基于阿里云應(yīng)用的食品光譜分析安全檢測方案
背景
目前,全球正面臨著新型冠狀病毒疾。–OVID-19)大流行帶來的前所未有的威脅。許多國家已采納世界衛(wèi)生組織(WHO)建議,將保持人與人之間的距離作為減少疾病傳播的方法之一。許多企業(yè)也積極響應(yīng)政府號召,鼓勵員工在家辦公、避免接觸。雖然世衛(wèi)組織明確了COVID-19不是食品安全問題,但此次疫情卻給食品行業(yè)帶來新的變化,切實推動了云服務(wù)在食品檢測行業(yè)的發(fā)展。針對防疫所帶來的更多基于云服務(wù)的大數(shù)據(jù)分析需求,食品檢測行業(yè)需要新的解決方案來滿足這一需求。對此,技術(shù)型分銷商Excelpoint世健公司推出了基于阿里云應(yīng)用的食品光譜分析安全檢測方案。
云介入
食品行業(yè)應(yīng)建立基于危害分析和關(guān)鍵控制點(HACCP)原則的食品安全管理體系(FSMS),以管理食品安全風(fēng)險、防止食品污染。保持食品加工環(huán)境,云應(yīng)用在食品安全檢查的應(yīng)用與實踐,以及在互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用日益廣泛,食品安全領(lǐng)域監(jiān)管和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與檢測,機構(gòu)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、小樣本、分散式的碎片化數(shù)據(jù),通過云應(yīng)用進(jìn)行快速收集、存儲、分析和鑒別,很好地符合當(dāng)前食品安全檢測要求相類方案成為行業(yè)趨勢。
解決方案
眾所周知,因為時間帶來的積累性氧化是食品變質(zhì)的主要問題之一,以果汁、食用油為例,因為氧化而改變顏色、濃度和味道;食用油被污染或多次煎炸,會改變顏色和光譜譜線。
世健公司攜手Microchip帶來了基于阿里云平臺開發(fā),針對飲料、液態(tài)食品、食物添加劑等安全檢測應(yīng)用場景的解決方案。
食品安全檢測原理是由LED發(fā)射出可見光,通過比色皿吸收后,在可見光部分有吸收,由傳感器檢測液體的光譜曲線,不同的液體在可見光譜段有不同的光譜曲線,模塊檢測其光譜數(shù)據(jù),通過NB-IoT無線通信模塊上傳到阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺,經(jīng)過樣本學(xué)習(xí)及云計算來辨別種類。
本方案設(shè)計中使用了MICROCHIP公司基于ARM Cortex-M0+的超低功耗處理器作為主控平臺運行本地數(shù)據(jù)采集和阿里云的通信協(xié)議,光譜傳感器使用了ams公司的產(chǎn)品,LED光源采用首爾半導(dǎo)體的產(chǎn)品,無線連接采用的芯訊通NB-IOT模塊具備覆蓋廣、支持海量連接、低功耗、低成本等多項優(yōu)點。
方案具體介紹
設(shè)計框圖
LED光源:首爾半導(dǎo)體的SUNLIKE系列
在可見光范圍內(nèi)有高質(zhì)量的光譜輸出。
光譜傳感器:ams傳感器在可見光到近紅外部分(400nm-940nm)有18個檢測點,每個波長的半峰寬是20nm。
MCU處理器:MICROCHIP的ATSAML21
SAML21硬件架構(gòu)
超低功耗ARM Cortex-M0+MCU架構(gòu),運行頻率高達(dá)48MHz;
工作模式下的功耗為35Ua/MHz,在睡眠模式下的功耗低于200nA;
集成高級模擬外設(shè)、高級PWM、靈活的SERCOM、USB、硬件觸摸PTC加密引擎等;
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