茶葉物聯網系統的設計與實現

楊家蓉，鄧昌全

（眉山職業技術學院，四川眉山 620010）

在茶葉生產科學化的今天，技術融入、標準化生產是當前茶葉產業發展的重要方向和趨勢，而物聯網系統正是在這一背景下，能夠被合理應用與茶葉生產的整個環節之中。尤其是通過發揮物聯網技術的科學性和智能化，從而實現茶葉產業的科學生產。

1 物聯網技術的特點及內涵認知

在信息時代的今天，物聯網技術是其中極為重要的組成部分，也是有力踐行信息化建設的關鍵訴求。物聯網技術（Internet of things），簡稱為IOT，就是物與物充分相連的互聯網系統。

1.1 物聯網技術的內涵

物聯網技術中主要講述了兩個層面的含義，一方面，物聯網技術的核心和前提是互聯網技術，本技術是依托于互聯網技術的延伸與延展。另一方面，在整個物聯網技術中，其使用具體的客戶端實現了所有物品之間的信息交換與即時通信。可以說，物聯網技術是一種基于智能感知技術和信息識別技術乃至科學計算等多種通信技術，通過系統化整合，從而使其能夠廣泛應用于整個網絡技術的融合與應用之中，所以物聯網技術也是整個信息技術成熟發展的全新展現，其不僅僅是物聯網技術應用的拓展，同時也是一種創新。

1.2 物聯網技術的基本應用模式

第一種是智能控制。物聯網技術本身是基于智能網絡和云計算技術，該技術依據傳感器網絡從而來對獲取的數據進行具體決策，從而控制和反饋控制的對象。第二種是智能標簽，通過使用二維碼和RFID等多種技術為監控對象添加相應標簽，在該標簽中添加具體的擴展信息，從而實現整個物聯網技術的有效應用。

1.3 物聯網技術的應用步驟

在合理利用物聯網技術時，其步驟主要為：首先，標識具體的物質屬性，并且從靜態和動態兩個角度來標識，在靜態屬性中，其可以直接轉化為存儲標簽，通過傳感器實時探測標識物體的動態屬性。其次，要結合具體的識別設備來對整個識別屬性進行及時讀取，并且在該過程中將信息轉化為具體的網絡數據傳輸格式。最后，將信息結合網絡途徑傳輸到信息處理機制之中，并且完成數據計算。

2 茶葉物聯網系統的設計與實現機制

2.1 茶葉物聯網系統的整體構架

在該系統建設過程中，其整體包含感知層和數據傳輸層和應用層。感知層中，主要包含環境參數傳感器和視頻采集設備等。以視頻采集設備為例，其功能旨在采集視頻信息數據和壓縮，以及具體的傳輸。在數據傳輸層中，最重要的就是其傳感網和數據傳輸系統。而在應用層中，其通過設置具體的參數，進而對茶葉生產的各個環節實施有效把控，尤其是在茶葉種植生產過程中，其能夠對茶葉原料和茶葉產品加工等等實現即時監控。

2.2 茶葉物聯網系統的設計與實現

利用物聯網對茶葉生產的具體環境狀況進行實時監控。一是對茶葉種植土壤的濕度、溫度和光照等進行監控，確保茶葉品質。二是在這一過程中，通過使用物聯網技術來構建相應的數據信息庫，從而有效推動茶葉生產種植的各個流程管理。傳感器作為環境監測的主要設備。常見的JZH型傳感器是整個環境監測過程的主體，該傳感器中通過安置光敏原件，從而將各種數據及時傳遞。使用電磁閥則能夠對物聯網系統中的土壤水分和茶葉需水量等等進行分析，其不僅能夠對茶園進行有效灌溉，同時也能有效把控茶葉種植的整體過程。物聯網系統也能夠被廣泛應用于茶葉的生產與銷售活動中。在生產加工環節，可對各種等級的茶青進行合理的等級分類。利用RFID對整個茶葉進行數據編號和具體對應。而在包裝過程中，利用物聯網來對茶葉產品的數量和生產、包裝的各項細節融入其中。而在具體的物流運輸和營銷管理過程中，也可以通過具體的物聯網平臺來實現細致而全面的管理，從而實現整個茶葉生產與銷售的科技化。

對于茶葉產品來說，良好的溯源機制能夠增加消費透明度的同時，對茶葉產品品質進行有效監管，這也是茶葉物聯網系統設計體系的重要內容。一是充分采集溯源信息，其中包含茶樹的所有信息、茶葉的存儲信息乃至物流運輸等等諸多內容。二是結合信息的內容進行分類編碼，并且將各種信息充分融入其中，確保消費者能夠結合二維碼掃描等查詢到最全面的茶葉產品信息。三是利用好RFID標簽和二維碼，通過設置QR二維碼將各種信息錄入其中。

3 茶葉物聯網系統應用現狀及問題分析

結合物聯網技術的具體特點和應用狀況看，如果我們能夠構建系統化的茶葉物聯網系統，其勢必能夠有力推動茶葉產業的轉型發展。

3.1 茶葉物聯網系統應用現狀分析

結合當前茶葉物聯網系統建設應用的具體狀況看，其中主要包含視頻監控、生產環境監測、儲藏環境監測和質量溯源等多個系統，通過構建該系統其目的旨在利用視頻監控來實現茶葉種植、生產等多個過程的有效把控與了解，通過及時使用環境監測系統從而對茶葉生長的環境狀況進行及時預警了解，而通過構建質量溯源系統，則實現茶葉生產從種植到銷售的全流程管理。當然生產過程的及時、透明，加上產品質量的可追溯，有效提升了整個茶葉產業的經營水平和科學化能力。

所以，在有效建設和應用茶葉物聯網系統之后，可以使得茶葉產品的消費者能夠通過智能終端和網絡即時查詢茶葉生產、運輸、儲存等一系列全過程。對于茶葉產業的生產者來說，也可以通過環境監測系統，即時了解茶葉生產過程中其具體的風速和風向，乃至空氣的濕潤度等等，從而對整個茶葉產品的生產種植過程進行有效管理。在產品追溯系統中，通過使用RFID技術和掃描二維碼等方式，從而實現茶葉產業發展的各個環節管理。

對于茶葉企業來說，在系統化應用物聯網系統之后，其整個經營管理過程實現了本質化變化，具體而言：通過對茶葉生產的各個環節設置視頻監控體系，變革了傳統的手工記錄信息這一方式，有效減少了傳統的手工抄錄信息這一誤差，進而確保用科學數據來對每一過程進行有效把控。當然產品信息的溯源系統的建設與應用，也使得消費者能夠對整個茶葉生產的各個環節都形成系統化認知，提升了消費透明度，這與當前整個食品安全的大環境之間有著高度一致性。尤其是在茶葉產品國際化貿易過程中，茶葉產品的品質把控也至關重要。

3.2 茶葉物聯網系統應用問題分析

將物聯網技術具體應用與茶葉產業之中，其無疑是現代農業成熟發展的“創新之舉”。但是，就目前該系統應用建設的實際狀況看，其中仍然存在相應問題，其主要有：從溯源的標準性看其存在問題，當前在該系統建設過程中，其需要有大量數據作支撐。無論是獲取傳感器信息數據，監測傳輸數據，乃至整個平臺應用和人際交互接口等諸多方面看，由于我國當前尚未能形成統一的國家標準，從而限制了整個數據的規模化和標準化應用。

而從終端問題看，其除了需要具備整個茶葉物聯網平臺的基礎功能外，還必須將信息傳感器功能和網絡數據接入等諸多功能融入整個系統之中，但是就目前該系統的具體應用要求看，多數終端無法滿足多樣性應用需要，特別是整個物聯網終端的生產成本過高，限制了該系統的廣泛推廣。此外，在信息共享方面仍然存在問題，該系統應用是一項涉及面極其廣泛的過程，其中所需要采集、收納的信息內容極為多樣，而在信息傳遞與共享，乃至數據分析時，如何對多樣信息進行有效整合，就成為該系統建設的突出難點。最后，對于茶葉物聯網系統來說，其中包含多種信息的廣泛采集和數據應用，所以信息傳輸的通達性和安全性至關重要。

4 結語

合理使用物聯網系統能夠對茶葉生產過程中農藥的應用情況以及土壤中有害物質含量情況形成精準認知，確保茶葉產品的健康安全。使用物聯網系統實際上也有效解決了傳統的茶葉產品運輸、儲存和銷售等多個環節中，無法及時了解茶葉產品品質及具體狀況等多項問題。

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