随着人们对农产品生产企业品牌认知程度的提高,鉴别农产品产地的防伪系统对于维护消费者权益和提高企业竞争力具有重要意义。为保障农产品质量安全,维护农产品生产者利益和消费者权益,本文设计了一种农产品原产地可信溯源系统,系统主要由溯源终端、云检测程序和溯源信息查询网站三部分组成。溯源终端采集商品信息及定位信息,并打印商品标签供消费者查询,随后将数据通过NBIoT网络上传至云检测程序;云检测程序通过比对上传的数据与数据库中的数据来判断商品产地真伪;消费者通过扫描标签上的二维条码登录溯源网站获取检测结果。本文将新型窄带物联网通信技术集成到系统中,利用NB-IoT通信技术的特性达到降低系统部署难度并提高系统数据安全性的目的;使用RSA非对称加密算法对溯源终端上传的数据进行加密,保证采集终端上传数据的可信性和安全性;在传统溯源体系框架中加入检测程序,帮助消费者判断农产品质量,改变以往溯源系统只进行信息收集和信息呈现的单一模式。为完成上述系统,本文所做的主要研究如下:(1)首先查阅农产品追溯相关文献并分别从法律、理论、技术和成型系统四个部分阐述当前国际和国内农产品追溯领域研究进展,随后对农业物联网通信技术研究现状进行分析,对比以往溯源系统存在问题,设计基于NB-IoT的农产品原产地可信溯源系统。最后介绍本文所使用的NB-IoT和RSA加密算法及论文章节安排。(2)系统需求分析和总体设计。首先根据软件开发流程针对不同受众对进行了需求分析;随后分别从数据采集层、通信层、数据访问层和业务层详细介绍系统架构,总结出系统业务流程。(3)农产品原产地可信溯源系统终端硬件和控制程序设计。完整的溯源系统离不开硬件和软件的支持。溯源终端部署在农产品生产企业,负责获取农产品生产信息,并对信息进行处理并上传。硬件部分包括微控制器、称重传感器、GPS定位器、通信模块、打印机及人机交互模块。为实现溯源终端的完整功能,本文对各核心部件的外围电路以及模块间的连接部分进行电路设计,并对GPS定位器和通信模块进行选型。控制程序包括二维条码生成模块、GPS定位模块、通信模块、数据处理模块、加密模块等,同时解决了由于RSA加密算法计算量过大而无法在单片机环境中运行以及密钥长度过大无法计算和保存的问题。(4)云服务器程序设计。搭建了基于阿里云的云服务器,云服务器包括云检测程序、溯源信息查询网站和数据库。云检测程序负责接收终端上传的数据并将原始数据与数据库中的数据进行比对以产生检测结果,溯源信息查询网站使用ASP.NET架构并使用API接口调用百度地图。(5)系统测试。对溯源终端通信性能、定位精度、加密性能进行了测试,测试结果显示,系统在信号环境较好的情况下整体通信成功率和平均延迟稳定,均保持在99.8%以上和600毫秒以下,24小时总体丢包率为0.52%;平均定位精度为5.25米,最大误差9.83米;RSA加密算法在单片机环境中,密钥长度为1024时一次加密过程所消耗的时间为0.1027秒。对系统整体功能进行了测试,测试结果显示各部分功能正常,系统可正常检测未加密数据以及非原产地数据。本文针对目前溯源系统存在的问题,结合NB-IoT通信技术和RSA加密技术提出了一种溯源系统。系统由溯源终端、云检测程序和溯源信息查询网站三部分组成。经各项测试显示,系统性能满足设计需要,各功能均可正常使用。