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第一章绪论
课题研究背景和意义
国以民为安,民以食为天,食以安为先,我国作为一个农业大国,每年水产品的加工总产量高达5000万吨以上,水产品的产量常年都是位居世界的首位。我国每年流入市场的水产品不仅数量庞大,种类更是繁多。我方公里,还有内陆的江湖,这些条件都为我们国家提供了非常充足的养殖面积。而且水产品具有非常高的营养价值,含有丰富的水分,蛋白质,我国大部分的人都是比较喜爱水产品这类食物。随着社会经济的快速发展,我有了很大的改善,对食品的营养要求也有了一定的要求。且现在大部分人工作节奏快,对水产品又比较喜爱,所以如何确保这些水产品质量的安全,提高摄入这些水产品的营养,已经关系到了我们这些老百姓的身体健康和生命安全,对国家来说,水产品的变质,坏损,也会造成国家经济的巨大损失,对行业的发展也会产生诸多不利的影响。所以说,对水产品的质量保证,是一个非常重要的前提,水产品本身就是比较容易腐蚀,变质的食品,在生产的时候要注意货物的保鲜,在运输的过程,更需要提高警惕,确认水产品在运输环节中温度是处在合适的温度下。
我国水产品加工业在2000年以后,便进入了一个新的阶段,我国水产品的贮藏保鲜的技术发展的非常迅速,冷链物流发展的环境得到了很大的改善。在2006年,我国水产品总产量高达5250万吨,总产量占到了全球的37%,2013年,我国水产品行业在该年诸多不利条件下,依然实现了比较好的增长,出口额达到了200亿多美元,这是我国出口额第一次达到200亿美元,而在2014年,我国水产品的发展同样呈现出稳步提升的趋势,实现了一个较快的增长,进出口贸易总额高达300多亿美元,在成功突破200亿美元后,再一次创造了历史新高。据海关数据统计,。,%%。。
所以在我们国家,水产品冷链是很有市场的,如果能很好地开拓这个市场,带来的经济效益是我们无法想象的。但许多的水产品在流入市场的过程中,需要长途的运输,而在运输的过程中往往就容易发生一些质变,霉变及腐烂等现象,给我们直接带来了巨大的经济损失。所以水产品在流通到市场的过程中,
我国的冷链最早开始于50年代的肉食品外贸出口。随着科技的不断发展与进步,我国的冷链技术在不断地完善。国内有很多企业都通过自身的努力发展,跟上时代需求的步伐,形成了自己的冷链体系。
冷链物流是物流行业的其中一部分,也是现在比较重要的一部分。冷链物流的发展,跟现在我们生活水平的提高密切相关。冷链物流的发展,同时还需要冷库的高度协作。但我国的冷库很少,且很大一部分的冷库在设计上有缺陷,在平时的使用中,通常只是作为一个冷冻蕴藏仓库在使用,极大地制约了这个冷链物流的发展,中国冷链物流本身是具有一个很好的市场前景,它能为我国带来的经济效益是非常可观的。我均增长率达到了20%左右。但在我国,第三方参与冷链物流的积极性不高,很多商家都是通过自己完成冷链的运输,这很大程度上限制了冷链物流的一个发展,这对我国冷链技术的推广也非常不利。而且目前的第三方物流的发展也不是很好,很多第三方物流的规模很小,基础设施比较落后,不能完全按客户要求完成货物的冷链运输,不能真正意义上提供一个冷链的服务。这也导致很多第三方物流企业得不到一些企业和商家的信任。在目前来看,我国的冷链设备还不够完善,跟不上时代的发展需要。我国的冷藏车以及冷库,远远达不到市场的需求。不仅数量达不到要求,在技术上也无法跟外国的一些发达国家相提并论。我们国家使用的冷藏车,有很多都是国外使用过后的淘汰品。所以加强这些基础设施的改进、创新,有很大的必要。我国对冷链设施设备的经济支持应该要加大,好的基础设备,就会带来好的经济效益。我国目前的冷链,在管理上也是存在着很大的问题,在很多技术操作上存在着问题。我国在冷链技术上的人才非常缺乏,这也导致很多从业冷链物流的相关人员,对冷链的了解只是很表面的,大多数人对专业的冷链技术还不是很了解。冷链的发展,不仅关系到设备设施的改进,也关系到冷链这项技术的提倡以及推广,好的设备,需要好的操作人员。这样,在国家的支持下,在社会发展需求下,冷链行业才会有更好的前景,才能在本就有巨大潜力的市场上,带来更大的经济效益。
回顾2000年以来,我国的物流行业也是一波三折。很多物流行业的企业都是经过了自身的不断努力,在失败中不断汲取教训,才慢慢地走向成功。物流行业的体系已经比较成熟了。到现在,物流行业的落点已经布满全国的每一个角落。冷链物流作为其中的一个分支,在发展的道路上,有许多
的方面可以向整体的物流学习,学习其较为完善的体系,学习好的运营方式,管理方式。冷链物流的发展,也需要抛弃传统的冷链观念,需要不断地创新。可以通过与互联网技术的衔接,实现智能全冷链的管理系统。
冷链物流行业,有着很好地发展前景。培养专业的人才,提高冷链服务质量,推动产品创新,产业升级,突破传统的冷链模式,促进冷链技术的发展,我国的冷链行业必然会健康发展,高速发展。
在1930年左右,欧洲,美国等国家便对食品的冷链有了一定的了解,并通过不断地研究,初步建立了自己国家的食品冷链体系。在进入新世纪以来,很多发达国家都已经有了完整的冷链体系。欧美等发达国家对冷链技术的研究,一直保持着高度重视。
发达国家对冷链物流的发展非常重视,他们的冷链意识非常强,发达国家对食品在冷链的每一个环节都表现出很高的要求,并通过制定一些行业内的关于农产品的严格的规定以及对技术标准的严格要求,来保证这些食品在运输的每一个过程中都不会出现问题,以高要求,高标准,实现食品从生产到消费都能够良好的保鲜。国外的基础设施设备较中国来说,也有着很大的优势,他们不仅在技术上领先着我国,在冷藏设备的数量上也是我们国家无法媲美的。国外对冷链的重视,还体现在他们对冷链技术人才的培养,对冷链技术的推广。在一些发达的国家中,他们会在大学设定专门的冷链课程,提供冷链专业知识的教育以及辅导。发达国家对冷链技术的研究投入也是非常巨大。这些国家对冷链的支持,对专业人才的培养,对基础设备的研发,对冷链体系的不断完善以及创新,极大地促进了冷链的发展。国外的发达国家以完善的法律法规和建设标准,充分发挥了国家政府的调控扶持作用,形成了完整的冷链物流运营模式。
水产品使我们生活中不可或缺的产品,水产品的冷链物流在物流行业中有着十分重要的地位,且水产品冷链物流带来的经济效益也是十分可观的。我国水产品每年的产量都是非常巨大的,市场对水产品的需求也在不断地提升。
水产品它不仅适应大规模流通的客观需要,它是满足我们普通人在日常消费的必要保证,还可以促进渔民增收。但一直以来,我国的水产品缺乏有效的保护措施,每年水产品在运输的环节中腐蚀率达到了15%,给国家带来了很多的亏损,而且国内如今的冷链技术并不是非常完善,还是处于刚开始的阶段。很多水产品冷链的基础设施都是属于较差的类型。对一些生鲜水产品在冷链的运输中,并不能很好地监控车厢内的情况。对水产品温度的控制往往达不到预想的要求,直接造成水产品的营养流失,变质,腐坏。冷链物流是用于确保水产品在运输过程中质量安全的重要手段。但如今却没发挥出这些手段的优势。我国生鲜水产品生产与国外相比较,是有优势的,但我国在冷链的技术上比不上一些发达国家,导致我国的水产品在国际的市场上,没有足够的竞争力。所以水产品冷链的加强,势在必行,不仅是在管理监控上,也体现在基础设备上。政府要发挥好调控扶持作用,加大研发先进的冷藏设备,搞好交通路线及物流节点的规划建设。加强科学的管理,应用信息处理技术、先进的物流设备,提高冷链物流的运作水平。培养专业的冷链物流人才,加快信息化建设,研制新的冷链设备,这对于水产品冷链物流的发展都会起到极大地促进作用。
本论文主要描述了水产品冷链物流温度实时跟踪监测系统的车载终端和监控中心两个系统。车载终端会被设置在车的驾驶室中,主要起到对冷藏车厢内的水产品温度数据以及图片信息采集的作用;运输车辆的地理位置信息,以及冷藏车厢货物的温度信息,图片信息,由无线传输模块获得数据,并将数据发回监控中心;冷藏车厢内温度如果发生异常,超过所设置温度范围,将会发出警报。监控中心会接收到车载终端发来的数据,并保存,通过信息发布网站实现查询功能。主要内容如下:
第一章,绪论,主要介绍了本课题的研究背景和意义,国内外冷链物流的发展概况,以及水产品冷链物流的发展现状。
第二章,主要介绍WSN技术和RFID技术的原理以及两者技术的融合,WSID关键技术的分析。
第三章,对GPS定位系统的一个了解和介绍。
第四章,对系统车载终端和监控中心系统的一个设计,主要实现温度数据的查询以及位置的查询。
第五章,整体系统结构的介绍。
第六章,结论与展望。
第二章WSID技术
无线传感网络是一种全新的技术。它具有信息获取以及信息处理的功能,具有大规模、自组织、动态性等特点。无线传感网络的组成,是由许多分布在监控范围内的细小的WSN节点组成,并通过无线通信这样的方式,形成一个具有多跳的、自组织功能的网络系统。主要用于监测数据以及监测环境的变量。
无线传感网络作为一种监控系统,它的节点随意的分布在温室当中,主要起到的作用是采集信息。-1是WSN应用系统的示意图,在传感器网络中,节点被任意的分布在监测区域内,通过自组织形式构成网络,经多跳路由方式将监测数据传输在汇聚节点,由互联网,无线网络等将信号送到管理节点。
RFID,中文可以称为电子标签或无线射频识别系统,是一种通信技术。通常都是有传感器和RFID标签所组成,可以通过无线电讯号识别特定的目标同时读写相关数据,不需要识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID技术可以在同一时间内识别多个高速运动的物体,而且它的操作简单,在物流管理的领域上被得以广泛运用。
RFID运作的原理是通过天线发送一定频率的射频信号,当RFID标签进入读写器发射天线的工作区域时,产生感应电流,从而获得能量,标签将自身的信息通过内置的天线发送出去,读写器天线接收标签发送的载波信号,传送给读写器,经读写器解调和解码,获得真实信息。-1。
(WSID)
WSN与RFID融合后,增强了阅读器的功能,使阅读器不但可以在很远的地方获取RFID标签的信息,还可以读取标签内部代码,感知周边的环境信息。可以和所检测范围内的其他无线通信节点形成多跳的通信网络,将节点采集到的数据等信息传输到上层应用。
是指RFID标签可以携带着WSN的节点,这样RFID的标签便有了通信的功能,不但可以和阅读器进行通信,还可以和其他的节点、无线通信设备实现通信的功能,这种融合使WSN节点拥有了RFID识别的功能,也让RFID的标签可以自主地获得一些数据信息。这样,标签上的节点可以用来监测物品的环境信息以及检测物品的自身状态,再将感知到的信息数据保存,由读写器读取并转至RFID应用层处理。
传感器的节点与RFID的设备,它们很多性能上的协调以及配合都是通过软件的编程设计下完成的。通过RFID所提供的定位功能,识别功能,WSN可以很快的找到自己需要的物体。RFID系统,也可以借助WSN获得物体的信息以及周围的环境变量。
RFID与WSN技术进行有机的融合,对客观的物理世界便有了更加精确的把握。两种技术的融合在技术层面来说是关键点。像路由技术,它主要起到的作用就是找到源节点到目的节点的最短途径,将数据分组向该路径转发。主要为了搜找符合条件的最佳路径以及转发资料分组。WSID的中间件技术的作用是筛选过滤数据。将有用的数据发送到上层应用程序,以供用户查用。它的核心是进行数据的处理,在面对原来的数据比较大,原来的数据拥有的具有含义的语言比较少这两个问题时,它都可以很好地解决,减少多余的没用的数据信息。无线传感网络技术主要起到的作用是收集一些信息,并包括返回其节点所在的监测范围内的的各种信息,RFID的数据基本与时间和空间相互联系。两者数据的融合技术,通过利用节点本身具有的运算功能以及储存的能力,去除数据当