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動態生產履歷系統-以遠洋漁業為例

本計畫團隊之設計目標在於針對目前農漁獲產品提供可即時提供生產履歷訊息之系統,此系統的開發將可有效降低以往產品履歷資料無法即時與精確的缺點,並可於建立履歷上節省人力。為求技術開發過程的聚焦,此計畫將先針對農產品與漁獲產品所需的動態履歷系統進行技術規劃與說明。於技術開發過程中,本計畫團隊嘗試將技術之可擴充性儘量極大化,以期於他種貨物之動態履歷生產上亦可運用此一技術。


相較於農產品與畜牧業,因為捕撈及作業環境較為複雜及狹小的關係,國內目前捕撈之漁獲不像上述2領域般容易建立生產履歷。因此,漁獲資訊來源缺乏,可追溯性也相當低。故若發生食安問題,除無法得知此有問題的漁獲源頭外,更可惜的是沒能立即找出其他仍在市場上販賣的同批問題漁獲,以立即進行食安危機之補救。遠洋漁船捕撈之漁獲不易建立即時履歷最大的關鍵,在於目前沒有任何針對此類漁獲建立資料的系統或方法,也沒有辦法輸出用於標示漁獲的可視化標籤。因此,如何將漁獲的物理資訊如捕撈地點、大小與種類等資料加以量化並收集,即為完成漁獲即時履歷的首要任務,而此部分可藉已研究多年且有初步研究成果的船用「電子觀察員」來解決。


本團隊最為關鍵之重點在於即時寫入及讀出標籤設計,因目前為止即便是岸上用的標籤系統,也僅止於進行簡單且特定之標籤輸出,相當不具彈性,且此系統一定也無法提供遠洋漁船捕撈之漁獲足夠標籤產出需求。因此,於完整的漁獲履歷可追溯系統中,漁獲完整資料即時寫入及讀出標籤設計是相當重要的部分。因為唯有漁獲資料能於捕獲現場即時詳細收集,才有後續的漁獲資訊雲端存儲及大數據分析與可溯源設計。


目前,於漁船海上作業時之即時漁獲資訊建立上,國內並無相關研究,然而日本、加拿大、挪威與冰島等國家均已投入一段時日,且有不錯的成果,並已將成果提供其漁民使用。本團隊將參考上述各國之成果與自主技術的研發,開發符合我國國情之漁獲即時資料寫入與讀出標籤系統與履歷溯源設計。

 

圖1. 為此次提出之漁獲即時履歷系統,此系統需具備(1)影像擷取與辨識功能、(2)可攜式行動上網、(3)雲端資料庫搜尋、(4)藍芽溝通介面設計與(5)可調式多訊號整合介面設計等

 

圖2. 則為此次提出之動態履歷系統用於產生漁獲電子標籤與資料儲存的應用流程,此圖的左上角為遠洋漁船捕獲漁獲後,藉由即時電子標籤系統提供之可調式多訊號整合介面與AIS及電子觀察員等介接將訊號收入即時電子標籤系統中。漁獲訊號收入即時電子標籤系統後,分兩階段將漁獲訊號透過可攜式裝置,分別輸出成可視化條碼與資料封包,即可將可視化條碼綑綁或鑲嵌於漁獲上,而漁獲資料封包則藉由動態履歷系統具備之可攜式行動上網功能,將之儲存於船上主機記憶體內,再進一步藉由衛星傳輸回傳漁獲資料至岸上管理端之資料庫系統中,供將來漁獲溯源使用。如漁獲體型較小且量大,根據業者習慣與建議採取裝箱的方式保存漁獲,而即時電子標籤系統產生之可視化條碼則黏貼於箱上做辨識用。

 

圖2. 動態履歷系統用於產生漁獲電子標籤與資料儲存

 

即時電子標籤系統產生之可視化條碼目前建議用射頻識別技術(Radio Frequency Identification, RFID)型式。RFID型式條碼於遠洋漁船進港時,所形成的大量漁獲批次管理上相較於單次僅能掃描一件貨品的QR code設計具備極佳人力與時間的優勢。此優勢可一直延續到漁獲經處理後成為散裝產品為止,之後加工廠人員可將RFID條碼回收改成具單件掃描功能之一次性QR code設計。消費者則可再藉由漁獲即時履歷系統中之(1)影像擷取與辨識功能、(2)可攜式行動上網與(3)雲端資料庫搜尋,可上鏈/下載雲端後臺讀取資訊之app,藉由掃描上述之QR code進行漁獲產品的雲端溯源。


為了能有效將使用者上傳之漁獲資料完整記錄,開放網頁視覺化介面,讓使用者可以新增或查詢相關資訊,並確保資料的完整性。使用者端漁獲資料管理系統架構如圖3. 所示。

 

圖3. 漁獲資料管理系統架構圖

 

建置一座資料庫管理系統來儲存資料,能夠有效將漁民漁獲資料完整且快速的記錄下來,透過資料庫管理系統可以將漁獲識別碼、漁船編號、漁船名稱等相關漁獲資訊,完整將漁獲資料以結構化的方式記錄,以利漁獲資料庫管理系統能連結網頁系統,透過網頁視覺化介面協助漁民方便並簡易的操作新增、查詢等作業,並確保資料的完整性,利用此資料庫、資料表可協助管理者快速掌握漁船與捕獲的漁獲相關數量與屬性。

 

使用者操作網頁的部份可以結合己經建置完成的資料庫所儲存的大量資料,在漁獲資料查詢方面因應不同的需求,可以提供不同的進階查詢與統計應用,本系統目前己針對每個船家的總漁獲量查詢提供了折線圖的圖表顯示方式,方便管理員可以快速瀏覽比對相關漁獲數量,每個船家總漁獲量圖表顯示如圖4. 所示。

 

圖4. 船家總漁獲量圖表

 

在進階查詢的部份為了加強系統的可用性,也結合了Google Map的技術應用,將漁船位置的經緯度資訊完整記錄在資料庫裡,再以Google Map地圖標記的技術標記在Google Map上,提供管理員快速查詢漁船的經緯度位置,使管理員能夠更便利的掌握漁船位置與相關資訊,查詢漁船定位點顯示如圖5. 所示。

 

圖5. 漁獲捕撈定位點顯示 

 

具資料庫漁獲資料收集及漁獲資訊即時電子標籤化之系統除漁獲資料可即時收集外,還具備以無線傳輸資料至任何擁有藍芽接收器或WIFI的雲端資料庫儲存的功能。預計本團隊今年能完成計畫規劃之技術項目並產出一款完整具漁獲即時電子標籤與溯源功能之系統。上述技術的完成預計可產生以下效益:

1. 此計畫開發完成之電子標籤系統可藉搭配不同物品感測裝置,如影像感測器、重量感測器等,便能進行各式產品或物品的即時動態標籤輸出與

資料上傳雲端網路資料庫儲存。

2. 此系統將讓現存已經建構之農產履歷回溯系統,於農產品履歷標籤化的過程,減少標籤設備、產品的搬運與人力的使用。

3. 透過溯源履歷系統的建立,可使消費者在選購漁獲時,能夠由「漁獲溯源履歷平臺」得知該漁獲之清晰透明資訊。管理者則能藉此了解消費者購買習慣的趨勢,與進行捕撈至販賣的路徑分析,以減少物流成本,並提高生產者收入。而生產者則是享有快速建構漁獲履歷資料的便利性。

 

enlightened研發團隊:成大系統系陳永裕老師團隊

 計畫網址/相關社群:https://ncku611lab.wixsite.com/lab611

E-mail:yungyuchen@mail.ncku.edu.tw

電話:0912186952

聯絡人:陳永裕先生

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