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基于物联网的食品平安检测系统设计

木马童年 2019-3-1 01:35 128 0

随着经济水平和生活水平的不时提高,越来越多的人起初重视食品平安问题。文中设计的食品平安检测系统运用RFID技能对产品进行平安溯源与监控,使用浏览器/服务器(B/S)模式,选取J2EE轻量级Spring + SpringMVC + Hib ...

随着经济水平和生活水平的不时提高,越来越多的人起初重视食品平安问题。文中设计的食品平安检测系统运用RFID技能对产品进行平安溯源与监控,使用浏览器/服务器(B/S)模式,选取J2EE轻量级Spring + SpringMVC + Hibernate集成框架作为开发的核心技能,配合MySQL数据库开发平台。该系统的使用不但能对食品平安进行实时监测,还能显著提高食品平安检测的事务效率。

如何保障食品平安,让消费者明白食品来源与加工程序并买到放心的食品,已成为当代社会的重要话题。在当今信息化飞速发展的时代,我们把先进的物联网技能、网络技能和移动互联网技能运用到食品平安检测系统中,实现食品平安检测的智能化和透明化。利用先进的RFID技能让消费者可以对食品生产信息及检测结果进行查询。食品平安监督管理部门能够通过RFID码查到产品的自检信息,同时食品平安监督管理部门使用B/S模式的食品平安检测实验室管理系统实现仪器管理、文件管理、人员管理和资源管理,极大程度地提高了食品平安检测相关机构的事务效率。

1 系统整体设计与结构

基于物联网食品平安检测系统的整体设计,不但要节省人力,提高系统自动化程度,还要做到检测过程效率高、检测结果透明化。基于物联网食品平安检测系统的功能模块如图1所示。根据功能划分,将该系统分为仪器自动化数据采集系统、实验室管理系统和溯源管理系统三大块。生产企业把食品送到食品平安监管机构进行检测,仪器自动化数据采集系统把检测的相关数据自动上传至监管平台。实验室管理系统主要负责质检部门的事务流程、任务分配和最后汇报归档,避免使用纸质文档,同时提高了事务人员的事务效率。溯源管理系统选取了RFID和传感器技能让检测结果透明化,同时设计开放的公众监管平台让检测数据在Web端也能被公众看到。

2 系统详细设计与技能

2.1 ARM嵌入式食品平安快速检测装置

仪器自动化数据采集系统包括传统的检测仪器与新型的快速检测装置。这种食品平安快检仪能大概检测出食品中某一项目标的含量,并对比标准值是否超标。例如果蔬中的农药残留、海带中的二氧化硫含量等。食品平安快检装置内置蓝牙通信模块,检测数据可实时上传至公众监管平台。

2.2 仪器数据自动采集系统

大局部检测任务由食品平安监督管理部门通过精密的仪器设备进行定量检测。实验室仪器数据的自动采集是实验室自动化的关键内容。仪器连接到实验室管理系统,分析仪器将分析结果自动传送到管理系统,提高了数据传输的效率和准确性。数据自动采集仪器的接口分为两大类,分辨为图2所示的带有计算机作为数据事务站的仪器接口和图3所示的没有数据事务站但可通过RS 232 串口输出数据的仪器接口。

带有数据处理事务站的仪器设备检测完结果后可配置自动导出文件到指定目录下,导入事务站后可直接展示在事务站,并进行后续检测结果的数据填入,便于批量操作,无误后发送到网络上。管理系统读取此文件的内容,按照既定准则读出所需数据并写入数据库的检测结果字段。

没有数据事务站的仪器有一个共同点――没有相应的仪器操作软件。常常这类仪器通过RS 232 与外部通信。为了能将仪器统一管理,能够通过转换器将仪器接口转化成以太网接口,通过以太网协议与管理系统连接。

2.3 实验室管理系统

2.3.1 实验室管理系统架构

实验室管理系统对人员、机器、原料、方法、环境五大影响实验室检测结果的因素进行严格管理。该实验室管理系统选取浏览器/服务器模式由J2EE平台开发而成。按逻辑并使用SpringMVC架构划分为表现层(UI)、业务层(BLL)和数据层三层(DAL)。三层结构之间的关系如图4所示。

(1) 表现层

表现层是客户层和Web层的统一。表现层通俗的讲便是为用户提供一个界面,实现人机交互。表现层选取Html5+JSP /Servlet生成动态页面,客户在浏览器进行操作后,Ajax将请求信息打包后发送给业务层的Javabean进行处理,并将响应数据返回给表现层。

(2) 业务层

业务逻辑层是表示层和数据访问层之间沟通的桥梁,主要负责数据的传递和处理。业务层由Controller接收由浏览器发出的Ajax请求,使用Javabean对数据进行逻辑处理,并将处理结果交给数据层存储。

(3) 数据层

数据层直接访问数据库,主要实现对数据的读取、保存、删除、更新等操作。该层使用基于映射语言XML面向对象思想编写的mybatis轻量级框架对数据层进行操作。

(4) 数据库

数据层对数据进行操作,发送请求到数据库DataBase,数据库用于存储数据,并对数据层的请求做出响应,处理完数据后返回数据层。

2.3.2 实验室管理系统设计

实验室管理系统按功能模块划分可分为人员管理、检测标准管理、检测事务管理、检测任务管理、实验室仪器管理和检测结果归档管理等模块。

系统能够分配管理员或检测人员的权限给不同用户。检测人员同样能够分配不同的权限,例如室主任能够给检测科员分配检测任务并审核其完成情况。上司制定实验打算并给下级分配检测任务,下级能够根据实际情况选择接受或退回。每个检测项目流程已经预先在系统中编写好,如果下级接受检测任务,则填写原始记录并提交。上司审核下级提交的原始记录,可通过或退回。若通过,则根据检测结果编写最后汇报并提交。上司审核下级提交的最后汇报,若通过则归档。     2.4 物联网技能

物联网技能是把传感器、RFID技能、GPS定位系统、激光扫描等信息传感设备按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。本系统主要选取RFID无线频射识别技能,RFID技能是一种无线通讯技能,它通过无线电信号自动识别指标对象并可以自动获取指标对象的相关数据。

2.5 溯源管理系统设计

溯源管理系统功能模块如图5所示。RFID标签能够存储食品从原料、加工到成品运输和检测结果等过程的全透明追溯,实现全过程严格抑制。通过RFID读写器能够读取食品相关内部数据。同样我们也能够对RFID标签中的数据实时更新。由于RFID标签通过无线电收发信号,所以数据的平安性对照高。读取到食品从生产到流通市场的所有数据后,我们把所有数据上传至Web端公众监管平台。公众监管平台的核心技能和实验室管理系统类似,该平台是一个全开放的系统,消费者能够在此查询相应的食品平安溯源信息,也能够通过调用实验室管理系统的接口下载检测汇报。为了方便消费者查询食品平安信息,我们也设计了移动端App,消费者在超市购买食品时,只需用手机扫描食品包装袋上的二维码即可追溯食品平安信息,让消费者放心购买。若发现食品平安问题或有疑问,可进行质量投诉或咨询。

3 结 语

本文统计的系统利用物联网技能联合网络技能和计算机技能设计了一个从食品生产到食品检测再到消费者购买的较为严密和可靠的食品平安检测系统。该系统在很大程度上从根源保证了食品平安,解决了我国食品平安的大问题。同时解决了传统的检测实验室数据量大、任务逻辑复杂、检测效率低下、检测结果错误率偏高等问题。但目前系统面临的问题是必须获得食品生产、加工企业的支持,惟有企业愿意跟我们合作,我们才能利用好数据,让食品平安检测信息被消费者看到。然而我们相信,食品平安检测系统一定是未来食品平安发展的大方向,在大数据时代,只要朝着这个方向努力,未来的食品平安会越来越让消费者放心。

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