隨著人們生活水平的日益提高,水產品的質量安全也越來越受到關注,因為它不僅關系到消費者的身體健康,而且對漁業(yè)發(fā)展、漁民增收、水產品貿易和漁業(yè)現(xiàn)代化建設具有重大影響。水產品質量的安全問題已成為新時期我國漁業(yè)生產和水產品供給急需解決的一項重要課題。此外,我國水產品質量的安全事件層出不窮,受到國內外的廣泛關注,這些事件對水產行業(yè)造成了不小的沖擊。因此,加強水產品質量安全管理工作是保證水產養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵,而水產品質量可追溯制度的建立是水產品質量安全的重要保障措施之一,其中實現(xiàn)生產記錄可查詢、產品流向可跟蹤、產品質量可追溯顯得尤為重要。
本書結合作者多年來的研究成果,詳細介紹水產養(yǎng)殖、運輸及銷售各環(huán)節(jié)進行信息化管理,實現(xiàn)信息追溯所采用的常用技術與規(guī)范。期望能幫助讀者更好地理解水產品追溯全過程和每個環(huán)節(jié)所涉及的關鍵技術。本書章節(jié)的主要內容安排如下。
第一章介紹了追溯問題的提出與研究意義,以及國內外的研究現(xiàn)狀,同時描述了追溯過程研究的內容和存在的問題。
第二章介紹了基于物聯(lián)網的水產品安全追溯與預警的關鍵技術。主要包括水產品追溯標識技術、水產品追溯關鍵環(huán)節(jié)信息采集與傳遞技術和水產養(yǎng)殖水質參數預測方法等。
第三章介紹了基于Petri網的追溯流程建模與優(yōu)化。主要包括Petri網的基本原理、水產品溯源業(yè)務流程的Petri網建模、模型分析與模型優(yōu)化、水產品溯源系統(tǒng)的信息流鏈路以及水產品溯源系統(tǒng)的著色Petri網建模仿真等。
第四章介紹了基于物聯(lián)網的追溯信息采集方法。詳細介紹了在水產養(yǎng)殖、運輸、銷售等環(huán)節(jié)使用物聯(lián)網技術采集信息和可靠傳輸的方法。
第五章介紹了水產養(yǎng)殖環(huán)境參數預測模型研究。主要包括基于RBF神經網絡的溶解氧預測模型研究、基于PCANARX神經網絡的溶解氧預測模型研究和基于ARIMADBN組合模型的溶解氧預測模型研究等。
第六章介紹了水產品供應鏈中的信息管理。主要包括水產品供應鏈的基本流程簡介、水產養(yǎng)殖和水產品配送信息的采集與管理。
第七章介紹了基于物聯(lián)網的水產品追溯與安全預警系統(tǒng)的設計與構建。主要包括系統(tǒng)平臺的總體設計、軟硬件設計、系統(tǒng)開發(fā)的環(huán)境與關鍵技術、系統(tǒng)的數據庫設計,以及最后系統(tǒng)的運行效果和部分界面。
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第1章引言1
1.1水產品追溯問題的提出與研究意義1
1.2國內外應用現(xiàn)狀2
1.2.1國內追溯系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀2
1.2.2國外追溯系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀3
1.3存在的問題和研究內容4
1.3.1存在的問題4
1.3.2水產品追溯研究內容5
本章小結5
參考文獻5
第2章水產品安全追溯與預警關鍵技術7
2.1水產品追溯標識技術7
2.1.1條形碼技術7
2.1.2RFID技術10
2.1.3二維碼技術14
2.2水產品追溯關鍵環(huán)節(jié)信息采集與傳遞技術29
2.2.1無線傳感器網絡技術29
2.2.2ZigBee通信技術34
2.2.3數據壓縮技術38
2.3水質參數預測方法41
2.3.1國內外研究現(xiàn)狀41
2.3.2溶解氧預測方法41
2.3.3氨氮預測方法51
本章小結52
參考文獻53第3章基于Petri網的追溯流程建模與優(yōu)化56
3.1Petri網概述56
3.1.1Petri網基本模型56
3.1.2隨機時間Petri網基本理論59
3.1.3Petri網基本特點及應用60
3.2水產品追溯信息模型61
3.2.1隨機時間Petri網建模61
3.2.2水產品溯源流程Petri網建模61
3.2.3模型的結構分析62
3.2.4模型的性能分析65
3.3優(yōu)化后的水產品追溯信息模型68
3.3.1優(yōu)化后水產品溯源業(yè)務流程Petri網建模及結構分析68
3.3.2優(yōu)化后水產品溯源業(yè)務流程模型性能分析70
3.4水產品溯源系統(tǒng)的信息流鏈路70
3.5水產品溯源系統(tǒng)的CPN建模仿真71
3.5.1水產品溯源系統(tǒng)的CPN建模71
3.5.2仿真結果72
本章小結73
參考文獻74
第4章基于物聯(lián)網的追溯信息采集方法75
4.1養(yǎng)殖環(huán)節(jié)信息采集75
4.1.1養(yǎng)殖環(huán)境75
4.1.2養(yǎng)殖環(huán)節(jié)溯源信息采集過程76
4.2水產品運輸環(huán)境數據采集及壓縮方法77
4.2.1水產品運輸監(jiān)測現(xiàn)狀77
4.2.2物流環(huán)節(jié)溯源信息采集過程78
4.2.3基于互相關序列的可追溯感知數據壓縮算法79
4.3水產品銷售環(huán)節(jié)與出境信息追溯84
4.3.1銷售環(huán)節(jié)信息追溯84
4.3.2出境水產品信息追溯84
4.4采集數據的傳輸可靠性研究85
4.4.1采集節(jié)點數據可靠性研究86
4.4.2網絡層面數據可靠性研究88
本章小結91
參考文獻92
第5章水產養(yǎng)殖環(huán)境參數預測模型研究93
5.1基于RBF神經網絡的溶解氧預測模型研究93
5.1.1數據來源與格式93
5.1.2數據集及預處理95
5.1.3模型預測結果分析與比較96
5.2基于ARIMADBN組合模型的溶解氧預測模型研究98
5.2.1數據來源與格式98
5.2.2數據異常點檢測與剔除99
5.2.3模型預測結果分析與比較100
5.3基于PCATSNN神經網絡的溶解氧預測模型研究101
5.3.1數據來源與格式101
5.3.2數據預處理102
5.3.3預測結果分析與對比104
5.4基于PCANARX神經網絡的氨氮預測模型研究105
5.4.1數據來源及格式105
5.4.2數據預處理106
5.4.3預測模型的仿真結果與分析107
本章小結108
參考文獻109
第6章水產品供應鏈中的信息管理113
6.1水產品供應鏈基本流程113
6.1.1水產品養(yǎng)殖環(huán)節(jié)113
6.1.2水產品配送環(huán)節(jié)116
6.1.3水產品零售環(huán)節(jié)118
6.2水產品養(yǎng)殖信息管理118
6.2.1養(yǎng)殖信息固定端管理118
6.2.2養(yǎng)殖信息移動端管理122
6.3水產品配送信息管理124
6.3.1配送中心信息固定端管理124
6.3.2配送中心信息移動端管理127
6.3.3水產品的分包與運輸管理129
6.3.4水產品運輸環(huán)境監(jiān)測信息管理131
本章小結135
參考文獻135
第7章基于物聯(lián)網的水產品追溯與安全預警系統(tǒng)設計與構建136
7.1系統(tǒng)總體設計136
7.1.1水產品追溯流程分析136
7.1.2系統(tǒng)功能框架圖138
7.2WSN節(jié)點硬件設計139
7.2.1運輸環(huán)境監(jiān)測WSN節(jié)點硬件設計139
7.2.2養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測WSN節(jié)點硬件設計142
7.3WSN節(jié)點軟件設計146
7.3.1運輸環(huán)境監(jiān)測WSN節(jié)點軟件設計146
7.3.2養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測WSN節(jié)點軟件設計149
7.4系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境與關鍵技術151
7.4.1系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境151
7.4.2系統(tǒng)開發(fā)關鍵技術151
7.5系統(tǒng)數據庫設計152
7.5.1水產養(yǎng)殖預警系統(tǒng)ER圖152
7.5.2運輸環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)ER圖154
7.6預警平臺的系統(tǒng)設計與系統(tǒng)運行界面155
7.6.1預警平臺的系統(tǒng)設計155
7.6.2預警平臺系統(tǒng)設計流程155
7.6.3系統(tǒng)運行界面與效果分析157
本章小結158
參考文獻159
索引160