[发明专利]食品安全大数据智能采集与应用系统

说明书

本发明属于食品信息技术领域，具体涉及一种食品安全大数据智能采集与应用系统。包括近端系统、边缘系统和云端系统，近端系统包括现场系统、数据感知系统、近端存储系统、近端计算系统和数据反馈系统；边缘系统包括边缘存储系统和边缘计算系统；云端系统包括云端存储系统、云端计算系统和云端反馈系统。一个边缘系统可同时与多个近端系统相连，将多个近端系统上传的数据进行统计、分析、计算后将数据上传至云端系统。同时，可根据数据计算结果对各个近端系统相关设备、参数进行调整。一个云端系统可同时与多个边缘系统相连，将多个边缘系统上传的数据进行统计、分析、计算后将数据存储或反馈至边缘系统，再通过边缘系统最终反馈至近端系统。

技术领域

本发明属于食品信息技术领域，具体涉及一种食品安全大数据智能采集与应用系统。

技术背景

食品质量安全关系到民生最基本的一环，关系到老百姓的身体健康。食品质量安全涉及到原材料供应商、食品加工商、物流服务商、品牌方、政府监管方等多个独立的行业主题；涉及食品种植、加工过程中的各个环节。食品从源头到餐桌的每个阶段、每个设备都可能影响到最终食品的质量安全。因此采集食品从源头到餐桌的相关数据对食品安全具有重要意义。但食品从源头到餐桌所涉及的环节非常多，每个不同的环节又包含多个不同的加工节点，每个加工节点又涉及到不同的物料、加工设备、加工参数等内容，若要求采集每个环节的数据，数据采集量会非常大，传统数据采集方法采集速度慢，采集效率低，数据更新频率慢，无法满足大数据采集的要求。食品安全控制过程中涉及的信息量大，涉及多源异构、多环节、多节点，数据数量、种类、采集周期比较长，因此自动化程度更高的智能采集系统才能够满足食品安全对大数据的要求。智能数据采集作为一种极其实用的电子技术，被广泛地运用到信号的检测、设备的监测、信号的处理、仪器和仪表的检测等多个领域。随着信息时代的来临，信息技术特别是数字化技术得到了不断的发展，因而智能数据采集也在不断的改进和完善，当今的数据采集技术可满足快速、高效、大量、多通道数据采集要求。

在数据智能采集过程中随着时间的推移，数据积累量越来越多，这就给数据的处理和应用带来困难。如此大量的数据筛查难度大，需要的数据存储空间大，数据存储困难，若同时将如此大量的数据上传会引起网络瘫痪，无法通过数据反馈出整个食品加工过程或食品行业的安全状况，无法实现大数据的应用。

在现有的物联网数据采集及应用系统中主要针对某一部分食品或产品进行。如中国专利201910847381.X，公布了一种粮食生产农业物联网智能采集系统。该系统能实现对所种植的作物进行环境监控，提示种植者对种植田进行合适的管理。该系统包括第一数据采集器、第二数据采集器，以及分别与第一数据采集器、第二数据采集器连接的气压传感器、雨量传感器、第一光谱传感器、风向传感器、风速传感器，及分别与第二数据采集器连接的二氧化碳传感器、第二光谱传感器、土壤水分传感器、土壤温度传感器、空气湿度传感器。该发明专利主要针对农业种植领域进行数据采集，涉及面较窄，面向食品全产业链仍然面临数据存储、优化分配等难题，难度较大。

发明内容

基于上述现有技术中的不足和存在的问题，本发明旨在提供一种食品安全大数据智能采集与应用系统，能够广泛的采集食品加工各个环节存在的数据，并将数据进行分类、分级，反向反馈应用于食品生产过程中，能够及时遏制可能存在的风险，降低食品安全问题发生的概率，提高产品溯源效率。

由于食品安全大数据的信息量大，大规模的数据流动会导致网络资源不足，系统运行速度减慢，需要对网络资源进行合理优化利用。本发明目的是利用传感器、人工智能系统等物联网技术进行食品安全大数据的高频率、高速度、大规模数据采集，根据数据来源，数据特点和数据应用要求，合理分配网络带宽，优化网络资源，实现大规模的多源异构的食品安全大数据采集，实时在线分析和高效利用。

为实现上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：