保鲜与加工杂志投稿格式参考范文：面向农产品智慧温控供应链体系的关键技术分析及展望

　　随着消费需求升级，人们越来越关注农产品品质，注重营养健康等附加价值，对农产品的新鲜程度、口感、外观、内在品质提出更高要求，将优质作为农产品消费的指向标。生鲜农产品品质易受外部环境(如温度、湿度、气体组分等)变化的影响，对物流的时效性要求较高。由于生鲜农产品保鲜期较短，决定了从生产到消费具有较强的时效性，要求生鲜产品供应链从源头采摘到终端上市销售的运作时间相对其他供应链更短。在这种新兴需求下，为了保障农产品供应链的良好发展，生产、经营、消费主体对农产品供应链信息的共享及相互间的沟通交流提出了更高的要求。

　　农产品智慧温控供应链是以物联网、人工智能、大数据和区块链等智能技术为支撑，以提高农产品品质和供应链效益为目标，通过感知、共享、协同的运作方法与理念，基于物联网技术和智慧供应链数据分析技术使农产品全生命周期信息采集传输自动化、决策智能化和数据分析可视化，实现农产品从生产、清洗、加工、仓储、运输、销售全生命周期高效协同的组织形态。其主要目的是通过建立温控体系对生鲜农产品进行质量控制，提供以客户为导向的产品和服务。

　　农产品温控供应链是农产品品质保障的必要手段，也是改善优质农产品生产组织结构、提高产品竞争力的重要手段。本文梳理了农产品温控供应链的相关概念，论述了农产品智慧温控供应链发展面临的挑战，构建了农产品智慧温控供应链体系，归纳了其中的关键技术，最后总结了农产品智慧温控供应链技术的发展趋势。

　　1 农产品智慧温控供应链体系面临的挑战

　　(1)在供应链数据信息获取方面，数据价值的关键在于数据的真实性、数据的分类、数据的共享和数据的决策。数据获取会增加生产成本，只有积累足够量的真实数据，才能进行数据分析决策和产品溯源。如何驱动供应链参与者主动采集真实数据成为亟需解决的问题。

　　(2)在数据处理方面，供应链是动态的、开放的、复杂的网链结构。各参与主体为维护自身利益和信息安全，通常不愿进行信息共享，数据信息在各业务环节间传导受阻。需要对独立的系统进行数据汇融，将果蔬产品质量安全相关的系统整合进来，需要新技术推动整个供应链的可见性和透明度，增强整个供应链体系的沟通和协作。

　　(3)在数据应用方面，利用更具深度、更为适当的挖掘分析方法全面掌控农产品发展趋势、了解农产品供应链行业运作细节也成为了研究的紧要问题。

　　2 农产品智慧温控供应链体系构建

　　农产品温控产业链包括以下环节：①生产采后，根据农产品特性进行预冷清洗;②在包装环节，根据农产品特性，由决策支持系统分析出柔性包装方案进行包装;③仓储环节，温控控制系统及仓储管理系统全面可视化管理产品的品质、位置等;④在配送环节，通过智能调度及路线规划科学合理地进行农产品高效精准配送。

　　农产品智慧温控供应链系统通过智慧供应链信息平台，利用物联网大数据，将参与者的信息及供应链服务进行管理整合。系统支持智慧供应链分析、运营及智慧供应链作业实施，智慧温控供应链分析主要从大数据网络布局、行业洞察、供应链深度协同进行全局性的战略规划与决策，可实现产品全链条质量管理、产业协同。

　　3 农产品智慧温控供应链关键技术

　　农产品智慧温控供应链体系技术核心可以概括为 “感、移、云、标、大、智” 六个主要方面。“感” 是指信息感知技术，包括微环境温控感知(环境温度、湿度、气体组分等)和农产品品质信息感知技术;“移” 指移动互联技术，实现农产品供应链信息的实时传输和农产品温度实时调控;“云” 是指云服务，支撑农产品温控供应链数字化和信息化;“标” 包括物流温控标准化和数据信息标准化;“大” 是指大数据技术，数据是农产品智慧温控供应链的基础，供应链大数据技术是智慧供应链数据挖掘和大数据应用的工具;“智” 包括智慧和智能，例如仓储智慧管理决策、温控智能装备等。

　　3.1 环境与主体信息感知技术

　　农产品供应链信息感知技术主要包括生产环境、设施环境(冷库、冷藏车)微环境信息感知及物流过程信息感知技术。

　　生鲜农产品温控供应链要实现生鲜农产品全过程质量控制，重点是对其所处环境的温湿度进行全程控制，避免供应链中发生 “冷链断链” 现象。采用温、湿、气、振动等传感技术实时采集农产品品质信息及影响农产品品质的微环境信息。使用射频识别技术(RFID)标签记录农产品仓储流通信息，托盘在企业间全程透明流转，实时掌握农产品状态，动态调拨，实现信息的有效快速传递和供应链中的上下游协同。窄带物联网、近场通信、RFID、Zigbee、无线传感器网络(WSN)、电子产品编码(EPC)等技术采集生鲜农产品供应链数据，将生鲜农产品物流过程中的温湿度等环境数据和运输车辆位置、速度、图像等相关数据上传至云服务平台。实现农产品供应链环境信息全程数据采集，农产品生产过程、品质管控、加工储运等质量安全关键环节的数字化管理。

　　以单片机为硬件核心，利用传感器获取微环境相关参数，通过芯片以及传输协议将检测数据实时同步到远程服务器为典型应用。当前主流的物联网协议有以太网高级消息队列协议(AMQP)、表述性状态传递 / 超文本传输协议(REST/HTTP)、受限应用协议(COAP)、面向实时系统的数据分布服务(DDS)协议和消息队列遥测传输(MQTT)协议。以上物联网协议与 IEC618506、ISO/IEC18000 等通信协议结合使用，能够实现设备数据的高效传输。实际应用过程中，因设备厂商协议不兼容，数据无法传输。5G 技术具有高带宽、低延时的特性。基于 5G 的新一代移动互联技术在农产品温控供应链信息传输中发挥着重要作用。在农产品仓储运输环节，实现实时传输冷库冷藏车温度、CO₂浓度、湿度等环境信息，自动开启或关闭指定设备，实现数据传输的智能化。

　　物联网技术经过几年的发展，在供应链环境信息感知、监测和数据传输方面的应用已经有成熟案例，并广泛应用于农产品供应链生产、仓储、运输、销售各个环节，能够满足农产品数字化供应链数据采集的需求。质量关键信息更有利于产品品牌塑造，反向驱动供应链参与者主动采集真实数据。但是，我国多数采集系统实现了农产品自身属性信息采集，鲜有文献对生产过程中影响农产品质量的关键信息实时采集的报道。

　　3.2 信息移动互联与物联网技术

　　信息移动互联技术主要实现移动互联下农产品信息的实时传输、仓储出入库管理以及农产品运输管理等。

　　3.3 云计算与云服务技术

　　目前一些大型企业已建立完善的企业信息化体系，能够数字化管理企业。大多数中小型企业还处在谋生存发展阶段，信息化程度较低或处于初级阶段。云平台需要在零负担的模式下同时服务于信息化程度不同、对冷链物流过程监控具有差异化需求的企业。生鲜农产品冷链供应链云服务平台需要建立一套能够大范围应用推广的生鲜农产品冷链供应链云服务体系。在这种情况下，对于信息化程度高的大型企业，企业平台需开放必要的数据接口，通过建立统一的数据交互总线与接口协议将各组件按需自由组合，集成定制功能模块，使用其数据资源。对于信息化程度较弱的中小型企业，云平台需要分析提炼共性需求，以通用组件的形式供企业选择，以云服务的方式进行发布，在保证系统数据交互安全的前提下，为不同用户提供差异化服务。

　　3.4 大数据分析与智慧决策技术

　　大数据的数据库包括特色优质农产品物流品控技术数据库和农产品物流品质监测数据库两大类。前者农产品物流品控知识数据库，包括农产品的自然属性和生物学属性，以及在物流各环节采用的技术参数和操作规范。基于农产品传统物流和电商物流模式，通过采集农产品品类在生产、加工、贮藏、运输、销售和消费 6 个环节的各类信息数据，包括时空、包装、微环境数据和时间、温度、货架期(“3T” 数据)，流通方式、仓储数据，物流过程的环境监测数据和品质指标数据等，进行数据的统计、筛选、挖掘与分析，构建农产品透明温控供应链体系，实现农产品物流过程的一体化、智慧化管理。

　　大数据分析与智慧决策技术能够实现农产品从产地到消费端的品质监测;自动化地将各类数据(货物的属性数据、物流路线规划数据、环境指标采集数据、仓储位置数据等)抽取到大数据平台中，并实现对这些数据的结构化和规范化存储;对物流企业、操作人员和客户群体提供对货物数据的查询和展现;对物流相关的大数据进行分析、统计、挖掘，为物流企业的生产、调度、规划提供优化建议和决策支持，对特种货物(如生鲜类、冷肉类食品)建立损耗或变质模型;对仓储和物流过程中的监测数据进行实时监控，并对出现异常的数据(如环境温度过高、运输周期过长)通过短信、邮件等方式提前进行预警，防止损失的实际发生;实现对物流过程全链路的追踪，周期性地统计物流过程的多种数据和因素(如物流周期、成本、农产品保鲜率、销量等)，实现供应链优化。

　　基于大数据的农产品供应链监测预警平台，实现对农产品温控供应链数据处理、分析、预警和智慧决策。目前的研究主要针对单一高附加值农产品的生产、保鲜、消费环节或问题等进行了验证，鲜有文献从农产品温控产业链整体研究。目前国内的农产品平台例如链库(www.lianku.org.cn)、全国初级农产品产销对接公益服务平台(https://www.zgyn.net/)大多以产销信息、冷链资源发布为主，智能撮合匹配不足。

　　3.5 区块链技术

　　农产品流通信息不对称，交易主体的信任存在缺失。农产品产业链上参与者众多且信息不透明，参与者获得的信息呈现出不对称性。传统的农产品供应链引入了契约机制和信任机制来管理农产品准入的不确定性。在信息不对称的情况下，提高交易效率和维持农产品供应链的稳定性是不可能的。

　　区块链去中心化、集体维护、安全稳定、不可篡改的特性为解决农产品供应链信任问题提供了新思路。基于区块链技术的农产品智慧供应链对生产、仓储、物流、零售等主要供应链环节关键信息进行实时自动化采集，实现了农产品智慧温控供应链信息的追溯跟踪。智慧供应链有利于整个供应链系统的资源信息整合与参与各方建立信任协作。加强优化物流过程与各环节间的信息沟通与共享，实现供应链的协同和系统集成，能够提升农产品流通效率，切实保障农产品低温保鲜需求。

　　农产品温控供应链的主体记录生产和交易信息。供应链的所有参与者可以访问所有数据信息。区块链技术提供了一个安全的环境，数据一旦产生就不能修改。因此，供应链的参与者可以获得并核实关于产品品质、制造工艺、原材料来源、执行标准和交货条款的信息。

　　区块链解决方案推动整个供应链的可见性和透明度，并增强整个生态系统的沟通和协作。区块链实现了端到端的供应链可见性，减少追踪农产品来源所需时间，确保农产品的品质，防止浪费。

　　3.6 供应链标准化体系

　　供应链标准化是一个综合体系，包括传感器通讯协议标准、信息技术标准、物流载运工具标准化及其他标准，涉及供应链信息采集、物流运输、仓储配送等环节。

　　供应链技术标准化是以供应链全过程为视角进行综合设计研发、升级、物流标准化的推广应用，不仅可以有效加强供应链各环节的协调性，促进不同物流工作环节间的联系，还可以减少物流支出成本、提高物流效益。托盘作为重要的供应链单元化物流载运协同工具，在提高运输、装卸搬运、仓储、配送等物流环节的运作和衔接效率，降低物流成本等方面起到了重要作用。国务院办公厅印发的《推进多式联运发展优化调整运输结构工作方案(2021—2025 年)》中指出，要推广应用标准化运载单元，推动建立跨区域、跨运输方式的集装箱循环共用系统，积极推动标准化托盘在集装箱运输和多式联运中的应用。针对供应链温控数据传输设备通信协议易冲突、响应不及时、数据刷新不及时等问题，建立通用、灵活、高可靠的通信协议标准，使得数据传输实现数据格式统一以及处理和使用的方便性。

　　2015 年以来，我国从国家标准化管理委员会、中华人民共和国国家发展和改革委员会、中华人民共和国商务部等标准主管负责部门，到以中国物流与采购联合会冷链物流专业委员会、全国物流标准化技术委员会冷链物流分技术委员会为代表的行业标准制定的协会，再到冷链行业龙头企业和科研院校专家，都在加快冷链空白领域的标准制定，以及整个冷链物流标准体系的完善。如国家农产品物流工程技术研究中心创新团队主持或参与制定了冷链物流领域一系列标准，包括国家标准 GB/T 24616—2019《冷藏、冷冻食品物流包装、标志、运输和储存》、国家标准 GB/T 40956—2021 《食品冷链物流交接规范》、行业标准 WB/T1059—2016《肉与肉制品冷链物流作业规范》、地方标准 DB37/T 4339—2021《水产品冷链物流数据元》、团体标准 T/CFLP0005—2017《冷链物流从业人员能力要求》等系列标准，从冷链物流的基本分类与要求，到水产、肉类、餐饮、乳制品、海产品等品类标准，再到冷藏车、冷库、冷藏箱等设备标准。通过 GB/T 40481—2021《联运通用滑板托盘尺寸及性能要求》等国家标准，推动标准化托盘、包装箱的批量使用，减少流通环节，降低流通成本。

　　4 技术发展趋势

　　(1)在农产品供应链信息采集方面，通过 RFID 标签芯片集成温控传感器，进一步扩展 RFID 标签功能，获取对象的各种实时信息，包括产品温度、湿度、压力、气体浓度等。与传统测温方式相比，集成温度传感器的 RFID 标签更加便利和智能，对农产品温控供应链的仓储、冷链物流等多个环节具有重要意义。低功耗、高精度、宽测温范围的 RFID 片上集成标签成为研究热点。

　　(2)在数据交互方面，信息抽取技术主要应用于非结构化数据。农产品温控供应链中生产、加工、销售不同业务系统相对独立，要对各种运行业务进行综合分析，需要对独立的农产品供应链系统进行数据汇融。通过物联网获取的超文本、图像、语音、视频等非结构化、半结构化数据越来越多，如何建立其对应的语义描述并进行有效信息抽取是研究的重要方向。

　　(3)在数据挖掘应用方面，人工智能在农产品供应链和物流领域的影响包括智能数据应用和语音机器人的农产品供应运营采购，预测供需、供应链规划，优化库存、运输的仓库管理，以及更快、更准确的温控不断链运输，并通过使用最新数据优选最佳供应商。

　　5 结束语

　　农产品商业价值的实现最终要回归到产品品质、卖相和品牌提升上。农产品具有特有的自然属性和生物学属性，需要供应主体提供高时效、高协同的品质保障。农产品的优质优价是冷链、温控物流的需求基础。优质优价推动农业创新升级和一二三产融合发展，以技术和模式融合创新构建自然科学和社会科学大集成，为现代农产品温控智慧供应链发展和区域经济价值再造提供新动能和新引擎。

　　利用物联网感知识别技术为基础层，信息移动互联技术为信息传输层，经过数据清洗、拆分、整合进行智慧温控供应链应用。数据价值在于数据真实性、数据分类、数据共享和数据决策。利用更具深度、更为适当的挖掘分析方法全面掌控农产品供应链运作细节成为研究的热点。该体系实现农产品全链条质量管理和产业协同。物联网技术、大数据、云计算、设施装备和管理技术提供安全的、透明的温控双向供应链。

　　利用物联网感知识别技术和数据分析技术使农产品全生命周期信息采集传输自动化、决策智能化和数据分析可视化。通过数据化实现标准化、促进品牌化，从而优化温控供应链，有助于解决我国 “人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分发展之间的矛盾”。发展农产品智慧温控供应链，必将促进我国 “从无害消费向品质消费” 的跨越。

王凤丽;张长峰;郭风军;隋 青;邹泽宇,山东国农物流科技有限公司;国家农产品现代物流工程技术研究中心;山东商业职业技术学院;山东省农产品贮运保鲜技术重点实验室,202412