收藏本站
《中国农业大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

面向冷链物流品质感知的物联网数据采集与建模方法

肖新清  
【摘要】:冷链物流品质感知技术是确保食品质量安全的重要手段,当前冷链物流实际过程中的环境参数的多源耦合性、品质参数的多样性及供应链的信息不对称性等特性阻碍了冷链物流品质感知技术的发展应用及其推广。本研究针对冷链物流品质感知的以上三个主要特性出发,紧密围绕冷链物流"感知数据集、耦合品质集、动态数据追溯集"三个核心品质感知关键,以植物源性的鲜食葡萄以及动物源性的水产品为研究实例,设计和研发了冷链物流品质感知的物联网软硬件,构建了冷链物流的压缩感知数据采集方法、温度品质耦合建模方法以及可追溯建模方法,并以QR溯源条码为载体,有效集成并展示了冷链物流品质感知过程的关键质量安全信息,形成了冷链物流品质感知的物联网溯源模式,最终构建形成了一套系统化面向冷链物流品质感知的物联网数据采集与建模方法,实现了冷链物流过程的安全性、透明性及其可追溯性。本研究的主要贡献如下:(1)明确了冷链物流具体业务流程、网链结构及其特征情况,对冷链物流流程结构及其物联网数据采集与建模进行了形式的定义与分析,并设计与构建了冷链物流过程中的流程结构及其物联网数据采集与建模形式化模型,为本文后续的详细研究开展提供清晰分明的关系脉络。(2)研发了冷链物流品质感知的物联网数据采集的无线传感器节点、由协调器和ARM模块所组成的物联网汇聚节点的硬件和软件,其性能测试表明,物联网节点能够准确反映其冷链环境关键参数的波动变化情况,当发射功率在1dBm时,物联网节点的有效通信距离在30m左右,且具有相对稳定的RSSI值以及相对低的工作功耗,能够满足冷链范围内的数据采集需求。(3)分析了压缩感知数据采集方法,构建了基于双正交小波变换的稀疏变换矩阵的冷链物流感知数据稀疏压缩采样模型、冷链物流稀疏压缩采样感知数据重构模型以及冷链物流压缩感知的重构性能评价模型,并以鲜食葡萄、冷冻罗非鱼冷链实际对方法进行了验证。压缩感知数据采集方法能够实现冷链物流环境感知数据的稀疏压缩采样、传输与重构,并以少量的数据传输量以及最少无线传输时间,提高其信息传输效率,其数据压缩率为76.30%,传输时间约为185.97 ms,物联网汇聚节点平均功耗约为2989.52mW。(4)系统分析了食品冷链物流的温度品质变化特性,基于相关性分析和品质动力学模型方法,构建了冷链物流品质感知过程中的温度品质耦合货架期预测模型,并通过实证分析构建了鲜食葡萄的硬度、失水率以及冷冻罗非鱼的细菌总数、TVB-N等关键品质参数作为为其各自冷链过程的温度品质耦合预测模型,预测效率良好。(5)系统分析了冷物流品质感知的可追溯跟踪过程控制图及其异常状态的判断准则、溯源条形码的分类及QR溯源条码的编码方法等,构建了冷链物流品质感知可追溯跟踪与溯源模型,有效实现了对冷链物流品质感知过程的质量安全信息跟踪与逆向追溯,形成了冷链物流品质感知的物联网溯源模式,并进行了实证分析。
【关键词】:冷链物流 压缩感知 物联网 数据采集 数据建模
【学位授予单位】:中国农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP391.44;TN929.5;TS205.7
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-11
  • 第一章 绪论11-25
  • 1.1 问题的提出11-12
  • 1.2 国内外研究现状12-21
  • 1.3 研究目标和内容21-22
  • 1.4 技术路线22-24
  • 1.5 研究特色与创新24-25
  • 第二章 面向冷链物流品质感知的物联网数据形式化模型25-39
  • 2.1 研究范畴的界定25-26
  • 2.2 冷链物流的流程结构分析26-31
  • 2.3 冷链物流品质感知物联网数据形式化分析31-35
  • 2.4 冷链物流品质感知物联网数据形式化模型35-38
  • 2.5 本章小结38-39
  • 第三章 面向冷链物流品质感知的物联网软硬件设计与实现39-55
  • 3.1 物联网数据采集总体设计39-41
  • 3.2 物联网数据采集硬件设计41-42
  • 3.3 物联网数据采集软件设计42-46
  • 3.4 物联网节点的性能测试46-54
  • 3.5 本章小结54-55
  • 第四章 面向冷链物流的压缩感知数据采集方法55-73
  • 4.1 压缩感知数据采集方法分析55-59
  • 4.2 压缩感知数据采集模型构建59-62
  • 4.3 压缩感知数据采集模型实证分析62-71
  • 4.4 本章小结71-73
  • 第五章 面向冷链物流的温度品质耦合建模方法73-95
  • 5.1 冷链物流条件下的品质衰变分析73-75
  • 5.2 冷链物流温度品质耦合模型构建75-78
  • 5.3 冷链物流的温度品质耦合模型实证分析78-93
  • 5.4 本章小结93-95
  • 第六章 面向冷链物流品质感知的可追溯建模方法95-111
  • 6.1 冷链物流品质感知的可追溯分析95-101
  • 6.2 冷链物流品质感知的可追溯模型构建101-104
  • 6.3 冷链物流品质感知的可追溯模型实证分析104-109
  • 6.4 本章小结109-111
  • 第七章 结论与展望111-113
  • 7.1 主要研究结论111-112
  • 7.2 研究展望112-113
  • 参考文献113-126
  • 致谢126-127
  • 作者简介127-128

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 项冬冬;孙士清;;产品缺陷数不可被精确观测过程的加权似然比控制图[J];统计与信息论坛;2017年02期
2 张志强;程伟;谢亚力;彭素敏;;不同贮藏条件对宰后羊肉品质的影响[J];肉类工业;2016年09期
3 程丽林;范志强;张长峰;王国利;;我国农产品冷链物流标准体系构建的思考[J];物流工程与管理;2016年07期
4 汤东业;;利用手机二维码拓展地理课程资源[J];中学地理教学参考;2016年13期
5 李升升;靳义超;;包装对冷鲜牛肉冷藏保鲜效果的影响[J];家畜生态学报;2016年05期
6 周海霞;;国外农产品冷链物流一体化经验及借鉴[J];世界农业;2016年05期
7 孙晓云;李学工;;我国农产品冷链物流标准现状与发展建议[J];中国果菜;2015年12期
8 王志华;王文辉;佟伟;姜修成;贾晓辉;杜艳民;;不同采收期对红香酥梨冷藏后货架期果实品质的影响[J];保鲜与加工;2015年06期
9 冯航;勒系意;;不同品种草莓的品质测定[J];陕西农业科学;2015年09期
10 欧阳芳;徐志宏;;国外冷链物流的转型分析与借鉴[J];对外经贸实务;2015年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王球玲;高产过程中等级质量控制图的研究[D];广州大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 李兰婷;段黄金;张琦;张蒙蒙;;贮藏方式对‘新梨7号’‘库尔勒香梨’品质的影响[J];北方果树;2017年04期
2 杨晓龙;王文辉;王志华;王阳;佟伟;孙平平;;五种秋子梨果实采后品质变化及生理差异研究[J];保鲜与加工;2017年03期
3 马纪兵;张丽;包高良;牛珺;魏晋梅;余群力;孙宝忠;;包装方式对冷藏过程中牦牛肉蛋白质生化特性的影响[J];食品与发酵工业;2017年05期
4 李竹林;姚馨雨;王百朵;吴昊昕;;基于B/S的冷链物流冷库温湿度采集与控制系统研究[J];现代电子技术;2017年08期
5 何霞;陈健勇;;冷链物流的节能降耗问题研究[J];食品工业;2016年11期
6 夏晶;黄凯;;基于BP神经网络西北地区冷链物流中心选址模型[J];重庆交通大学学报(社会科学版);2016年05期
7 周海霞;;国外农产品冷链物流一体化经验及借鉴[J];世界农业;2016年05期
8 李竹林;姚馨雨;罗鹏;张浩;;基于冷链物流的气调库信息管理系统的设计与实现[J];电子设计工程;2016年09期
9 王富河;赵莲花;金桂敏;黄斌;胡功鑫;马尚;王佳佳;;红香酥梨在豫南地区的引种栽培技术研究[J];安徽农业科学;2016年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 周海亮;变抽样区间累积和控制图参数选取方法研究[D];北京理工大学;2015年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐泽玮;;国外农产品冷链物流行业的发展经验及对中国的启示[J];安徽农学通报;2015年22期
2 董鹏;;冷链物流行业的困局与走向[J];制冷;2015年03期
3 欧阳芳;徐志宏;;国外冷链物流的转型分析与借鉴[J];对外经贸实务;2015年08期
4 李升升;靳义超;谢鹏;;包装材料阻隔性对牛肉冷藏保鲜效果的影响[J];食品工业科技;2015年15期
5 吴传淑;;中美农产品冷链物流对比[J];世界农业;2015年07期
6 曾玉英;;日本农产品物流发展模式分析及借鉴[J];农业经济;2015年04期
7 张传会;张晓东;王爱国;;美国农产品冷链物流的现状与分析[J];中国果菜;2015年04期
8 张泓;朱蕾;王竹天;张俭波;;食品接触用涂料相关标准清理研究[J];中国食品卫生杂志;2015年01期
9 周路;;中国与加拿大两国农产品冷链物流的比较分析[J];对外经贸实务;2015年01期
10 刘雪梅;孟宪军;李斌;张琦;李丽;;不同解冻方法对速冻草莓品质的影响[J];食品科学;2014年22期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 易静薇;张春颖;王栋;李娜;王福清;;我国冷藏药品冷链物流的现状及问题研究[J];物流科技;2009年08期
2 张彦民;韩文凤;邱泼;;我国农产品冷链物流的发展现状[J];农产品加工(创新版);2009年08期
3 谭兆涛;;浅述我国冷链物流的现状与提升[J];肉类工业;2010年03期
4 孙红霞;;河南省农产品冷链物流发展现状分析[J];粮食流通技术;2011年03期
5 庾莉萍;;加快发展我国冷链物流的探讨[J];江西食品工业;2012年01期
6 周家华;常虹;赵毅;李延云;;中国果蔬冷链物流的发展现状及建议[J];食品工业科技;2012年06期
7 师绘敏;;我国医药冷链物流发展中存在的问题及对策研究[J];中国医药指南;2012年19期
8 高贵侠;李学工;;我国医药冷链物流发展问题分析及建议[J];物流技术与应用;2013年10期
9 ;2013年度中国冷链物流50强企业测评活动测评结果发布[J];中国食品;2013年24期
10 ;2013年度中国冷链物流50强企业名单[J];中国食品;2013年24期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵苏;;农产品冷链物流发展政策措施研究[A];商品学发展与教育高级论坛暨中国商品学会第十二届学术研讨会论文集[C];2009年
2 匡敏;;我国冷链物流发展思路[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
3 范学谦;;试析我国冷链物流存在问题与对策[A];第五届中国中部商业经济论坛论文集[C];2011年
4 周然;;我国水果冷链物流现状与对策[A];第六届全国食品冷藏链大会论文集[C];2008年
5 杨松夏;陆华忠;吕恩利;郭嘉明;许锦锋;;探析我国果蔬冷链物流发展对策[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
6 林朝朋;许晓春;刘广海;;李子冷链物流品质安全与管理研究[A];第八届全国食品冷藏链大会论文集[C];2012年
7 牛雅娟;;中国医药冷链物流研究综述[A];中国商品学会第十五届学术论坛论文集[C];2013年
8 章镛初;;我国冷链物流行业发展的分析与展望[A];上海市制冷学会2011年学术年会论文集[C];2011年
9 谭凯峰;张晓东;王佼;;我国铁路冷链物流发展探讨[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
10 李学工;;我国农产品冷链物流发展现状及其趋势[A];“商业改革与创新发展”学术研讨会暨“衡水老白干杯”征文颁奖活动论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 谢慧敏实习生 刘艳美 通讯员 石建跃;组建华中最大冷链物流企业[N];湖北日报;2007年
2 庄翔;冷链物流发展中存在的几个问题[N];现代物流报;2006年
3 本报记者 阎密;冷链物流 方兴未艾[N];国际商报;2007年
4 栾国鍌;农村冷链物流市场缘何乏人问津?[N];国际商报;2007年
5 本报记者 栾国鍌;荣庆携巨资谋霸冷链物流[N];国际商报;2007年
6 王乐民;我国药品冷链物流发展滞后[N];健康报;2007年
7 薇薇;冷链物流需要完整体系[N];医药经济报;2008年
8 吴清;我国冷链物流标准蹒跚起步[N];现代物流报;2008年
9 杨紫;冷链物流不再“冷”[N];现代物流报;2008年
10 赵剑峰张哲;麦当劳冷链物流的启示[N];现代物流报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 肖新清;面向冷链物流品质感知的物联网数据采集与建模方法[D];中国农业大学;2017年
2 鲍长生;冷链物流运营管理研究[D];同济大学;2007年
3 方凯;我国农产品冷链物流的发展问题研究[D];华中农业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周燕;冷链物流质量控制研究[D];兰州理工大学;2009年
2 刘涛;药品冷链物流系统安全性评价[D];大连海事大学;2011年
3 孙小婷;中国冷链物流模式选择与发展对策研究[D];东北农业大学;2011年
4 张晓华;江西省铁路冷链物流发展战略研究[D];华东交通大学;2011年
5 喻庆芳;生鲜农产品国际冷链物流网络节点选址优化与风险评价研究[D];昆明理工大学;2015年
6 谷励;长春市果蔬冷链物流配送路径优化研究[D];吉林大学;2014年
7 宋洁;基于供应链管理的RFID技术在冷链物流中的应用研究[D];大连交通大学;2015年
8 卢尚贤;农副产品冷链物流中心规划设计研究[D];西安建筑科技大学;2015年
9 何琴飞;考虑道路畅通状况的冷链物流配送优化问题[D];大连海事大学;2015年
10 常丽娜;物流管理体制下的农产品冷链物流标准化体系研究[D];曲阜师范大学;2015年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026