基于物聯(lián)網(wǎng)的生鮮瓜果電商與超市融合

摘要：針對(duì)瓜果產(chǎn)品種植分散、標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一、溯源渠道不暢及信息不對(duì)稱導(dǎo)致消費(fèi)者在網(wǎng)上購(gòu)買率不高的問(wèn)題，提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)的生鮮瓜果電商與超市融合的方案。利用EPC編碼、射頻識(shí)別（RFID）、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)構(gòu)建電商購(gòu)物平臺(tái)、生鮮瓜果溯源系統(tǒng)、超市瓜果產(chǎn)品品質(zhì)核心指標(biāo)檢測(cè)系統(tǒng)、物流配送商品上下架管理等體系。其中，電商購(gòu)物平臺(tái)集成了瓜果產(chǎn)品從種植到超市銷售各環(huán)節(jié)的溯源信息，尤其在超市銷售中，對(duì)衡量產(chǎn)品品質(zhì)的理化特征指標(biāo)進(jìn)行了實(shí)時(shí)檢測(cè)，根據(jù)指標(biāo)的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整產(chǎn)品的新鮮等級(jí)，并在電商購(gòu)物平臺(tái)上實(shí)時(shí)顯示，為消費(fèi)者提供網(wǎng)購(gòu)決策，探討一種電商與實(shí)體店共營(yíng)，種植戶、企業(yè)及超市共贏的新模式。為消費(fèi)者網(wǎng)購(gòu)提供了安全便捷的保障，為超市科學(xué)管理、確保產(chǎn)品安全銷售、推進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品電商發(fā)展、構(gòu)建產(chǎn)品安全起到示范作用。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；生鮮瓜果；電商；超市；融合；溯源系統(tǒng)；品質(zhì)；新鮮等級(jí)

中圖分類號(hào)： F3245文獻(xiàn)標(biāo)志碼：

文章編號(hào)：1002-1302（2017）16-0299-05

收稿日期：2017-01-23

基金項(xiàng)目：云南省科學(xué)研究基金（編號(hào)：2013Y571）。

作者簡(jiǎn)介：濮永仙（1976—），女，云南騰沖人，碩士，副教授，主要從事物聯(lián)網(wǎng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、農(nóng)產(chǎn)品溯源、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)研究。E-mail：puyongxian115@163com。

生鮮瓜果能為人體提供多種維生素，是人們生活的必需品。生鮮瓜果購(gòu)買渠道一般以農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)及超市為主，目前越來(lái)越多的消費(fèi)者習(xí)慣于網(wǎng)上購(gòu)物，同時(shí)很多大型超市也開(kāi)辟了網(wǎng)上購(gòu)物平臺(tái)。經(jīng)調(diào)查，超市占據(jù)農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)份額的30%，但消費(fèi)者很少在網(wǎng)上超市購(gòu)買生鮮瓜果。究其原因：一方面，近年來(lái)農(nóng)產(chǎn)品安全事故頻發(fā)，某些生產(chǎn)者、運(yùn)營(yíng)商法律意識(shí)與衛(wèi)生意識(shí)淡薄，濫用農(nóng)藥、化肥等，致使產(chǎn)品藥物殘留、重金屬等有害物質(zhì)超標(biāo)事件時(shí)有發(fā)生；另一方面，農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)銷商沒(méi)有向消費(fèi)者提供農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量方面的詳細(xì)信息，導(dǎo)致買方與賣方之間產(chǎn)品信息不對(duì)稱，消費(fèi)者無(wú)法確保自己所購(gòu)的產(chǎn)品新鮮可食用。這不僅降低了消費(fèi)者在網(wǎng)上購(gòu)買瓜果的信心，同時(shí)也給超市的正常經(jīng)營(yíng)帶來(lái)了一定的影響。要提高網(wǎng)購(gòu)率，除了提高產(chǎn)品質(zhì)量安全能力，為消費(fèi)者營(yíng)造一個(gè)放心的購(gòu)物環(huán)境外，解決信息不對(duì)稱是問(wèn)題的關(guān)鍵。物聯(lián)網(wǎng)是用射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)、GPS、無(wú)線通信等按照一定協(xié)議把不同的設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)物與物、人與物之間的信息交換，以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體智能化的識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控、管理的一種網(wǎng)絡(luò)[1-2]。將物聯(lián)網(wǎng)用于農(nóng)產(chǎn)品安全問(wèn)題的追溯，能起到識(shí)別、跟蹤、監(jiān)控等作用。因此，很多學(xué)者將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)方面的研究，并取得了不少成果[3-11]。通過(guò)文獻(xiàn)研究和市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，針對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的研究主要是對(duì)溯源管理系統(tǒng)進(jìn)行研究，向消費(fèi)者展現(xiàn)產(chǎn)品溯源環(huán)節(jié)的基本信息，而完全針對(duì)超市生鮮農(nóng)產(chǎn)品安全問(wèn)題解決措施的研究還很少見(jiàn)。目前，國(guó)內(nèi)超市對(duì)瓜果新鮮程度的判斷，主要取決于存放日期和人工看成色，而不是科學(xué)使用儀器和新技術(shù)進(jìn)行測(cè)試與管理。因此，本試驗(yàn)提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的生鮮瓜果電商與超市融合的方案。利用物聯(lián)網(wǎng)、EPC編碼、射頻識(shí)別、數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)，構(gòu)建瓜果電商購(gòu)物平臺(tái)、溯源管理系統(tǒng)、超市瓜果新鮮度等級(jí)核心指標(biāo)檢測(cè)管理系統(tǒng)、物流配送商品上下架管理等體系。電商購(gòu)物平臺(tái)的信息來(lái)自于瓜果從種植到銷售的溯源信息，超市對(duì)產(chǎn)品理化性質(zhì)特征實(shí)時(shí)檢測(cè)而動(dòng)態(tài)調(diào)整產(chǎn)品新鮮等級(jí)以及各環(huán)節(jié)的監(jiān)控畫面等，為消費(fèi)者提供安全可靠的網(wǎng)購(gòu)環(huán)境以提高其網(wǎng)購(gòu)的信心。本研究為消費(fèi)者網(wǎng)購(gòu)提供了安全便捷的保障，也為超市科學(xué)管理、確保產(chǎn)品安全銷售、促進(jìn)生鮮農(nóng)產(chǎn)品電商快捷發(fā)展、構(gòu)建產(chǎn)品安全起到了示范作用。

1材料與方法

11對(duì)象

生鮮瓜果類產(chǎn)品一般由農(nóng)戶分散種植，采收后批量賣給銷售商，再通過(guò)銷售商進(jìn)入農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)及超市，這就很難監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量，一旦有問(wèn)題的產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)，其源頭將無(wú)法定位。此外，瓜果在銷售、配送環(huán)節(jié)隨著擺放時(shí)間的推移，其品質(zhì)也在發(fā)生變化。因此，只有準(zhǔn)確記錄瓜果產(chǎn)品在每個(gè)環(huán)節(jié)的信息，當(dāng)有問(wèn)題時(shí)才能準(zhǔn)確找到根源。針對(duì)瓜果類產(chǎn)品的特性，關(guān)鍵環(huán)節(jié)是基本質(zhì)量控制、收購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、配送監(jiān)控、銷售過(guò)程中產(chǎn)品理化特征檢測(cè)、消費(fèi)者權(quán)益等?；谖锫?lián)網(wǎng)的電商與超市融合系統(tǒng)，包含產(chǎn)品編碼標(biāo)志、數(shù)據(jù)庫(kù)、信息傳遞3個(gè)基本要素。研究對(duì)象是生鮮瓜果，約20個(gè)品種，系統(tǒng)使用者分為企業(yè)管理員、超市管理員、消費(fèi)者共3類。

12基于物聯(lián)網(wǎng)的電商與超市交互系統(tǒng)

基于物聯(lián)網(wǎng)的瓜果電商與超市融合體系中的電商服務(wù)平臺(tái)，與傳統(tǒng)電商平臺(tái)不同的是可在瓜果電商界面查看產(chǎn)品的溯源信息及隨時(shí)間變化的產(chǎn)品新鮮度等級(jí)信息。構(gòu)建的電商與超市融合系統(tǒng)包括超市生鮮瓜果質(zhì)量安全監(jiān)管系統(tǒng)、基于物聯(lián)網(wǎng)的超市與電商融合交互、瓜果物流保鮮配送措施、超市上下架決策管理等4個(gè)部分（圖1）。

[FK（W13][TPPYX1tif][FK）]

系統(tǒng)采用B/S體系構(gòu)架，該體系構(gòu)架的兼容性較強(qiáng)，可滿足不同地域的用戶同時(shí)使用[12]。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言有Java JDK6、Eclipse SDK332、My Eclipse601、ASP和Html。數(shù)據(jù)庫(kù)選用Microsoft SQL Sever2005。服務(wù)器運(yùn)行環(huán)境為Windows Sever2003、Apache-Tomcat60。

121物聯(lián)網(wǎng)與電商平臺(tái)融合模式

物聯(lián)網(wǎng)與電商平臺(tái)融合的工作原理：一是信息采集，在感知層利用各種傳感器采集生鮮瓜果的各種溯源信息，包括種植、收購(gòu)到配送環(huán)節(jié)的基本信息以及銷售環(huán)節(jié)（超市環(huán)境狀態(tài)、實(shí)時(shí)檢測(cè)的新鮮度等級(jí)、監(jiān)控?cái)z像頭實(shí)時(shí)拍攝的畫面等）信息；二是信息傳輸，將感知層采集的各種信息通過(guò)GGSN網(wǎng)關(guān)、Internet網(wǎng)絡(luò)上傳至超市電商服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)，并完成相關(guān)分析處理；三是生鮮等級(jí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，通過(guò)硬度計(jì)測(cè)量產(chǎn)品果肉硬度、電子鼻測(cè)量香氣等得到的數(shù)據(jù)，分析后也存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，結(jié)合實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的產(chǎn)品理化性質(zhì)特征，動(dòng)態(tài)調(diào)整貨架上瓜果產(chǎn)品的新鮮等級(jí)；四是超市電商服務(wù)平臺(tái)與數(shù)據(jù)庫(kù)保持實(shí)時(shí)對(duì)接，以確保電商平臺(tái)的產(chǎn)品信息實(shí)時(shí)更新（圖2）。

122超市生鮮瓜果質(zhì)量安全管理系統(tǒng)

新鮮瓜果質(zhì)量安全管理系統(tǒng)由線上瓜果信息可追溯、瓜果新鮮度檢測(cè)與等級(jí)調(diào)整、超市瓜果新鮮度檢測(cè)過(guò)程監(jiān)控等3個(gè)部分組成。

1221基于RFID標(biāo)簽的線上瓜果信息溯源系統(tǒng)

RFID標(biāo)簽?zāi)軌虼鎯?chǔ)可供識(shí)別的信息，主要由1塊晶片和天線組成，可用不同材質(zhì)將外部封裝成各種造型，以適用各種場(chǎng)合，本試驗(yàn)中RFID標(biāo)簽制作成可粘貼形式（圖3）。針對(duì)生鮮瓜果類產(chǎn)品特征，除了在銷售環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)檢測(cè)產(chǎn)品的理化特征確定新鮮等級(jí)外，還必須在種植環(huán)節(jié)、收購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)輸管理等進(jìn)行質(zhì)量控制。種植環(huán)節(jié)通常是農(nóng)戶或種植基地進(jìn)行種植，種植時(shí)可為每個(gè)地塊進(jìn)行編號(hào)，利用EPC編碼規(guī)則生成編碼，并分配1個(gè)RFID標(biāo)簽，將作物的基本狀態(tài)、農(nóng)事操作與無(wú)線傳感器收集的信息錄入其中。在收購(gòu)環(huán)節(jié)，收購(gòu)人員掃描產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的射頻卡，讀取其中的信息，并將收購(gòu)信息寫入其中。在后面的各環(huán)節(jié)可利用RFID讀寫器對(duì)射頻卡的信息進(jìn)行對(duì)應(yīng)更新，最后將EPC編碼轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的追溯碼（圖4）。

（1）EPC編碼。EPC系統(tǒng)是由國(guó)際物品編碼協(xié)會(huì)提出的最[CM（25]新編碼規(guī)則，它與EAN/UCC編碼體系相兼容，具有容量大、安全性好、可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)。目前EPC結(jié)構(gòu)有 EPC-64、EPC-96、EPC-256等3種（表1）。EPC編碼由標(biāo)頭字段、EPC管理者、對(duì)象分類及序列號(hào)組成的一組數(shù)字，因容量大，可為物理世界中的每個(gè)對(duì)象分配1個(gè)唯一的標(biāo)志符。

（2）瓜果溯源EPC編碼設(shè)計(jì)。編碼設(shè)計(jì)是否合理是溯源系統(tǒng)能否高效運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。瓜果產(chǎn)品從種植戶手中到超市，中間經(jīng)過(guò)收購(gòu)、加工、物流等環(huán)節(jié)。本研究依據(jù)《EPC電子產(chǎn)品編碼》《農(nóng)產(chǎn)品追溯編碼導(dǎo)則》等規(guī)定，結(jié)合瓜果特性，采用EPC-96編碼及RFID標(biāo)簽識(shí)別。并將種植階段的編碼稱為種植編碼，收購(gòu)和檢驗(yàn)合格后的編碼稱為收購(gòu)編碼，運(yùn)輸環(huán)節(jié)產(chǎn)生的信息存儲(chǔ)編碼稱為物流碼，倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)的編碼稱為位置碼。這4種編碼段總稱為溯源碼（種植編碼段+收購(gòu)編碼段+物流編碼段+位置編碼段）[14]，總長(zhǎng)度96位，各段位的長(zhǎng)度分配分別為26、38、20、13位。

1222種植標(biāo)志編碼

用RFID技術(shù)對(duì)種植地塊進(jìn)行標(biāo)志，記錄其種植信息。利用EPC編碼信息規(guī)范中的GID-96編碼格式26位十進(jìn)制標(biāo)志（圖5）。種植編碼=產(chǎn)地編碼（7位）+管理者編碼（3位）+種植項(xiàng)目代碼（6位）+生產(chǎn)批號(hào)（10位）。產(chǎn)地編碼由7位組成，前4位為基地編號(hào)，后3位為該基地不同地塊編號(hào)。批號(hào)用10位表示，前6位標(biāo)志種植日期，后4位標(biāo)志順序號(hào)。其中，年編碼范圍為00～99，月范圍為01～12，日范圍為01～31。

1223收購(gòu)標(biāo)志碼

收購(gòu)編碼采用GTIN-14結(jié)構(gòu)，結(jié)合應(yīng)用標(biāo)志符（AI）對(duì)瓜果編碼，采用GS1-128條碼標(biāo)準(zhǔn)打印，將其張貼到包裝上的固定位置（圖6）。該編碼通過(guò)產(chǎn)地編碼或交易號(hào)與種植編碼標(biāo)志建立關(guān)聯(lián)，在標(biāo)簽上能查到準(zhǔn)確的種植信息。其中，加工批號(hào)（AOT）由加工日期（如170123）與2位流水號(hào)組成，規(guī)定同一地塊、同一類產(chǎn)品、同一采收日期為同一批次。

1224物流標(biāo)志編碼

物流編碼利用SSCC-18編碼標(biāo)志，并用GS1-128條碼標(biāo)準(zhǔn)打印。SSCC-18編碼結(jié)構(gòu)由18位十進(jìn)制編碼組成（圖7）。其中，N1是擴(kuò)展位，第8位至第17位為系列號(hào)，由生產(chǎn)商根據(jù)當(dāng)天的流水號(hào)分配唯一編碼，校驗(yàn)碼由系統(tǒng)根據(jù)規(guī)則自動(dòng)生成。

1225位置編碼

倉(cāng)儲(chǔ)編碼標(biāo)志反映的是產(chǎn)品倉(cāng)儲(chǔ)的位置，其信息來(lái)源是倉(cāng)儲(chǔ)操作。編碼采用GIN-13編碼，倉(cāng)儲(chǔ)編碼由廠商識(shí)別碼和位置識(shí)別碼組成（圖8）。

123電商界面生鮮瓜果顯示信息檢測(cè)原理

1231電商界面生鮮瓜果檢測(cè)信息顯示

果實(shí)品質(zhì)不僅取決于其果形、大小、顏色、硬度、糖酸含量等，還與其產(chǎn)生的香氣和風(fēng)味有關(guān)。香氣作為果實(shí)感官品質(zhì)重要的組成部分，不僅是影響消費(fèi)者選擇的重要因素之一，同時(shí)和人類營(yíng)養(yǎng)與健康緊密相關(guān)[15]。超市通常會(huì)根據(jù)果形、大小、色澤等參數(shù)將瓜果分成一級(jí)品、二級(jí)品、三級(jí)品，將一級(jí)上風(fēng)冷保鮮柜，二級(jí)上一般貨架，三級(jí)特價(jià)處理（表2）。不管是何種瓜果，隨著擺放時(shí)間的推移都會(huì)腐爛變質(zhì)，同時(shí)果肉硬度值下降，香氣越來(lái)越少[16]。如剛采收的富士蘋果，初始硬度為791 kg/cm2，在低溫下存儲(chǔ)30 d后下降為51 kg/cm2，同時(shí)香氣也減少。因此，以往僅憑外觀特征判斷的等級(jí)也應(yīng)伴隨核心指標(biāo)參數(shù)的改變而改變。本研究以果肉硬度及香氣變化測(cè)定衡量瓜果產(chǎn)品的新鮮度，以動(dòng)態(tài)調(diào)整其新鮮等級(jí)，并將溯源信息，實(shí)時(shí)檢測(cè)的理化特征及最新等級(jí)信息在電商界面顯示。

注：品質(zhì)基本要求（適用于所有等級(jí)）：果實(shí)完整良好、新鮮無(wú)病害，有本品種的特有風(fēng)味，色澤純正，果面光潔，發(fā)育充分，適于市場(chǎng)或貯存要求的成熟度，果形端正或較端正。

1232瓜果果肉硬度的檢測(cè)

瓜果硬度計(jì)產(chǎn)品共分GY-1、GY-2、GY-3等3種型號(hào)，用來(lái)測(cè)量蘋果、梨、西瓜、香蕉等多種瓜果的硬度，用來(lái)判定水果的成熟程度。測(cè)量果肉硬度時(shí)，將硬度計(jì)均勻緩慢插入，不能轉(zhuǎn)動(dòng)壓入，更不能沖擊測(cè)量，壓頭與水果表面應(yīng)垂直。瓜果硬度計(jì)的檢測(cè)屬于有損檢測(cè)。

1233電子鼻檢測(cè)

電子鼻是一種模仿動(dòng)物嗅覺(jué)的仿生電子系統(tǒng)，可快速、無(wú)損地獲得所測(cè)樣品揮發(fā)性物質(zhì)的整體信息，能實(shí)現(xiàn)對(duì)瓜果香氣的持續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。本試驗(yàn)采用的電子鼻為德國(guó)AIRSENSE公司生產(chǎn)的PEN3型電子鼻。檢測(cè)方法是將單個(gè)瓜果果實(shí)放置于500 mL燒杯中，用保鮮膜封口，靜置30 min，待樣品頂部揮發(fā)性物質(zhì)達(dá)到平衡后，使用電子鼻檢測(cè)。電子鼻檢測(cè)瓜果香氣屬于無(wú)損檢測(cè)。

1234基于存放時(shí)間與測(cè)試結(jié)果比對(duì)判斷瓜果新鮮度

果肉硬度檢測(cè)有損檢測(cè)，如果每次都檢測(cè)會(huì)損傷到產(chǎn)品品質(zhì)。超市工作人員在產(chǎn)品柜臺(tái)實(shí)際測(cè)試瓜果新鮮度前，會(huì)先在實(shí)驗(yàn)室以硬度計(jì)和電子鼻檢測(cè)相結(jié)合的方法對(duì)各類瓜果樣品存放的具體時(shí)間、理化性質(zhì)特征等進(jìn)行測(cè)試，最終將測(cè)試結(jié)果建成瓜果新鮮度結(jié)果對(duì)比表，方便超市工作人員日后用電子鼻儀器進(jìn)行無(wú)損測(cè)試，根據(jù)對(duì)比表可快速判斷瓜果果肉硬度所處范圍，以全面判斷瓜果的新鮮度等級(jí)。

124超市瓜果新鮮度等級(jí)檢測(cè)過(guò)程監(jiān)控

考慮到多個(gè)用戶同時(shí)登錄超市電商平臺(tái)，查閱檢測(cè)瓜果場(chǎng)景畫面，為減輕服務(wù)器負(fù)荷，超市瓜果等級(jí)檢測(cè)監(jiān)控體系由流媒體采集直播服務(wù)器、流媒體發(fā)布服務(wù)器、電商Web服務(wù)器組成（圖9）。攝像機(jī)選用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，流媒體采集直播服務(wù)器負(fù)責(zé)將采集的產(chǎn)品場(chǎng)景信息傳遞到發(fā)布服務(wù)器的同時(shí)，也將其發(fā)布到局域網(wǎng)內(nèi)的用戶以均衡負(fù)載。電商Web服務(wù)器負(fù)責(zé)將視頻直播系統(tǒng)中的視頻嵌入到電商服務(wù)平臺(tái)的購(gòu)物界面中，當(dāng)用戶向Web服務(wù)器請(qǐng)求界面信息時(shí)，視頻信息由流媒體發(fā)布服務(wù)器提供。

125電商服務(wù)平臺(tái)生鮮瓜果商品界面

當(dāng)消費(fèi)者登錄超市電商平臺(tái)訪問(wèn)某瓜果購(gòu)物界面時(shí)，超市電商平臺(tái)會(huì)向數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求信息，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器處理完后迅速將所請(qǐng)求的信息返回電子商務(wù)平臺(tái)某瓜果頁(yè)面，此時(shí)消費(fèi)者可從購(gòu)物界面清楚地查閱到想購(gòu)買瓜果的綜合信息。其中，電商瓜果商品界面主要集成了瓜果溯源信息、新鮮度等級(jí)、理化性質(zhì)特征、超市瓜果新鮮等級(jí)檢測(cè)監(jiān)控畫面等。消費(fèi)者在購(gòu)買瓜果時(shí)通常會(huì)從視覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)方面判斷瓜果品質(zhì)，基于消費(fèi)者的購(gòu)物習(xí)慣，用視頻場(chǎng)景代替消費(fèi)者的視覺(jué)感受，用電子鼻檢測(cè)香氣信息代替消費(fèi)者嗅覺(jué)體驗(yàn)。觸覺(jué)感官一般用來(lái)判斷瓜果的水分，用濕度傳感器采集的數(shù)值可代替水分指標(biāo)。

126基于物聯(lián)網(wǎng)的生鮮瓜果物流配送

基于物聯(lián)網(wǎng)的配送是依托GIS、GPS、GSM等技術(shù)集成，包括遠(yuǎn)程移動(dòng)設(shè)備，如GSM模塊、GPS設(shè)備、顯示屏等組成車載終端。考慮到生鮮果實(shí)在配送途中易發(fā)生腐爛變質(zhì)現(xiàn)象，在配送車中采用車載冰箱或半導(dǎo)體溫控冷柜對(duì)產(chǎn)品保鮮，并在配送車中安裝溫濕度傳感器。GPS可定位物流車輛所處地理位置坐標(biāo)，GSM模塊將車輛坐標(biāo)信息上傳至超市物流配送監(jiān)控中心服務(wù)器，與GIS系統(tǒng)的電子地圖相匹配，在電子地圖上可同步顯示車輛的動(dòng)態(tài)信息。同時(shí)將生鮮瓜果的物流配送環(huán)境、車載內(nèi)溫濕度，在不同閾值時(shí)刻發(fā)送相應(yīng)的報(bào)警信息等，實(shí)時(shí)傳給超市物流配送監(jiān)控中心，以便超市能隨時(shí)掌握產(chǎn)品配送情況，以保障產(chǎn)品食用的安全性?；谖锫?lián)網(wǎng)的物流配送能實(shí)現(xiàn)運(yùn)單跟蹤及車輛控制。

1261車輛運(yùn)單跟蹤

根據(jù)貨運(yùn)單與車輛的車牌號(hào)可實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛的地理位置、運(yùn)行軌跡、運(yùn)行速度和油耗的信息，利用溫度傳感器、監(jiān)視器等追蹤車內(nèi)的物理環(huán)境。

1262車輛控制

通過(guò)訂單管理子系統(tǒng)，預(yù)先規(guī)劃配送車輛、配送路線、速度等。一旦與設(shè)定程序沖突，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警提示。監(jiān)控人員可隨時(shí)向遠(yuǎn)端車上的人員發(fā)送信息，如果發(fā)生緊急情況，司機(jī)可通過(guò)按緊急按鈕的方式直接向監(jiān)控中心發(fā)報(bào)警信息。此外，當(dāng)遇到不可抗拒的原因如天氣或車輛故障導(dǎo)致運(yùn)輸出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況在原先設(shè)定路線的基礎(chǔ)上，按照一定要求和規(guī)定，自動(dòng)調(diào)整最快或最佳路線，具體路線規(guī)劃算法見(jiàn)參考文獻(xiàn)[17]。

127生鮮瓜果上下架決策管理

關(guān)于超市貨架商品上下架的策略很多，有先進(jìn)先出、定位倉(cāng)儲(chǔ)、庫(kù)存分類、等級(jí)分類、隨機(jī)存放等。由于生鮮瓜果的生命周期短，當(dāng)消費(fèi)者從超市電商平臺(tái)購(gòu)買生鮮瓜果時(shí)，超市采用先進(jìn)先出的方法可將貨架上存放時(shí)間長(zhǎng)且快接近生命周期的瓜果及時(shí)下架，以延緩貨架上瓜果的變質(zhì)時(shí)間，若僅采用先進(jìn)先出，通常情況下難以保證下架瓜果的新鮮程度。此外，瓜果新鮮度可按相關(guān)規(guī)定，將其分為一級(jí)品、二級(jí)品、三級(jí)品3個(gè)等級(jí)，將瓜果存放時(shí)間和新鮮度等級(jí)結(jié)合起來(lái)，方便超市分類管理，有效區(qū)分新鮮瓜果和腐敗瓜果存放區(qū)域，既能確保消費(fèi)者購(gòu)買到新鮮的瓜果，又能避免超市瓜果經(jīng)營(yíng)虧本。因此，本研究采用先進(jìn)先出和等級(jí)分類相結(jié)合的方法。

1271先進(jìn)先出

不同瓜果的保質(zhì)期不同，如蘋果在適宜的溫度下保質(zhì)期可達(dá)30 d，而香蕉才10 d?？紤]到生鮮瓜果保質(zhì)期這一主要因素，按照先進(jìn)先出的方法為不同的生鮮瓜果上下架設(shè)置對(duì)應(yīng)周期。生鮮瓜果在超市電商購(gòu)物平臺(tái)上架前，工作人員會(huì)先在超市倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)中錄入上架瓜果入庫(kù)單以及瓜果的生產(chǎn)日期、產(chǎn)地等基本信息，系統(tǒng)發(fā)出入庫(kù)上架指示，工作人員對(duì)瓜果進(jìn)行入庫(kù)處理，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將每一批瓜果商品按到貨順序依次存儲(chǔ)于預(yù)留的貨架0001、0002、0003等貨位中，記下各自到貨的具體時(shí)間，并生成看板。

生鮮瓜果在入庫(kù)處理后，工作人員在電商平臺(tái)后臺(tái)將該批次生鮮瓜果上架到電商購(gòu)物平臺(tái)，消費(fèi)者便可在購(gòu)物平臺(tái)查詢到該批瓜果的信息。超市每隔2 d用電子鼻儀器對(duì)超市貨架上的瓜果進(jìn)行檢測(cè)，以保證瓜果的新鮮度等級(jí)。當(dāng)檢測(cè)到某瓜果新鮮度不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)設(shè)置的閾值進(jìn)行報(bào)警，方便超市下架不新鮮的瓜果。當(dāng)消費(fèi)者在超市電商平臺(tái)購(gòu)買生鮮瓜果商品時(shí)，在新鮮度得到保障的情況下超市倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)根據(jù)接收到的訂單指令，按照先進(jìn)先出的原則自動(dòng)生成分揀列表，工作人員依據(jù)分揀列表，參照看板，對(duì)上架時(shí)間最早的瓜果先出庫(kù)。

1272庫(kù)存等級(jí)分類

庫(kù)存等級(jí)分類法是依據(jù)貨物在質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)等方面的主要特征進(jìn)行分析，找出主次，從而有區(qū)別地管理物品的一種方法，通常把對(duì)象分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)共3類。本研究結(jié)合先進(jìn)先出與庫(kù)存等級(jí)分類方法，將存儲(chǔ)時(shí)間接近瓜果生命周期且新鮮度接近閾值的瓜果歸于三級(jí)，將存儲(chǔ)時(shí)間處于中間水平且新鮮度良好的瓜果歸于二級(jí)，將存儲(chǔ)時(shí)間較短且新鮮度較好的歸為一級(jí)。消費(fèi)者在超市電商平臺(tái)購(gòu)買瓜果產(chǎn)品時(shí)，超市倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)按照三級(jí)、二級(jí)、一級(jí)的順序依次出貨。待超市倉(cāng)儲(chǔ)貨架三級(jí)瓜果商品出庫(kù)完成后，倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)重新將剩余的瓜果商品進(jìn)行三級(jí)分類，原來(lái)的二級(jí)類瓜果變?yōu)槿?jí)類，當(dāng)需要從倉(cāng)儲(chǔ)貨架出庫(kù)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)優(yōu)先將其下架等待出庫(kù)。

2結(jié)果與分析

21自動(dòng)采集環(huán)境信息

把設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)與溯源系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，從一定程度上解決了產(chǎn)品質(zhì)量追溯的源頭信息。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在瓜果種植大棚內(nèi)安裝各種傳感器、攝像頭、可控設(shè)施等，用以監(jiān)測(cè)與調(diào)控棚內(nèi)溫濕度及各種養(yǎng)分參數(shù)，使其生長(zhǎng)在最佳環(huán)境中。各種傳感器、攝像頭獲取到的環(huán)境參數(shù)、視頻、圖片等通過(guò)ZigBee網(wǎng)關(guān)，再通過(guò)3G、GPRS等網(wǎng)絡(luò)傳至遠(yuǎn)程服務(wù)器中，這些數(shù)據(jù)經(jīng)整理后存入指定的溯源數(shù)據(jù)庫(kù)，為最終的瓜果產(chǎn)品溯源提供重要的源頭信息。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)感知技術(shù)，除了可以采集種植信息，還可對(duì)加工、配送、倉(cāng)儲(chǔ)以及超市銷售環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)感知、檢測(cè)衡量產(chǎn)品品質(zhì)等，將信息處理后上傳至服務(wù)器并寫入溯源數(shù)據(jù)庫(kù)。

22原始檔案電子數(shù)字化

將瓜果在種植、采購(gòu)、加工等過(guò)程的信息進(jìn)行人工檔案記錄，并存入溯源數(shù)據(jù)庫(kù)。如記錄種植基地所購(gòu)買的農(nóng)藥、化肥等基礎(chǔ)資料，記錄采購(gòu)的時(shí)間、地點(diǎn)、數(shù)量以及對(duì)應(yīng)瓜果檢測(cè)的農(nóng)藥殘留情況，有種植編碼的可直接錄入相應(yīng)的收購(gòu)信息，對(duì)于沒(méi)有種植碼的須要先建立相應(yīng)的交易號(hào)，再錄入收購(gòu)信息以便收購(gòu)后可查等。在銷售階段，將瓜果按相關(guān)規(guī)定劃分等級(jí)，并利用水果果肉硬度計(jì)及電子鼻測(cè)量瓜果的產(chǎn)品品質(zhì)，生成對(duì)照表存儲(chǔ)到服務(wù)器中，每隔2 d測(cè)量1次并存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便消費(fèi)者購(gòu)買商品時(shí)查看。

23消費(fèi)者溯源信息

消費(fèi)者登錄瓜果電商平臺(tái)時(shí)，除了可查看產(chǎn)品的新鮮等級(jí)等綜合信息，還可查詢產(chǎn)品在種植、收購(gòu)等環(huán)節(jié)的信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)瓜果產(chǎn)品從種植到銷售全程的追溯。消費(fèi)者除了可查詢產(chǎn)品的基本文字信息、驗(yàn)證產(chǎn)品真?zhèn)?、舉報(bào)偽劣產(chǎn)品、留言評(píng)價(jià)外，還可以在線觀看產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控視頻及圖片，監(jiān)督瓜果產(chǎn)品的生產(chǎn)。

24應(yīng)用效果

系統(tǒng)通過(guò)使用物聯(lián)網(wǎng)、FRID、EPC編碼、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)，通過(guò)生產(chǎn)過(guò)程及銷售過(guò)程的電子化監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)了從農(nóng)田到餐桌多維安全信息的追溯。這樣為消費(fèi)者提供實(shí)時(shí)查閱購(gòu)物平臺(tái)上產(chǎn)品的品質(zhì)信息，為超市提供上下架決策，確保瓜果產(chǎn)品的安全銷售。在實(shí)際推廣應(yīng)用中用戶反映良好，一方面保障了消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的知情權(quán)，另一方面增加了瓜果產(chǎn)品的信任度和附加值。

3結(jié)語(yǔ)

本研究在借鑒國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)消費(fèi)者在網(wǎng)上購(gòu)買新鮮瓜果的心理因素，結(jié)合生鮮瓜果類產(chǎn)品的生產(chǎn)特點(diǎn)，提出基于物聯(lián)網(wǎng)的電商與超市融合的模式。該模式采用RFID、EPC編碼，物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，針對(duì)網(wǎng)購(gòu)構(gòu)建了產(chǎn)品從種植到銷售各環(huán)節(jié)的溯源系統(tǒng)，超市銷售環(huán)節(jié)對(duì)瓜果新鮮度等級(jí)理化性質(zhì)特征檢測(cè)及監(jiān)控體系、基于物聯(lián)網(wǎng)的電商服務(wù)平臺(tái)、產(chǎn)品物流配送及產(chǎn)品上下架決策管理等電商與超市融合的模式。該模式創(chuàng)新性地將超市、電商與產(chǎn)品質(zhì)量安全信息系統(tǒng)融合在一起，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)超市及電商僅單獨(dú)依靠線下實(shí)體店，線上平臺(tái)單獨(dú)經(jīng)營(yíng)的缺陷，通過(guò)整合，利用電商優(yōu)勢(shì)為超市實(shí)體店進(jìn)行商品營(yíng)銷，同時(shí)超市實(shí)體店為電商提供商品供應(yīng)和物流配送。將消費(fèi)者關(guān)心的產(chǎn)品質(zhì)量安全信息融合在電商與超市模式中，消費(fèi)者可通過(guò)電商平臺(tái)或超市大屏幕查詢所購(gòu)買產(chǎn)品的新鮮等級(jí)、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控畫面等信息，既增加了消費(fèi)者對(duì)瓜果網(wǎng)購(gòu)的體驗(yàn)度，又為超市管理員對(duì)產(chǎn)品上下架提供決策支持。探討了一種企業(yè)、超市、農(nóng)戶合作的新模式，以新技術(shù)為向?qū)?，致力于?shí)現(xiàn)種植戶增收、企業(yè)獲利的雙贏局面，對(duì)新企業(yè)生產(chǎn)管理模式具有指導(dǎo)意義。

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