基于大數(shù)據(jù)的冷鏈物流品質(zhì)感知的可追溯方法研究

梁昊 房翠

摘?要：為提高冷鏈物流的完整追溯，針對(duì)以往信息采集節(jié)點(diǎn)有盲點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)未共享，無(wú)法形成完整追溯鏈等問(wèn)題，采用全新的物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)公共云平臺(tái)，結(jié)合RFID電子標(biāo)簽和物聯(lián)網(wǎng)AP接入點(diǎn)，在以往無(wú)法監(jiān)測(cè)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并通過(guò)品質(zhì)感知建模方法，將品質(zhì)數(shù)據(jù)可視化，進(jìn)而設(shè)計(jì)形成冷鏈物流供應(yīng)鏈全程協(xié)同應(yīng)用平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);冷鏈物流;品質(zhì)感知;追溯

Research?on?Traceability?Method

of?Cold?Chain?Logistics?Quality?Perception?Based?on?Big?Data

Liang?Hao?Fang?Cui

Jiangsu?College?of?Tourism?JiangsuYangzhou?225127

Abstract：In?order?to?improve?the?complete?traceability?of?cold?chain?logistics，a?new?IoT?big?data?public?cloud?platform?combined?with?RFID?electronic?tags?and?the?IoT?AP?access?point?is?adopted?to?address?problems?such?as?blind?spots，inconsistent?standards，and?unshared?data.Collect?data?at?nodes?that?could?not?be?monitored?in?the?past，use?quality?perception?modeling?methods?to?visualize?quality?data，and?design?a?full-scale?collaborative?application?platform?for?the?cold?chain?logistics?supply?chain.

Key?words：big?data;?cold?chain?logistics，quality?perception;?traceability

1?概述

隨著交通基礎(chǔ)設(shè)施和電子商務(wù)的日益發(fā)展，越來(lái)越多的生鮮類產(chǎn)品能夠通過(guò)長(zhǎng)途冷鏈運(yùn)輸進(jìn)入千家萬(wàn)戶。但由于冷鏈物流在我國(guó)的發(fā)展尚處初級(jí)階段，系統(tǒng)化、全流程的冷鏈系統(tǒng)尚未完全形成，使得冷鏈運(yùn)輸?shù)纳r類產(chǎn)品的食品安全問(wèn)題日益凸顯。相對(duì)于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)較為成熟的冷鏈倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境，冷鏈運(yùn)輸過(guò)程中的環(huán)境則更加不可控，很多冷鏈?zhǔn)称烦霈F(xiàn)“斷鏈”現(xiàn)象，由“全程冷鏈”變?yōu)椤伴g斷冷鏈”。如何保證冷鏈?zhǔn)称窂脑瞎?yīng)到客戶配送的全程“無(wú)間斷”，就需要通過(guò)追溯技術(shù)，讓冷鏈全程變得有據(jù)可查。

品質(zhì)感知是冷鏈物流過(guò)程中質(zhì)量控制的關(guān)鍵點(diǎn)，保證物流的透明性、可靠性和安全性。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，溫度為品質(zhì)感知的關(guān)鍵影響因素，而在冷鏈物流的全過(guò)程中，溫度一直處于不斷變動(dòng)的狀態(tài)。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，能有效采集和記錄冷鏈物流過(guò)程的溫度數(shù)據(jù)，構(gòu)建冷鏈全過(guò)程的溫度大數(shù)據(jù)集。通過(guò)對(duì)溫度的大數(shù)據(jù)分析，形成冷鏈物流全程的產(chǎn)品品質(zhì)變化可視化數(shù)據(jù)，使得整個(gè)冷鏈過(guò)程的產(chǎn)品品質(zhì)能夠被追溯。

2?基于大數(shù)據(jù)的可追溯方法研究

2.1?采集方法

以往，由于標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)未共享等原因，溫度的采集大多來(lái)源于冷庫(kù)、冷藏車(chē)、貨架等企業(yè)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)，而單一匯集這些節(jié)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)不足以構(gòu)建完整的追溯數(shù)據(jù)鏈。相對(duì)于冷庫(kù)、貨架等企業(yè)內(nèi)部場(chǎng)所，不同企業(yè)之間的產(chǎn)品轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程（如裝卸貨過(guò)程）存在更大的不可控因素，產(chǎn)品在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中的長(zhǎng)時(shí)間停留將會(huì)對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)構(gòu)成一定的風(fēng)險(xiǎn)。因此，我們需要借助物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)公共云平臺(tái)搭建共享監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，結(jié)合RFID電子標(biāo)簽和互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)混合AP接入點(diǎn)，在以往無(wú)法監(jiān)測(cè)的節(jié)點(diǎn)（如裝卸貨通道）進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，形成完整、可追溯的數(shù)據(jù)鏈。

數(shù)據(jù)采集到之后需要借助物聯(lián)網(wǎng)傳輸至監(jiān)測(cè)系統(tǒng)?？紤]到標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一和數(shù)據(jù)共享的特性，窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IOT）具有大連接、小數(shù)據(jù)、低功耗、低成本、深度覆蓋、標(biāo)準(zhǔn)體系統(tǒng)一等特點(diǎn)。[1]在冷鏈運(yùn)輸中具有巨大優(yōu)勢(shì)。借助各大運(yùn)營(yíng)商提供的覆蓋網(wǎng)絡(luò)，可以做到全程無(wú)間斷地?cái)?shù)據(jù)傳輸。

2.2?品質(zhì)感知建模方法

對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，最直觀的追溯數(shù)據(jù)是產(chǎn)品的品質(zhì)而不是溫度，因此，基于采集到的溫度大數(shù)據(jù)集，需要進(jìn)一步通過(guò)品質(zhì)預(yù)測(cè)模型將溫度與品質(zhì)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。由前人研究結(jié)果可知，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)參數(shù)變化一般遵循零級(jí)（n=0）或一級(jí)（n=1）的動(dòng)力學(xué)方程，且反應(yīng)速率較好地符合Arrhenius方程[2]。最終確定零級(jí)和一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程下的冷鏈物流品質(zhì)預(yù)測(cè)模型公式分別為：

tzero=Ctzero-CozeroK0×exp-EaRT

以及：

tone=Ctone-CooneK0×exp-EaRT

其中T為產(chǎn)品的儲(chǔ)藏絕對(duì)溫度值，單位為K，tzero和tone分別是冷鏈物流品質(zhì)在儲(chǔ)藏溫度T條件下零級(jí)和一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程下的貨架期預(yù)測(cè)值，Cozero和Coone為冷鏈物流品質(zhì)的初始值，Ctzero和Ctone為冷鏈物流品質(zhì)在儲(chǔ)藏溫度T條件下的測(cè)量終值，K0為動(dòng)力學(xué)方程常數(shù)，Ea為化學(xué)反應(yīng)活化能，單位為J/mol，R為摩爾氣體常數(shù)，取值一般為8.314J/K/mol。[3]

2.3?追溯方法

產(chǎn)品的追溯面向的是從源頭到消費(fèi)者中間各類不同的人群，因此，我們同樣需要一個(gè)統(tǒng)一、共享的信息平臺(tái)來(lái)處理所有人的追溯需求。追溯系統(tǒng)的關(guān)鍵是匯集產(chǎn)品整個(gè)生命周期的品質(zhì)數(shù)據(jù)，需要涵蓋生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、銷(xiāo)售等相關(guān)企業(yè)，確保追溯信息在整個(gè)冷鏈物流過(guò)程的無(wú)縫對(duì)接，形成完整的信息追溯鏈，實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品生產(chǎn)到零售終端的正向跟蹤和產(chǎn)品零售終端到產(chǎn)品來(lái)源的逆向溯源。[4]同時(shí)，追溯平臺(tái)的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)形式也不再是單一的溫度變化過(guò)程。通過(guò)之前的品質(zhì)感知建模方法，可以針對(duì)不同的產(chǎn)品設(shè)計(jì)不同的品質(zhì)感知參數(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)可視化處理，使得數(shù)據(jù)更為直觀，用戶體驗(yàn)更優(yōu)。

3?結(jié)語(yǔ)

目前，冷鏈物流的品質(zhì)感知追溯還處于起步階段，在發(fā)展模式上可以發(fā)揮政府在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推廣中的主導(dǎo)作用，由政府先期引導(dǎo)，逐步發(fā)展到成熟并具有規(guī)模的市場(chǎng)后，再實(shí)現(xiàn)政府與市場(chǎng)雙輪驅(qū)動(dòng)。[5]同時(shí)，系統(tǒng)還可以積極對(duì)接監(jiān)管部門(mén)，在產(chǎn)品出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)及時(shí)發(fā)出警告，采取措施，保證整個(gè)冷鏈物流環(huán)節(jié)的食品質(zhì)量安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]張萬(wàn)春，陸婷，高音.NB-IoT系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展[J].中興通訊技術(shù)，2017，23（1）：10-14.

[2]張虎，張小栓，孫格格，等.面向冷鏈物流農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)感知TTI動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)方法[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2017，48（2）：314-321.

[3]肖新清.面向冷鏈物流品質(zhì)感知的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與建模方法[D].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院，2017.

[4]加娜提古麗·阿木提.面向冷鏈物流的大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[J].農(nóng)家參謀，2019，（3）：23.

[5]王寧.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的食品冷鏈物流跟蹤及追溯問(wèn)題分析[J].中外企業(yè)家，2018，（29）：96.

基金項(xiàng)目：揚(yáng)州市科技局2019年市級(jí)計(jì)劃——政策引導(dǎo)計(jì)劃（軟科學(xué)研究）《基于物聯(lián)網(wǎng)的冷鏈物流品質(zhì)感知大數(shù)據(jù)體系建設(shè)》（YZ2019169）

作者簡(jiǎn)介：梁昊（1986—），男，漢族，江蘇揚(yáng)州人，碩士，講師，研究方向：大數(shù)據(jù)技術(shù);房翠（1983—），女，漢族，江蘇射陽(yáng)人，碩士，副教授，研究方向：倉(cāng)儲(chǔ)配送管理。