王聪聪
河南省纳禾自动化系统有限公司 河南郑州 451162
摘要：为了解决食品安全问题，需从控制食品生产的源头种植开始，并对加工、存储、运输、销售等过程进行全方位的监控。使用物联网技术的相关自动化设备，实现现代化农业生产。实现自动化控制种植过程，自动采集食品生产过程的信息，结合计算机信息网络，构建食品生产全过程监控与溯源系统，以期为生产者提供科学的生产方式、为管理者提供现代化的管理手段、为消费者提供产品的生产信息，从而保障食品安全。
关键词：物联网；自动化控制；现代化农业；食品安全；食品溯源
食品是人类赖以生存和发展的物质基础，食品安全关系到每一个人的身体健康，是追求社会稳定的一个重大社会问题。然而，近些年，“毒奶粉”，“地沟油”等食品安全问题频频发生，如何对食品生产、销售等环节进行有效地监督和控制，保证食品安全，已经成为整个社会共同面临的重大课题。物联网是Internet的进一步发展，可以把各种物品通过网络连接起来，以方便人们随时随地查看物品的各种信息，也可以对物品的来源、流通环节进行监督。因此，本文将物联网中的RFID、ZigBee无线传感器网络和Web服务器等关键技术运用到食品的采购、生产、加工、存储和销售等环节，从而建立一个食品安全回溯系统，为食品安全信息回溯和食品确证提供最佳的解决方案。
1物联网作用及架构
1.1物联网的作用
农业生产的一个目的是为人类提供充足而安全的食物。现阶段我国由于耕地的逐渐减少，提高种植养殖业的生产效率极其重要，如何用世界上7%的耕地面积来养活世界上23%的人口始终是一个严峻的课题。现阶段我国的另外一个问题就是食品安全问题，几年来毒奶粉、地沟油等食品安全问题频发，如何对食品安全问题进行有效地控制，又是一个亟待解决的问题。物联网是Internet的一个演进，可以把物品和网络有效地连接起来。通过物联网可以有效地采集物品、环境的信息，既可以对物品进行某种控制，也可以对物品的来源甚至包括其流通环节进行监视[1]。通过对物联网特点的分析，再比照前面提出的农业领域的两个重大问题，可知通过应用物联网，可以较好地解决这些问题。
1.2物联网基本架构
物联网架构可分为三层：一是感知层，即前端数据采集网络，通过传感器感知信息，以RFID、二维码、数据采集传感器为主，实现传感器数据采集和物品识别；二是网络层，传递各类数据、信息，利用信道（包括通信网、广电网等传输通道）传输信息、控制信号；三是应用层，实现各种现实应用中的具体功能。物联网是计算机发展的产物，是综合性的技术，是无线传感技术依靠计算机网络实现的远程自动化综合应用系统。
2物联网技术在食品溯源中的应用
2.1食品溯源中常用的几种物联网技术
（1）自动识别技术
自动识别以计算机、通信、电气技术为基础，应用相关的设备，能够在不接触的情况下自动读取物体的电子编码信息，并与原有数据进行对比，从而识别物体，并具有编码唯一性。
常用的自动识别技术有条形码，RFID，IC卡及模式识别等。
（2）WSN技术
WSN（无线传感网）技术的最大特点是无线，利用无线传输方式实现传感器信号的测量与传递，一般应用在监测系统与控制系统中作为前端的信号来源，目的是自动感知被测控对象的信息，并将传感器数据传输到处理机构或者相应的计算机信息设备。ZigBee是构成WSN网络的重要技术之一，以其自组织、低功率消耗等优势被市场所接受。
（3）物流跟踪定位技术（GIS/GPS）
运用GIS和GPS可实现全球卫星定位，解决物流运输过程中的准确跟踪与实时定位问题，保证食品运输过程在可控范围内。
（4）EPC全球产品电子代码体系
食品溯源系统利用产品电子代码（ElectronicProductCode，EPC）技术，把所有流通环节，包括生产、运输、零售等统一起来，组成可查询的EPC物联网，实现对食品的追溯。
2.2溯源二维码应用系统
厂商、监管部门及消费者可扫描二维码进入系统完成信息录入或查询。其中，二维码作为信息查询与录入入口，手持终端、识读头、手机都可作为二维码的识读及信息录入终端，使用非常方便。2.3物联网食品溯源架构
食品溯源系统采用基于物联网的三层基本技术架构，在具体的信息处理上可以分为数据采集、融合网络层、数据库层、业务应用层。食品溯源平台主要涉及企业、政府、检验部门及市场各方，包括原料、生产、检验、物流、销售、消费者、监管部门、政府等主要溯源环节，并可实现双向信息互动。采用食品溯源物联网架构具有以下优势。（1）将RFID等标识手段作为信息输入的方法，价格低、输入速度快、自动化程度高。（2）食品安全监控的实时性较好。由于食品溯源系统能够实时采集食品原料及加工过程信息，因此食品中出现的问题能够及时地得到反馈与解决（3）食品溯源系统不但能够保证食品的安全可靠，也有利于市场各方，如企业、政府、市场监管等。食品加工与生产者可利用食品溯源信息加强企业生产管理，提高监管效率。（4）信息传输信道可采用多种方式，如GPRS，WiFi，Ethernet，3G，4G，5G等，可以使用短信、电话、网络等，信息沟通便捷。（5）溯源终端可采用手机、电脑及其他手持终端等多种手段，使用方便。（6）由于在食品溯源系统中使用了远程数据库系统，数据与地域无关，不但有利于数据远程查询，而且有利于食品安全的第三方监管与评价。
3结语
物联网应用于食品生产、安全监测和追溯有很大的优势，可实现先进的监管理念，即由农场到餐桌全程监控。依据物联网的3层技术架构，构建现代化农业种植、养殖、生产加工基地，利用相关的物联网数据信息录入设备将食品生产、加工、储存、运输以及销售过程中的关键数据录入数据库，最后通过溯源系统可以查询相应的食品溯源数据，可以实现食品安全溯源功能。
参考文献
[1]徐强.浅析无线射频识别技术（RFID）在食品安全追溯中的应用[J].物流科技，2015（3）：101-103．
[2]赖文，李长珍，任红宇.农产品溯源体系研究现状[J].四川农业科技，2014（1）：51-53．
[3]焦玉聪，张立新，黄庆林，等．基于RFID及二维码的肉制品质量安全溯源系统[J].江苏农业科学，2017，45（5）：215-218．