基于物联网的茶叶质量溯源系统架构及技术路径

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1、农业研究与应用65农业研究与应用AGRICULTURALRESEARCHANDAPPLICATION2015年第4期(总第159期）(GeneralSerialNo.l59)No.4July2015基于物联网的茶叶质量溯源系统架构及技术路径阳琼芳江立庚1C1广西大学，南宁;2广西职业技术学院）摘要：以广西农垦茶业集团为研究对象，基于农业部农垦农产品质量溯源体系及农业物联网系统架构，设计出基于物联网的茶叶质量溯源系统架构，并集成传感网技术、视频识别（RFID)技术、二维码技术等物联网技术研究溯源系统实现的技术路径。关键词：物联网茶叶质量溯源系统系统架构技术路径中国

2、是茶叶的原产地，是世界上最早发现和利在农业生产、经营、管理和服务中的具体应用。农用茶叶的国家，已有5000多年的悠久历史，现在世业物联网系统架构分为感知层、网络层、处理与应界各国引种的茶树，使用的栽培管理方法，加工工用层3个层次，如图1所示。艺，乃至茶叶的品饮，应用等等，莫不源于中国[1]。由于我国茶叶具有生产地域广阔、加工作坊分散、流通环节复杂等特点，加之种植户、茶企业对茶叶种植过程投人品及生产加工过程控制不严，出现了茶叶农药残留超标、重金属含量超标、有害微生物残留等问题，导致茶叶质量安全危机频繁发生，严重影响了中国茶业品牌声誉，中国茶叶出口也面临着不可避免的

3、，更多的“绿色的、技术性壁垒”。以广西农垦茶叶集团为研究对象，基于农业部农垦农产品质量溯源体系，开展了基于物联网技术的茶叶质量溯源系统建设研究，建立了符合茶叶溯源特点的高效、智能化的质量溯源系统，实现茶业产业链的全程溯源。1农业物联网系统架构及关键技术1.1农业物联网的系统架构物联网的概念早在1999年就已经提出，并迅速在农业中推广应用。农业物联网就是物联网技术作者简介：阳琼芳，女，高级实验师，在职研究生，研究方向为农业信息化。收稿日期：2015-05-22相关标准与规范r处理.与具臓服务系统应用层j应处理层，/用层公共处理平合网络层感知层信息安全网络管理质量

4、管理万方数据农业研究与应用65图2基于物联网技术的茶叶质量溯源系统感知层主要包括各类传感器、射频识别技术(RFID)、全球定位系统（GPS)及二维码等，负责采集各种农业相关信息(包括光、温度、湿度等)，实现对“物”的相关信息的识别和采集；网络层负责将感知层采集的各种农业相关信息，通过有线或无线方式传输到处理与应用层;处理与应用层主要包括各类农业信息处理系统，如设施园艺系统、农产品物流系统等，通过系统应用实现农业产前、前中、前后精细化管理，促进农业的高产、优质、高效、生态、安全ra。1.2农业物联网关键技术农业物联网的关键技术主要包括传感器、RFltf、二维码、无

5、线传感网等。传感器是农业物联网的核心，主要用于采集各个农业要素信息，包括农作物生长环境的光、温、水、肥、气等参数。RFID技术利用无线射频传输技术来检索和存储数据并自动识别目标对象，被广泛用于农产品溯源的领域。二维码技术是利用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录溯源农产品追溯信息，并通过光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理[3]。无线传感网技术是传感器技术、无线通信技术、嵌人式系统技术、分布式信息处理技术的技术综合应用，主要用于实时监测网络覆盖区域的各类监测对象的信息'2基于物联网的茶叶质量溯源系统架构2.1系统总体思路依

6、据2009年农业部发布《农产品质量安全追溯操作规程茶叶》（NY/T1763-2009)以及农业部农垦局实施农产品质量溯源的规范要求，结合广西农垦茶业集团的生产实际，围绕茶叶生产、加工、销售的种植、采摘、加工、包装、物流、销售等环节，设计溯源关键控制点及信息采集标准，引入RFID技术、GPS技术、二维码技术等物联网应用技术，开发基于茶叶生产、加工、销售全过程的茶叶溯源系统，提高茶叶溯源精准度及可信度。2.2系统架构本系统基于农业部农垦农产品质量溯源体系，引人RFID技术、二维码技术等物联网技术开发新型企业追溯信息采集系统。系统的框架如图2所示，主要由茶园采集端、茶

7、厂采集端、网站及智能手机等查询端、溯源数据分析处理等部分构成。万方数据农业研究与应用65研究系统属于农业物联网系统，系统架构应划分为感知层、传输层、处理与应用层。感知层主要应用物联网技术实现茶叶生产、加工、销售等溯源信息采集，传输层通过传感网、联通或电信等运营商专线、3G或4G网络等实现茶叶溯源信息传输，处理与应用层包括溯源数据汇总分析、溯源查询等功能，实现与系统用户的交互。3基于物联网的茶叶质量溯源系统的技术路径茶叶质量溯源系统按照“可追溯性”的原理，把茶叶从大田管理、采摘、加工、仓储、包装、储运、销售等各个环节质量安全关键信息，全过程进行有效的采集和监控，并

8、通过网络技术、RFID技