CN106920112A - 基于物联网的农产品安全追溯系统 - Google Patents

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Abstract

基于物联网的农产品安全追溯系统，包括设置在农产品上的电子标签，对电子标签信息进行读取的阅读器、物联网控制中心、基于云计算的监控数据云平台及用户终端。本发明的有益效果为：消费者通过用户终端直接可以查询农产品信息，加大了对农产品的监控力度，确保消费者利益。

Description

基于物联网的农产品安全追溯系统
技术领域
本发明创造涉及农产品技术领域，具体涉及基于物联网的农产品安全追溯系统。
背景技术
近年来，国际国内食品安全的恶性事件不断发生。农产品的安全问题更是受到老百姓的密切关注。当市面上质量不合格产品仍层出不穷，消费者权利和身体健康受到严重侵害。现有技术中的农产品农药残留质量监控系统，只能实现监管方对农产品的一系列监控，造成对农产品信息监控的偏面性。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供基于物联网的农产品安全追溯系统。
本发明创造的目的通过以下技术方案实现：
基于物联网的农产品安全追溯系统，包括设置在农产品上的电子标签，对电子标签信息进行读取的阅读器、物联网控制中心、基于云计算的监控数据云平台及用户终端，所述电子标签包含农产品生长环境信息和农药残留指标，阅读器对电子标签信息进行读取，通过无线网络传输于物联网控制中心；所述物联网控制中心包括储存器、处理器及数据通讯模块，储存器用于储存阅读器上传的数据，并经处理器处理生成标准数据，通过数据通讯模块上传于监控数据云平台；所述用户终端通过无线网络与监控数据云平台相连接。
本发明的有益效果为：消费者通过用户终端直接可以查询农产品信息，加大了对农产品的监控力度，确保消费者利益。
附图说明
利用附图对发明创造作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明创造的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明结构示意图。
附图标记：
电子标签1、阅读器2、物联网控制中心3、监控数据云平台4、用户终端5。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
参见图1，本实施例的基于物联网的农产品安全追溯系统，包括设置在农产品上的电子标签1，对电子标签1信息进行读取的阅读器2、物联网控制中心3、基于云计算的监控数据云平台4及用户终端5，所述电子标签1包含农产品生长环境信息和农药残留指标，阅读器2对电子标签1信息进行读取，通过无线网络传输于物联网控制中心3；所述物联网控制中心3包括储存器、处理器及数据通讯模块，储存器用于储存阅读器上传的数据，并经处理器处理生成标准数据，通过数据通讯模块上传于监控数据云平台4；所述用户终端5通过无线网络与监控数据云平台4相连接。
本实施例消费者通过用户终端直接可以查询农产品信息，加大了对农产品的监控力度，确保消费者利益。
优选的，所述的用户终端5为平板电脑或智能手机。
本优选实施例客户终端多样。
优选的，所述的无线网络包括GPRS、CDMA、3G和4G。
本优选实施例适用于各种网络制式的客户终端。
优选的，所述电子标签包含电路部分和外壳两部分，所述电路部分封装于外壳中，包括天线、第一检波电路、第二调制电路和存储器；
所述天线采用矩形微带天线，用于接收和发射电磁能量，所述第一检波电路用于将从阅读器接收到的射频能量转换成直流能量，为电子标签提供能量，所述第二调制电路将电子标签包含的相关信息调制到电子标签接收到的射频信号上并反射回阅读器，所述存储器用于保存电子标签的唯一序号和被识别的相关信息。
本优选实施例农产品上的电子标签体积小、安全性高、使用寿命长。
优选的，所述矩形微带天线固定在介质基片上，采用如下方式确定其尺寸，矩形微带天线的宽度：公式里，EM表示微带天线的宽度，c表示真空中光速，f1表示天线的工作频率，εr表示介质基片的相对介电常数；矩形微带天线的长度： 公式里，YW表示矩形微带天线的长度，c表示真空中光速，f0表示天线的工作频率，r表示介质基片厚度与矩形微带天线宽度之比，其中，所述第一检波电路采用单个二极管检波电路进行，检波器的输出电压U与输入功率Pin的关系可表示为：公式里，I(x)表示第一类零阶变态贝塞尔函数，e表示电子电荷量，K表示波尔兹曼常数，T为二极管工作的实际环境温度，单位为开尔文，n表示二极管理想因子，IS表示二极管的饱和电流，Ib表示外加偏置电流，Rg表示信号源内阻，RL表示负载电阻，RS表示二极管封装的等效串联电阻。
本优选实施例农产品上的电子标签采用矩形微带天线，缩小了电子标签体积，延长了电子标签的工作寿命，考虑了二极管的温度特性，获取的电压更加准确。
优选的，所述二极管工作的实际环境温度通过温度传感器获得，所述温度传感器能够对采集的环境温度进行修正，具体为：公式里，T为二极管工作的实际环境温度，EH1为温度传感器获取采集到的环境温度，EH0为温度传感器的标准工作温度。
本优选实施例通过对温度传感器采集的温度进行校正，获取更为准确的环境温度。
优选的，所述外壳包括上外壳和下外壳，均采用玻璃纤维增强环氧树脂的复合材料制成，具体为：根据标签类别对玻璃纤维布进行染色，将玻璃纤维布浸入着色物质溶液，并在着色物质溶液中加入质量分数0.04％的粒径为90nm的炭黑颗粒，得到有色玻璃纤维布；采用模压成型来获取上外壳和下外壳，将环氧树脂和玻璃纤维放入预热的压模内，对环氧树脂和玻璃纤维进行固化，固化时间为48s，固化温度为94℃，模具的压力为1.15MPa。
本优选实施例农产品上的电子标签外壳耐腐蚀，防水，耐高温等优良特性，使标签能够在恶劣环境下保持出色的性能，即使农产品含水也不会影响电子标签正常使用，且不同的外壳颜色可以方便对电子标签进行分类管理。
采用本发明农产品安全追溯系统对农产品进行安全性监测，选取不同数量农产品的监测结果作为样本进行分析，并将监测效率和监测成本作为系统性能评价指标，同现有技术相比，产生的有益效果如下表所示：
农产品数量 监测效率提高 监测成本降低
500 20％ 15％
1000 25％ 20％
1500 30％ 25％
2000 40％ 30％
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.基于物联网的农产品安全追溯系统，其特征在于，包括设置在农产品上的电子标签，对电子标签信息进行读取的阅读器、物联网控制中心、基于云计算的监控数据云平台及用户终端，所述电子标签包含农产品生长环境信息和农药残留指标，阅读器对电子标签信息进行读取，通过无线网络传输于物联网控制中心；所述物联网控制中心包括储存器、处理器及数据通讯模块，储存器用于储存阅读器上传的数据，并经处理器处理生成标准数据，通过数据通讯模块上传于监控数据云平台；所述用户终端通过无线网络与监控数据云平台相连接。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的农产品安全追溯系统，其特征在于，所述的用户终端为平板电脑或智能手机。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的农产品安全追溯系统，其特征在于，所述的无线网络包括GPRS、CDMA、3G和4G。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的农产品安全追溯系统，其特征在于，所述电子标签包含电路部分和外壳两部分，所述电路部分封装于外壳中，包括天线、第一检波电路、第二调制电路和存储器；
所述天线采用矩形微带天线，用于接收和发射电磁能量，所述第一检波电路用于将从阅读器接收到的射频能量转换成直流能量，为电子标签提供能量，所述第二调制电路将电子标签包含的相关信息调制到电子标签接收到的射频信号上并反射回阅读器，所述存储器用于保存电子标签的唯一序号和被识别的相关信息。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的农产品安全追溯系统，其特征在于，所述矩形微带天线固定在介质基片上，采用如下方式确定其尺寸，矩形微带天线的宽度：公式里，EM表示微带天线的宽度，c表示真空中光速，f1表示天线的工作频率，εr表示介质基片的相对介电常数；矩形微带天线的长度：公式里，YW表示矩形微带天线的长度，c表示真空中光速，f0表示天线的工作频率，r表示介质基片厚度与矩形微带天线宽度之比，其中，所述第一检波电路采用单个二极管检波电路进行，检波器的输出电压U与输入功率Pin的关系可表示为：
公式里，I(x)表示第一类零阶变态贝塞尔函数，e表示电子电荷量，K表示波尔兹曼常数，T为二极管工作的实际环境温度，单位为开尔文，n表示二极管理想因子，IS表示二极管的饱和电流，Ib表示外加偏置电流，Rg表示信号源内阻，RL表示负载电阻，RS表示二极管封装的等效串联电阻。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的农产品安全追溯系统，其特征在于，所述二极管工作的实际环境温度通过温度传感器获得，所述温度传感器能够对采集的环境温度进行修正，具体为：公式里，T为二极管工作的实际环境温度，EH1为温度传感器获取采集到的环境温度，EH0为温度传感器的标准工作温度。
7.根据权利要求6所述的基于物联网的农产品安全追溯系统，其特征在于，所述外壳包括上外壳和下外壳，均采用玻璃纤维增强环氧树脂的复合材料制成，具体为：根据标签类别对玻璃纤维布进行染色，将玻璃纤维布浸入着色物质溶液，并在着色物质溶液中加入质量分数0.04％的粒径为90nm的炭黑颗粒，得到有色玻璃纤维布；采用模压成型来获取上外壳和下外壳，将环氧树脂和玻璃纤维放入预热的压模内，对环氧树脂和玻璃纤维进行固化，固化时间为48s，固化温度为94℃，模具的压力为1.15MPa。
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