物联网技术在甘肃生鲜农产品流通领域的应用研究

(兰州财经大学 甘肃 兰州 730020)

一、引言

近年来，甘肃农产品销售迈入线上模式，产品经济发展再现勃勃生机。客观来看，新形势为甘肃农产品发展创造了机遇，但以甘肃本地区而言，其地理位置、地形地势、基建落后、设备落后等原因的存在，从根本上制约着生鲜农产品流通效率的提升，制约着农业经济的发展。

二、物联网相关理论概述

(一)物联网的定义

物联网是一种通过RFID装置、红外感应器、GPS、GIS、激光扫描器、二维码识别等信息传感设备，按照约定的协议，把世界上的物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的智能网络[1]。

(二)物联网的技术架构

物联网的技术体系框架包括感应目标的感知层、传送信息的网络层以及万物相连的应用层三个层面[2]。感知层包括RFID、传感器、GPS、GIS、二维码技术等技术。网络层融合移动通信、互联网等网络层技术，将感知到的数据信息高效、安全地进行传送，实现物与物、物与人的无障碍连接。应用层包含应用支撑平台子层和应用服务子层。应用支撑平台子层支持跨行业、跨应用、跨系统之间的信息共享，应用服务子层包括智能物流、智能交通、智能分配、智能医疗等智能服务的应用。

三、物联网技术提升甘肃生鲜农产品流通效率的可行性分析

(一)传感器技术提供农产品安全运输的预警服务

在冷链运输中，具体可应用的物联网技术有温湿度传感器技术和门传感器技术两种。温湿度传感器的工作原理是将周围环境的温度与湿度状况转换成电信号，根据电信号来确定环境的温度与湿度状况[3]。门传感器的工作原理是将传感器A和传感器B分别装在门和门框上，当两个传感器的距离在一定范围内时，显示门为闭紧状态，当两个传感器的距离超出范围时，显示门为开启状态。若开启时间超出预先设定的时间范围，报警器提示工作人员车门处于长期开启状态。

(二)PFID技术实施农产品流通信息的溯源服务

现今，利用RFID技术建立食品可追溯系统是提升生鲜产品流通安全有效方式之一[4]。在流通中，生鲜农产品质量的可追溯环节主要分为加工环节、运输环节、配送环节三部分，各环节之间的数据通过网络实现连接[5]。生鲜农产品在加工过程中，工作人员利用电子标签阅读器采集食品信息，并将产品的相关信息及代码附于产品包装上，可供消费者登陆中央服务器进行查询，也可通过该系统对产品进行向上追溯和追踪[6]。

(三)GPS与GIS系统实现车辆配送的定位服务

在运输过程中，结合GPS技术与GIS技术，能实现路径规划，提升生鲜农产品的流通效率。其工作原理是：通过GPS系统、GIS系统实时获取车辆的位置、运行速度、操作状况、路面状况等基本信息，然后利用大数据相关技术对数据处理中心的数据进行分析和挖掘，科学合理地执行配送方案[7]。

四、物联网技术在甘肃生鲜农产品流通应用中的仿真模拟

(一)物联网技术在甘肃生鲜农产品流通应用中的可用性评价指标

甘肃省应用物联网技术提升生鲜农产品的流通效率，推动农业经济的发展，总体来说可通过以下一级指标进行评价：投入效率、产出效率以及整体适应性。其中，投入效率下设成本投入、时间投入、人工投入、车辆投入四个二级指标，产出效率下设运输产品的数量、质量、外观三个二级指标，整体适应性下设政府支持、资金支持、技术支持、发展需要四个二级指标。

(二)运用层次分析法获取权重

为确定各项指标所占权重的大小，在此采用层次分析法。首先对一级指标内的各项指标进行权重分析，矩阵计算后得到CR=0.0516<0.1，投入效率、产出效率、整体适应性指标的权重分别是0.5278、0.3325、0.1396。其次对二级指标下的11项指标进行权重分析，矩阵计算后得到投入效率CR=0.0516<0.1,成本投入、时间投入、人工投入、车辆投入指标的权重分别是0.112.、0.0942、0.0729、0.0471；产出效率CR=0.0688<0.1,运输产品的数量、质量、外观指标的权重分别是0.1755、0.2786、0.0737；整体适应性CR=0.0454<0.1,政府支持、资金支持、技术支持、发展需要指标的权重分别是0.0273、0.0193、0.0383、0.0545。

(三)进行仿真模拟

根据上述所确定的二级指标权重，结合各项指标之间的正负影响，通过Vensim Ple软件确定指标模型的初始参数、方程函数，具体如下：

投入效率Y1=-0.1120X1-0.0924X2-0.0729X3-0.0471X4

产出效率Y2=0.1755X5+0.2786X6+0.0737X7

整体适应性Y3=0.0273X8+0.0193X9+0.0383X10+0.0545X11

利用Vensim Ple软件，在Equations命令框下设置投入效率的函数模型，通过控制成本投入、时间投入、人工投入以及车辆投入指标的大小进行仿真模拟实验。

由最终结果可以看出，引入物联网技术后，流通过程中甘肃生鲜农产品的投入效率、产出效率分别上升了0.035、0.11个单位，整体适应性指标变化甚微。根据数据可计算引入物联网技术后总体效用水平Y=0.5278*Y1+0.3325*Y2-0.1396*Y3=0.5278*0.035+0.3325*0.11-0.1396*0.05=0.048068>0。由此结果显示，物联网技术在甘肃生鲜农产品的流通中的应用呈现正效应。因此，本研究提出物联网技术可应用于甘肃生鲜年农产品流通效率的提升。