基于大数据和物联网的农产品供应链风险预警平台研究

基于大数据和物联网的农产品供应链风险预警平台研究吴赜书，鲁艳霞，张益民（大连东软信息学院，大连116021）

【摘要】近年随着气候和人们需求的快速变化，农产品供应链风险频发，本文在归纳了农产品供应链风险类型的基础上，提出了基于大数据

讨论了异构信息融合及农业供应链风险动态评价的技术难点。和物联网的农产品供应链风险预警机制，并构建了该类风险预警平台的体系结构，

风险预警；云平台【关键词】大数据；物联网；农产品供应链；

【中图分类号】【文献标识码】【文章编号】（2018）F49A1006-422207-0047-02

1农产品供应链风险问题分析由于农产品从田间地头到消费者的供应链较长袁往往需要经过采种尧种植尧收割尧加工尧流通尧消费等多个环节袁农产品供应链风险高尧发生机率大尧安全隐患多尧监管成本高已成了阻碍我国农业发展的重要问题遥据农业部农产品加工局发布的专家测算袁我国粮食尧马铃薯尧水果尧蔬菜的产后损失率分别为7~11%尧15~20%尧15~20%和20~25%袁远高于发达国家平均损失率袁折算后的年经济损失达3000亿元以上袁相当于每年1亿多亩耕地的投入和产出被浪费掉遥因此如何监控农产品供应链并进行有效的风险发现和预警袁为大数据时代下的技术应用提出了新待解决的问题遥

温尧土壤尧降雨量尧自然灾害等冤袁也依赖于基础农资源渊如国外进口的种子等冤的质和量遥其中部分因素是从区域历史大数据中有规律可寻袁但也经常会发生一些不易预测或不可控随机自然界因素导致的农产品欠收风险遥

加工环节安全隐患高1.3农产品生产、

在农产品生产环节可能存在有意或无意的水源土壤污

染尧药物残留尧农残超标等情况曰在农产品加工环节袁也存在加工生产设备和工艺不符合国家标准尧忽视质量和安全袁甚至人为造假掺毒等安全隐患遥

1.2农产品外部资源及环境风险大

农产品的供应与需求的时间和地域的间隙大袁任何供需变化的信息不畅都会导致种植加工后供需的矛盾遥同时袁由于我国农业生产供应的一体化程度低袁农户和农村合作社等小群体生产分散尧各自为营袁缺乏区域性或社会性的供应链整合袁加之交易过程也呈分散尧小农经济形态袁经常导致农产品供应量不稳定袁产生野去年高卖袁今年贱卖冶等价格风险波动风险遥

农业生产的好坏很大程度上依赖于自然环境渊如地域尧气

导致价格风险巨大1.1供需不确定性高，

农产品在物流环节也存在储运设备落后尧人员素质不高尧

操作不规范袁导致农产品腐败变质或贬值尧二次污染等风险遥

1.4农产品流通储运环节风险高

2农产品供应链风险预警需求和机制创新一体化农业供应链平台2.1构建社会化、

农产品风险需供应链上下游协同进行袁因此首先需要构

建面向农产品的社会化尧一体化供应链袁建立集政府尧专业尧农户或农民合作社尧农产品加工企业尧农产品采购企业尧农业服务企业或机构尧IT企业尧电信运营商等利益相关者在内的组织合作基础袁建立跨组织跨平台的立体化的农产品预警体系架构袁整合采购尧生产尧分拣尧物流配送尧销售等各环节业务流程袁

多网络的协同控制袁如图1所示袁即为冶金生产与管理平台中多网络协同控制技术应用实现的网络连接控制系统示意图遥在下图所示的冶金生产与管理平台多网络协同控制系统结构中袁除了对多网络协同控制技术的运用外袁还引用了远程控制等技术手段袁通过对冶金生产及管理环节中各设备状态尧参数等的远程监测与控制管理袁不仅促进了冶金生产及管理效率的有效提升袁同时能够通过网络协同连接及管理模式实现资源共享袁对推动冶金行业发展也具有非常积极的作用和意义遥

总之袁对多网络协同控制技术在冶金自动化系统中的应用进行研究袁有利于促进多网络协同控制下冶金自动化系统的进一步完善和发展袁具有非常积极的作用和意义遥

[1]王学谦袁瞿赞袁徐文青袁等.有色炉窑烟气高浓度SO2回收及重金属协同控制技术研究与示范[J].科技资讯袁2016袁14渊10冤院168~169.

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3结束语数进行准确计算与管理应用袁从而对冶金生产及管理的顺利开展及其安全性尧稳定性等进行全面保障遥除在冶金生产与管理平台上应用外袁结合当前冶金自动化系统建设及发展情况袁多网络协同控制技术在冶金自动化系统的现场总线尧IPC技术尧以太网等方面都有应用实现袁对推进冶金自动化发展起到了非常积极的作用和意义遥

参考文献

图1基于多网络协同控制技术的冶金生产与管理平台网络系统结构图

需要注意的是袁在应用多网络协同控制技术实现冶金生产与管理平台的自动化促进中袁还需要以计算机作为媒介袁在进行协同计算模型构建基础上袁对冶金生产及管理的有关参

收稿日期：2018-6-18

48通信设计与应用

尤其是整合农产品供销系统袁用系统化尧信息化等手段来构造有效的信息服务模式袁可以提高各区域尧组织尧利益相关者获得2.2市场信在集各成息和预警信息的能力遥

社会农业各大数据方共同构和农业物建农业供联应网

链信息网络的基础上袁可以帮助获得自然环境尧农资尧种植生产尧供销尧物流等各方面的数据袁通过农业大数据能实时监测农产品供应链动态袁及时纠正农产品生产中的偏差和失误袁大数据已经成为农业生产新型生产要素和宝贵财富遥

但我国农业农村信息化与发达国家和其他行业相比袁总体上仍相对落后遥因此作为发展农产品供应链风险预警机制的基础袁需要大量采用物联网技术袁构建农业物联网和农业大数据云平台袁使农产品生产一线的各种种植数据指标渊如土壤温度尧湿度尧盐度等冤能够被自动化或人工制度化实施采集袁并上传农2.3农形业产成大数品农风产品据云平台险在供预警应遥

必链须风险遵循的一标定准的化管理体预警指标或系

标准袁因此袁为实现社会化风险预警平台袁则需要根据地域尧品类分别制定详细的农产品供应链监测指标尧指标监测及预警标准遥可这对水果大类尧蔬菜大类尧蛋大类尧水产大类尧肉大类等袁根据国家食品安全标准进行农残物指标的标准化数据取样标准尧数据分析标准尧数据指标预警标准曰采用统一原则在包装物尧集装箱尧运输及仓储条件等方面制定标准及预警指标袁进行农3产品储运环节风险预警管理遥

预警基于平台大数据和物联网的农产品供应链风险农产品供应链风险预警是一个涉及多机构多参与者尧所需数据庞杂尧需综合运用多种物联网及信息技术的一个工作遥因此袁基于大数据和物联网的农产品供应链风险预警平台根据web服务及数据集成思想袁共分为四层渊如图1冤遥

风险预警平台的底层是物联网感知层袁通过政府气象水文部门尧农户的田间地头尧经销商尧物流企业等的监测设备尧移动终端尧储运设备感知各类丰富的农产品环境尧生长信息尧供需等信息遥

平台第二层是大数据网络集成层袁把互联网尧移动终端尧电信运营商尧物联网尧政府和公众网数据实时进行异构处理和集成袁根据数据源类型设置不同的数据采集尧标准化处理及数据关联性识别和标记遥

平台第三层是农产品风险预警的动态服务层袁也是智能型中间层遥该层向多设备数据提供的柔性云存储尧云计算曰并根据农产品风险预警的需求提供web动态服务曰同时袁该层的智能推理与决策袁将根据大数据进行探索性学习袁产生供应链风险预警知识袁并利用已有知识库和大数据进行未来农产品需求及价格走向推理预测尧预警判断尧或预警后的调整建议推送等遥

平台最上层是农产品供应链风险预警的应用层袁通过集成是农产品信息公共平台尧供应链成员企业平台尧农户移动终端APP袁进行供需监测及预警尧价格监测及预警尧农业环境和农资情况监测及预警尧农产品生长及储运环节监测及预警袁同时根据农产品物联网条码或RFID自动识别等方式进行农产品供应过程跟踪袁完成对农产品的追溯和安全监管袁使平台在4农产品风险预警的同时还具备了追溯和纠偏功能袁见图1遥

4.1农大数据产品供及应物联链网风险的异预警构数据平台关采集与融合

键技术难点构尧传淤输包网络含物联网异构尧终端在内服的务大数异构据等平台袁必会然涉需及要到结构接入迥技术异的异多

2018年7月图1农产品供应链风险预警平台体系架构

种网络环境支撑袁如何充分利用不同网络间的互补特性袁实现高质量的端到端服务袁是目前亟待解决的难题遥于物联网体系结构与传统网络体系结构不同袁不能仅采用简单的分层网络体系结构描述袁因此需研究物联网在非确定及混杂异构环境下的系统多层优化机理袁使得用户终端的应用程序可以依据业务4.2需求主农动产品选择传供输应路链径风险袁实现的物联网动态智能各层次评间的联价

合优化遥

农业相关信息几乎是瞬息万变袁如何实现低成本监控及动态预警评价成为难题遥对于供需尧环境尧生长及储运情况等农产品相关信息数据以及相应的Web服务袁应深入研究从多角度建立动态评价指标体系及相应的web服务组合评价模型袁分析各评价指标的权重因子袁引入人工智能和模糊评价技术对农产品预警相关的Web服务进行综合评价袁从而优化分析与处理物联网上的Web服务组合袁并提升高不确定性环境下面向动态服务的供应链风险协同预警决策能力与实时管理效5率总遥

面对结高风险的农产品供应链袁政府尧农产品生产及流通企业尧农户等应采取多方合作袁建立社会化农产品供应链风险预警平台袁集成农业大数据及物联网袁感知农产品环境尧生长及需求等的变化袁利用物联网技术实现诸如病虫害监测影像自动获取尧风险智能识别分类尧指标自动测量尧尧供应链风险动态评价尧欠收及超产等信息预警遥通过此类平台及相关技术的深入研究将能够提高农产品供应链的透明化尧可视化尧风险可控袁有利进行农产品产区和产量规划及调整袁保护农户收入袁保障农产品市场均衡供给遥

[1]夏毅军袁田彬袁罗学恩.农参考文献

徽[2]农渊邓业莉科学.农产袁2017品供袁应45链渊28业物联网数据交互方法的研究与应用.安价冤院格199~202.

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永冤院旺133.

技创.物联网环境下生鲜农产品三级供应链协调.系收稿日期：2018-6-21作者简介：吴赜书渊1979-冤袁女袁汉族袁大连人袁副教授袁硕士袁研究方向为供应链解决方案及系统集成遥