自動管理食品衛生的基於泛在傳感器網絡的系統及方法

2023-07-28 11:13:16 1

專利名稱：自動管理食品衛生的基於泛在傳感器網絡的系統及方法
技術領域：
本發明總體上涉及一種自動管理食品衛生的基於泛在傳感器網 絡的系統及方法，更特別地，涉及一種自動管理食品衛生的基於泛在 傳感器網絡的系統及方法，其利用泛在傳感器網絡的感知功能以及網
絡功能自動收集關於溫度、溼度、pH等的信息，並使自動編制報告 成為可能，否則該報告將由管理者手動寫下，從而能夠基於HACCP 規則利用附於廚房器具的傳感器節點直接或者遠程地設定溫度及溼 度，並實時收集和記錄廚房周圍的環境信息。
背景技術：
如本領域的技術人員所熟知的，根據危害分析臨界控制點 (HACCP)的第2節第1段，定義HACCP為'優先控制每個過程以在 食品的原材料控制、加工、處理、烹調以及銷售的整個過程中防止任 何危險或有害物質混入食品，以及防止食品汙染的標準'，HACCP根 據食品衛生法的實施命令的指令制定。進一步地，根據由聯合國糧食 及農業組織(FAO)與世界衛生組織(WHO)協力運轉的食品法典 委員會(CAC)制定的國際食品標準(法規)，為促進食品的國際貿 易以及致力消費者的健康保護，HACCP定義為'用於確定、評估以 及控制對食品安全重要的危險因素的系統'。這樣，參考HACCP的幾 個定義，HACCP是一種通過在包括食物的加工、銷售和消費的整個 過程中不斷地管理食品，保護並保證食物產品及食品的安全的預防級 概念，而不是通過最終產品的檢測來確保安全的概念。
食品對人類的危害存在於從生產食品的原材料的步驟變化到在 桌上以食物服務消費者的步驟的整個過程是有可能的。整個過程是可 應用且目前正在應用HACCP的領域，最有效且安全地管理危害的方法已在整個過程中系統化。近來，HACCP已用於全部過程，包括在 食品生產與加工公司、提供膳食的場所、大規模銷售公司、食品服務 連鎖餐廳、酒店餐廳等等中的食品的加工、處理、烹調以及銷售。在
上述大規模銷售公司中，已在食品管理中引入並實施HACCP。
儘管如此，大多數公司所使用的操作方法主要通過管理者的人工 操作來實行。因為食品的數量以及管理步驟的數量極其大，管理者不 能仔細地遵守HACCP的規定。因此，經常會出現HACCP規則的評述 被篡改的情形。
進一步地，保存或烹調原材料的地方，例如大規模餐廳或提供膳 食的場所，衛生特別重要。在大規模餐廳或提供膳食的場所，當前規 定以HACCP規定為基礎管理材料並周期性地編制HACCP報告。因此，
目前，在大規模餐廳或提供膳食的場所，管理者定期測量各種類型廚 房器具或用於存儲材料的倉庫的溫度、溼度等等，以報告的形式記錄 測量數據，然後編制HACCP報告，但管理者的實際數量不夠，且人 工編制HACCP報告非常不方便。特別地，在大規模場所，管理者沒 有嚴格遵守預設規定而編制錯誤報告的情況可能經常發生。
進一步地，已通過僅關注溫度及溼度實施廚房器具的傳統管理， 並且近來已實施pH、水分活性等等的管理，但氣味傳感器的管理、 確定是否已發生腐爛的能力仍未普遍實施。
進一步地，經常發生當管理者不在，廚房器具或食品倉庫發生問 題時，未能進行及時測量的情況，使得食品衛生情形惡化，且可能需 要大量地丟棄或以不好的狀態烹調食品，因此威脅食用該食品的人的 健康。
進一步地，傳統的衛生系統中，有通過有線或無線區域網(LAN) 將各種類型的傳感器設備用於特定的地方來收集環境信息以及實現 自動化的意圖。
儘管如此，問題在於當使用有線LAN的系統發生麻煩時，從維護的立場需要過大的成本和時間，還在於當使用無線LAN的系統發生麻 煩時，不能提供終端的移動性且因此在管理者移動期間不能或可能有
限地連接至無線LAN。進一步地，問題在於因為有線及無線LAN使用 商用通信網絡運行而帶來通信成本，還在於因為有線與無線LAN設備 昂貴而帶來其過多的安裝成本。
另外，在食品交貨時，管理者處理檢測以及庫存管理，此處理必 須手動實施。因為不可能逐個地確定食品各自的有效期以及貯藏方 法，很可能對各食品錯誤地使用貯藏方法。進一步地，當手動實施庫 存管理並逐個地確定食品的有效期時，如果記錄不正確的有效期信息 或如果遺漏其記錄，可能過了有效期且因此對應的食品可能丟棄。
因此，為了解決傳統衛生系統的問題，對衛生系統實施進一步改 善的訪問方法的需求已增大，該方法可有效地管理廚房器具的衛生， 嚴格地管理食品並解決發生在傳統系統中的有線/無線網絡問題。

發明內容
因此，考慮已有技術中發生的上述問題做出本發明，本發明的一 個目的是提供一種系統及方法，該系統及方法利用設置在各自地點的 遠程伺服器、管理伺服器，以及泛在傳感器網絡，實時自動管理食品 的進入及輸出，實時監視廚房器具的狀態，分析數據，並將分析的數 據存儲在管理伺服器中，且該系統及方法通過利用安裝在特定位置的 傳感器節點收集實時的環境信息(溫度、溼度等)， 一直保持環境條 件在理想狀態，且使自動編制HACCP報告成為可能，否則該HACCP 報告將由管理者手動編寫。
本發明的另 一個目的是提供一種系統及方法，該系統及方法通過 泛在傳感器網絡，使位於各自位置的網絡運行成為可能，即便在商用 網絡中出現問題也不會間斷。
本發明的又一個目的是提供 一種系統及方法，該系統及方法使用一種泛在傳感器網絡，使得當各廚房器具及檢測裝置通過有線或無線 LAN構建時可能發生的網絡斷開問題及移動問題得到解決。
即，該泛在傳感器網絡的特徵在於網絡自動形成，且即使添加或
刪除傳感器節點，仍可通過自動分配IP位址(IPv4或IPv6)配置通信 網絡。進一步地，因為以無線的方式實現整個網絡，廚房器具可自由 移動。檢測食品時，可向由管理者使用的終端提供移動性，從而該食 品的檢測可在任何地方進行。
另外，在本發明所使用的泛在傳感器網絡中，傳感器節點的唯一 的地址可基於IP (IPv4或IPv6)自動分配至傳感器節點，使得可通過 網際網路或移動通信網從遠處監視並控制各種類型的廚房器具或食品 倉庫，每個廚房器具或食品倉庫配均配備有傳感器節點。
本發明的再一個目的是提供一種系統及方法，其自動監視特定信 息，例如食品的有效期，保存方法，以及中心溫度，使得管理者不需 要手動記錄該特定信息，該特定信息在其傳送至管理伺服器並在數據 庫中安排時由管理者利用檢測終端檢測，且在該系統及方法中，附於 各廚房器具的傳感器節點收集實時的相關信息，並在提供所收集的信 息給管理者的同時將傳送所收集的信息至管理伺服器，使得客觀地獲 取有關HACCP的信息，從而通過禁止使用者任意偽造數據來保證合 法的可靠性。
本發明的再一個目的是提供一種方法及系統，其中，由於僅使用 最小需要的必須支付一定費用的商用網絡，通信費用可減少，在該方 法及系統中，由於傳感器節點能夠以低成本生產，傳感器節點可附於 所有廚房器具或從所有廚房器具脫離，且在該方法及系統中，可進行 數據收集以及存儲，由於傳感器節點也能使用電池電源，即便在斷電 發生時存儲的數據隨後也能夠傳輸至管理伺服器，還可傳送至遠程中 央伺服器。
本發明的再一個目的是提供一種方法及系統，其中，即便在管理
13者不在時系統也總是運行，使得在問題發生時能夠根據預設安排自動
解決問題，且在該方法及系統中,在問題必須由管理者解決的情況下，
將關於問題的發生位置的信息及問題本身傳送至管理者，使得問題能
夠實時解決。根據本發明，優勢在於管理伺服器及遠程中央伺服器獨立設置， 從而即使之後在管理伺服器發生問題，也可保護存儲的數據，該管理 伺服器安裝在提供膳食的場所或食品銷售公司，該遠程中央伺服器設 置用於遠程管理管理伺服器。
進一步地，根據本發明，優勢在於，因為未使用有線網絡，便於 設備的添加或刪除，且傳感器節點能夠方便地安裝在現存的其中未安 裝環境信息測量裝置的廚房器具、烹飪工具、及貯藏倉庫中，從而實 現自動化及遠程控制。
進一步地，根據本發明，優勢在於，因為通過在管理伺服器中存 儲所有測量數據並分析各廚房器具的測量數據自動編寫報告，可減少 管理者部分的過量工作，優勢還在於，因為分析實時記錄的各廚房器 具、烹飪工具、或食品倉庫的數據，可隨時隨地檢測食品的當前狀態。
進一步地，根據本發明，優勢在於，除了連接至外部網絡的網絡， 內部使用泛在傳感器無網絡，從而可經濟且有效的配置網絡。
更進一步地，根據本發明，優勢在於，歷史管理操作能夠利用移 動終端自動處理，使得可在檢測食品時獲取準確的食品信息，從而使 更迅速且準確地記錄及管理歷史信息成為可能，該歷史管理操作否則 將在檢測食品時由管理者手動完成。


圖1為顯示根據本發明 一種實施方式的自動管理食品衛生的基於
泛在傳感器網絡的系統概略構造的示意圖2為顯示根據本發明一種實施方式的傳感器節點詳細構造的示
意圖3為顯示根據本發明一種實施方式的匯聚節點的詳細構造的示
意圖4為顯示根據本發明一種實施方式的移動終端的詳細構造的示 意圖；圖5為顯示根據本發明一種實施方式的管理伺服器的詳細構造的 示意圖6為顯示根據本發明一種實施方式的利用傳感器節點管理廚房
器具的方法的流程圖；及
圖7為顯示根據本發明一種實施方式的利用移動終端管理食品的
方法的流程圖。
具體實施例方式
將從以下結合附圖進行的詳細描述中更清楚的了解本發明的上 述以及其他目的、特徵和其他優點。在本發明的以下描述中，如果確 定有關的眾所周知的功能及構造的詳細描述會使本發明的主旨不清 楚，可忽略該詳細的描述。
以下，將參照附圖詳細描述本發明的實施方式。
將參照圖1至圖5描述根據本發明 一種實施方式的自動管理食品
衛生的基於泛在傳感器網絡的系統s。
圖1為顯示根據本發明 一種實施方式的自動管理食品衛生的基於
泛在傳感器網絡的系統s的概略構造的示意圖。如圖中所顯示的，系
統S包括傳感器節點100，匯聚節點200,移動終端300，管理伺服器400， 以及遠程中央伺服器500。根據本發明的泛在傳感器網絡包括傳感器 節點IOO，匯聚節點200，以及移動終端300。匯聚節點200用於在傳感 器節點IOO與管理伺服器400之間以及移動終端300與管理伺服器400 之間起中介作用。傳感器節點100與管理伺服器400之間的數據傳送/ 接收，以及移動終端300與管理伺服器400之間的數據傳送/接收通過 匯聚節點200完成。
圖2為顯示根據本發明一種實施方式的傳感器節點100的詳細構 造的示意圖。傳感器節點100具有其自身的IP位址值，且安裝在特定 區域內，例如廚房器具、廚房、以及食品倉庫。每個傳感器節點IOO 用於以預設周期測量並存儲'傳感信息'，通過匯聚節點200傳送傳感信息至管理伺服器400，對比測量值與預設值，當測量值偏離預設值
的範圍時生成並顯示告警信息，通過匯聚節點200傳送告警信息至管理伺服器400，從管理伺服器400接收對廚房器具的控制命令，並控制廚房器具，該傳感信息包括溫度、溼度、pH、以及氣味信息。傳感器節點100包括傳感器單元110，告警提供單元120,射頻(RF)傳送/接收單元130,控制命令執行單元140,數據顯示單元150,存儲單元160、運行單元170，電源單元180，以及中央處理單元190。
詳細地，傳感器單元110安裝在傳感器節點100內部及外部，且被設置用於測量傳感信息，包括溫度、溼度、pH、以及氣味信息。傳感器單元110可利用溫度和溼度傳感器、pH測量傳感器、以及氣味傳
感器不同地實施。
告警提供單元120對比預設值與由傳感器單元110獲取的測量值，
在測量值偏離預設值範圍時生成對應的告警信息並提供告警聲。這裡，告警信息包括對應的傳感器節點100的IP位址值，測量誤差，以及告警信息的生成時間，且告警信息通過數據顯示單元150顯示。
RF傳送/接收單元130通過匯聚節點200傳送各種類型的數據至管理伺服器400或接收來自管理伺服器400的各種類型的數據，以及傳送數據至安裝在其他廚房器具的傳感器節點或接收來自安裝在其他廚房器具的傳感器節點的數據，該各種類型的數據包括由廚房器具的傳感器單元110測量的測量值、告警信息、及控制命令。進一步地，當不能通過單跳通信傳送或接收時，鄰近問題傳感器節點的傳感器節點IOO起到中繼節點的作用，從而數據通過多跳通信傳送或接收。同時，RF傳送/接收單元130能夠不通過匯聚節點200直接傳送至管理伺服器400或直接從管理伺服器400接收。
控制命令執行單元140控制服從於從管理伺服器400接收的控制命令的廚房器具。
數據顯示單元150顯示傳感器節點100的狀態信息，由傳感器單元110測量的值、以及告警信息。
存儲單元160暫時存儲測量值。這種情況下，存儲單元160通過以預設周期分配數據來存儲與存儲容量相符的數據，並當存儲的數據超
過存儲容量時，根據先入先出(FIFO)排序從最早期的數據的順序依次刪除數據。
運行單元170存儲傳感器節點100的作業系統(OS)、傳感器單元的運行程序、RF傳送/接收所需要的傳送/接收程序、由匯聚節點200分配到IP位址的傳感器節點所需要的程序、及廚房器具的控制程序，並運行及管理存儲的OS及程序。
電源單元180選擇持續電源或電池電源，並將選擇的電源供應至傳感器節點。
中央處理單元190控制傳感器單元110,告警提供單元120, RF傳送/接收單元130，控制命令執行單元140,數據顯示單元150，存儲單元160，運行單元170及電源單元180，並執行控制廚房器具所需要的所有操作。
圖3為顯示根據本發明一種實施方式的匯聚節點200的詳細構造的示意圖。在圖中，匯聚節點200用於在傳感器節點100與管理伺服器400之間以及移動終端300與管理伺服器400之間中繼，以及給傳感器節點100以及移動終端300分配IP位址(IPv4或Ipv6 )，從而暫時地存儲傳送至管理伺服器400的或接收的來自管理伺服器400的各種類型的數據。匯聚節點200包括用於暫時地存儲傳送至傳感器節點100及移動終端300的或接收的來自傳感器節點100及移動終端300的各種類型的數據的存儲單元210,用於存儲匯聚節點200的OS、用於數據傳送/接收的傳送/接收程序、及分配傳感器節點100及移動終端300的IP位址所需要的程序、並運行及管理存儲的OS及程序的運行單元220,用於傳送數據至傳感器節點100及移動終端300或接收來自傳感器節點100及移動終端300的數據的RF傳送/接收單元230，用於傳送數據至管理服
18務器400或接收來自管理伺服器400的數據的數據通信埠單元240 ，以及用於控制存儲單元210、運行單元220、 RF傳送/接收單元230、及數據通信埠單元240從而執行與其相關的所有操作的中央處理單元250。
圖4為顯示根據本發明一種實施方式的移動終端300的詳細構造的示意圖。移動終端300具有其自身的IP位址值，且用於在檢測食品時使用射頻識別(RFID)閱讀器或條形碼閱讀器讀取食品信息，通過匯聚節點200傳送讀取的食品信息至對應的管理伺服器400 ，以預設
周期測量並存儲傳感信息，對比測量值與預設值，在測量值偏離預設值範圍時生成告警信息並傳送告警信息至管理伺服器400,以及接收來自管理伺服器400的食品控制命令，傳感信息包括溫度、溼度、pH、以及氣味信息。移動終端300包括RFID閱讀器單元310、條形碼閱讀器單元320、信息輸入單元330、傳感器單元340、告警提供單元350、存儲單元360、運行單元370、 RF傳送/接收單元380、以及信息顯示單元390。
詳細地，RFID閱讀器單元310從附於食品的RPID標籤讀取食品信息，條形碼單元320從附於食品的條形碼讀取食品信息。這裡，由RFID閱讀器單元310或條形碼閱讀器單元320讀取的食品信息包括食品的有效期、生產公司、以及生產曰期。
信息輸入單元330允許記錄除由RFID閱讀器單元310或條形碼閱讀器單元320自動讀取的信息外的附加的食品信息，例如食品的保存狀態、保存方法、進入/輸出信息以及庫存信息。
傳感器單元340在檢測食品時測量傳感信息，且可使用溫度和溼度傳感器、pH測量傳感器、氣味傳感器等等不同的實施，傳感信息包括食品的溫度、溼度、pH、以及氣味信息。
告警提供單元350對比預設值與傳感器單元340測量的值，並當測量值偏離預設值範圍時生成相應的告警信息並提供告警聲。在這種情況下，告警信息包括每個移動終端的IP位址值、測量誤差、以及告警信息的生成時間，並通過信息顯示單元3卯顯示。
存儲單元360暫時存儲傳感器單元340測量的值。運行單元370存儲移動終端300的OS，控制RFID閱讀器單元以及
條形碼閱讀器所需要的程序，記錄附加的食品信息所需要的信息輸入程序，驅動傳感器單元340所需要的程序，數據傳送/接收所需要的傳送/接收程序，以及移動終端由匯聚節點200分配到IP位址所需要的程序，並運行及管理OS及程序。
RF傳送/接收單元380以無線的方式傳送食品信息至匯聚節點200或接收來自匯聚節點200的食品信息，食品信息包括由傳感器單元340測量的值、告警信息等等。這種情況下，RF傳送/接收單元380可不通過匯聚節點200直接傳送信息至管理伺服器400或接收來自管理伺服器400的信息。如圖1所示，當與匯聚節點200以及管理伺服器400的通信不可能時，RF傳送/接收單元380也可傳送信息至鄰近傳感器節點1 OO或接收來自鄰近傳感器節點1 OO的信息。
信息顯示單元390顯示移動終端300的狀態信息、食品信息，以及傳感器單元340測量的所有信息，食品信息包括傳送至管理伺服器400或匯聚節點200、或從管理伺服器400或匯聚節點200接收的數據。
圖5為顯示根據本發明一種實施方式的管理伺服器400的詳細構造的示意圖。每個管理伺服器確定通過匯聚節點200從傳感器節點100或移動終端300接收的數據是否為廚房器具或食品的多種測量值之一或為告警信息，生成與其對應的控制命令，傳送控制命令至傳感器節點100或至移動終端300，若確定數據為告警信息，將緊急情況以及廚房器具的位置通知管理伺服器的管理者。進一步地，管理伺服器400用於在資料庫中安排從傳感器節點100或移動終端300接收的數據，以資料庫為基礎以HACCP的形式分析/存儲數據，輸出生成的數據，以預設的用於提高數據安全性及冗餘的規律的周期傳送各種類型的數據至遠程中央伺服器500或接收來自遠程中央伺服器500的各種類型 的數據，各種類型的數據為傳送至傳感器節點100或移動終端300的、 或接收的來自傳感器節點100或移動終端300的數據。管理伺服器400 包括資料庫單元410，緊急情況確定單元420,報告輸出單元430，數 據通信埠單元440,數據傳送/接收單元450，數據顯示單元460，及 電源單元470.
詳細地，資料庫單元410在資料庫中安排從傳感器節點100及移動 終端3OO接收的數據，並以資料庫為基礎以HACCP的形式分析/存儲數 據。
緊急情況確定單元420確定從傳感器節點100或移動終端300接收 的數據是否為測量值或為告警信息。若確定接收的數據為告警信息， 緊急情況確定單元420生成與其對應的控制命令並傳送控制命令至傳 感器節點100或移動終端300,將有關緊急情況的告警信息、廚房器具 的位置等等通知管理者。
報告輸出單元430輸出以HACCP報告的形式存儲於資料庫單元 410的數據。
數據通信埠單元440傳送數據及各種類型的信號至泛在傳感器 網絡，或接收來自泛在傳感器網絡的數據及各種類型的信號，該泛在 傳感器節點包括傳感器節點IOO、匯聚節點200、及移動終端300,並 可包括串行或並行埠、通用異步接收-發送裝置(UART)、乙太網 埠、通用串行總線(USB),等等。
數據傳送/接收單元450以預設的用於各種類型的數據的安全性 及冗餘的規律的周期傳送數據至遠程中央伺服器500，或接收來自遠 程中央伺服器500的數據。
數據顯示單元460顯示傳送至傳感器節點100、匯聚節點200以及 移動終端300的或從傳感器節點100、匯聚節點200以及移動終端300 接收的實時數據，並顯示資料庫單元410、緊急情況確定單元420、報告輸出單元430以及數據傳送/接收單元450的實時狀態信息。
電源單元470使用不間斷電源(UPS)作為電源，以備在斷電期
間管理伺服器不運行的情況。
進一步地，遠程中央伺服器500以預設周期從管理伺服器400接收 傳送至傳感器節點100或移動終端300的或接收的來自傳感器節點100 或移動終端300的各種類型的數據。
以接收的來自管理伺服器400的數據為基礎，如果對比接收的數 據與HACCP規定允許的參考值,並發現未遵守允許的參考值，遠程 中央伺服器500通過提供告警將遠程中央伺服器的緊急情況通知管理 者，並通過管理伺服器400遠程控制或利用分配給相應傳感器節點100 的IP位址直接控制廚房器具。
以下將參照圖6及圖7描述一種利用上述的自動管理食品衛生的 基於泛在傳感器網絡的系統S自動管理食品衛生的方法。
圖6為顯示使用根據本發明 一種實施方式的傳感器節點1 OO管理 廚房器具的方法的流程圖。如圖中所示，傳感器節點100的傳感器單 元110安裝在例如廚房器具、廚房或餐廳這樣的特定區域，被設置以 在步驟S110測量傳感信息，包括溫度、溼度、pH、以及氣味信息。 在步驟S120，告警提供單元120對比傳感器單元110測量的值與預設 值，從而確定測量值是否偏離預設值的範圍。
若在步驟S120確定測量值偏離預設值的範圍，在步驟S130，告警 提供單元120生成告警信息並提供告警聲，RF傳送/接收單元130通過 匯聚節點200或直接傳送生成的告警信息至管理伺服器400。
在步驟S140，管理伺服器400的緊急情況確定單元420確定接收的 來自傳感器節點100的數據是否為測量值或為告警信息。
若在步驟S140確定接收的數據為告警信息，在步驟S150,緊急情 況確定單元420生成控制命令告警信息對應的控制命令，傳送控制命 令至傳感器節點IOO，並將關於緊急情況的告警信息、廚房器具的位
22置等通知管理伺服器的管理者。在步驟S160,資料庫單元410以
HACCP的形式分析並存儲告警信息，報告輸出單元430輸出在資料庫 單元410中以HACCP報告的形式存儲的數據。
此後，在步驟S170,管理伺服器400的數據傳送/接收單元450以 預設周期輸出在資料庫單元410中存儲的數據至遠程中央伺服器500。 也就是說，告警信息或在管理伺服器400中存儲的數據不但傳送至管 理伺服器400,也傳送至遠程中央伺服器500,為問題在管理伺服器400 及遠程中央伺服器500其中任 一 一個發生的情況做準備。
同時，若在步驟S120確定測量值未偏離預設值的範圍，在步驟 S180，通過傳感器單元110獲取的測量值存入存儲單元160。進一步地， 若在步驟S140確定接收的數據為告警信息，在步驟S190,從傳感器節 點100接收的數據確定為廚房器具或類似的測量值，然後存入資料庫 單元410。
圖7為顯示根據本發明一種實施方式的使用移動終端300管理食 品的方法的流程圖。如圖中所示，在步驟S210,移動終端300利用RFID 閱讀器單元310從附於食品的RFID標籤、或利用條形碼閱讀器單元 320從附於食品的條形碼讀取食品信息。在步驟S220,傳感器單元340 測量傳感信息，包括食品的溫度、溼度、pH、以及氣味信息。
在步驟S230，信息輸入單元330接收除由RFID閱讀器單元310或 條形碼閱讀器單元320自動讀取的信息外的附加的食品信息，例如食 品的保存狀態、保存方法、進入/輸出信息、以及庫存信息。
在步驟S240, RF傳送/接收單元380通過匯聚節點200或直接傳送 食品的測量值以及附加的食品信息至管理伺服器400 。
在步驟S250，管理伺服器400的資料庫單元410以HACCP的形式 分析並存儲從移動終端300接收的測量值以及附加的食品信息，報告 輸出單元430輸出以HACCP報告的形式存儲在資料庫單元410中的數 據。此後，在步驟S260，管理伺服器400的傳送/接收單元450以預設 周期傳送在資料庫單元410中存儲的數據至遠程中央伺服器500。 [工業適用性]
如上所述，本發明提供了 一種自動管理食品衛生的基於泛在傳感 器網絡的系統及方法，其優勢在於管理伺服器與遠程中央伺服器獨立 提供，從而即便問題隨後發生在管理伺服器中也能夠保護存儲的數 據，管理伺服器安裝在提供膳食的場所或食品銷售公司，遠程中央服 務器被設置以遠程管理管理伺服器。
儘管為說明的目的已公開了本發明優選的實施方式，本領域的技 術人員可察知在不脫離本發明權利要求公開的範圍和精神的情況下， 各種修改、增加以及替換是可能的。因此，應注意，所有適當的變化、 修改及其等同物屬於本發明的範圍之內。
權利要求
1、一種自動管理食品衛生的基於泛在傳感器網絡的系統，包括至少一個傳感器節點，被設置為具有IP位址且安裝在特定區域內，所述特定區域內包括至少一個廚房器具，所述傳感器節點被設置以測量並存儲傳感信息，以預設周期對比測量值與預設值，在所述測量值偏離預設值範圍時生成告警信息並將所述告警信息傳送到至少一個管理伺服器，從所述管理伺服器接收對所述廚房器具的控制命令，以及控制所述廚房器具，所述傳感信息包括溫度、溼度、pH、以及氣味信息；匯聚節點，被設置以在所述傳感器節點與所述管理伺服器之間、以及移動終端與所述管理伺服器之間中繼，從而存儲傳送至所述管理伺服器的以及從所述管理伺服器接收的各種類型的數據；移動終端，被設置為具有IP位址並利用RFID閱讀器或條形碼閱讀器讀取食品信息，通過所述匯聚節點傳送所述食品信息至所述管理伺服器，測量並存儲傳感信息，以預設周期對比所述測量值與預設值，在所述測量值偏離預設值範圍時生成告警信息並傳送所述告警信息至所述管理伺服器，以及從所述管理伺服器接收對食品的控制命令，所述傳感信息包括溫度、溼度、pH、以及氣味信息；及管理伺服器，被設置以確定從所述傳感器節點或所述移動終端接收的所述數據是否為所述廚房器具或食品的測量值或為告警信息，且被設置以生成對應所述告警信息的控制命令，傳送所述控制命令至所述傳感器節點或所述移動終端，將緊急情況及所述廚房器具的位置通知管理者，在資料庫中安排從所述傳感器節點或所述移動終端接收的所述數據，以所述資料庫為基礎以危害分析臨界控制點(HACCP)的形式分析/存儲所接收的數據，以及若確定所接收的數據為所述告警信息，輸出所述分析/存儲的數據。
2、 根據權利要求1所述的基於泛在傳感器網絡的系統，其中所述匯聚節點給所述傳感器節點及所述移動終端都分配IP位址。
3、 根據權利要求1所述的基於泛在傳感器網絡的系統，進一步 包括用於接收各種類型的數據的遠程中央伺服器，所述各種類型的數 據為由所述管理伺服器以預設周期傳送至所述傳感器節點及所述移 動終端的、或從所述傳感器節點及所述移動終端接收的數據。
4、 根據權利要求3所述的基於泛在傳感器網絡的系統，其中所 述遠程中央伺服器被設置為使得當所述從所述管理伺服器接收的數 據對比HACCP規定中允許的參考值，且未遵守所述參考值時，所述 遠程中央伺服器生成告警，將所述告警通知所述遠程中央伺服器的管 理者，並通過所述管理伺服器遠程控制所述廚房器具，或利用分配給 所述傳感器節點的IP位址直接控制所述廚房器具。
5、 根據權利要求1所述的基於泛在傳感器網絡的系統，其中所 述傳感器節點包括傳感器單元，安裝於所述傳感器節點內部或外部，被設置以測量 傳感信息，所述傳感信息包括溫度、溼度、pH、以及氣味信息；告警提供單元，被設置以對比預設值與由所述傳感器單元獲取的 測量值，當所述測量值偏離預設值範圍時，生成對應的告警信息並提 供告警聲；射頻(RF)傳送/接收單元，被設置以通過所述匯聚節點向所述 管理伺服器傳送、或從所述管理伺服器接收各種類型的數據，所述各 種類型的數據包括由所述傳感器單元在所述廚房器具處測量的值，告控制命令執行單元，被設置以控制服從於從所述管理伺服器接收 的所述控制命令的所述廚房器具；數據顯示單元，被設置以顯示所述傳感器節點的狀態信息，由所 述傳感器單元測量的所述值，以及所述告警信息；存儲單元，被設置以暫時存儲由所述傳感器單元測量的所述值；運行單元，被設置以存儲所述傳感器節點的搡作系統，所述傳感 器單元的運行程序，RF傳送/接收的傳送/接收程序，所述傳感器節點 由所述匯聚節點分配IP位址所需要的程序，以及所述廚房器具的控 製程序，並運行及管理所述作業系統及所述程序；電源單元，被設置以選擇持續電源或電池電源，並供應所選擇的電源至所述傳感器節點；及中央處理單元，被設置以控制所述傳感器單元，所述告警提供單元，所述RF傳送/接收單元，所述控制命令執行單元，所述數據顯示單元，所述存儲單元，所述運行單元，以及所述電源單元，並執行控 制所述廚房器具所需要的所有操作。
6、 根據權利要求5所述的基於泛在傳感器網絡的系統，其中所 述RF傳送/接收單元不通過所述匯聚節點直接向所述管理伺服器傳 送或從所述管理伺服器接收各種類型的數據，所述各種類型的數據包 括由所述傳感器單元在所述廚房器具處測量的所述值，所述告警信息 及所述控制命令。
7、 根據權利要求5所述的基於泛在傳感器網絡的系統，其中所述告警4曰息包括每個傳感器節點的IP位址值，測量誤差，及所述告警信息的生 成時間。
8、 根據權利要求1所述的基於泛在傳感器網絡的系統，其中所 述匯聚節點包括存儲單元，用於暫時存儲傳送至所述傳感器節點及所述移動終端 的或從所述傳感器節點及所述移動終端接收的各種類型的數據；運行單元，用於存儲所述匯聚節點的作業系統，數據傳送/接收 所需要的傳送/接收程序，以及分配所述傳感器節點及所述移動終端的IP位址所需要的程序，並運行及管理所述作業系統及所述程序； RF傳送/接收單元，用於向所述傳感器節點及所述移動終端傳送數據，或從所述傳感器節點及所述移動終端接收數據；數據通信埠單元，用於向所述管理伺服器傳送數據，或從所述管理伺服器接收數據；及中央處理單元，用於控制所述存儲單元，所述運行單元，所述RF傳送/接收單元，以及所述數據通信埠單元，從而執行有關上述單元的控制的所有操作。
9、根據權利要求1所述的基於泛在傳感器網絡的系統，其中所述移動終端包括RFID閱讀器單元，用於從附於食品的RFID標籤讀取食品信息； 條形碼閱讀器單元，用於從附於食品的條形碼讀取食品信息； 信息輸入單元，除由所述RPID閱讀器單元或所述條形碼閱讀器單元自動讀取的信息外，用於記錄附加的食品信息，所述附加的食品信息包括食品的保存狀態，保存方法，進入/輸出信息以及庫存信息； 傳感器單元，用於測量傳感信息，所述傳感信息包括食品的溫度、溼度、pH、以及氣味信息；告警提供單元，用於對比預設值與由所述傳感器單元測量的值，以及當所述測量值偏離所述預設值範圍時生成告警信息並提供告警存儲單元，用於暫時存儲由所述傳感器單元測量的所述值； 運行單元，用於存儲所述移動終端的作業系統，控制所述RFID序，數據傳送/接收所需要的傳送/接收程序，以及所述移動終端由所 述匯聚節點分配IP位址所需要的程序，並運行及管理所述作業系統 及所述程序；RF傳送/接收單元，用於以無線的方式向所述匯聚節點傳送或從 所述匯聚節點接收食品信息，所述食品信息包括由所述傳感器單元測^器單元所需要的程序，記錄所述附加的 匿序，驅動所述傳感器單元所需要的程量的所述值以及告警信息；及信息顯示單元，用於顯示所述移動終端的狀態信息，食品信息， 所述食品信息包括向所述管理伺服器或所述匯聚節點傳送的、或從所 述管理伺服器或所述匯聚 節點接收的數據，以及由所述傳感器單元測 量的所有信息。
10、 根據權利要求9所述的基於泛在傳感器網絡的系統，其中所 述RF傳送/接收單元不通過所述匯聚節點直接向所述管理伺服器傳 送或從所述管理伺服器接收所述食品信息，所述食品信息包括由所述 傳感器單元測量的所述值及所述告警信息。
11、 根據權利要求9所述的基於泛在傳感器網絡的系統，其中所述告警信息包括每個移動終端的IP位址值，測量誤差，及所述告警 信息的生成時間。
12、 根據權利要求9所述的基於泛在傳感器網絡的系統，其中由 所述RFID閱讀器單元或所述條形碼閱讀器單元讀取的所述食品信息 包括食品的有效期，生產公司，以及生產日期。
13、 根據權利要求l所述的基於泛在傳感器網絡的系統，其中所 述管理伺服器包括資料庫單元，用於在資料庫中安排從所述傳感器及所述移動終端 接收的所述數據，並以HACCP的形式分析/存儲所述數據；緊急情況確定單元，用於確定從所述傳感器節點或所述移動終端 接收的所述數據是否為測量值或為告警信息，若確定所接收的數據為 告警信息，生成對應所述告警信息的控制命令，傳送所述控制命令至 所述傳感器節點或所述移動終端，並將所述告警信息通知管理者，所 述告警信息包括緊急情況及所述廚房器具的位置；報告輸出單元，用於以HACCP報告的形式輸出所述存儲在所述 資料庫單元中的數據；數據通信埠單元，用於向泛在傳感器網絡傳送或從泛在傳感器網絡接收數據及各種類型的信號，所述泛在傳感器網絡包括所述傳感 器節點，所述匯聚節點，以及所述移動終端；及數據傳送/接收單元，用於以預設周期向所述遠程中央伺服器傳 送或從所述遠程中央伺服器接收各種類型的數據。
14、 根據權利要求13所述的基於泛在傳感器網絡的系統，其中所述管理伺服器進一步包括數據顯示單元，用於顯示傳送至所述傳感器節點、所述匯聚節點、 及所述移動終端的實時數據，或從所述傳感器節點、所述匯聚節點、 及所述移動終端接收的實時數據，並顯示所述資料庫單元、所述緊急 情況確定單元、所述報告輸出單元、以及所述數據傳送/接收單元的實時狀態信息；及電源單元，用於利用不間斷電源(UPS)作為電源以備所述管理伺服器停電期間不運行的情況。
15、 根據權利要求5所述的基於泛在傳感器網絡的系統，其中所 述RF傳送/接收單元傳送數據至安裝於其他廚房器具的傳感器節點， 或從安裝於其他廚房器具的傳感器節點接收數據，且當不能以單跳通 信傳送或接收時，通過引起鄰近的傳感器節點行使中介的功能以多跳 通信傳送或接收數據。
16、 一種在利用傳感器節點管理廚房器具的方法中自動管理食品 衛生的基於泛在傳感器網絡的方法，包括步驟a在特定區域內安裝至少一個傳感器節點，所述特定區域例如廚 房器具，廚房或餐廳，所述傳感器節點測量傳感信息，所述傳感信息 包括溫度、溼度、pH、以及氣味信息；b對比由所述傳感器節點測量的值與預設值，從而確定所述測量 值是否偏離所述預設值範圍；c若在步驟b確定所述測量值偏離所述預設值的所述範圍，所述 傳感器節點生成告警信息，提供告警聲，並通過匯聚節點或直接將所生成的告警信息傳送到至少一個管理伺服器；d所述管理伺服器確定從所述傳感器節點接收的數據是否為測量值或為告警信息；e若在步驟d確定所接收的數據為告警信息，所述管理伺服器生成對應所述告警信息的控制命令，傳送所述控制命令至所述傳感器節 點，並將告警信息通知所述管理伺服器的管理者，所述告警信息包括緊急情況及所述廚房器具的位置；及f所述管理伺服器以危害分析臨界控制點(HACCP)的形式分析 並存儲所述告警信息，並以HACCP報告的形式輸出所述告警信息。
17、 根據權利要求16所述的基於泛在傳感器網絡的方法，步驟 f後進一步包括步驟g所述管理伺服器以預設周期傳送存儲的數據至遠程中央服務奧 番。
18、 根據權利要求16所述的基於泛在傳感器網絡的方法，進一 步包括步驟h若在步驟b確定所述測量值未偏離所述預設值的所述範圍，所述傳感器節點存儲所述廚房器具的所述測量值。
19、 根據權利要求16所述的基於泛在傳感器網絡的方法，進一 步包括步驟i若在步驟d確定所接收的數據不是告警信息，所述管理伺服器 確定從所述傳感器節點接收的所述數據為所述廚房器具的測量值，並 存儲所述測量值。
20、 一種在利用移動終端管理食品的方法中自動管理食品衛生的 基於泛在傳感器網絡的方法，包括k所述移動終端從附於食品的射頻識別(RFID)標籤或條形碼 讀取食品信息；1所述移動終端測量傳感信息，所述傳感信息包括食品的溫度、溼度、pH、以及氣味信息；m所述移動終端接收附加的食品信息，所述附加的食品信息包括食品的保存狀態，保存方法，進入/輸出信息，以及庫存信息；n所述移動終端通過匯聚節點或直接傳送所述食品的測量值以及所述附加的食品信息至所述管理伺服器；及o所述管理伺服器以HACCP的形式分析並存儲從所述移動終端 接收的所述測量值及所述附加的食品信息，並以HACCP報告的形式 輸出所存儲的信息。
21、根據權利要求20所述的基於傳感器網絡的方法，步驟o後 進一步包括步驟p所述管理伺服器以預設周期傳送所存儲的數據至遠程中央服
全文摘要
本發明涉及一種自動管理食品衛生的基於泛在傳感器網絡的系統及方法。該系統包括至少一個傳感器節點(100)，被設置以測量並存儲傳感信息，對比測量值與預設值，並生成告警信息。匯聚節點(200)在所述傳感器節點與管理伺服器(400)之間以及移動終端及所述管理伺服器之間起中介作用。移動終端(300)利用RFID閱讀器或條形碼閱讀器讀取食品信息，傳送所述食品信息，測量並存儲傳感信息，對比所述測量值與預設值，以及生成告警信息。所述管理伺服器(400)生成控制命令，傳送所述控制命令至所述傳感器節點或所述移動終端，以及當接收的數據為告警信息時將緊急情況以及所述廚房器具的位置通知管理者。
文檔編號H04L12/24GK101690000SQ200880016279
公開日2010年3月31日 申請日期2008年5月8日 優先權日2007年5月16日
發明者孫柄洛, 樸宰逸, 金重圭 申請人:第一技術(株)