一种基于北斗与gis的甘蔗溯源系统中间件的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于北斗与GIS的甘蔗溯源系统中间件，是对外提供统一接口、向上连接糖厂数据库和/或移动终端、向下连接溯源系统的中间器件，包括数据采集模块、定位模块、数据格式转换模块和数据分析模块；所述的数据采集模块、定位模块分别与数据格式转换模块的数据输入端相连接，数据格式转换模块的数据输出端与数据分析模块相连接。该甘蔗溯源系统中间件结构简单、使用方便、安全可靠、使用成本低，且可以应用于现有电子溯源系统并可以直接追溯到甘蔗从开始种植起一直到加工生产后进行销售的记录情况。
【专利说明】—种基于北斗与GIS的甘蔗溯源系统中间件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种农作物溯源系统中的应用设备，具体涉及了一种基于北斗与GIS的可以应用到现有的电子溯源系统中并实现对甘蔗从种植到销售进行溯源的器件。
【背景技术】
[0002]电子溯源系统就是利用电子标签精心溯源的系统。电子溯源系统可以实现所有批次产品从原料到成品、从成品到原料100%的双向追溯功能。这个系统最大的特色功能就是数据的安全性，每个人工输入的环节均被软件实时备份。该系统建立后，一旦发生相关事故，监管人员就能够通过该系统判断企业是否存在过失行为，企业内部也可借助该系统查找是哪个环节、哪个步骤出现了问题、责任人是谁，避免了由于资料不全、责任不明等给事故处理带来的困难，使问题得到更快解决。
[0003]北斗卫星导航系统(简称“北斗”)是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务并兼具短报文通信能力。地理信息系统(简称GIS)是一门综合性学科，结合地理学与地图学，已经广泛的应用在不同的领域，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统。
[0004]现有的溯源技术方案一般包括溯源平台和终端设备，溯源平台是由数据库做支撑的系统，保存了食品产销过程的所有信息供联网查询，终端设备用于实时采集生产环节的各种数据信息。由于采集到的原始信息往往与数据库里要求的数据格式不匹配，在入库时需要做繁复的转换工作。且目前的溯源系统一般都将食品的生产厂家视为源头，很少追溯到原材料的生产地甚至是种植地的具体位置，乃至具体的种植人。因此研发一款能够匹配多种数据库且能够提供定位功能的溯源中间件就很有必要了。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对现有技术应用领域的空白和功能不够全面的不足，提供了一种结构简单、使用方便、安全可靠、使用成本低，且可以应用于现有电子溯源系统并可以直接追溯到甘蔗从开始种植起一直到加工生产后进行销售的记录情况的基于北斗与GIS的甘蔗溯源系统中间件。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:
一种基于北斗与GIS的甘蔗溯源系统中间件，是对外提供统一接口、向上连接糖厂数据库和/或移动终端、向下连接溯源系统的中间器件，包括数据采集模块、定位模块、数据格式转换模块和数据分析模块；所述的数据采集模块、定位模块分别与数据格式转换模块的数据输入端相连接，数据格式转换模块的数据输出端与数据分析模块相连接；
所述的数据采集模块为数据采样电路模块，其采集的数据包括糖厂管理员、蔗管员和蔗农分别输入的信息数据，以及传感器获取的气候环境信息数据；
所述的定位模块采用装载有GIS系统并以北斗卫星导航芯片为核心的北斗卫星导航定位模块，接收北斗卫星导航系统传输过来的地理位置信息数据，然后在GIS系统上对采集点所在的地块进行定位和识别；
所述的数据格式转换模块为模数转换电路模块，将数据采集模块和定位模块传输过来的信息数据的数据格式转换为糖厂数据库的标准数据格式后再传输给数据分析模块进行分析处理；
所述的数据分析模块采用兼容手机操作系统的微处理器，其装载有数据分析方法，对数据格式转换模块传输过来的信息数据进行分析处理后，再分别传输给糖厂数据库和移动终端。
[0007]作为本发明的进一步说明，以上所述的数据分析模块的数据分析方法选自描述性分析、线性回归分析、方差分析、主成分分析、典型相关分析、判别分析、聚类分析、Bayes统计分析中的一种或两种以上。
[0008]作为本发明的进一步说明，以上所述的数据采集模块采集的信息数据主要由地块信息和角色信息组成。
[0009]作为本发明的进一步说明，以上所述的地块信息包括农药信息、化肥信息、甘蔗信息、气候信息和位置信息。
[0010]作为本发明的进一步说明，以上所述的角色信息包括糖厂信息、糖厂管理员信息、蔗管员信息和蔗农信息。
[0011 ] 在本发明中，数据采样电路模块、模数转换电路模块的电路设计采用常规设计，只要可以实现数据采样、模数信号转换功能即可。
[0012]本发明中数据采集模块的获取的数据主要以糖厂管理员、蔗管员和蔗农的手工输入为主要来源，还有部分数据如气候数据来自于传感器或数据库的提供。蔗农输入的数据包括常规工作记录和个性工作记录；蔗管员输入的数据除了包括常规工作记录和个性工作记录之外，还需要输入检查蔗农的记录、检查蔗田的记录以及砍运安排记录。糖厂管理员输入的数据除了包括以上所有的记录之外，还需要输入糖厂巡检记录。
[0013]本发明中定位模块的工作具体为:对数据的采集点进行经纬度定位，并与事先划分好的地块区域进行比对，明确采集点所处的位置是属于哪个地块范围内，并在GIS地图上进行标注，同时将位置信息传送到数据格式转换模块进行处理。
[0014]本发明的中间件应用于现有电子溯源系统的具体工作过程如下:
将该中间件嵌入到移动终端(如手机)之中，由蔗农、蔗管员和糖厂管理员随身携带。同时，糖厂首先进行甘蔗的选种和分配地块工作，即是将某个品种的甘蔗分配到某个地块耕种，于是能够落实具体的负责人(蔗农)，上述工作的数据均计入糖厂数据库中。
[0015]蔗农从糖厂领回蔗种并种下地里，每天对自家的蔗田进行劳作时，通过中间件提供的一个界面输入当天的工作记录。该记录包括的内容主要有:是否施用了化肥或农药，其种类、名称、用量如何。蔗农通过另一个界面还可以输入个性化的工作记录，如是否进行了松土、除虫、浇水等工作。同时定位模块会把蔗农所处的蔗田的位置定位出来，并结合原有的地块区域划分信息，识别出当前位置是属于哪个地块。若是第一次操作，蔗农还需输入该地块所种的甘蔗品种、数量等信息；若不是第一次操作，则识别出所属的地块范围后，即可自动显示该地块的甘蔗信息，无需重复输入。
[0016]蔗管员管理的是地块和蔗农，因此蔗管员巡视蔗田时输入的数据除了常规的工作记录和个性化记录以外，还需要输入检查蔗农的相关信息，检查蔗田的相关信息，以及所负责的地块上的甘蔗的砍运信息(主要是砍运时间)。糖厂管理员管理的是蔗管员、地块和蔗农，因此输入的数据除了上述信息之外，还需要输入对整个种植区域和人员的巡检记录。
[0017]输入的原始数据和定位到的位置信息都被传送到数据格式转换模块，转换成数据库标准格式。所述的地块信息和角色信息的数据格式描述如下:
(I)农药信息(名称，品种，用量，使用时间)；
(2 )化肥信息(名称，品种，用量，使用时间)；
(3)甘蔗信息(名称，品种,栽种时间,蔗根年份,砍收时间,运输时间)；
(4)气候信息(温度，湿度，风力，光照)；
(5)位置信息(地块编号，经度，纬度，高度)；
(6)糖厂管理员信息(编号，姓名，所管蔗管员)；
(7)蔗管员信息(编号，姓名，所管蔗农)；
(8)蔗农信息(编号，姓名，所种地块)；
(9)砍收信息(砍运证编号，砍收人，砍运证发放时间)；
(10)运输信息(车辆编号，司机，运输时间)。
[0018]在中间件安装之前即根据系统的需求手工设定好数据分析模块中应该使用的几种数据分析方法。当上述数据经过格式转换后，即连同这几种分析方法一道被传送到糖厂数据库系统或移动终端上，供上层系统使用。
[0019]当甘蔗成熟后，糖厂会安排砍运工作。具体包括砍运证的发放，砍收时间、运输时间的安排，车辆和司机的安排等。同时根据平时收到的地块信息生成相应的RFID标签，标签中包括的信息有:地块编号，地块位置，蔗管员，蔗农，甘蔗品种，砍收时间、运输时间等。并将标签按地块发放到每位负责砍收的蔗农手里。
[0020]蔗农根据糖厂安排的时间进行砍收，将甘蔗捆扎后贴上(或绑上)RFID标签。到了运输时间由糖厂派车将甘蔗运至糖厂。整个砍收过程都有蔗管员进行监督检查，且通过中间件向糖厂发送过程数据。
[0021]甘蔗运输到糖厂后，即进入分类车间，按RFID标签对甘蔗进行分类处理。分类后的甘蔗即进入生产车间，生产成食用糖。食用糖随即进入包装车间，打包成袋，并在包装袋上打上一维码或二维码标签(或将RFID标签放入袋中)。此时的标签包含了从甘鹿选种到食用糖打包的整个过程的关键信息，通过这些关键信息可以对食用糖进行溯源，从种植到制糖的每个步骤细节均能被获取到。
[0022]本发明的优点:
1.该甘蔗溯源系统中间件结构简单、使用方便、安全可靠、使用成本低，且可以应用于现有电子溯源系统并可以直接追溯到甘蔗从开始种植起一直到加工生产后进行销售的记录情况。
[0023]2.对外提供了统一的接口，向下可以连接不同溯源系统，向上可以连接不同糖厂数据库系统，以及不同操作平台的移动终端，适用范围广。
[0024]3.使用北斗卫星导航和GIS定位功能，将甘蔗产地细化到具体某一地块，能够追溯到种植该甘蔗的蔗农，及其使用的种植方法、化肥等等细节，溯源更加彻底和细致。
[0025]4.数据格式转换功能将不同的数据转换成数据库需要的格式，可以满足不同类型异构数据库的需要。
[0026]5.数据分析模块提供多种分析方法，可以根据具体应用需要个性化定制数据分析功能，满足不同应用目的的系统使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是本发明的结构框架示意图。
[0028]图2是本发明在应用后的食用糖溯源流程图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0030]实施例1:
一种基于北斗与GIS的甘蔗溯源系统中间件，是对外提供统一接口、向上连接糖厂数据库和/或移动终端、向下连接溯源系统的中间器件，包括数据采集模块、定位模块、数据格式转换模块和数据分析模块；所述的数据采集模块、定位模块分别与数据格式转换模块的数据输入端相连接，数据格式转换模块的数据输出端与数据分析模块相连接；
所述的数据采集模块为数据采样电路模块，其采集的数据包括糖厂管理员、蔗管员和蔗农分别输入的信息数据，以及传感器获取的气候环境信息数据；
所述的定位模块采用装载有GIS系统并以北斗卫星导航芯片为核心的北斗卫星导航定位模块，接收北斗卫星导航系统传输过来的地理位置信息数据，然后在GIS系统上对采集点所在的地块进行定位和识别；
所述的数据格式转换模块为模数转换电路模块，将数据采集模块和定位模块传输过来的信息数据的数据格式转换为糖厂数据库的标准数据格式后再传输给数据分析模块进行分析处理；
所述的数据分析模块采用兼容手机操作系统的微处理器，其装载有数据分析方法，对数据格式转换模块传输过来的信息数据进行分析处理后，再分别传输给糖厂数据库和移动终端。
[0031]所述的数据分析模块的数据分析方法根据实际需要选自描述性分析、线性回归分析、方差分析、主成分分析、典型相关分析、判别分析、聚类分析、Bayes统计分析中的一种或两种以上。
[0032]实施例2:
一种基于北斗与GIS的甘蔗溯源系统中间件，是对外提供统一接口、向上连接糖厂数据库和/或移动终端、向下连接溯源系统的中间器件，其特征在于:包括数据采集模块、定位模块、数据格式转换模块和数据分析模块；所述的数据采集模块、定位模块分别与数据格式转换模块的数据输入端相连接，数据格式转换模块的数据输出端与数据分析模块相连接;
所述的数据采集模块为数据采样电路模块，其采集的数据包括糖厂管理员、蔗管员和蔗农分别输入的信息数据，以及传感器获取的气候环境信息数据；
所述的定位模块采用装载有GIS系统并以北斗卫星导航芯片为核心的北斗卫星导航定位模块，接收北斗卫星导航系统传输过来的地理位置信息数据，然后在GIS系统上对采集点所在的地块进行定位和识别；
所述的数据格式转换模块为模数转换电路模块，将数据采集模块和定位模块传输过来的信息数据的数据格式转换为糖厂数据库的标准数据格式后再传输给数据分析模块进行分析处理；
所述的数据分析模块采用兼容手机操作系统的微处理器，其装载有数据分析方法，对数据格式转换模块传输过来的信息数据进行分析处理后，再分别传输给糖厂数据库和移动终端。
[0033]上述的数据采集模块采集的信息数据主要由地块信息和角色信息组成。所述的地块信息包括农药信息、化肥信息、甘蔗信息、气候信息和位置信息。所述的角色信息包括糖厂信息、糖厂管理员信息、蔗管员信息和蔗农信息。
【权利要求】
1.一种基于北斗与Gis的甘蔗溯源系统中间件，是对外提供统一接口、向上连接糖厂数据库和/或移动终端、向下连接溯源系统的中间器件，其特征在于:包括数据采集模块、定位模块、数据格式转换模块和数据分析模块；所述的数据采集模块、定位模块分别与数据格式转换模块的数据输入端相连接，数据格式转换模块的数据输出端与数据分析模块相连接; 所述的数据采集模块为数据采样电路模块，其采集的数据包括糖厂管理员、蔗管员和蔗农分别输入的信息数据，以及传感器获取的气候环境信息数据； 所述的定位模块采用装载有GIS系统并以北斗卫星导航芯片为核心的北斗卫星导航定位模块，接收北斗卫星导航系统传输过来的地理位置信息数据，然后在GIS系统上对采集点所在的地块进行定位和识别； 所述的数据格式转换模块为模数转换电路模块，将数据采集模块和定位模块传输过来的信息数据的数据格式转换为糖厂数据库的标准数据格式后再传输给数据分析模块进行分析处理； 所述的数据分析模块采用兼容手机操作系统的微处理器，其装载有数据分析方法，对数据格式转换模块传输过来的信息数据进行分析处理后，再分别传输给糖厂数据库和移动终端。
2.根据权利要求1所述的基于北斗与GIS的甘蔗溯源系统中间件，其特征在于:所述的数据分析模块的数据分析方法选自描述性分析、线性回归分析、方差分析、主成分分析、典型相关分析、判别分析、聚类分析、Bayes统计分析中的一种或两种以上。
3.根据权利要求1或2所述的基于北斗与GIS的甘蔗溯源系统中间件，其特征在于:所述的数据采集模块采集的信息数据主要由地块信息和角色信息组成。
4.根据权利要求3所述的基于北斗与GIS的甘蔗溯源系统中间件，其特征在于:所述的地块信息包括农药信息、化肥信息、甘蔗信息、气候信息和位置信息。
5.根据权利要求3所述的基于北斗与GIS的甘蔗溯源系统中间件，其特征在于:所述的角色信息包括糖厂信息、糖厂管理员信息、蔗管员信息和蔗农信息。
【文档编号】G06Q30/00GK103530807SQ201310475563
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月13日 优先权日:2013年10月13日
【发明者】林兴志, 潘翔, 王志虎, 韦雪玲 申请人:林兴志, 广西卡西亚科技有限公司, 广西感知物联网生产力促进中心