一种基于大数据的畜产品追溯系统

技术领域

本发明涉及产品追溯领域，尤其涉及一种基于大数据的畜产品追溯系统。

背景技术

畜产品是农产品中一个很重要的组成部分,是指动物产品及其直接加工品，主要畜产品为肉，比如猪肉、牛肉、羊肉、兔肉等。

随着生活水平的提高，人们对畜产品的质量也越来越重视。现有技术中，一般通过在畜产品的养殖、屠宰、运输、销售等环节获取相应的溯源数据来实现对畜产品的追溯，从而保证畜产品的质量。现有的追溯系统在养殖环节一般需要获取防疫信息和饲养信息，防疫信息包括疫苗接种记录等。而饲养信息则包括饲料喂养记录等。但是，现有的养殖信息缺少对养殖环境数据的记录，不能在溯源过程中获取畜产品的养殖环境数据，导致在对畜产品质量问题进行分析时，无法提供养殖环境方面的参考信息。

发明内容

本发明的目的在于公开一种基于大数据的畜产品追溯系统，解决现有技术中，现有的养殖信息缺少对养殖环境数据的记录，不能在溯源过程中获取畜产品的养殖环境数据，导致在对畜产品质量问题进行分析时，无法提供养殖环境方面的参考信息的问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于大数据的畜产品追溯系统，包括养殖数据获取模块、云计算存储模块和查询模块；

养殖数据获取模块用于获取畜产品的养殖环境数据，用于将养殖环境数据与畜产品的电子身份证关联后生成监测数据，以及用于将监测数据传输至云计算存储模块；

云计算存储模块用于存储监测数据；

查询模块用于通过溯源标签上的二维码获取畜产品的养殖环境数据。

作为优选，所述养殖数据获取模块还用于获取畜产品的疫苗接种记录、饲料喂养记录和产地检疫记录，以及用于将畜产品的疫苗接种记录、饲料喂养记录和产地检疫记录传输至云计算存储模块；

云计算存储模块还用于存储畜产品的疫苗接种记录和饲料喂养记录。

作为优选，基于大数据的畜产品追溯系统还包括屠宰信息获取模块；

屠宰数据获取模块用于获取畜产品的屠宰信息；

云计算存储模块还用于存储畜产品的屠宰信息。

作为优选，基于大数据的畜产品追溯系统还包括运输信息获取模块；

运输数据获取模块用于获取畜产品的运输信息；

云计算存储模块还用于存储畜产品的运输信息。

作为优选，基于大数据的畜产品追溯系统还包括店铺销售信息获取模块；

店铺销售信息获取模块用于获取畜产品的销售信息；

云计算存储模块还用于存储畜产品的销售信息。

作为优选，基于大数据的畜产品追溯系统还包括系谱信息获取模块；

系谱信息获取模块用于获取畜产品的系谱信息；

云计算存储模块还用于存储畜产品的系谱信息。

作为优选，基于大数据的畜产品追溯系统还包括电子出证管理模块；

电子出证管理模块用于获取畜产品的落地记录。

作为优选，基于大数据的畜产品追溯系统还包括统计模块；

统计模块用于对畜产品的存栏量、屠宰量、市场流向进行大数据统计，获得统计结果。

作为优选，所述养殖数据获取模块包括数据收集单元、数据关联单元和传输单元；

数据获取单元用于获取畜产品的养殖环境数据，并将养殖环境数据传输至数据关联单元；

数据关联单元用于将养殖环境数据与畜产品的电子身份证关联后生成监测数据；

传输单元用于将监测数据传输至云计算存储模块。

作为优选，所述查询模块包括扫描单元、通信单元和显示单元；

扫描单元用于获取溯源标签上的二维码所对应的电子身份证；

通信单元用于将电子身份证传输至云计算存储模块；

显示单元用于显示云计算存储模块发送过来的养殖环境数据。

本发明通过获取畜产品的养殖环境数据，然后与畜产品的电子身份证关联后传输到云计算存储模块进行存储，这种设置方式，有利于在为畜产品进行溯源时提供相应的环境数据，从而实现在对畜产品质量问题进行分析时，能够提供养殖环境方面的参考信息。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1，为本发明一种基于大数据的畜产品追溯系统的一种示例性实施例图。

图2，为本发明养殖数据获取模块的一种示例性实施例图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示的一种实施例，本发明提供了一种基于大数据的畜产品追溯系统，包括养殖数据获取模块、云计算存储模块和查询模块；

养殖数据获取模块用于获取畜产品的养殖环境数据，用于将养殖环境数据与畜产品的电子身份证关联后生成监测数据，以及用于将监测数据传输至云计算存储模块；

云计算存储模块用于存储监测数据；

查询模块用于通过溯源标签上的二维码获取畜产品的养殖环境数据。

本发明通过获取畜产品的养殖环境数据，然后与畜产品的电子身份证关联后传输到云计算存储模块进行存储，这种设置方式，有利于在为畜产品进行溯源时提供相应的环境数据，从而实现在对畜产品质量问题进行分析时，能够提供养殖环境方面的参考信息。

作为优选，养殖环境数据包括温度、湿度、二氧化碳浓度、氧气浓度、光照强度等。

作为优选，所述养殖数据获取模块还用于获取畜产品的疫苗接种记录、饲料喂养记录和产地检疫记录，以及用于将畜产品的疫苗接种记录、饲料喂养记录和产地检疫记录传输至云计算存储模块；

云计算存储模块还用于存储畜产品的疫苗接种记录和饲料喂养记录。

具体的，疫苗接种记录包括畜产品的电子身份证、疫苗名称、接种时间等。饲料喂养记录包括畜产品的电子身份证、饲料类型、喂养量、喂养时间等。产地检疫记录包括畜产品的电子身份证、检疫时间、检疫人员名称、检疫结论等。

作为优选，基于大数据的畜产品追溯系统还包括屠宰信息获取模块；

屠宰数据获取模块用于获取畜产品的屠宰信息；

云计算存储模块还用于存储畜产品的屠宰信息。

具体的，屠宰信息包括畜产品的电子身份证、进场时间、屠宰时间、屠宰场名称、屠宰检疫记录、出厂时间等。

屠宰检疫记录包括胴体检疫合格证明、动物检疫合格证明等。

作为优选，基于大数据的畜产品追溯系统还包括运输信息获取模块；

运输数据获取模块用于获取畜产品的运输信息；

云计算存储模块还用于存储畜产品的运输信息。

具体的，运输信息包括货主、承运人、运载方式、车牌号、目的地等。

作为优选，基于大数据的畜产品追溯系统还包括店铺销售信息获取模块；

店铺销售信息获取模块用于获取畜产品的销售信息；

云计算存储模块还用于存储畜产品的销售信息。

销售信息包括溯源二维码和到店信息。

到店信息包括到店时间、销售时间、到店重量等。溯源二维码为店铺工作人员为到店的畜产品进行扫码入店后，切割成用于出售的产品后，分别为每一个产品粘贴的溯源标签上粘贴的二维码。扫码入店主要是对卡环进行扫描。

作为优选，基于大数据的畜产品追溯系统还包括系谱信息获取模块；

系谱信息获取模块用于获取畜产品的系谱信息；

云计算存储模块还用于存储畜产品的系谱信息。

系谱信息包括父母代、祖父母代的耳号、芯片号和品种等信息。

作为优选，基于大数据的畜产品追溯系统还包括电子出证管理模块；

电子出证管理模块用于获取畜产品的落地记录。

具体的，电子出证管理模块还用于在畜产品完成屠宰后，出具动物检疫合格证明(动物B证)。

动物检疫合格证明包括检疫证号、货主、货主身份证、货主联系电话、动物种类、数量、用途、启运地点、达到地点、承运人、承运人联系电话、运载工具牌号、运载工具消毒情况、畜产品耳标号、签发日期等。

落地记录包括饲养落地记录、屠宰落地记录交易落地记录；

落地记录主要由官方兽医负责填写。饲养落地记录具体包括到达饲养地点的时间、到达数量、隔离原因、隔离开始时间和隔离结束时间。

屠宰落地记录主要包括到达屠宰点的日期、到达数量、畜产品照片等数据。

交易落地记录主要包括到达交易点的日期、到达数量、备注信息等。

作为优选，基于大数据的畜产品追溯系统还包括统计模块；

统计模块用于对畜产品的存栏量、屠宰量、市场流向进行大数据统计，获得统计结果。

具体的，通过获取产地检疫记录中的畜产品的数量可以获得存栏量、而通过获取屠宰场的屠宰信息可以获得屠宰量、市场流向则是可以根据运输信息中的目的地获得。

对于统计的结果，可以投放到综合显示大屏中进行展示，方便了解管理区域内的畜产品的综合情况。

作为优选，如图2所示，所述养殖数据获取模块包括数据收集单元、数据关联单元和传输单元；

数据获取单元用于获取畜产品的养殖环境数据，并将养殖环境数据传输至数据关联单元；

数据关联单元用于将养殖环境数据与畜产品的电子身份证关联后生成监测数据；

传输单元用于将监测数据传输至云计算存储模块。

作为优选，所述数据获取单元包括无线节点和通信基站；

无线节点用于获取自身所处的位置的养殖环境数据，并将养殖环境数据传输至通信基站；

通信基站用于将无线节点传送过来的养殖环境数据发送至数据关联单元。

作为优选，所述通信基站还用于将无线节点划分为数据获取节点和数据中转节点；

数据获取节点用于获取自身所处的位置的养殖环境数据D1，以及用于将D1传输至数据中转节点；

数据中转节点用于获取自身所处的位置的养殖环境数据D2，以及用于将养殖环境数据D2和数据获取节点发送过来的养殖环境数据D1传输至通信基站。

作为优选，所述将D1传输至数据中转节点，包括：

将处于数据获取节点的通信范围内的数据中转节点存入集合wtU中，

计算数据获取节点与wtU中每个数据中转节点之间的通信效率值：

式中，cumtrs(j,k)表示数据获取节点j和wtU中的数据中转节点k之间的通信效率值，α表示比例参数，α∈(0,1)，lenth(j,k)表示数据获取节点j向wtU中的数据中转节点k发送单位长度的数据所需的时间，stlenth表示设定的发送单位长度的数据的时间标准值，crths(j,k,t)表示数据获取节点j和wtU中的数据中转节点k之间在时刻t的通信冲突系数，stcrths表示设的通信冲突系数标准值；

数据获取节点j将D1传输至使得通信效率值最大的数据中转节点。

在上述实施例中，数据获取节点并不仅是根据与数据中转节点之间的距离来选择D1的传输目标，而是还加上了通信效率值，这样的设置方式，能够有效地降低向数据中转节点发送D1时遇到通信冲突的概率，从而提高了D1的传输的及时性。

作为优选，所述通信冲突系数通过如下方式进行计算：

其中，crths(j,k,t+1)表示数据获取节点j和wtU中的数据中转节点k之间在时刻

t+1的通信冲突系数，cm(t)表示冲突判断函数，若在时刻t，数据获取节点j检测到自身的通信范围内有其它的数据获取节点或中转节点向中转节点k发送数据，则cm(t)的值为1，否则，cm(t)的值不等于1，通信冲突系数的最小值为1，若crths(j,k,t)-1小于1，则crths(j,k,t+1)的值为1。

本发明在维持通信冲突系数时，采用的是自适应变幻的记录方式，每个时刻数据获取节点都会判断自身的通信范围内是否有其它的数据获取节点或中转节点向中转节点k发送数据，连续检测到的次数越多，则通信冲突系数越大，表示发生通信冲突的概率越大，因此，本发明的设置方式能够有效降低数据获取节点遇到通信冲突的概率。

作为优选，所述将无线节点划分为数据获取节点和数据中转节点，包括：

将养殖场所分成面积相同的N个区域；

使用预设的分类方式分别获取每个区域中的数据获取节点和数据中转节点。

作为优选，所述使用预设的分类方式分别获取每个区域中的数据获取节点和数据中转节点，包括：

对于区域area，获取area的中心mid；

对于area中的第i个无线节点pix

若pix

通过如下方式获取sU

分别计算sU

将通信系数最高的无线节点作为sU

通信系数通过如下公式计算：

式中，idx[pix(sU

对于sU

将处于pix(sU

判断csU

若是，则计算pix(sU

判断dst是否大于集合csU

本发明上述实施例在对无线节点进行划分时，通过从左到右，从上到下的顺序依次获取每个区域中的数据获取节点和数据中转节点，从而降低了数据中转节点之间断连，即无法进行单跳通信的概率，有效地提高了养殖环境数据能够及时且成功地传输到通信基站的概率。另外，通过分区域的方式，分别获取每个区域中的数据中转节点，使得数据中转节点的分布更为均匀，从而降低了数据中转节点数据转发压力过大而提前消耗完电量的概率，有利于降低运维的压力。

对于单个区域，本发明并不是直接将该区域内所有通信系数最大的无线节点作为数据中转节点，而是根据与mid之间的距离将区域内的无线节点存入到2个集合中，然后再分别获取每个集合中的数据中转节点和数据获取节点。这样的设置方式，能够有效地降低数据中转节点之间断连，即无法进行单跳通信的概率。集合sU

在计算通信系数时，与mid之间的距离越近，与通信基站之间的距离越近，剩余电量越多，通信范围内包含的无线节点的数量越多，则通信系数越大，使得通信系数能够综合表示无线节点担任数据中转节点的能力。

作为优选，养殖环境数据还包括无线节点编号。

作为优选，所述将养殖环境数据与畜产品的电子身份证关联后生成监测数据，包括：

根据养殖环境数据D中包含的无线节点的编号，获取无线节点所处的位置S；

获取与位置S之间距离小于预设的距离阈值T的所有畜产品的电子身份证的集合U；

使用U和D组成监测数据。

具体的，在现有的养殖方式中，一般是采用分区养殖的方式对畜产品进行养殖，因此，通过将无线节点分布设置在养殖场中，分别使用每个无线节点采集的养殖环境数据代表指定大小的区域BK中的养殖环境数据。因此，每条养殖环境数据需要与U中的数据进行关联。

作为优选，所述查询模块包括扫描单元、通信单元和显示单元；

扫描单元用于获取溯源标签上的二维码所对应的电子身份证；

通信单元用于将电子身份证传输至云计算存储模块；

显示单元用于显示云计算存储模块发送过来的养殖环境数据。

作为优选，养殖数据获取模块、屠宰信息获取模块、运输信息获取模块、店铺销售信息获取模块、系谱信息获取模块、电子出证管理模块等模块获取的信息均与畜产品的电子身份证进行关联。消费者在扫描溯源标签上的二维码之后，能够根据得到的电子身份证查看这些模块的获取的信息。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

需要说明的是，在本发明各个实施例中的各功能单元/模块可以集成在一个处理单元/模块中，也可以是各个单元/模块单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元/模块集成在一个单元/模块中。上述集成的单元/模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元/模块的形式实现。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解应当理解，可以以硬件、软件、固件、中间件、代码或其任何恰当组合来实现这里描述的实施例。对于硬件实现，处理器可以在一个或多个下列单元中实现：专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计用于实现这里所描述功能的其他电子单元或其组合。对于软件实现，实施例的部分或全部流程可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。

实现时，可以将上述程序存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。计算机可读介质可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。