基于WSN的农产品仓储安全监控系统研究

采用基于无线传感器网络的仓储安全监控系统是农产品仓储安全监控系统未来的发展方向之一.其一方面能够进一步实现国家对农产品仓储业现代化、高效化、个性化、精细化的要求,另一方面还能够拓展无线传感器网络的市场应用需求,最终达到双赢的目的.首先总结了仓储安全监控系统的意义和业务,然后分析了Wi-Fi技术用于农产品仓储安全监控系统的3点优势,最后给出了农产品仓储安全监控系统架构并详细描述了架构中无线传感器网络节点的构成及功能.该系统最终能够实现农产品仓储环境监控和农产品仓储作业设备监控的功能,并对农产品仓储作业设备维护管理提供信息依据.     

基于无线传感器网络的农村供水厂水质监测节点的设计

为解决目前农村供水厂监测所存在的无线通信障碍、污染预警滞后和成本高等问题,设计了一款无线传感器网络节点,用于组网实现农村供水厂水质的监测。节点以STM32F103ZET6为核心,WLK01L39射频芯片及其外围电路作为无线通信模块,传感器模块由美国ASI公司的水质溶解氧、p H、温度复合传感器以及Global Water公司的WQ730浊度传感器组成。为节点编写了通信协议、时间同步算法和应用程序。在软件设计上,节点采用睡眠、苏醒工作机制来降低功耗。对节点的功耗和通信距离进行了分析和测试,组网试验结果表明,节点运行稳定可靠,组网系统在空旷地带有效通信距离达到500 m,节点平均工作电流低于50 m A,休眠电流低于25μA。     

基于NFC的农产品移动溯源系统开发与应用

[目的]完成农产品加工包装、运输仓储、销售等环节相关信息的自动采集与处理,克服常见农产品溯源系统缺点,以保障农产品的质量安全,实现从农场到餐桌的农产品信息溯源.[方法]基于手机安卓系统设计并开发客户端,采用安卓系统的应用程序接口(Application programming interface,API)实现近场通讯(Near field communica-tion,NFC)标签的读写,采用android-async-http作为网络请求框架、universal-image-loader作为图片显示框架,Gson作为Json数据序列化和反序列化框架,采用基于位置的服务(Location base service,LBS)实现物流定位和轨迹跟踪;服务器端运用Java Web技术,采用JFinal作为开发框架.[结果]基于NFC开发的农产品移动溯源系统具有用户管理、溯源码读写、打包码绑定、车辆信息录入、仓储信息采集、物流路径跟踪和溯源信息查询等功能,方便涉农企业和仓储人员便捷、快速、高效录入农产品在加工包装、仓储运输及销售等环节的溯源信息,消费者也能够使用具有NFC功能的手机对农产品信息进行查询.[结论]基于NFC的农产品移动溯源系统能够很好地满足涉农企业和公众对农产品信息溯源的需求.     

基于3PLs的农产品供应链网络管理信息系统的构建

分析了构建基于3PLs的农产品供应链网络管理信息系统的必要性,表明3PLs能提高农产品供应链的整体竞争优势;3PLs使物流服务同质化经营变为专业化经营;3PLs使农产品供应链各节点主体联盟化。构建了基于3PLs的农产品供应链网络管理信息系统结构,该结构包括网络通信层、软硬件环境层、数据库层、应用层4个层次,含集中控制、运输流程管理、物资车辆调度、客户关系、仓储管理、客户查询、财务管理7个功能模块;并提出了基于3PLs的农产品供应链网络管理信息系统的架构,3PLs的管理主要包括采购管理、供应商关系管理、计划管理、客户关系管理、销售管理、库存管理、配送管理7大模块,从而得到农业企业内外部一体化的管理体系。基于3PLs的农产品供应链网络管理信息系统实现了农产品供应链各节点企业信息的有效共享,使之围绕3PLs核心企业建立长期合作伙伴关系,依靠供应链网络体系建立固定关系的供应链,能提高农产品流通效率,开拓农产品销售市场。     

基于WSN的温室环境信息远程监测系统

针对当前温室环境监测中存在的信号遮挡物多、监测范围大、管理不便等问题,设计一种基于无线传感器网络的温室环境信息远程监测系统。无线传感器网络采用433MHz射频进行信息传输,无线传感器节点和汇聚节点分别采用MSP430F149和LPC2478作为微控制器,实现温室环境信息的实时采集、信息汇聚和数据融合。系统采用星型网络拓扑结构,通过定时休眠、传感器掉电控制等方法来减少能量消耗,并通过基于CSMA/CA算法的无线传输协议,避免了节点间信息传输冲突,保证了传输成功率。无线传感器节点通信性能测试结果表明:使用10dBm射频功率时,距地表1.5m节点的有效通信距离为192m;在无太阳能充电且节点工作周期为30min18s的情况下,无线传感器节点生命周期理论值为98d。温室环境信息远程监测应用结果表明,该系统具有低功耗、高稳定性等优点,节点平均丢包率仅为1.1%。     

基于NB-IoT的农产品原产地可信溯源系统设计与实现

随着人们对农产品企业品牌认知程度的提高,鉴别农产品产地的防伪系统对于维护消费者权益和提高企业竞争力具有重要意义。为保障食品安全,维护农产品生产者利益和消费者权益,设计了一种农产品原产地可信溯源系统,系统主要由溯源电子秤、云检测程序和检测网站三部分组成。溯源电子秤采集商品信息及定位信息,并打印商品标签以供消费者查询,随后将数据通过NB-IoT网络上传至云检测程序;云检测程序通过比对上传的数据与数据库中的数据来判断商品产地真伪;消费者通过扫描标签上的二维码登录检测网站获取检测结果。为加强数据传输的安全性,使用改进RSA加密算法对溯源电子秤上传的数据进行加密,在保证安全性的前提下,减少了计算量及硬件加密时间。各项测试结果表明:系统各部分工作正常且检测成功率大于99%,在信号强度大于-100 dBm时,通信成功率99%, GPS平均定位误差5.25 m,满足实际应用需求。     

烟台苹果质量安全管理及追溯查询系统的设计与实现

农产品质量追溯查询体系作为控制农产品质量安全的有效方法日益受到世界各国重视。本文以烟台苹果为研究对象,从信息技术的角度构建了一个以实现质量追溯、查询、监管为目的的农产品质量安全管理系统,设计了系统主要功能实现的流程,探讨了系统功能实现的关键技术,综合采用数据库技术、网络技术、产品编码技术和生产预警技术,以.net为平台,开发了安全生产管理及质量追溯系统;系统实现了生产企业端的产前管理、产中管理、产后管理、生产预警、统计分析、条码打印和消费者终端的质量追溯、质量反馈和政府监管等功能。该系统已经在我国苹果主产区——烟台市开展应用,运行结果表明：该系统建立了一套从苹果初级产品生产到消费的管理和追溯模式,为实现全程追溯打下了基础,同时提高了企业生产管理水平,增强了消费者的农产品安全意识和政府部门对农产品质量安全的监管力度。     

基于物联网技术的农产品仓储管理系统设计

针对传统仓储管理效率低下的问题,设计了一种基于物联网技术的农产品仓储智能管理系统。给出了系统的总体硬件和软件设计方案。以ARM Cortex-M0和CC2430构成系统的无线传感器采集节点,实现仓库温度、湿度、光照度、物品刷卡信息的采集和发送,以ARM Cortex-A8、CC2430和GPRS模块构成数据处理中心,负责接收环境参数和物品信息,激活数据库线程对数据进行处理,构建嵌入式Web服务器,使用户通过网络利用PC机进行监控,当环境参数超过阈值时可通过GPRS短信息功能向用户报警。实践证明,该系统能够增强库房作业的准确性和快捷性、降低储存成本、保障农产品仓库物资的安全。     

基于Web的仓储质量信息管理系统设计与开发

基于Web的仓储质量信息管理系统是针对仓储单位质量管理的需要,以全面质量管理理论为基础,以实现对仓储物资入库、储存、出库全过程各个环节产生的质量信息进行控制为目的,将质量信息流与仓储业务流程高度集成。通过该系统用户可以查询、管理、统计仓储质量信息,输出质量报表、发布与反馈质量信息,进行系统管理。系统的实施为仓储单位实现全面科学的质量管理提供了可靠的保障。     

农产品电商综合物流配送模式研究——以广西海吉星电商综合配送模式为例

随着市场经济的发展,现代物流配送对于农产品配送显得越来越重要,物流配送模式的选择对于农产品市场的发展起着关键的作用。本文以广西海吉星电商综合配送模式为例,介绍该模式在电子商务下的现代物流配送模式上的特点,建立仓储物流配送中心,实现物流配送信息化,物流配送仓储化,物流配送网络化等特点,把网络的优势融入了物流配送之中,使得在网络化下的新型配送中心里可以大大缩短物流配送的过程,通过建立合理的农产品配送模式提高配送效率和时效性最终降低配送的成本。     

适宜马铃薯储藏的环境参数智能调节系统

针对马铃薯在储藏过程中易冻窖、伤热、发芽和黑心等问题,采用ZigBee无线通信技术设计了环境参数智能调节系统来改善马铃薯的储藏环境,系统主要由环境监测节点、监控终端、空调及风机控制节点组成。环境监测节点通过传感器DHT11采集周围环境中的温湿度参数,再将采集时间、节点ID和温湿度等数据打包,通过ZigBee网络发送至监控终端;监控终端采用嵌入式处理S3C2410开发,接收、处理、显示和分析来自各环境监测节点的温湿度信息,根据适宜马铃薯储藏的环境参数,自动控制空调和风机的工作状态,使马铃薯储藏在最佳的环境。通过对储藏室24 h的测试结果表明,系统工作稳定可靠,能够自动控制空调和风机调整储藏室的温湿度环境参数,对建立智能化农产品仓储管理具有重要意义。     

山地橘园低功耗自动提水无线控制系统设计

为提高无电力供应的小规模山地橘园水源供应管理效率,研制了一种基于无线通信的低功耗自动提水系统。该系统由主从控制器2个部分组成,主控制器控制直流隔膜泵向山顶蓄水池提水,从控制器用于检测山顶蓄水池的水位;两控制器之间通过无线通信模块CC1101进行通信。测试了主从控制器工作在各个阶段的电流,由此估算出主从控制器运行1d的耗电量分别为8576.3mA.h和2.2 mA.h,65 A.h的铅酸蓄电池在满荷电状态下可以为装置提供7d连续阴雨天气的续航能力。系统通信成功率为100%,最长通信时间为12s,95%的通信可在6s内完成,且蓄水池水位检测误差不超过0.8cm。     

基于RFID技术的棉种质量安全溯源系统

解决棉种销售过程中假种子频现问题的前提是准确获得棉种各个环节的实时信息,为了更准确地检测棉种在各个环节的实时信息,采用Visual Studio 2012作为开发平台,以C#为开发语言,以SQL Server 2008为数据库,以射频识别(radio frequency identification,RFID)为数据传输技术,开发了基于RFID技术的棉种质量安全溯源系统,该系统主要包括基础信息维护、原种加工、仓储信息维护、订单管理和在线查询5大模块。系统运行表明:开发的溯源系统可实现对棉种培育、加工及销售过程中数据的移动采集与网络传输,实现了对棉种各个环节电子档案的建立及产品质量安全数据的深度查询;同时,该系统为政府监管部门提供了1种便捷监管平台执行监管工作。研究进一步表明,随着RFID技术的普及成本费用下降,该系统在农产品质量安全溯源方面具有广阔的应用前景。     

用于观光农业的混合型无线传感器网络节点设计

【目的】设计用于观光农业中游客服务与田间种植管理通用的混合型无线传感器网络节点。【方法】设计该节点的硬件结构及基于Android系统的移动智能设备APP;利用ZigBee与上位机通信来实现种植环境监测和设备控制。【结果】支持用户使用基于近场通信和蓝牙技术的节点田间快速接入功能,通过移动设备为游客和种植管理者提供园内位置定位、种植信息查看、环境参数监测等服务。【结论】该混合型无线传感器网络节点使用灵活、方便、快捷、功能扩展性好,可为观光农业提供较为灵活的多业务工程化支持。     

基于OLSR的无线传感网在智能温室大棚中的应用

为了推广智能农业的发展,针对目前的温室大棚检测、管理难的问题,设计了一种基于无线传感网络的智能温室大棚管理系统。首次引入了OLSR路由协议,使系统中的感应节点、实施节点、控制节点共同处于一个网络层,无需网关便可实现节点与节点、节点与控制中心的实时通信。感应节点收集物理环境数据通过中间节点传送给控制节点,控制节点查询专家数据库后决定解决方案,交由实施节点实施。与传统温室大棚检测系统相比,该系统具有布置简单、智能调控等特点。     

基于无线传感器网络的果园自动灌溉系统设计

针对现阶段果园无线节水灌溉系统成本高、传感器节点寿命有限、不能长期可靠工作等问题,介绍了一种基于无线传感器网络节点的果园自动灌溉系统设计方案。该系统由主节点、传感器节点、水泵节点3种节点组成,通过选取合适功率的太阳能电池板和太阳能电池充电芯片对锂电池进行充电,有效延长了传感器节点寿命,实现系统连续稳定工作。在空旷地带,系统的有效通信距离208 m,节点额定电压5 V,工作时电流125 m A,待机时电流1.6 m A,太阳能平均充电电流为20 m A。传感器节点在不充电的情况下,以每天唤醒24次,每次工作20 s的频率,可连续工作约60 d。在连接太阳能电池板的情况下,可保证充电电量大于耗电电量。在桃园的试验表明:传感器节点在采集土壤湿度信息时耗电量最大,连接太阳能电池板,电池电压在额定电压附近小范围内波动,随机改变灌区内被测土壤湿度,系统可以按照设定的土壤湿度上限、下限,自主控制水泵和电池阀工作状态,实现自动按需灌溉。     

基于CC2430的温室无线传感器节点设计与应用

针对温室环境监控的特点,以CC2430芯片为核心设计一种传感器节点。传感器节点上有温湿度、光照度等传感器,并留有外接接口可以扩展各种传感器。各节点工作在频分多址(FDMA)通信模式下无线传输数据,组成一个小型的无线传感器网络(WSN)。温室大棚内的各采集节点将采集的数据通过各自的传输信道传输到网关节点上,最终计算机通过串口接收到网关节点的数据,并通过软件保存数据。试验结表明：设计的无线传感器节点在FDMA通信系统模式运行下,能够稳定、高效、低能耗地监测温室大棚。     

基于多种类农产品的智能仓储作业系统仿真

农产品仓储作为整个供应链的重要组成部分,其经营管理状况直接影响整个供应链的效率和效益。通过模拟自动小车存取系统(autonomous vehicle storage and retrieval system,简称AVS/RS)中农产品仓储作业系统的动态排队过程来研究基于多种类农产品的智能仓储作业系统。该系统由农产品到达作业子系统、空车集结子系统、农产品装车作业子系统、基于农产品类别的分区仓储子系统、仓储分区内的复合作业子系统和空车空返作业子系统组成,构成一个半开放式排队网络。利用Simulink仿真软件构建仿真模型并进行数值试验,分析在仓储作业系统中农产品的等待时间和排队长度、作业车的平均利用率、作业成本等性能指标,为提高作业设备的利用率和节约系统作业成本提供决策支持。     

农产品质量安全追溯系统的混合模式研究

通过农产品供应链模式的调查、分析,依托计算机网络技术、物联网技术和二维条码技术的最新进展,提出了农产品溯源信息的混合标识预编码方案,确定了追溯信息平台的混合网络架构,设计了追溯信息的混合查询模式,对相关研究和开发工作具有参考价值。     

农产品仓储温度控制系统设计与实现

在新时期积极做好农产品仓储可以满足人们对农产品的需求,尤其在冬季如果未做好农产品存储温度控制工作,则会导致农产品出现变质发霉的现象,因此需要加强对农产品仓储温度控制系统加以设计与研究。本文主要以单片机为核心的农产品仓储温度控制系统为主,从多个角度展开分析与讨论。