背景

目前，全球正面臨著新型冠狀病毒疾病（COVID－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，技術型分銷商Excelpoint世健公司推出了基于阿里云應用的食品光譜分析安全檢測方案。

云介入

食品行業(yè)應建立基于危害分析和關鍵控制點（HACCP）原則的食品安全管理體系（FSMS），以管理食品安全風險、防止食品污染。保持食品加工環(huán)境，云應用在食品安全檢查的應用與實踐，以及在互聯(lián)網(wǎng)的應用日益廣泛，食品安全領域監(jiān)管和結構化數(shù)據(jù)與檢測，機構結構化數(shù)據(jù)、小樣本、分散式的碎片化數(shù)據(jù)，通過云應用進行快速收集、存儲、分析和鑒別，很好地符合當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，經過樣本學習及云計算來辨別種類。

本方案設計中使用了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公司的產品，LED光源采用首爾半導體的產品，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

設計框圖

LED光源：首爾半導體的SUNLIKE系列

在可見光范圍內有高質量的光譜輸出。

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

超低功耗ARM Cortex－M0＋MCU架構，運行頻率高達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、高級PWM、靈活的SERCOM、USB、硬件觸摸PTC加密引擎等；