茶叶物联网系统的设计与实现

2018-01-19杨家蓉邓昌全

福建茶叶 2018年6期

关键词：联网茶叶生产

杨家蓉，邓昌全

（眉山职业技术学院，四川眉山 620010）

在茶叶生产科学化的今天，技术融入、标准化生产是当前茶叶产业发展的重要方向和趋势，而物联网系统正是在这一背景下，能够被合理应用与茶叶生产的整个环节之中。尤其是通过发挥物联网技术的科学性和智能化，从而实现茶叶产业的科学生产。

1 物联网技术的特点及内涵认知

在信息时代的今天，物联网技术是其中极为重要的组成部分，也是有力践行信息化建设的关键诉求。物联网技术（Internet of things），简称为IOT，就是物与物充分相连的互联网系统。

1.1 物联网技术的内涵

物联网技术中主要讲述了两个层面的含义，一方面，物联网技术的核心和前提是互联网技术，本技术是依托于互联网技术的延伸与延展。另一方面，在整个物联网技术中，其使用具体的客户端实现了所有物品之间的信息交换与即时通信。可以说，物联网技术是一种基于智能感知技术和信息识别技术乃至科学计算等多种通信技术，通过系统化整合，从而使其能够广泛应用于整个网络技术的融合与应用之中，所以物联网技术也是整个信息技术成熟发展的全新展现，其不仅仅是物联网技术应用的拓展，同时也是一种创新。

1.2 物联网技术的基本应用模式

第一种是智能控制。物联网技术本身是基于智能网络和云计算技术，该技术依据传感器网络从而来对获取的数据进行具体决策，从而控制和反馈控制的对象。第二种是智能标签，通过使用二维码和RFID等多种技术为监控对象添加相应标签，在该标签中添加具体的扩展信息，从而实现整个物联网技术的有效应用。

1.3 物联网技术的应用步骤

在合理利用物联网技术时，其步骤主要为：首先，标识具体的物质属性，并且从静态和动态两个角度来标识，在静态属性中，其可以直接转化为存储标签，通过传感器实时探测标识物体的动态属性。其次，要结合具体的识别设备来对整个识别属性进行及时读取，并且在该过程中将信息转化为具体的网络数据传输格式。最后，将信息结合网络途径传输到信息处理机制之中，并且完成数据计算。

2 茶叶物联网系统的设计与实现机制

2.1 茶叶物联网系统的整体构架

在该系统建设过程中，其整体包含感知层和数据传输层和应用层。感知层中，主要包含环境参数传感器和视频采集设备等。以视频采集设备为例，其功能旨在采集视频信息数据和压缩，以及具体的传输。在数据传输层中，最重要的就是其传感网和数据传输系统。而在应用层中，其通过设置具体的参数，进而对茶叶生产的各个环节实施有效把控，尤其是在茶叶种植生产过程中，其能够对茶叶原料和茶叶产品加工等等实现即时监控。

2.2 茶叶物联网系统的设计与实现

利用物联网对茶叶生产的具体环境状况进行实时监控。一是对茶叶种植土壤的湿度、温度和光照等进行监控，确保茶叶品质。二是在这一过程中，通过使用物联网技术来构建相应的数据信息库，从而有效推动茶叶生产种植的各个流程管理。传感器作为环境监测的主要设备。常见的JZH型传感器是整个环境监测过程的主体，该传感器中通过安置光敏原件，从而将各种数据及时传递。使用电磁阀则能够对物联网系统中的土壤水分和茶叶需水量等等进行分析，其不仅能够对茶园进行有效灌溉，同时也能有效把控茶叶种植的整体过程。物联网系统也能够被广泛应用于茶叶的生产与销售活动中。在生产加工环节，可对各种等级的茶青进行合理的等级分类。利用RFID对整个茶叶进行数据编号和具体对应。而在包装过程中，利用物联网来对茶叶产品的数量和生产、包装的各项细节融入其中。而在具体的物流运输和营销管理过程中，也可以通过具体的物联网平台来实现细致而全面的管理，从而实现整个茶叶生产与销售的科技化。

对于茶叶产品来说，良好的溯源机制能够增加消费透明度的同时，对茶叶产品品质进行有效监管，这也是茶叶物联网系统设计体系的重要内容。一是充分采集溯源信息，其中包含茶树的所有信息、茶叶的存储信息乃至物流运输等等诸多内容。二是结合信息的内容进行分类编码，并且将各种信息充分融入其中，确保消费者能够结合二维码扫描等查询到最全面的茶叶产品信息。三是利用好RFID标签和二维码，通过设置QR二维码将各种信息录入其中。

3 茶叶物联网系统应用现状及问题分析

结合物联网技术的具体特点和应用状况看，如果我们能够构建系统化的茶叶物联网系统，其势必能够有力推动茶叶产业的转型发展。

3.1 茶叶物联网系统应用现状分析

结合当前茶叶物联网系统建设应用的具体状况看，其中主要包含视频监控、生产环境监测、储藏环境监测和质量溯源等多个系统，通过构建该系统其目的旨在利用视频监控来实现茶叶种植、生产等多个过程的有效把控与了解，通过及时使用环境监测系统从而对茶叶生长的环境状况进行及时预警了解，而通过构建质量溯源系统，则实现茶叶生产从种植到销售的全流程管理。当然生产过程的及时、透明，加上产品质量的可追溯，有效提升了整个茶叶产业的经营水平和科学化能力。

所以，在有效建设和应用茶叶物联网系统之后，可以使得茶叶产品的消费者能够通过智能终端和网络即时查询茶叶生产、运输、储存等一系列全过程。对于茶叶产业的生产者来说，也可以通过环境监测系统，即时了解茶叶生产过程中其具体的风速和风向，乃至空气的湿润度等等，从而对整个茶叶产品的生产种植过程进行有效管理。在产品追溯系统中，通过使用RFID技术和扫描二维码等方式，从而实现茶叶产业发展的各个环节管理。

对于茶叶企业来说，在系统化应用物联网系统之后，其整个经营管理过程实现了本质化变化，具体而言：通过对茶叶生产的各个环节设置视频监控体系，变革了传统的手工记录信息这一方式，有效减少了传统的手工抄录信息这一误差，进而确保用科学数据来对每一过程进行有效把控。当然产品信息的溯源系统的建设与应用，也使得消费者能够对整个茶叶生产的各个环节都形成系统化认知，提升了消费透明度，这与当前整个食品安全的大环境之间有着高度一致性。尤其是在茶叶产品国际化贸易过程中，茶叶产品的品质把控也至关重要。

3.2 茶叶物联网系统应用问题分析

将物联网技术具体应用与茶叶产业之中，其无疑是现代农业成熟发展的“创新之举”。但是，就目前该系统应用建设的实际状况看，其中仍然存在相应问题，其主要有：从溯源的标准性看其存在问题，当前在该系统建设过程中，其需要有大量数据作支撑。无论是获取传感器信息数据，监测传输数据，乃至整个平台应用和人际交互接口等诸多方面看，由于我国当前尚未能形成统一的国家标准，从而限制了整个数据的规模化和标准化应用。

而从终端问题看，其除了需要具备整个茶叶物联网平台的基础功能外，还必须将信息传感器功能和网络数据接入等诸多功能融入整个系统之中，但是就目前该系统的具体应用要求看，多数终端无法满足多样性应用需要，特别是整个物联网终端的生产成本过高，限制了该系统的广泛推广。此外，在信息共享方面仍然存在问题，该系统应用是一项涉及面极其广泛的过程，其中所需要采集、收纳的信息内容极为多样，而在信息传递与共享，乃至数据分析时，如何对多样信息进行有效整合，就成为该系统建设的突出难点。最后，对于茶叶物联网系统来说，其中包含多种信息的广泛采集和数据应用，所以信息传输的通达性和安全性至关重要。