[发明专利]具有货架寿命预测功能的冷链物流管理装置及方法应用

说明书

技术领域

本发明涉及农产品品质维持与质量安全控制技术，特别是一种具有货架寿命预测功能的冷链物流管理RFID装置及方法应用。 

背景技术

随着经济发展水平和居民收入水平的不断提高，消费者的食品安全意识也日渐增强。越来越多的消费者在购买食品或农产品时会关注生产日期、保质期等信息。事实上，保质期并不是一种科学的提法，食品从加工完成进入物流到消费者手中这整一个过程中并不是所有环节的环境都是一致的，食品本身会发生一系列动态变化，而现有食品包装上的保质期只是一个在特定储存条件下的固定天数，因此传统保质期并不能完全代表实际的食品品质保障，农产品等这一类鲜活食品更是只有凭经验判断剩余储存时间。 

货架期是指产品可以被接受并且满足顾客质量要求的时间长度。食品或农产品由于其本身的特殊属性，是一个多样、复杂、动态系统，当经过一段时间的运输和存放后，它的一种或几种品质属性达到了一种不理想的状态，这种状态下产品已经不适合放在货架上继续销售，即产品到达了该种产品的货架期。因此，食品或农产品的货架期可定义为食品或农产品从新鲜到即将腐败变质而不能满足质量要求的时间长度。 

目前，基于RFID技术的电子标签在国外市场开始少量应用，但是标签所包含的信息量十分有限，通常只有产品基本信息和温度数据，多参数检测和电子标签的融合技术尚未开发成熟。国内目前对于食品的货架期研究大都处在理论和实验研究阶段，实际生产销售中还是采用传统保质期，特别是对于生鲜食品和农产品领域，应用数量和市场巨大，但缺乏相应设备。 

发明内容

本发明公开的一种具有货架寿命预测功能的冷链物流管理装置，可以解决目前技术存在的不足之处，提供方便高效的方法对生鲜农产品的货架期进行预测。 

一种具有货架寿命预测功能的冷链物流管理装置，包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、乙烯传感器、微处理器单元、显示单元、RFID存储单元、RFID读写单元；其中，温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、乙烯传感器、显示单元、RFID存储单元分别和微处理器单元相连，RFID读写单元和RFID存储单元相连。装置采用有源或半有源方式，即采用由电池提供通讯射频能量或采用由天线提供通讯射频能量、电池提供数据采集和记录，同时装置预留有远程监控功能端口，为统一上传数据、远程监控的管理模式提供了便利。 

温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、乙烯传感器在装置启动后，根据监测需要，按照设定的时间间隔采集食品和农产品包装内的存储环境温度、湿度、二氧化碳浓度、乙烯浓度，并将这些数据传送至微处理器单元。 

RFID读写单元可以接收RFID数据格式的指令和信息，包括但不限于开始记录时间、温度数据采集时间间隔、食品和农产品种类、初始货架寿命；同时RFID读写单元也向外发送RFID存储单元中存储的RFID数据格式信息。 

RFID存储单元用于存储食品和生鲜农产品存储过程中的代表性温度信息，包括但不限于最高温度、最低温度、平均温度、异常温度及其持续时间、生鲜农产品种类、剩余货架期。 

显示单元用于显示在售和储存过程中食品和农产品的实时剩余货架期。 

微处理器单元内嵌有食品或农产品储存条件知识构成的数据库，当微处理器单元接收到储存在RFID存储单元上的数据信息时，通过数据库中预存的货架期计算模型，结合初始货架期计算出剩余货架期，并将剩余货架期的数值输出给显示单元进行显示。 

剩余货架期是根据农产品的实时存放的环境数据计算得到的，是动态变化的值，其预测计算流程如下： 

1）程序初始化：当装置开始运行工作时，微处理器单元首先要经过程序初始化处理，包括检测参数初始化和历史数据清空；

2）检测RFID读写单元是否读入新信息：判断读入的新信息是否来自装置以外的手持设备，如果是，则进入步骤3）；如果不是，则直接进入步骤5）；

3）更新待测产品基本信息：读取产品基本信息，包括产品种类、产地信息、初始货架寿命、参数采集时间间隔设置；

4）开始采集参数数据：传感器根据步骤3）设定的时间间隔，开始采集参数数据，包括温度、湿度、二氧化碳、乙烯数据；

5）是否开始记录数据：判断传感器是否已经开始记录参数数据；如果是，则进入步骤6）；如果没有，则返回步骤2）；

6）采样时间判断：如果没有到达设定的采样时间，则返回步骤2）继续等待；如果达到设定的定时采样时间，则进入步骤7）；