茶业物联网系统的设计与实现

刘海鹏（河北工业职业技术学院，河北石家庄050091）



茶业物联网系统的设计与实现

刘海鹏
（河北工业职业技术学院，河北石家庄050091）

摘要：物联网属于一种新型的信息技术产业，发展前景较好，对我国国民经济以及社会发展具有重要影响。茶业物联网在农业领域中的有效利用，促使传统茶叶种植发生了重大的改变。现对茶业物联网的体系构架、茶业物联网系统的平台功能、茶业物联网技术在茶叶生产环境信息监测等具体应用以及茶业物联网应用中出现的问题进行阐述，以此对茶业物联网的发展前景进行有效的分析。

关键词：茶业物联网系统；设计；实现

以每个茶业种植园区为基准，将物联网技术与农业有效结合，可使传统茶业种植销售过程转化为现代的茶业发展，使茶业物联网在全国广泛应用。人们逐步重视茶叶质量安全以及茶叶生产环境的改善。构建现代化的茶叶产业服务商业模式，构建在整个茶叶种植以及电子商务等众多领域的智能化以及产业化的服务模式，形成公众、农民以及企业均受益的聚合式产业价值链。

1　茶业物联网管理系统的结构

茶业物联网系统属于一个整体，主要分为三个部分：（1）感知层；（2）传输层；（3）应用层。

1.1感知层

感知层主要由视频采集设备、环境参数监测设备以及二维码扫描设备等组成。视频采集设备将前端视频流的有效采集与编码充分实现，功能为采集与压缩视频信息并根据网络进行传输。环境参数监测设备主要有空气温湿度以及土壤酸碱度等传感器与配套设备。RFID二维码扫描设备可将种植过程、生产过程以及销售过程中的管理等充分地实现。

1.2传输层

传输层主要是视频流与传感器对数据的采集、对信息流传输通道的控制，以及传输网络等方面：（1）运营商数据专线；（2）运营商网络VPN专网；（3）3G网络；（4）前端设备接入网络。

1.3应用层

主要包含系统管理、茶业种植、物流追踪以及视频监控等。系统管理的功能包括有效设置平台有关参数、茶业生产流程以及用户管理等多个方面；茶业种植主要是种植规划、种植流程、病虫害预防以及环境监测等；生产加工主要有原料管理、加工管理以及包装管理等相关生产作业的添加、修改以及查询功能；物流追踪主要有出库管理、入库管理、仓库库存以及运输记录等内容的添加、修改以及查询功能等；门店管理主要有对销售信息的添加、修改以及查询功能等；视频监控使茶园的种植过程、加工过程与门店销售情况的实时监控充分的实现；溯源查询使消费者对茶叶生产的整个流程的有效查询充分实现；专家诊断系统使远程专家诊断功能充分得以实现；GAP控制主要是按照GAP规范对危害情况进行有效的分析以及对重要质量的控制节点生成检查报表。

2　茶业物联网系统平台的具体功能

2.1溯源功能

根据系统数据以及历史统计对茶园种植如采摘以及施肥等相关工作流程实施提前的预告，主要以列表导航的方式表现，另外，企业对于种植的每一项工作实施一致的管理，根据传感器对茶树的生长环境给予实时的监控。茶业物联网系统功能主要有环境监测管理、加工包装管理以及收购管理等多个方面。

2.2种植

对于茶业物联网管理系统，茶叶种植显示近期作业与种植计划相关信息，主要有作业茶园、面积、类型、人员以及日期，另外，对此项作业的类型的信息情况充分显示，如鲜叶等级、鲜叶数量等。根据对种植计划的有效查看，可对种植作业进行合理安排，同时，记录种植作业的具体信息。根据对茶园的病虫害情况的充分展现，将农药使用的申请以及审批情况有效实现。此外，对农药的使用情况进行准确的记录，严格把关农药的使用情况。茶叶采收主要有两种功能，一是采前检测；二是茶青采收，对茶叶检验的具体信息与茶叶的采收情况进行准确的记录。

2.3环境数据中心

对环境监测的每一项数据充分显示，主要有数据查询以及环境曲线功能，使对茶园信息监测的环境数据以及监测数据的历史信息的统计情况充分的实现。根据顺序选取茶园、设备、开始与结束时间，点击“查询”按钮，能够对茶园位置的风速大小、降雨量多少、气温高低、土温高低、数字气压大小、辐射强弱、风向、土壤含水率以及采集时间进行有效的查看。

2.4茶叶加工

技术员通过对茶叶的具体分类情况的掌握，合理安排茶叶的加工操作，根据工艺的具体要求按照顺序在生产流水线上给予有效加工，将加工流程、每个环节的操作时间以及主要的工艺与流程情况进行准确记录。企业包装工作人员将加工的茶叶给予有效的包装，另外，将包装的数量多少、产品种类、重量大小以及包装时间等多种信息进行有效的记录。

2.5仓储管理

通过录入门店进货的相关数据、出库记录、进库记录以及销售记录情况，将店面的库存量准确的计算出来。门店茶叶储存显示的信息主要有门店、产品名称、等级高低、数量多少以及入库时间。仓库储存显示的信息主要有仓库的名称、入库批号、储存类型、产品种类或者产品名称、数量多少、负责人以及核算时间。

2.6销售管理

门店销售员通过对具体情况的掌握，将销售产品名称、销售数量多少以及销售单价等多种信息按照顺序进行准确输入，根据“保存”使销售信息归纳到销售列表中。

2.6.1门店管理

门店管理主要包括以下三个方面：（1）销售记录情况：将销售信息准确录入，主要包含产品名称、等级高低、数量多少、销售员人名以及备注等相关信息。单价以及门店管理员根据数据库内容调取充分显示。总价根据单价和数量进行准确计算得出。对销售记录进行有效的查询，可以通过门店、产品名称、规格大小以及起止日期等进行有效的查询，将其默认为所有销售信息；（2）门店库存情况：将门店的进货数据准确的录入，主要包含产品名称、等级高低、数量大小以及记录员等，单价以及门店管理员通过数据库内容的调取充分的显示。店面的库存量主要是通过店面的进货记录以及销售记录情况进行准确计算得出来的，通过表格的方式充分显示出来；（3）产品展示情况：对企业的茶产品进行充分的展示，可以将各种茶产品的具体信息充分的显示出来。

2.6.2视频监控

利用IE7以上的版本浏览器对视频情况进行有效的查看，同时，保证视频监控组件的正确安装，在将视频开启后，就能够对此通道的监控画面进行查看。（1）茶园内的视频：将“开启视频”按钮与“关闭视频”按钮充分的显示出来，在点击“开启视频”按钮后，茶园分布的卫星图就充分地显示出来，作为视频监控的直接界面，对茶园的监控视频有效的显示；（2）门店视频：从左面的菜单栏中选取具体监控位置，同时，进入到专卖店的视频监控登录界面，登录完成后门店的监控视频显示出来。

2.6.3系统管理

系统管理主要包括以下几个方面的内容：（1）用户管理：通过业务流程的掌握，对不同权限的用户进行合理设置；（2）人员管理：通过业务流程对参与茶叶种植以及生产等过程的人员信息进行有效设置；（3）产品登记：通过业务流程对不同类型的茶叶产品的有关信息进行有效的设置；（4）茶园登记：管理员对自有以及合作的茶园信息进行有效的登记，根据地理位置以及种植的品种等相关要素对茶园的地块实施划分与统一的编号，登记的具体信息主要有茶园的编号、茶园的具体名称、茶园的具体地址、茶园的实际面积、负责人的具体信息以及茶园的创建时间等；（5）门店登记：管理员对茶业销售的门店信息情况进行有效的登记，主要包含门店的具体名称、门店的具体地址、门店的电话以及负责人的相关信息；（6）品种登记：管理员对自身企业种植的茶叶品种信息情况进行有效的维护，具体内容包含种植的茶园、生产环境以及茶叶特点等，以此作为茶叶品种的根本数据库信息。

3　茶业物联网系统在运用中出现的问题

茶业物联网系统作为物联网技术在农业方面的具体运用，还存在一系列的问题，具体情况有以下几个方面：

3.1溯源标准方面

茶业物联网系统中需要较多的传感器对数据的传输情况进行密切的监测，对于获取传感器信息、利用数据平台以及人机交互的接口等多个方面都没有形成一致的国家技术标准，企业也没有办法根据一致的标准实施具有一定规模的运用。

3.2终端方面

茶业物联网终端除了存在茶业物联网平台的基础功能以外，还具备传感器以及网络接入等多种功能，同时，不同的商家与企业的要求也存在较多的差异，很难符合终端产品的多样化需要。终端产品具有多种多样的特点，终端成本的提高，对茶业物联网的推广与运用存在严重的制约影响。

3.3信息安全与网络协议方面

茶业物联网系统会面临较多信息的反复采集的现象，其中会涉及到数据安全方面的问题，主要包含对商业企业数据信息泄露情况的防范等。在茶业物联网的核心方面指在TCP/IP协议基础上，但在信息接入方面，协议的类别多种多样，涵盖GPRS手机、APP以及传感器等不同信息接入手段，茶业物联网必须建立一致的协议栈。

3.4信息共享方面

茶业物联网系统的广泛推广是一项系统工程，具有采集的信息范围较广的特点，要有气象、环境、种茶农户以及消费者等传递大量的信息，并对这些信息进行共享以及分析。茶业物联网平台在各个环节所建立的信息采集点也存在较大的差异，充分整合不同类型的信息与功能，已成为现阶段亟需解决的重要问题。

4　总结

茶业物联网系统是物联网技术与茶业管理学科的重要组成部分，对于其中几个核心技术均较成熟，同时，在农业、林业以及畜牧业等众多领域中得以广泛运用。物联网技术的有效利用符合现代农业发展的具体需求，也是农业不断发展的重要方向。把物联网技术在茶业物联网管理系统领域中应用，可促使茶业管理科技的快速发展，为日后物联网科技在农业方面的发展与应用奠定了坚实基础。

参考文献

[1]阳琼芳，江立庚.基于物联网的茶业质量溯源系统架构及技术路径[J].农业研究与应用，2015，(4):62-65.

[2]木羽子，郑孝，王慧莉等.茶产业链物联网信息服务系统开发与技术应用[J].安徽科技，2013，(2):45-47.

作者简介：刘海鹏（1965-），男，河北唐山人，大学本科，副教授，研究方向：计算机技术。