前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的物聯網的現代農產品溯源系統設計思考，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
溯源系統能夠保障農產品的質量安全，對農產品生產管理、質量控制和安全保障具有十分關鍵的作用。因此，設計基于物聯網的現代農產品溯源系統。結合物聯網技術，從系統總體架構、軟硬件設計、功能實現等角度，設計并實現了基于傳感器的農業生產過程和關鍵環境數據信息。實驗結果表明：該系統的實施，使農產品品質安全、食品安全等方面得到了較好的解決。在全球經濟一體化進程中，科技日新月異，人們的飲食習慣日益多樣化。同時，人們對食物的關注也越來越多[1]。近幾年，世界范圍內的農產品質量問題頻頻發生，糧食質量問題日益突出。農業為人民的食品和營養供應、帶動了有關工業和工業的經濟、文化的發展，為其他工業的繁榮打下了堅實的基石。近年來，造成農產品質量問題的最主要的因素是缺乏全面、不透明和不對稱性。目前，國內和國際上的學者都同意，要從源頭上進行有效的跟蹤，并構建起一個合理、可信的、可追溯的體系。在供應鏈中，無論哪一步出錯，都可能導致糧食安全的問題，因此，要從源頭上尋找問題根源，確定問題所在。當然，在追溯源頭的同時，也要確保各個方面的資料都是一致的[2]。只有保證農產品的各個生產過程信息真實、完整、透明、不易被人操縱，才能保證農產品的安全。針對目前我國農業生產企業的現狀，提出了以“互聯網”為核心的可視化生產體系的設計與實施方案。希望通過可視化的方式，使農產品品質和安全性的數據更加直觀，從而更好地解決農產品的生產、經營、追蹤等問題。
1物聯網技術
“物聯網”是在1999年被提出來的，它是利用各種裝置把對象和網絡聯系起來，利用各種媒體進行信息交流和交流，從而達到對目標的智能辨識和控制。數據開放和共享是打通信息孤島以及激活資產的重要手段，但是各種信息泄露以及違規交易等問題也日益嚴重，對大數據隱私安全以及數字版權維護帶來了全新的挑戰包括下列主要技術：作為物聯網的核心技術之一，它能夠對周邊的物體進行檢測，并利用傳感器將其轉換成數據并發送給電腦進行加工[3]。
2系統總體結構設計
對農產品基本信息進行采集，結合App/B/S（移動端/端/端）體系結構，實現了農業品質的溯源管理。利用二維碼的追蹤碼和產品的識別技術，實現對生產、加工、流通的溯源數據的精確辨識；利用移動網絡的溯源技術，利用“掃一掃”的方式，在手機上實現對農產品的溯源信息的快捷瀏覽[4]。
2.1硬件結構設計
溯源的核心目的是對溯源信息進行采集和存儲。整個系統的硬件設計框架和設計方案，采用了以STM32單片機為核心的控制系統，如圖1所示。由圖1可知，該系統由數據采集模塊、定位模塊、射頻識別模塊、無線通信模塊和LCD液晶屏模塊組成，在此基礎上開發了相應的軟件，完成了各模塊之間的通信接口，實現各模塊之間信息采集與通訊。EPC編碼具體構成內容如表1所示。
2.2系統軟件設計
編碼單元的任務是進行GS1代碼編譯，方便機器的閱讀，具有穩定性和唯一性，其中企業信息表具體如表2所示。
3系統功能實現
現代農產品溯源系統功能模塊如圖2所示。消費者服務端的主要作用是對產品進行溯源，主要方式是通過手機掃描農產品追溯的二維碼，掃描成功后即可顯示該產品的生產企業、生產過程、肥料使用情況、生長環境監測、生長過程視頻、檢驗結果等進行了詳細的分析。（1）企業產品管理。企業產品管理系統的主要作用是：對數據進行采集，生產者所擁有的數據即為原始數據。將收到的產品信息按照子鏈編號進行分類、排序，有效避免產品信息出現混亂。當數據融合時，如果產生的效果十分滿意，需要及時對有貢獻的人或者素材進行追溯；假設結果不滿意，則需要及時判定出現問題的主要原因以及具體位置[5]。各個溯源節點在得到上一個溯源節點提供的溯源信息之后，需要將全新的溯源信息以及節點的簽名存儲到對應的溯源系統內。（2）產品產地管理。產品產地管理模塊，以農業生產用地為重點，將生產基地土地進行分區，在此基礎上，對農業生產中的種子、農藥、肥料等進行管理，同時對投入品名稱信息進行編輯、查閱，并設置農藥黑名單，禁止施用農藥[6]。該系統的功能是將農業作業從播種至收獲的整個農業作業資料進行錄入。（3）環境監測管理。農產品生產中根據小型氣象站的氣象監測信息，進行溫濕度控制，根據土壤傳感器對土壤情況進行設定，同時，通過對農業生產的分析，可以對農業生產中的生態環境進行實時的查詢與統計，并能對產生農產品生長過程、農事操作畫面、影像等可視化跟蹤[7]。（4）產品代碼管理。產品代碼管理模塊是對農產品進行批量檢測和溯源的基礎。產品出廠后，設定產品生產批號，與農業生產記錄數據相結合，并將檢測報告、銷售情況等進行登記，并利用此功能，制作追溯二維碼，打印、張貼在產品外包裝上，方便顧客查閱。（5）企業庫存管理。企業庫存管理包括投入品、農機具等的存貨，記錄投入品、肥料、農藥等投入品和農機具購置、出庫使用情況，記錄農產品采收入庫和銷售出庫的數據，查詢和盤點投入品、農機具及農產品庫存情況。（6）溯源分析。溯源分析模塊，對掃描次數、掃描發生的地區進行了調查，對最終的銷售方向和銷量進行了統計和分析。將原始數據進行數據處理，最終形成數據產品呈現給消費者。溯源過程對于數據的使用過程而言，需要優先標記不同數據的類型，同時獲取溯源類型。該體系是將網絡技術與物聯網技術有機結合，實現了農產品生產過程中的數據的自動化、實時、客觀、可信性，與常規的跟蹤技術相比，具有一定的優越性和可信性。
4實驗分析
為了驗證設計系統的有效性，進行實驗測試。對設計系統的數據更新時間和查詢時間依次進行測試，分析關鍵詞數量和更新、查詢之間的關系，詳細的實驗測試結果如圖3、圖4所示。分析圖3和圖4中的實驗數據可知，關鍵詞數量增加，三個系統的關鍵詞更新時間和查詢時間也會相應增加。但是與另外兩個系統相比，設計系統的更新時間和查詢時間明顯更少，主要是因為設計系統在構建二級鏈結構時，對數據進行了融合處理，這樣可以有效減少關鍵詞查詢時間和更新時間，全面驗證了設計系統的優越性。以下對不同系統的安全性進行分析，詳細的實驗測試結果如表3所示。分析表3中的實驗數據可知，相比傳統系統，設計系統具有較高的安全性，可以實現數據雙重隱私存儲，同時還能夠減輕單鏈存儲壓力，達到快速進行數據處理和查詢的目的，全面提升整體工作效率。設計系統的溯源操作執行時間和加解密時間均低于傳統系統，說明設計系統可以以更快的速度完成數據加密和解密操作，同時還可以加快溯源操作效率，具有更加明顯的優勢。
5結語
綜上所述，本文設計的系統，針對農產品的實際需要，對農產品的操作、投入品、環境等方面的數據進行了溯源分析，將農產品的品質、環境等數據進行顯示，有效地解決了農業企業生產管理和農產品追溯中存在的問題。
作者：王億 單位：黑龍江職業學院
