食用菌冷链物流监测系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线传感器网络技术领域，尤其涉及一种食用菌冷链物流监测系统及方法。
【背景技术】
[0002]食用菌含有丰富的蛋白质、维生素、矿物质，具有很高的营养价值，但在物流过程中，各种环境因素及储运时间引起品质下降或褐变腐烂，造成严重的营养流失和经济损失。冷链技术，通过温度控制，并耦合其他保鲜贮藏技术，调节物流环境，使食用菌全程处于适宜的贮藏环境，可以最大程度地减少由微生物和细菌引起的褐变，保证产品品质和质量安全，减少损耗并防止环境污染，已经成为食用菌等生鲜农产品物流主要形式和发展方向。
[0003]实现冷链物流实时监测与质量安全既是食品安全监管要求，也是冷链物流技术发展的要求。但食用菌冷链物流系统环境成分复杂，需要监测的环境参数较多，具有较强的温度、湿度、气体及振动等多源親合特征，导致单纯应用传统的无线传感器网络(WirelessSensor Networks，简称WSN)、无线射频技术(Rad1 Frequency Identif icat1n，简称RFID)、时间温度指示器(Time temperature indicator，简称TTI)等技术难以满足冷链物流监测的高粒度要求。而且，由于传感器布局等问题，传感器返回的数据存在复杂度高、准确性低和模糊度高等问题，同时存在传感器网络中节点能量受限、计算能力受限的问题。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种食用菌冷链物流监测系统及方法，满足食用菌冷链物流的高粒度要求，同时提高了预警的准确性。
[0005]第一方面，本发明提供一种食用菌冷链物流监测系统，包括:多个传感器、处理器、数据传输模块及服务器;所述传感器、处理器、数据传输模块及服务器依次相连；
[0006]所述传感器，用于采集食用菌冷链的物流参数信息，并将所述物流参数信息发送所述处理器；
[0007]所述处理器，用于对所述物流参数信息进行融合处理，并将融合后的物流参数信息发送服务器；
[0008]所述服务器，用于在所述融合后的物流参数信息超过预设范围时发出预警信号；
[0009]其中，所述物流参数信息包括:温度信息、湿度信息及气体浓度信息。
[0010]优选地，所述传感器包括:温度传感器、湿度传感器及气体浓度传感器；
[0011]所述温度传感器，用于采集食用菌冷链各部分的温度信息；
[0012]所述湿度传感器，用于采集食用菌冷链各部分的湿度信息；
[0013]所述气体浓度传感器，用于采集食用菌冷链各部分的氧气及二氧化碳浓度信息。
[0014]优选地，所述处理器，还用于对所述物流参数信息进行去冗余和压缩处理。
[0015]优选地，所述处理器，还用于对去冗余和压缩后的物流参数信息进行融合处理。
[0016]优选地，所述服务器，还用于根据所述融合后的物流参数信息建立耦合模型，并根据所述耦合构型确定食用菌的品质。
[0017]第二方面，本发明提供一种食用菌冷链物流监测方法，包括:
[0018]采集食用菌冷链的物流参数信息；
[0019]对所述物流参数信息进行融合处理；
[0020]在所述融合后的物流参数信息超过预设范围时发出预警信号。
[0021 ] 优选地，在所述对所述物流参数信息进行融合处理之前，所述方法还包括:
[0022]对所述物流参数信息进行去冗余及压缩处理；
[0023]所述对所述物流参数信息进行融合处理，包括:
[0024]对去冗余压缩后的物流参数信息进行融合处理。
[0025]优选地，所述对所述物流参数信息进行去冗余及压缩处理，包括:
[0026]根据所述物流参数信息的不确定度，分析所述物流参数信息的冗余数据；
[0027]去除所述冗余数据，并将去冗余后的物流参数信息进行压缩处理。
[0028]优选地，所述对去冗余压缩后的物流参数信息进行融合处理，包括:
[0029]根据系统状态函数及量测函数对所述冗余压缩后的物流参数信息进行T次时间递推迭代处理，T为大于等于2的整数；
[0030]将经过时间递推迭代处理的物流参数信息进行归一化处理，以得到融合后的物流参数信息。
[0031]优选地，所述方法还包括:
[0032]根据所述融合后的物流参数信息建立耦合模型，并根据所述耦合构型确定食用菌的品质。
[0033]由上述技术方案可知，本发明的食用菌冷链物流监测系统及方法，通过采集食用菌冷链的物流参数信息；对所述物流参数信息进行融合处理;在所述融合后的物流参数信息超过预设范围时发出预警信号。由此，可满足食用菌冷链物流的高粒度要求，同时提高了预警的准确性。
【附图说明】
[0034]图1为本发明一实施例提供的食用菌冷链物流监测系统的结构示意图；
[0035]图2为本发明另一实施例提供的食用菌冷链物流监测系统的结构示意图；
[0036]图3为本发明一实施例提供的食用菌冷链物流监测方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0037]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本发明保护的范围。
[0038]图1示出了本发明一实施例提供的食用菌冷链物流监测系统，如图1所述，本实施例的食用菌冷链物流监测系统，包括:多个传感器11、处理器12、数据传输模块13和服务器14ο
[0039]所述传感器11、处理器12、数据传输模块13及服务器14依次相连；
[0040]所述传感器11，用于采集食用菌冷链的物流参数信息，并将所述物流参数信息发送所述处理器12;
[0041]所述处理器12，用于对所述物流参数信息进行融合处理，并将融合后的物流参数信息发送服务器14;
[0042]所述服务器14，用于在所述融合后的物流参数信息超过预设范围时发出预警信号；
[0043]其中，所述物流参数信息包括:温度信息、湿度信息及气体浓度信息。
[0044]在实际应用时，上述的处理器12将物流参数信息进行融合处理后，通过上述的数据传输模块13将融合后的物流参数信息发送服务器14。
[0045]上述的传感器11包括:温度传感器、湿度传感器及气体浓度传感器;气体浓度传感器又可包括:氧气浓度传感器和二氧化碳浓度传感器。
[0046]其中，温度传感器，用于采集食用菌冷链各部分的温度信息；
[0047]湿度传感器，用于采集食用菌冷链各部分的湿度信息；
[0048]氧气浓度传感器，用于采集食用菌冷链各部分的氧气浓度信息；
[0049]二氧化碳气体浓度传感器，用于采集食用菌冷链各部分的二氧化碳浓度信息。
[0050]在处理器12接收到由各传感器11采集的食用菌冷链各部分的物流参数信息后，要先将物流参数信息进行去冗余和压缩处理。再将去冗余和压缩后的物流参数信息进行融合处理，将融合后的物流参数信息发送服务器14。
[0051]具体来说，上述的温度传感、湿度传感器及气体浓度传感器设置于食用菌冷链的各部分，用于实时采集冷链各部分的物流参数信息。在处理器11接收到采集的物流参数信息后，首先根据物流参数信息的不确定度来确定物流参数信息的冗余数据。
[0052]举例来说，上述的物流参数信息的不确定度可以下述公式确定:
[0053]U = -log p;其中，p为传感信号的不确定概率。
[0054]根据上述的公式确定物流参数信息中的冗余数据，冗余数据包括重复及突变数据，将这部分冗余数据去除后进行数据压缩。由此，可降低数据传输频率并节省节点能耗，从而延长传感器11的寿命。
[0055]上述的处理器12在将物流参数信息进行去冗余及压缩处理后还要将去冗余和压缩后的物流参数信息进行融合处理。
[0056]具体来说，可根据系统状态函数及量测函数对冗余压缩后的物流参数信息进行T次时间递推迭代处理，T为大于等于2的整数;再将经过时间递推迭代处理的物流参数信息进行归一化处理，以得到融合后的物流参数信息。
[0057]举例来说，系统状态函数可为:
[0058]xk+i = f (xk) +wk;其中，xk为第k次获取的物流参数信息，wk为系统噪声；
[0059]量测函数可为:
[0060]zk+i = h(xk+i)+vk+i;其中，zk+i为第k+Ι次融合后的物流参数信息，vk+i为量测噪声。
[0061]本实施例的处理器12将上述的融合处理后将物流参数信息通过数据传输模块13发送给服务器14。在实际应用时，本实施例的数据传输模块可为GPRS模块。
[0062]服务器14可根据接收的融合物流参数信息进行状态预警。具体地，在融合后的物流参数信息超过预设范围时发出预警信号。