、定位、跟蹤、監(jiān)控、銷售等全過程進行了分析，給出了一種基于RFID和Internet技術(shù)的蔬菜可追溯系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計方案。重點分析了該物聯(lián)網(wǎng)中的RFID系統(tǒng)、中間件和手機或無線PDA等應(yīng)用部件，最后分析了該網(wǎng)絡(luò)在Internet基礎(chǔ)上實現(xiàn)某蔬菜企業(yè)的蔬菜可追溯系統(tǒng)的實現(xiàn)方法。該系統(tǒng)不僅可以為消費者提供詳細的蔬菜產(chǎn)品信息查詢，而且還為企業(yè)的生產(chǎn)管理和蔬菜質(zhì)量安全監(jiān)控提供了良好的操作平臺。應(yīng)用結(jié)果表明對提蔬菜追溯效率、降低蔬菜跟蹤、監(jiān)控成本有較明顯的效果。
關(guān)鍵詞：射頻識別；物聯(lián)網(wǎng)；蔬菜；電子標(biāo)簽

物聯(lián)網(wǎng)作為新興的物品信息網(wǎng)絡(luò)，為實現(xiàn)供應(yīng)鏈中物品自動化的跟蹤和追溯提供了基礎(chǔ)平臺。在物流供應(yīng)鏈中對物品進行跟蹤和追溯對于實現(xiàn)高效的物流管理和商業(yè)運作具有重要的意義。
隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，其技術(shù)也被廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中，目前大多蔬菜生產(chǎn)企業(yè)一直打著綠色蔬菜的旗號，但消費者并不能看到蔬菜是否是真正的綠色食品。有了物聯(lián)網(wǎng)，消費者可以通過應(yīng)用安裝在廚房中的點菜機，把所需的蔬菜信息發(fā)送給生產(chǎn)廠家，廠家會把最新鮮的蔬菜送上門；蔬菜送到家后，消費者可以通過上網(wǎng)查詢蔬菜包裝上的條碼，就能了解這棵蔬菜從種子到采摘的全過程。
同時，應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后，可以提供綠色蔬菜的網(wǎng)上在線訂購，這樣可以及時的將綠色蔬菜送到消費者手中，保證了食品的新鮮程度，同時使消費者能上網(wǎng)通過商品條碼查詢，了解所購買的蔬菜生產(chǎn)的全過程，保證綠色、有機不摻假，讓消費者買的放心。
應(yīng)用基于物聯(lián)網(wǎng)的追溯技術(shù)，每個食品上都貼上二維碼，不管蔬菜賣到哪里，消費者都可以查到蔬菜的來源、施肥及用藥情況，讓消費者明明白白消費。蔬菜生產(chǎn)企業(yè)可以實時監(jiān)蔬菜生產(chǎn)館內(nèi)的空氣及土地的溫度、濕度以及氣壓、二氧化碳濃度等與種植息息相關(guān)的數(shù)據(jù)。不僅如此，廳內(nèi)何時通風(fēng)、蔬菜何時澆水、遮陽網(wǎng)如何打開等這些此前很多需要管理人員完成的工作，現(xiàn)在安裝了物聯(lián)網(wǎng)傳感器和網(wǎng)絡(luò)后，這些工作由可以自動由安裝在網(wǎng)絡(luò)中的相應(yīng)設(shè)置來完成。

1 相關(guān)技術(shù)及研究現(xiàn)狀
在物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)方面，國內(nèi)目前在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的軟件方面也取得了相應(yīng)的突破，在基于國外的操作系統(tǒng)之上，開發(fā)自己的中間件軟件。如南京郵電大學(xué)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中心開發(fā)的基于移動代理的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件平臺，深聯(lián)科技開發(fā)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開發(fā)套件。國內(nèi)研究機構(gòu)在理論研究方面，如對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、算法、體系結(jié)構(gòu)等方面，提出了許多具有創(chuàng)新性的想法與理論。在這方面，國內(nèi)的南京郵電大學(xué)、清華大學(xué)、北京郵電大學(xué)等都取得了一些相關(guān)的理論研究成果。
在國外，美國很多大學(xué)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面開展了大量工作。如加州大學(xué)洛杉磯分校的CENS(Center for Embedded Networked Sensi-ng)實驗室、WINS(Wireless Integrated Netwok Sensors)實驗室和IRL(Internet Research Lab)等。
本文參照一些蔬菜企業(yè)的實際生產(chǎn)流程，借鑒國內(nèi)外可追溯系統(tǒng)的相關(guān)研究，通過研究基于物聯(lián)網(wǎng)的蔬菜可追溯系統(tǒng)處理方案，對原有的基于Web蔬菜可追溯系統(tǒng)處理方案進行了一定的改進，并在實際項目中應(yīng)用，取得了良好的效果。

2 物聯(lián)網(wǎng)及其工作原理
2．1 物聯(lián)網(wǎng)的定義
物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of Things)的定義是：通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。
2．2 物聯(lián)網(wǎng)的工作流程
物聯(lián)網(wǎng)的基本工作流程由4部分組成，即由信息采集系統(tǒng)(RFID系統(tǒng))、PML信息服務(wù)器、產(chǎn)品命名服務(wù)器(ONS)和應(yīng)用管理系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。