冷链食品安全追溯系统的设计与实现

硕士专业学位论文

冷链食品安全追溯系统的

设计与实现

The Design and Implementation of The Safe Traceability System of

Cold Chain Food

作者：

导师：

北京交通大学

2022年4月

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北京交通大学

硕士专业学位论文

冷链食品安全追溯系统的

设计与实现

The Design and Implementation of The Safe Traceability System of

Cold Chain Food

作者姓名：学号：

导师姓名：职称：

工程硕士专业领域：学位级别：

北京交通大学

2022年4月

致谢

本论文完成之际，我要衷心的感谢我的导师***教授，从开题一直到论文完成，***教授给我提出了大量宝贵的意见，指导我逐步完善论文的各项工作，学习期间在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，他严谨的治学态度和科学的工作方法将激励我在将来的学习和工作中严格要求自己，精益求精。

还要感谢学习期间所有的任课老师，两年来他们不辞辛苦的教学使我增长了大量的知识和技能，在与老师交流和学习的过程中深化了我对各项课程的理解，这些宝贵的经历都将为我将来的学习和工作打下坚实的基础，再次对各位老师表示衷心的感谢。

另外还要感谢我的家人，是家人的理解和支持使我能够专心完成学业。学业即将结束，在此期间的学习经历让我终身难忘，在此感谢所有曾经关心和帮助过我的老师、同学和朋友们！

摘要

进入21世纪，由于我国经济的迅猛发展，社会生活节奏的加快，人们对于冷链食品的需求量越来越大。而且，人们在要求冷链食品种类丰富的同时，还要求冷链食品配送及时，冷链食品新鲜、安全、质量高等。而在冷链物流中各个环节中，很容易造成大量细菌滋生导致食品变质的情况。

目前国内外很多的企业和专家都对该课题进行了研究，如2005年御香苑集团建立的牛肉食品安全追溯系统，对牛的出生、培育、育肥、生产和销售等所有的环节采用追溯体系进行跟踪、查询并监控；且大多数都使用了GPS导航系统对冷藏车的位置、行动轨迹、速度等信息进行实时监管；这些系统的开发从一定意义上对各自领域的冷链物流进行了安全控制；但是仍然存在冷链中断、监控不严格、软硬件设备落后、行业标准不完备等诸多问题。为此，本文基于物联网相关技术进行了冷链食品安全追溯系统分析与设计研究，进一步推动问题的解决。其中本文重点对本文作者参与设计的食品信息模块、报警模块、追溯模块等进行详细分析和设计。

本文的主要研究内容包括：

分析了我国基于物联网技术开展冷链食品产业发展的研究现状，选取了猪肉为研究对象；分析国外在物联网应用方面研究以及将其应用于食品冷链物流中的发展趋势；根据国内外的研究现状，总结了论文的技术路线和结构框架；总结分析了物联网关键技术，对其技术架构和技术分析进行了详细的阐述；同时进一步分析了我国冷链食品安全追溯研究中存在的问题，建构了影响追溯研究因素的静态和动态模型；

按照软件开发的流程，重点从业务流程和数据流程的角度来完成系统的需求分析，从政府监管部门、相关企业和消费者三个方面具体阐述了用户需求；详细阐述了冷链食品安全追溯系统的总体设计和详细设计，包括系统物理结构设计、系统逻辑结构设计；在详细设计部分，设计了系统的功能模块、接口和相关数据库；最后对系统进行了界面测试和功能安全性测试，测试结果显示，系统设计满足系统设计要求。

本文的研究从经济效益上可以能够保证猪肉冷链物流的顺利进行，降低企业物流成本和食品安全带来的损失，保障企业的经济利益；从社会层面上讲，有利于增强人们对食品安全的信息，规范冷链市场，提高企业信誉和政府形象，保障民生和社会和谐稳定。

关键词：冷链、追溯、物联网、模块

ABSTRACT

Entering the 21st century, with the rapid development of our country's economy, the speeding up rhythm of social life, people demand for cold chain food is also growing. Also, People not only need the variety cold-chain food, at the same time, but also requires the timely distribution, the fresh, safe and high quality food. But, the problem is that it is easy to product the large number of bacterial growth, which can lead food spoilage in the step of cold chain logistics. Now, a lot of enterprises and experts at home and abroad are studying this subject, such as the royal fragrance garden group sets up the beef food safety traceability system in 2005, which can rack, query and monitor all links, including birth, breeding of cattle, fattened, production and sale; And most of them use GPS navigation system real-time regulate the position, action track, speed and other information of refrigerator car; From a sense, these system implements the safety control in their respective fields of cold chain logistics; But there still exist the problems, including the interruption cold chain, loosely backward monitoring, the outdated software and hardware equipment, incomplete industry standards, and so on. Therefore, based on Internet of things related technology, this article analyzes and designs the cold-chain food safety traceability system, further promotes the solution of the problem. This paper detailed analyzes and designs the food information module, alarm module, tracing module, which all the author participates in.

The main research content of this paper includes:

Based on Internet of things technology, analyzes the research status of cold chain food industry development, selects the pork as the research object; Analyzes the foreign application research and the development trend; According to the research status, summarizes the technical route and structure framework; Analyzes and summarizes the key technologies, detailed describes the technical architecture and technical analysis; At the same time, further analyzes the existing problems, constructs the static and dynamic model of the factors influencing the retrospective study;

According to the software development process, from the perspective of business process and data flow, mainly completes the system demand analysis, from government regulators, related enterprises and consumers three aspects, elaborates the user requirements; In detail elaborates the system overall design and detailed design, including system physical structure design, system logic structure design; In the detailed design section, designs the system function module, interface and related database;