物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在棉花行業(yè)中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。其有兩層含義：物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)和核心仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展；用戶端延伸和擴(kuò)展到了物品與物品之間進(jìn)行信息交互、通信。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)傳感器的智能感知、識(shí)別技術(shù)與計(jì)算機(jī)等通信感知技術(shù)，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的融合中，也因此被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用與拓展，與其說(shuō)它是網(wǎng)絡(luò)，不如說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)和應(yīng)用。

近年來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)+概念的興起，智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，智能傳感芯片技術(shù)、移動(dòng)嵌入系統(tǒng)終端等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用發(fā)展迅速。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用是現(xiàn)代棉花行業(yè)發(fā)展的需要，也是未來(lái)棉花行業(yè)發(fā)展的一個(gè)方向。棉花行業(yè)中的物聯(lián)網(wǎng)是將大量的傳感器節(jié)點(diǎn)聯(lián)接成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，采集獲取棉花種植環(huán)節(jié)、加工環(huán)節(jié)、流通環(huán)節(jié)、檢驗(yàn)環(huán)節(jié)、銷售環(huán)節(jié)、紡織環(huán)節(jié)等信息，并將各個(gè)環(huán)節(jié)的信息匯總分析得到最優(yōu)方案，從而指導(dǎo)棉花各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)和管理。通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以獲取從種植、加工、流通到紡織等各環(huán)節(jié)精確的棉花信息，實(shí)現(xiàn)科學(xué)監(jiān)測(cè)監(jiān)管，大幅降低人力消耗，提高工作效率，為相關(guān)的政府部門提供準(zhǔn)確而詳實(shí)的數(shù)據(jù)。

一、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在棉花行業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展分析

棉花產(chǎn)業(yè)由諸多環(huán)節(jié)組成，包含了棉花種植、加工、檢驗(yàn)、物流倉(cāng)儲(chǔ)、紡織等環(huán)節(jié)。目前棉花行業(yè)的信息化剛剛起步，對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用還處于初級(jí)的狀態(tài)。棉花質(zhì)量檢驗(yàn)體制改革已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了棉花加工環(huán)節(jié)、檢驗(yàn)環(huán)節(jié)的信息采集自動(dòng)化、棉包信息電子化，將棉花行業(yè)整體信息化水平提升了一個(gè)檔次。嵌入式技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)等一些新技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在棉花行業(yè)的前期研究和局部使用，但距離廣泛應(yīng)用還有較大的距離。如果將現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)廣泛應(yīng)用到棉花行業(yè)，將會(huì)大大提高整個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)效率及運(yùn)作水平。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在棉花中的應(yīng)用，是以各種傳感器組成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)作支撐，通過(guò)在軋花廠車間、倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部、儀器化公證檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室、物流運(yùn)輸車輛等裝備設(shè)備上安裝射頻識(shí)別裝置終端，實(shí)現(xiàn)棉花加工、棉花出入庫(kù)、盤庫(kù)以及物流交接環(huán)節(jié)中信息采集的自動(dòng)化。通過(guò)射頻識(shí)別技術(shù)與物流設(shè)施設(shè)備的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)棉花加工、倉(cāng)儲(chǔ)、物流、紡織管理的自動(dòng)化、信息化。

（一）棉花加工環(huán)節(jié)

軋花廠可將無(wú)線溫濕度傳感器標(biāo)簽埋放在籽棉垛中，監(jiān)測(cè)籽棉垛溫濕度的變化，工廠管理人員可通過(guò)安裝在廠房?jī)?nèi)或附近的射頻識(shí)別裝置、手持射頻讀寫終端對(duì)籽棉垛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。工人根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控所得的溫濕度信息及變化曲線優(yōu)先加工急需處理的籽棉，既減少了生產(chǎn)的盲目性，也節(jié)省了因翻垛、晾曬或搬運(yùn)所需支付的成本費(fèi)用；同時(shí)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)溫濕度異常情況，降低發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。

通過(guò)將安裝在軋花車間各加工設(shè)備上的電流傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器等采集的信號(hào)進(jìn)行集中監(jiān)控，車間管理人員能夠通過(guò)信號(hào)的變化情況實(shí)時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀況，提前預(yù)知設(shè)備異常情況及早解決問(wèn)題，從而提高設(shè)備運(yùn)行的安全可靠性，降低設(shè)備能耗。

（二）棉花倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)

棉花正式入庫(kù)前，將棉包的加工、檢驗(yàn)信息通過(guò)RFID手持終端批量寫入RFID標(biāo)簽并將該標(biāo)簽固定到該批棉花中，在入庫(kù)和存儲(chǔ)過(guò)程中發(fā)生裝卸搬運(yùn)、轉(zhuǎn)庫(kù)、出庫(kù)、庫(kù)存等情況時(shí)，RFID管理系統(tǒng)都將會(huì)實(shí)時(shí)更新棉包的實(shí)際變化情況。棉包入庫(kù)后，在棉包中插入無(wú)線溫濕度電子標(biāo)簽，并且在棉花倉(cāng)庫(kù)內(nèi)安裝溫濕度傳感器等，通過(guò)安裝在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的射頻識(shí)別裝置對(duì)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的溫濕度進(jìn)行監(jiān)控。將攝像頭安裝在庫(kù)房并加入局域網(wǎng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控棉包狀態(tài)以防止被盜，有效提高棉花倉(cāng)儲(chǔ)的管理水平。軋花企業(yè)還可針對(duì)不同檢驗(yàn)指標(biāo)的棉花在庫(kù)房?jī)?nèi)進(jìn)行分類分組碼放，方便紡織廠按不同的指標(biāo)進(jìn)行采購(gòu)。

（三）物流環(huán)節(jié)

棉花質(zhì)量檢驗(yàn)體制改革已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了棉包信息的電子化，為發(fā)展棉花現(xiàn)代物流打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。在棉花加工環(huán)節(jié)產(chǎn)生的棉包條形碼上加裝RFID芯片，把棉花的加工、檢驗(yàn)信息通過(guò)標(biāo)簽唯一碼與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。棉包運(yùn)輸時(shí)，在貨運(yùn)車輛上也安裝帶有GPRS無(wú)線傳輸功能的GPS裝置，并在裝置中初始化貨運(yùn)車輛的基本信息、車牌號(hào)、路線、起始地點(diǎn)等，實(shí)現(xiàn)棉花物流信息的實(shí)時(shí)全程在線監(jiān)控。

通過(guò)GPS定位，棉花流通信息監(jiān)控系統(tǒng)還會(huì)根據(jù)前方實(shí)際路況實(shí)時(shí)選擇最優(yōu)路線以GPRS等無(wú)線通信方式傳送給貨運(yùn)車輛。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使系統(tǒng)可對(duì)棉花貨運(yùn)車輛實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控，確保了棉花及車輛的安全。同時(shí)，系統(tǒng)能夠及時(shí)掌握運(yùn)輸車輛的使用情況，及時(shí)準(zhǔn)確地調(diào)度棉花運(yùn)輸車輛，盡量避免無(wú)效運(yùn)輸，提高運(yùn)輸效率。

（四）棉花銷售環(huán)節(jié)

受到紡織品出口下滑的影響，近幾年棉花市場(chǎng)不景氣，許多軋花廠的棉花銷售情況不是很理想。由于目前棉花銷售按照加工廠加工順序進(jìn)行組批銷售，致使棉花質(zhì)量差別大、一致性差，難以滿足紡織企業(yè)的需求，因此在一定程度上影響了棉花的銷售。

紡織廠在采購(gòu)過(guò)程中，特別希望能買到按照企業(yè)紡紗條件進(jìn)行分類分組的棉花，這樣就可以減少紡織企業(yè)二次搬倒棉包的費(fèi)用。通過(guò)棉包上的RFID標(biāo)簽，軋花廠管理人員通過(guò)手持終端就可以先將棉包按照不同的指標(biāo)分好類組碼放，按照紡織廠的需求進(jìn)行銷售，這樣就可以大大提高企業(yè)棉包的競(jìng)爭(zhēng)力。

二、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于棉花行業(yè)存在的問(wèn)題及建議

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用將給傳統(tǒng)棉花行業(yè)帶來(lái)巨大的機(jī)遇，但由于棉花本身的特性、流通形式等存在著一定的特殊性，這將導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在棉花物流的運(yùn)用過(guò)程中存在著一定的制約因素。

（一）物聯(lián)網(wǎng)軟硬件對(duì)企業(yè)的成本壓力

在棉花物流領(lǐng)域中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，軟硬件成本將是制約其快速發(fā)展的主要因素。作為新生事物，政府應(yīng)充分發(fā)揮其主導(dǎo)作用，利用政策或資金扶持推廣物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在棉花行業(yè)中的應(yīng)用。一方面，政府可以投入一定的資金組織相關(guān)科研單位和有研究能力的企業(yè)開展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的研發(fā)，逐步降低成本，加快物聯(lián)網(wǎng)技應(yīng)用進(jìn)程；另一方面，對(duì)加工、用棉企業(yè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給予一定的補(bǔ)貼。政府可以針對(duì)試點(diǎn)企業(yè)給予一定的資金、設(shè)備、技術(shù)支持，以提高其對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的積極性，這也將有利于政府對(duì)棉花物流信息的收集。

（二）棉花的散貨性使棉花在物流中不易追蹤

物物相聯(lián)且相互感知是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要特征，而棉花產(chǎn)品屬于大宗散貨，難以做到每包棉花的相聯(lián)，感知單元很難精確到包。按照現(xiàn)有習(xí)慣及規(guī)則，都是以批來(lái)進(jìn)行入庫(kù)、出庫(kù)、銷售的，企業(yè)更關(guān)心批的概念，為此將棉花的一批（186包）作為一個(gè)單位更接近物聯(lián)網(wǎng)中“基本單元”，按照批來(lái)進(jìn)行互聯(lián)更符合實(shí)際情況。

（三）從業(yè)人員的自身素質(zhì)和流動(dòng)性

棉花加工廠、紡織廠的工人計(jì)算機(jī)操作水平有限，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的操作難度較大。棉花加工行業(yè)本身人員的流動(dòng)性非常大，人員的變動(dòng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)新技術(shù)也提出了挑戰(zhàn)。無(wú)論是企業(yè)還是政府，需要投入更多的資金來(lái)引進(jìn)相關(guān)人才，建立起支撐物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)和推廣的技術(shù)人才團(tuán)隊(duì)，從而突破棉花行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的瓶頸。

三、結(jié)論

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣應(yīng)用是一個(gè)涉及面廣泛的復(fù)雜的系統(tǒng)工程。棉花行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)采集的信息廣泛，需要加工廠、檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)、專業(yè)倉(cāng)出庫(kù)、紡織廠等部門和政府、農(nóng)戶等進(jìn)行大量信息的傳遞、共享和分析。如何保證棉花行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在不同的環(huán)節(jié)都可以建立信息采集點(diǎn)，有效整合多部門的信息及功能是棉花行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

隨著科技的進(jìn)步，軟硬件成本的降低，制約棉花行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的難題將會(huì)被逐逐步解決。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必將為現(xiàn)代棉花行業(yè)帶來(lái)一次全新的革命，更加有效地推動(dòng)現(xiàn)代棉花行業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)棉花行業(yè)的自動(dòng)化、智能化和集約化?！?/p>