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復旦鄭立榮:應用物聯網技術檢驗食品安全

時間:2022-12-30 21:06:01來源:food欄目:冷鏈新聞 閱讀:

 

主要是講最近國家對食品安全所做的工作。食品安全是全球關注的問題,不僅是中國的問題。最近歐洲的大腸桿菌,黃瓜等問題,歐盟發達國家都有這樣的問題。講的瘋牛,還有口足病等,全球每年大概有2400到8100萬人因為食品誤食而中毒,這個比例應該說非常高。在中國來說食品安全更加迫切一點,越是發展中國家問題更嚴重一些。像我們國家高度發達、轉型的時候問題比較嚴重一些。大家從蘇丹紅、地溝油等來知道食品安全的問題。像膨大劑問題等等,這些都是大家關注的食品安全問題。

在歐洲實際上更關注食品的浪費問題。到目前為止新鮮食品和水果當中大概有30%浪費在運輸鏈上。浪費非常非常地嚴重。用物聯網的手段可以解決不光是安全的問題。食品安全最早是從無毒消費走向高質量消費,所以物聯網可以解決這些問題。物聯網真正的方案是這樣,國內好像聽了很多,講到食品安全,很多人有不同的方案。目前看到的方案是用RFID來追蹤。實際上真正的食品安全里發覺的問題來看這些技術遠遠不夠。你讓農民買傳感器,這不太現實。

生產、加工、儲運、消費領域有一個獨立第三方來進行實施監控,食品除了問題反過來找到源頭在哪里。而所謂的時時監控提供的信息是預先知道你,讓食品一有問題馬上停止,是這樣一個過程。還有提供一些消費者的服務,所以物聯網可以從餐桌到田間,真的叫無縫感知,安全控制,可以解決這些問題。

我們的目標:一,需要有一個好的物聯網的體系架構、標準接口。這個原因很簡單。做食品安全時候是一個小系統,這時候做不到真正的食品安全。食品安全應該是一個開放的平臺,應該是獨立的服務方,還有一個開方的平臺,有各種用戶來做服務,而不是生產者自己來做傳感網、食品安全的信息。這實際上是不安全的。

在歐洲超市上如果檢測出來食品有問題的話,因為利益驅動然后告訴你食品很安全,這實際上是不可信的,因為這不是銷售的人員告訴你食品很安全,而是一個獨立信息搜集方告訴你食品安全。一家單位、一個公司、一個企業能夠做的事情,這是一個全開放的過程。要通過開放的網絡來使得服務有所發展。再就是一些技術上要解決的問題,目前很多技術問題沒有真正地得到解決。

從商業模式創新開始,服務的設計,怎么樣建立一個開放的設計開始,價值怎么樣產生出來,整個鏈來看價值怎么產生,誰擁有物聯網,誰來創造價值,然后讓城市里的消費者和農場里的生產者能夠產生互動。然后是第三條,你貨架上的生命周期預測,也就是說可以根據不同食品的質量,以及在貨架上的存活時間來定價,這個食品如果保存很好的話,價格可以高一點,食品在貨架上放一周不會壞,兩周不會壞,價格可以高一點,如果是容易壞的,那可以把價格降下來,銷得快一點。先從服務設計開始。

所謂的追蹤,一般從農場收貨,然后到清洗、包裝、運輸到超市里,整個過程無縫控制,一個是生產場地,把食品安全的問題落實到誰生產上,需要創造一個品牌,他有品牌,有責任心,這是最重要的一條。還有整個運輸,需要保證溫度,一開始說RFID,就是誰生產的問題。還有溫度鏈的控制,濕度的控制等問題。

一般食品變化還有好幾種應用。首先是微生物的信息變化。要解釋微生物很難,一般檢疫部門來檢測。食品變壞時候會產生一些相關的氣體,霉菌等,產生一些副作用的氣體,氧氣、溫度變化是關鍵的。實際上無法感知長了多少霉菌,只能感知環境的變化。再就是生化的環境變化。比如乙烯、氧氣濃度的變化,這些就是怎么樣采摘下來了以后再變成熟。

第三種是物理上的變化,最高溫度是多少,最低溫度是多少,運輸水果的時候如果溫度在8度,多少度的話,那蘋果可能放兩個月都沒有問題,放常溫下的話可能一周、兩周就壞了。還有一種情況,冷鏈當中的溫度太冷了,溫度太厲害的話,會壞掉。還有在食品運輸當中搬運不合理,也就是說需要進行測量震動。也就是說一,你的地理環境是否安全,二,生命周期的檢測。三,整個生產過程的檢測。四,流通過程的檢測。再就是基于云計算平臺的服務處理平臺,上面是一個智能決策處理。最上面的是服務應用,周邊還有安全、標準等一系列的應用。整個體系價格是這樣,左下角是一個生產過程的模擬,它上面是一個星狀的網絡,生產、包裝的過程也是一個星狀的網絡。整個是一個全IP的網絡。進入方式盡可能地統一,大家都說異購網,什么網,這個當中能同購就同購,異購太復雜。再就是運輸的船運、水運的狀態,信息怎么存儲,怎么獲取出來,最后是消費者。消費者有終端,這個終端的信息獲取出來,人和終端需要進行互動。最后就是消費,人在家里的消費環節。整個圖是這樣,從生產到包裝開始,然后到運輸,最后是終端消費,再到可以做很多的數據分析。這是服務的架構。一般在服務上主要是追蹤服務,怎么樣運過來的,還有全過程的信息,基于這些信息可以產生二次的服務,比如定價,食品怎么樣減少浪費,物流鏈的管理改進。這是一個接入網點,這時候主要是把包裝上的信息匯集出來,有傳感器,有2G的SD卡,沒有網絡時候可以把信息存儲起來。有乙烯的傳感器,相對濕度的傳感器,還有加速度傳感器,主要是測量運輸過程當中是否合理,再就是船的波動來使得食品會損壞,包裝會倒下來,會損失很多量,誰產生這個損失,誰就來負責任這個問題,這是一個例子,紅的是濕度曲線,黑的是溫度曲線,嚴格意義上來說溫度保持在兩個溫度之間。前面這個人很規矩,很好,后面可能運輸當中把冷鏈車關掉了,關掉了以后這個冷鏈車可以節省30%的油,溫度一直是超標的,最后要運到的時候溫度又降下來,因為這時候要交出去,溫度很高不行,所以降下來。降下來的時候比綠的還低,最低是4度,最小變成2度,甚至快接近0度,這時候產生很多損耗,但把食品交給別人的時候,他看上去很新鮮,實際上過程有很多損壞了,貨架上的生命周期比較短。實際上一般沒有物聯網手段看不出來,但有了物聯網手段以后可以看出來問題,誰來負這個責任。超市里也很容易來定價,像這樣的食品要賣得快一點,價格低一點,否則會產生很多浪費。

再就是糧食倉庫的傳感器。大家很關心糧食安全,整個傳感器是很深的,幾十米長的傳感器,通過分布式的獲取,還有另外的技術,比如有很多傳感技術,最終用到包裝盒上是打印技術,以及一些新的傳感技術,都是一些可貼的標簽,這些標簽很便宜,可以使得真正追蹤到每一個包裝上去。

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