付鴻澤，李 楠，許子杰，陳鴻鵬，韓 寧，劉 楠

（機電工程國家級實驗教學示范中心（天津理工大學），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”新興行業(yè)應運而生并快速發(fā)展[1]，“OTO”模式下的外賣行業(yè)以其便捷、省時、選擇廣等特點被廣大消費者所認可,尤其受大學生的青睞[2]。2020年3月，我國網(wǎng)上外賣用戶規(guī)模達3.98億人，占網(wǎng)民整體的44.0%；手機網(wǎng)上外賣用戶規(guī)模達3.97億人，占手機網(wǎng)民的44.2%[3]。但在快速的發(fā)展下，隱藏的危機卻不容小覷，黑心作坊、無證經(jīng)營、食物變質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，嚴重損害了廣大消費者的身體健康和權益。因此對于外賣食品安全的監(jiān)管，“事前預防”比“事后補救”更重要[4]。

1 市場分析及調(diào)查

1.1 市場分析

隨著食品工業(yè)的發(fā)展，食品產(chǎn)業(yè)鏈條更加復雜，網(wǎng)絡訂餐、新產(chǎn)品、新工藝、新包裝材料和食品添加劑種類增多，導致食品安全事件多發(fā)[5]。由于網(wǎng)絡餐飲具有非現(xiàn)場、不可視等特點，其食品衛(wèi)生安全相對更加難以保證。部分商家為了達到配送速度更快的目的，把外賣食品的質量與衛(wèi)生放在次要位置，導致廉價的外賣速食包和不衛(wèi)生食品快速流入市場，威脅著消費者的健康安全。由于訂單通過網(wǎng)絡來完成，消費者并不能了解到外賣廚房中的環(huán)境，因此消費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 市場調(diào)查

點外賣時消費者擔心的食品安全問題與消費者對于外賣廚房數(shù)據(jù)公開的態(tài)度調(diào)查見表1。

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

表1 調(diào)查：點外賣時消費者擔心的食品安全問題與消費者對于外賣廚房數(shù)據(jù)公開的態(tài)度

通過以上兩個市場調(diào)查，筆者了解到消費者在點外賣時所關注的問題和對于信息公開的態(tài)度，也說明了市場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，筆者設計了針對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際搭建示意圖分別見圖1、圖2。

圖1 云上廚房控制原理

圖2 實際搭建示意圖

2 項目設計框架

2.1 硬件設計

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，通過電力載波通信與多個傳感器連接并進行環(huán)境監(jiān)測，將傳感器監(jiān)測到的數(shù)據(jù)實時反饋到PLC中，通過PLC，判斷當前環(huán)境的狀態(tài)，并將當前的狀態(tài)通過工業(yè)路由器實時傳輸?shù)轿⑿殴娞栔?，以便消費者能實時掌握外賣廚房的當前情況。

2.2 軟件設計

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

3 項目創(chuàng)意

3.1 通過微信公眾號將信息公開

通過微信公眾號將后廚信息數(shù)據(jù)公開，實現(xiàn)社會全民可以實時了解到餐廳的環(huán)境衛(wèi)生情況和食品安全衛(wèi)生情況。通過系統(tǒng)了解后廚的情況，從用戶的切身利益出發(fā)，維護了消費者的知情權。

3.2 云上視頻監(jiān)控

筆者在分析市場調(diào)查結果時發(fā)現(xiàn)，困擾消費者最大的問題就是不能直觀地看到外賣廚房的實時情況，因此，筆者在外賣廚房中加入了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，讓消費者能通過手機終端看到外賣廚房的實時畫面，進一步提高了外賣廚房的透明度。

3.3 通過電導率監(jiān)測食用油的油品

為了解決外賣地溝油的問題，筆者為外賣廚房的油質制作了一套監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測系統(tǒng)利用不同食用油的電導率不同來識別油質是否符合餐飲行業(yè)的標準。對于不同油品的電導率，筆者參考了表2的實驗數(shù)據(jù)[6]。通過上述數(shù)據(jù)，筆者可以將采集到的油品的電導率與國家現(xiàn)行標準進行對比，并將對比結果直接反饋給消費者。

表2 不同種類好油與地溝油電導率對比

3.4 水質檢測結果的實時反饋

3.4.1 水中余氯的含量檢測

對于水中余氯的檢測，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)與國家現(xiàn)行標準進行對比，并將對比結果直接反饋給消費者。

3.4.2 飲用自來水的溶解性總固體（TDS）檢測

對于水中的溶解性總固體（TDS）的檢測，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值與國家現(xiàn)行標準進行對比，并將對比結果直接反饋給消費者。國家現(xiàn)行飲用自來水溶解性總固體（TDS）檢測標準見表3。

表3 國家現(xiàn)行飲用自來水溶解性總固體（TDS）檢測標準

3.5 對于食品原材料二維碼登記出入庫管理

對于食品保鮮問題，不同的菜保持最佳新鮮度所需的條件不同，因此儲存標準也應有所不同。外賣廚房所使用的食品原材料在入庫之前，根據(jù)入庫時間和菜品種類打印二維碼，當食品原材料出庫時，掃描入庫二維碼即可得知入庫時間，將以上數(shù)據(jù)如實反饋到微信公眾號上，消費者可以根據(jù)數(shù)據(jù)，以自己的標準來判斷食品是否新鮮。

3.6 煙感報警器

對于后廚吸煙問題，筆者在廚房的頂部安裝了煙感傳感器，傳感器可以準確地區(qū)分廚房的油煙和污染的煙霧（吸煙時產(chǎn)生的煙霧），做到靈敏且精確的報警。

4 可行性分析

4.1 經(jīng)濟可行性

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

4.2 技術可行性

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

4.3 社會可行性

滿足了消費者對外賣廚房信息公開的要求，積極響應國家“明廚亮灶工程”，打破長期存在于外面廚房與消費者之間的距離，推動了食品安全的發(fā)展。

5 項目影響

外賣大數(shù)據(jù)應用平臺促使外賣供應鏈的透明化，供應鏈的透明性有利于建立或改善客戶與外賣企業(yè)間的信任關系，同時有助于督促企業(yè)為客戶提供更高品質的產(chǎn)品及更優(yōu)質的餐飲服務。云上放心廚房可以依托外賣大數(shù)據(jù)應用平臺將外賣廚房的數(shù)據(jù)反饋給消費者，提高了供應鏈的透明度，進一步改善了消費者與外賣廚房間的信任關系，能使消費者獲得更好的服務品質。

6 結語

本文通過前期調(diào)研采集到的數(shù)據(jù)，對外賣市場的需求進行了系統(tǒng)的分析，并針對外賣食品安全中存在的問題設計了云上放心廚房的項目。對于廚房中的環(huán)境變量具體分析找到合適的監(jiān)測傳感器，用SOLIDWORKS建模軟件對場景進行建模，通過三菱GX Works2編寫PLC程序并在VUP中成功仿真，符合項目設計初衷。