劉海鵬（河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北石家莊050091）

?

茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

劉海鵬
（河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北石家莊050091）

摘要：物聯(lián)網(wǎng)屬于一種新型的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)，發(fā)展前景較好，對我國國民經(jīng)濟以及社會發(fā)展具有重要影響。茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的有效利用，促使傳統(tǒng)茶葉種植發(fā)生了重大的改變?，F(xiàn)對茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的體系構(gòu)架、茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的平臺功能、茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在茶葉生產(chǎn)環(huán)境信息監(jiān)測等具體應(yīng)用以及茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中出現(xiàn)的問題進行闡述，以此對茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景進行有效的分析。

關(guān)鍵詞：茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；設(shè)計；實現(xiàn)

以每個茶業(yè)種植園區(qū)為基準(zhǔn)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與農(nóng)業(yè)有效結(jié)合，可使傳統(tǒng)茶業(yè)種植銷售過程轉(zhuǎn)化為現(xiàn)代的茶業(yè)發(fā)展，使茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在全國廣泛應(yīng)用。人們逐步重視茶葉質(zhì)量安全以及茶葉生產(chǎn)環(huán)境的改善。構(gòu)建現(xiàn)代化的茶葉產(chǎn)業(yè)服務(wù)商業(yè)模式，構(gòu)建在整個茶葉種植以及電子商務(wù)等眾多領(lǐng)域的智能化以及產(chǎn)業(yè)化的服務(wù)模式，形成公眾、農(nóng)民以及企業(yè)均受益的聚合式產(chǎn)業(yè)價值鏈。

1　茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)屬于一個整體，主要分為三個部分：（1）感知層；（2）傳輸層；（3）應(yīng)用層。

1.1感知層

感知層主要由視頻采集設(shè)備、環(huán)境參數(shù)監(jiān)測設(shè)備以及二維碼掃描設(shè)備等組成。視頻采集設(shè)備將前端視頻流的有效采集與編碼充分實現(xiàn)，功能為采集與壓縮視頻信息并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)進行傳輸。環(huán)境參數(shù)監(jiān)測設(shè)備主要有空氣溫濕度以及土壤酸堿度等傳感器與配套設(shè)備。RFID二維碼掃描設(shè)備可將種植過程、生產(chǎn)過程以及銷售過程中的管理等充分地實現(xiàn)。

1.2傳輸層

傳輸層主要是視頻流與傳感器對數(shù)據(jù)的采集、對信息流傳輸通道的控制，以及傳輸網(wǎng)絡(luò)等方面：（1）運營商數(shù)據(jù)專線；（2）運營商網(wǎng)絡(luò)VPN專網(wǎng)；（3）3G網(wǎng)絡(luò)；（4）前端設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)。

1.3應(yīng)用層

主要包含系統(tǒng)管理、茶業(yè)種植、物流追蹤以及視頻監(jiān)控等。系統(tǒng)管理的功能包括有效設(shè)置平臺有關(guān)參數(shù)、茶業(yè)生產(chǎn)流程以及用戶管理等多個方面；茶業(yè)種植主要是種植規(guī)劃、種植流程、病蟲害預(yù)防以及環(huán)境監(jiān)測等；生產(chǎn)加工主要有原料管理、加工管理以及包裝管理等相關(guān)生產(chǎn)作業(yè)的添加、修改以及查詢功能；物流追蹤主要有出庫管理、入庫管理、倉庫庫存以及運輸記錄等內(nèi)容的添加、修改以及查詢功能等；門店管理主要有對銷售信息的添加、修改以及查詢功能等；視頻監(jiān)控使茶園的種植過程、加工過程與門店銷售情況的實時監(jiān)控充分的實現(xiàn)；溯源查詢使消費者對茶葉生產(chǎn)的整個流程的有效查詢充分實現(xiàn)；專家診斷系統(tǒng)使遠(yuǎn)程專家診斷功能充分得以實現(xiàn)；GAP控制主要是按照GAP規(guī)范對危害情況進行有效的分析以及對重要質(zhì)量的控制節(jié)點生成檢查報表。

2　茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)平臺的具體功能

2.1溯源功能

根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及歷史統(tǒng)計對茶園種植如采摘以及施肥等相關(guān)工作流程實施提前的預(yù)告，主要以列表導(dǎo)航的方式表現(xiàn)，另外，企業(yè)對于種植的每一項工作實施一致的管理，根據(jù)傳感器對茶樹的生長環(huán)境給予實時的監(jiān)控。茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能主要有環(huán)境監(jiān)測管理、加工包裝管理以及收購管理等多個方面。

2.2種植

對于茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)，茶葉種植顯示近期作業(yè)與種植計劃相關(guān)信息，主要有作業(yè)茶園、面積、類型、人員以及日期，另外，對此項作業(yè)的類型的信息情況充分顯示，如鮮葉等級、鮮葉數(shù)量等。根據(jù)對種植計劃的有效查看，可對種植作業(yè)進行合理安排，同時，記錄種植作業(yè)的具體信息。根據(jù)對茶園的病蟲害情況的充分展現(xiàn)，將農(nóng)藥使用的申請以及審批情況有效實現(xiàn)。此外，對農(nóng)藥的使用情況進行準(zhǔn)確的記錄，嚴(yán)格把關(guān)農(nóng)藥的使用情況。茶葉采收主要有兩種功能，一是采前檢測；二是茶青采收，對茶葉檢驗的具體信息與茶葉的采收情況進行準(zhǔn)確的記錄。

2.3環(huán)境數(shù)據(jù)中心

對環(huán)境監(jiān)測的每一項數(shù)據(jù)充分顯示，主要有數(shù)據(jù)查詢以及環(huán)境曲線功能，使對茶園信息監(jiān)測的環(huán)境數(shù)據(jù)以及監(jiān)測數(shù)據(jù)的歷史信息的統(tǒng)計情況充分的實現(xiàn)。根據(jù)順序選取茶園、設(shè)備、開始與結(jié)束時間，點擊“查詢”按鈕，能夠?qū)Σ鑸@位置的風(fēng)速大小、降雨量多少、氣溫高低、土溫高低、數(shù)字氣壓大小、輻射強弱、風(fēng)向、土壤含水率以及采集時間進行有效的查看。

2.4茶葉加工

技術(shù)員通過對茶葉的具體分類情況的掌握，合理安排茶葉的加工操作，根據(jù)工藝的具體要求按照順序在生產(chǎn)流水線上給予有效加工，將加工流程、每個環(huán)節(jié)的操作時間以及主要的工藝與流程情況進行準(zhǔn)確記錄。企業(yè)包裝工作人員將加工的茶葉給予有效的包裝，另外，將包裝的數(shù)量多少、產(chǎn)品種類、重量大小以及包裝時間等多種信息進行有效的記錄。

2.5倉儲管理

通過錄入門店進貨的相關(guān)數(shù)據(jù)、出庫記錄、進庫記錄以及銷售記錄情況，將店面的庫存量準(zhǔn)確的計算出來。門店茶葉儲存顯示的信息主要有門店、產(chǎn)品名稱、等級高低、數(shù)量多少以及入庫時間。倉庫儲存顯示的信息主要有倉庫的名稱、入庫批號、儲存類型、產(chǎn)品種類或者產(chǎn)品名稱、數(shù)量多少、負(fù)責(zé)人以及核算時間。

2.6銷售管理

門店銷售員通過對具體情況的掌握，將銷售產(chǎn)品名稱、銷售數(shù)量多少以及銷售單價等多種信息按照順序進行準(zhǔn)確輸入，根據(jù)“保存”使銷售信息歸納到銷售列表中。

2.6.1門店管理

門店管理主要包括以下三個方面：（1）銷售記錄情況：將銷售信息準(zhǔn)確錄入，主要包含產(chǎn)品名稱、等級高低、數(shù)量多少、銷售員人名以及備注等相關(guān)信息。單價以及門店管理員根據(jù)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容調(diào)取充分顯示。總價根據(jù)單價和數(shù)量進行準(zhǔn)確計算得出。對銷售記錄進行有效的查詢，可以通過門店、產(chǎn)品名稱、規(guī)格大小以及起止日期等進行有效的查詢，將其默認(rèn)為所有銷售信息；（2）門店庫存情況：將門店的進貨數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的錄入，主要包含產(chǎn)品名稱、等級高低、數(shù)量大小以及記錄員等，單價以及門店管理員通過數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的調(diào)取充分的顯示。店面的庫存量主要是通過店面的進貨記錄以及銷售記錄情況進行準(zhǔn)確計算得出來的，通過表格的方式充分顯示出來；（3）產(chǎn)品展示情況：對企業(yè)的茶產(chǎn)品進行充分的展示，可以將各種茶產(chǎn)品的具體信息充分的顯示出來。

2.6.2視頻監(jiān)控

利用IE7以上的版本瀏覽器對視頻情況進行有效的查看，同時，保證視頻監(jiān)控組件的正確安裝，在將視頻開啟后，就能夠?qū)Υ送ǖ赖谋O(jiān)控畫面進行查看。（1）茶園內(nèi)的視頻：將“開啟視頻”按鈕與“關(guān)閉視頻”按鈕充分的顯示出來，在點擊“開啟視頻”按鈕后，茶園分布的衛(wèi)星圖就充分地顯示出來，作為視頻監(jiān)控的直接界面，對茶園的監(jiān)控視頻有效的顯示；（2）門店視頻：從左面的菜單欄中選取具體監(jiān)控位置，同時，進入到專賣店的視頻監(jiān)控登錄界面，登錄完成后門店的監(jiān)控視頻顯示出來。

2.6.3系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：（1）用戶管理：通過業(yè)務(wù)流程的掌握，對不同權(quán)限的用戶進行合理設(shè)置；（2）人員管理：通過業(yè)務(wù)流程對參與茶葉種植以及生產(chǎn)等過程的人員信息進行有效設(shè)置；（3）產(chǎn)品登記：通過業(yè)務(wù)流程對不同類型的茶葉產(chǎn)品的有關(guān)信息進行有效的設(shè)置；（4）茶園登記：管理員對自有以及合作的茶園信息進行有效的登記，根據(jù)地理位置以及種植的品種等相關(guān)要素對茶園的地塊實施劃分與統(tǒng)一的編號，登記的具體信息主要有茶園的編號、茶園的具體名稱、茶園的具體地址、茶園的實際面積、負(fù)責(zé)人的具體信息以及茶園的創(chuàng)建時間等；（5）門店登記：管理員對茶業(yè)銷售的門店信息情況進行有效的登記，主要包含門店的具體名稱、門店的具體地址、門店的電話以及負(fù)責(zé)人的相關(guān)信息；（6）品種登記：管理員對自身企業(yè)種植的茶葉品種信息情況進行有效的維護，具體內(nèi)容包含種植的茶園、生產(chǎn)環(huán)境以及茶葉特點等，以此作為茶葉品種的根本數(shù)據(jù)庫信息。

3　茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在運用中出現(xiàn)的問題

茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)方面的具體運用，還存在一系列的問題，具體情況有以下幾個方面：

3.1溯源標(biāo)準(zhǔn)方面

茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中需要較多的傳感器對數(shù)據(jù)的傳輸情況進行密切的監(jiān)測，對于獲取傳感器信息、利用數(shù)據(jù)平臺以及人機交互的接口等多個方面都沒有形成一致的國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)也沒有辦法根據(jù)一致的標(biāo)準(zhǔn)實施具有一定規(guī)模的運用。

3.2終端方面

茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)終端除了存在茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺的基礎(chǔ)功能以外，還具備傳感器以及網(wǎng)絡(luò)接入等多種功能，同時，不同的商家與企業(yè)的要求也存在較多的差異，很難符合終端產(chǎn)品的多樣化需要。終端產(chǎn)品具有多種多樣的特點，終端成本的提高，對茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的推廣與運用存在嚴(yán)重的制約影響。

3.3信息安全與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議方面

茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)會面臨較多信息的反復(fù)采集的現(xiàn)象，其中會涉及到數(shù)據(jù)安全方面的問題，主要包含對商業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)信息泄露情況的防范等。在茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的核心方面指在TCP/IP協(xié)議基礎(chǔ)上，但在信息接入方面，協(xié)議的類別多種多樣，涵蓋GPRS手機、APP以及傳感器等不同信息接入手段，茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)必須建立一致的協(xié)議棧。

3.4信息共享方面

茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的廣泛推廣是一項系統(tǒng)工程，具有采集的信息范圍較廣的特點，要有氣象、環(huán)境、種茶農(nóng)戶以及消費者等傳遞大量的信息，并對這些信息進行共享以及分析。茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺在各個環(huán)節(jié)所建立的信息采集點也存在較大的差異，充分整合不同類型的信息與功能，已成為現(xiàn)階段亟需解決的重要問題。

4　總結(jié)

茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與茶業(yè)管理學(xué)科的重要組成部分，對于其中幾個核心技術(shù)均較成熟，同時，在農(nóng)業(yè)、林業(yè)以及畜牧業(yè)等眾多領(lǐng)域中得以廣泛運用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效利用符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的具體需求，也是農(nóng)業(yè)不斷發(fā)展的重要方向。把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在茶業(yè)物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)領(lǐng)域中應(yīng)用，可促使茶業(yè)管理科技的快速發(fā)展，為日后物聯(lián)網(wǎng)科技在農(nóng)業(yè)方面的發(fā)展與應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]陽瓊芳，江立庚.基于物聯(lián)網(wǎng)的茶業(yè)質(zhì)量溯源系統(tǒng)架構(gòu)及技術(shù)路徑[J].農(nóng)業(yè)研究與應(yīng)用，2015，(4):62-65.

[2]木羽子，鄭孝，王慧莉等.茶產(chǎn)業(yè)鏈物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)系統(tǒng)開發(fā)與技術(shù)應(yīng)用[J].安徽科技，2013，(2):45-47.

作者簡介：劉海鵬（1965-），男，河北唐山人，大學(xué)本科，副教授，研究方向：計算機技術(shù)。