付鴻澤，李 楠，許子杰，陳鴻鵬，韓 寧，劉 楠

（機(jī)電工程國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心（天津理工大學(xué)），天津 300384）

隨著現(xiàn)代化城市生活節(jié)奏的加快，“互聯(lián)網(wǎng)+餐飲服務(wù)”新興行業(yè)應(yīng)運(yùn)而生并快速發(fā)展[1]，“OTO”模式下的外賣行業(yè)以其便捷、省時(shí)、選擇廣等特點(diǎn)被廣大消費(fèi)者所認(rèn)可,尤其受大學(xué)生的青睞[2]。2020年3月，我國(guó)網(wǎng)上外賣用戶規(guī)模達(dá)3.98億人，占網(wǎng)民整體的44.0%；手機(jī)網(wǎng)上外賣用戶規(guī)模達(dá)3.97億人，占手機(jī)網(wǎng)民的44.2%[3]。但在快速的發(fā)展下，隱藏的危機(jī)卻不容小覷，黑心作坊、無(wú)證經(jīng)營(yíng)、食物變質(zhì)甚至是在廁所做飯等食品安全惡性事件層出不窮、不勝枚舉，嚴(yán)重?fù)p害了廣大消費(fèi)者的身體健康和權(quán)益。因此對(duì)于外賣食品安全的監(jiān)管，“事前預(yù)防”比“事后補(bǔ)救”更重要[4]。

1 市場(chǎng)分析及調(diào)查

1.1 市場(chǎng)分析

隨著食品工業(yè)的發(fā)展，食品產(chǎn)業(yè)鏈條更加復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)訂餐、新產(chǎn)品、新工藝、新包裝材料和食品添加劑種類增多，導(dǎo)致食品安全事件多發(fā)[5]。由于網(wǎng)絡(luò)餐飲具有非現(xiàn)場(chǎng)、不可視等特點(diǎn)，其食品衛(wèi)生安全相對(duì)更加難以保證。部分商家為了達(dá)到配送速度更快的目的，把外賣食品的質(zhì)量與衛(wèi)生放在次要位置，導(dǎo)致廉價(jià)的外賣速食包和不衛(wèi)生食品快速流入市場(chǎng)，威脅著消費(fèi)者的健康安全。由于訂單通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成，消費(fèi)者并不能了解到外賣廚房中的環(huán)境，因此消費(fèi)者需要有一種方式能夠直觀地了解到外賣廚房的環(huán)境和食品安全衛(wèi)生狀況。

1.2 市場(chǎng)調(diào)查

點(diǎn)外賣時(shí)消費(fèi)者擔(dān)心的食品安全問(wèn)題與消費(fèi)者對(duì)于外賣廚房數(shù)據(jù)公開(kāi)的態(tài)度調(diào)查見(jiàn)表1。

為了更加深入地了解到外賣市場(chǎng)中所存在的問(wèn)題，筆者收集了有關(guān)外賣問(wèn)題的市場(chǎng)調(diào)查，調(diào)查結(jié)果如表1所示。調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，消費(fèi)者相對(duì)于外賣食品中水質(zhì)問(wèn)題，更關(guān)心油質(zhì)問(wèn)題和食品新鮮度的問(wèn)題，還發(fā)現(xiàn)大部分消費(fèi)者對(duì)于外賣廚房數(shù)據(jù)公開(kāi)表示支持的態(tài)度，與筆者前期對(duì)市場(chǎng)的分析結(jié)果一致。

表1 調(diào)查：點(diǎn)外賣時(shí)消費(fèi)者擔(dān)心的食品安全問(wèn)題與消費(fèi)者對(duì)于外賣廚房數(shù)據(jù)公開(kāi)的態(tài)度

通過(guò)以上兩個(gè)市場(chǎng)調(diào)查，筆者了解到消費(fèi)者在點(diǎn)外賣時(shí)所關(guān)注的問(wèn)題和對(duì)于信息公開(kāi)的態(tài)度，也說(shuō)明了市場(chǎng)需要有一種方式能夠直觀地了解到外賣廚房的環(huán)境和食品安全衛(wèi)生狀況。以此次調(diào)研為背景，筆者設(shè)計(jì)了針對(duì)外賣食品的解決方案--云上廚房。云上廚房的控制原理及其實(shí)際搭建示意圖分別見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 云上廚房控制原理

圖2 實(shí)際搭建示意圖

2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)框架

2.1 硬件設(shè)計(jì)

云上放心廚房基于三菱Q系列PLC組成，包括串口通信模塊和輸入輸出模塊。利用串口通信模塊與RS-485總線相連，通過(guò)電力載波通信與多個(gè)傳感器連接并進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)，將傳感器監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)反饋到PLC中，通過(guò)PLC，判斷當(dāng)前環(huán)境的狀態(tài)，并將當(dāng)前的狀態(tài)通過(guò)工業(yè)路由器實(shí)時(shí)傳輸?shù)轿⑿殴娞?hào)中，以便消費(fèi)者能實(shí)時(shí)掌握外賣廚房的當(dāng)前情況。

2.2 軟件設(shè)計(jì)

在檢測(cè)過(guò)程中，為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，多個(gè)傳感器將數(shù)據(jù)采集到PLC中，降低了各個(gè)傳感器之間的干擾，提高了整個(gè)系統(tǒng)的靈敏度，并將傳感器檢測(cè)所得的環(huán)境參數(shù)和廚房視頻監(jiān)控畫(huà)面一并反饋到消費(fèi)者的終端。

3 項(xiàng)目創(chuàng)意

3.1 通過(guò)微信公眾號(hào)將信息公開(kāi)

通過(guò)微信公眾號(hào)將后廚信息數(shù)據(jù)公開(kāi)，實(shí)現(xiàn)社會(huì)全民可以實(shí)時(shí)了解到餐廳的環(huán)境衛(wèi)生情況和食品安全衛(wèi)生情況。通過(guò)系統(tǒng)了解后廚的情況，從用戶的切身利益出發(fā)，維護(hù)了消費(fèi)者的知情權(quán)。

3.2 云上視頻監(jiān)控

筆者在分析市場(chǎng)調(diào)查結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)，困擾消費(fèi)者最大的問(wèn)題就是不能直觀地看到外賣廚房的實(shí)時(shí)情況，因此，筆者在外賣廚房中加入了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，讓消費(fèi)者能通過(guò)手機(jī)終端看到外賣廚房的實(shí)時(shí)畫(huà)面，進(jìn)一步提高了外賣廚房的透明度。

3.3 通過(guò)電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)食用油的油品

為了解決外賣地溝油的問(wèn)題，筆者為外賣廚房的油質(zhì)制作了一套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用不同食用油的電導(dǎo)率不同來(lái)識(shí)別油質(zhì)是否符合餐飲行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于不同油品的電導(dǎo)率，筆者參考了表2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)[6]。通過(guò)上述數(shù)據(jù)，筆者可以將采集到的油品的電導(dǎo)率與國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，并將對(duì)比結(jié)果直接反饋給消費(fèi)者。

表2 不同種類好油與地溝油電導(dǎo)率對(duì)比

3.4 水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的實(shí)時(shí)反饋

3.4.1 水中余氯的含量檢測(cè)

對(duì)于水中余氯的檢測(cè)，筆者在廚房的飲用水管道中加入了余氯傳感器，將采集到水的余氯數(shù)據(jù)與國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，并將對(duì)比結(jié)果直接反饋給消費(fèi)者。

3.4.2 飲用自來(lái)水的溶解性總固體（TDS）檢測(cè)

對(duì)于水中的溶解性總固體（TDS）的檢測(cè)，筆者在廚房的飲用水管道中加入了TDS傳感器，將采集到水的TDS值與國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，并將對(duì)比結(jié)果直接反饋給消費(fèi)者。國(guó)家現(xiàn)行飲用自來(lái)水溶解性總固體（TDS）檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。

表3 國(guó)家現(xiàn)行飲用自來(lái)水溶解性總固體（TDS）檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

3.5 對(duì)于食品原材料二維碼登記出入庫(kù)管理

對(duì)于食品保鮮問(wèn)題，不同的菜保持最佳新鮮度所需的條件不同，因此儲(chǔ)存標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)有所不同。外賣廚房所使用的食品原材料在入庫(kù)之前，根據(jù)入庫(kù)時(shí)間和菜品種類打印二維碼，當(dāng)食品原材料出庫(kù)時(shí)，掃描入庫(kù)二維碼即可得知入庫(kù)時(shí)間，將以上數(shù)據(jù)如實(shí)反饋到微信公眾號(hào)上，消費(fèi)者可以根據(jù)數(shù)據(jù)，以自己的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷食品是否新鮮。

3.6 煙感報(bào)警器

對(duì)于后廚吸煙問(wèn)題，筆者在廚房的頂部安裝了煙感傳感器，傳感器可以準(zhǔn)確地區(qū)分廚房的油煙和污染的煙霧（吸煙時(shí)產(chǎn)生的煙霧），做到靈敏且精確的報(bào)警。

4 可行性分析

4.1 經(jīng)濟(jì)可行性

云上放心廚房控制成本低，可在傳統(tǒng)的廚房直接改造，且布線簡(jiǎn)單、施工難度小。

4.2 技術(shù)可行性

考慮到傳統(tǒng)廚房的管道和電氣布局較為復(fù)雜，為了減小施工的難度，在硬件系統(tǒng)中筆者應(yīng)用了電力載波通信方式將各種傳感器與PLC連接，極大地簡(jiǎn)化了電路的復(fù)雜程度。

4.3 社會(huì)可行性

滿足了消費(fèi)者對(duì)外賣廚房信息公開(kāi)的要求，積極響應(yīng)國(guó)家“明廚亮灶工程”，打破長(zhǎng)期存在于外面廚房與消費(fèi)者之間的距離，推動(dòng)了食品安全的發(fā)展。

5 項(xiàng)目影響

外賣大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)促使外賣供應(yīng)鏈的透明化，供應(yīng)鏈的透明性有利于建立或改善客戶與外賣企業(yè)間的信任關(guān)系，同時(shí)有助于督促企業(yè)為客戶提供更高品質(zhì)的產(chǎn)品及更優(yōu)質(zhì)的餐飲服務(wù)。云上放心廚房可以依托外賣大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺(tái)將外賣廚房的數(shù)據(jù)反饋給消費(fèi)者，提高了供應(yīng)鏈的透明度，進(jìn)一步改善了消費(fèi)者與外賣廚房間的信任關(guān)系，能使消費(fèi)者獲得更好的服務(wù)品質(zhì)。

6 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)前期調(diào)研采集到的數(shù)據(jù)，對(duì)外賣市場(chǎng)的需求進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，并針對(duì)外賣食品安全中存在的問(wèn)題設(shè)計(jì)了云上放心廚房的項(xiàng)目。對(duì)于廚房中的環(huán)境變量具體分析找到合適的監(jiān)測(cè)傳感器，用SOLIDWORKS建模軟件對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行建模，通過(guò)三菱GX Works2編寫PLC程序并在VUP中成功仿真，符合項(xiàng)目設(shè)計(jì)初衷。