基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的化肥云信息系統(tǒng)設(shè)計

張杰 ，路鵬，陳越，劉維

（1北京中棉機(jī)械成套設(shè)備有限公司，北京100089）（2中國農(nóng)藥工業(yè)協(xié)會，北京100723）

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的化肥云信息系統(tǒng)設(shè)計

張杰1，路鵬2，陳越1，劉維1

（1北京中棉機(jī)械成套設(shè)備有限公司，北京100089）（2中國農(nóng)藥工業(yè)協(xié)會，北京100723）

本文首先分析了化肥在流通環(huán)節(jié)存在的問題以及質(zhì)量追溯的現(xiàn)狀，結(jié)合化肥的生產(chǎn)銷售實際情況，利用物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的化肥云信息系統(tǒng)，并介紹了系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、子系統(tǒng)功能模塊。系統(tǒng)的建設(shè)對改進(jìn)化肥流通模式，健全化肥流通監(jiān)管和追溯體系具有重要的作用。

化肥，信息追溯，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

1 引言

中國是農(nóng)業(yè)大國，也是人口大國，是全球糧食需求量最大的國家。在農(nóng)業(yè)發(fā)展中，提高糧食單產(chǎn)是保障糧食安全的必由之路，化肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要物資[1]，在糧食保障中起到了首當(dāng)其沖的作用，對改善土壤性質(zhì)，提高土壤肥力，增加糧食產(chǎn)量起到了重要作用。

當(dāng)前，化肥行業(yè)的經(jīng)銷體制及營銷模式正逐漸向多元化銷售模式轉(zhuǎn)變，化肥供應(yīng)鏈包括:生產(chǎn)廠—農(nóng)資公司(一級分銷)—分銷商(二級分銷)—零售店、直營店、加盟店—農(nóng)戶，鏈條長、渠道多，而化肥的品種多達(dá)上百種，中間環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)以假亂真、以次充好及品種混淆等問題[2]。近些年來，農(nóng)民飽受假冒偽劣化肥的困擾，農(nóng)民在使用了假冒偽劣化肥之后糧食的產(chǎn)量大大降低[3]，甚至顆粒無收，不僅影響到農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入，甚至影響到人民健康、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全和社會穩(wěn)定。

作假案件大多發(fā)生在化肥供應(yīng)鏈中間環(huán)節(jié)，主要原因是這些環(huán)節(jié)缺乏信息監(jiān)管無法追溯。為解決這些問題，我們在研究化肥及化肥供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮科技手段的作用，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建化肥供應(yīng)鏈的完整追溯體系——化肥云信息系統(tǒng)，以實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量追溯的準(zhǔn)確性、完整性和高效性，為穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、增加農(nóng)民收入提供技術(shù)支撐。

2 化肥云信息系統(tǒng)設(shè)計

2.1 化肥的營銷模式

我國化肥行業(yè)的產(chǎn)供銷體系已經(jīng)發(fā)展了六十多年，尤其是在改革開放以后，經(jīng)歷了體制轉(zhuǎn)變和市場發(fā)展后，行業(yè)體系逐漸成熟并完善，整個化肥行業(yè)的營銷渠道已經(jīng)從自給自足逐步發(fā)展到以市場需求為導(dǎo)向的轉(zhuǎn)變[4]?；使舅捎玫臓I銷模式也不盡相同，有傳統(tǒng)運(yùn)營模式、化肥連鎖運(yùn)營模式、區(qū)域總代理制度運(yùn)營模式等幾種，其中比較有效的運(yùn)營模式是連鎖運(yùn)營模式。

連鎖經(jīng)營適應(yīng)我國農(nóng)資消費(fèi)地域性等特點(diǎn)，它以化肥股份公司為主體，向上整合生產(chǎn)商，向下整合零售商，可以減少中間流通環(huán)節(jié)，大大降低成本，提高服務(wù)水平，并能及時獲得農(nóng)戶的反饋信息。

通過對化肥供應(yīng)鏈的分析，可以看到化肥的整個流通過程涉及到生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲和消費(fèi)四個過程。通過對各環(huán)節(jié)的分析，從而完成化肥云信息系統(tǒng)的需求。

2.2 化肥云信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架

根據(jù)供應(yīng)鏈分析，設(shè)計基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的化肥云信息系統(tǒng)的構(gòu)架，如下圖所示，包括三個環(huán)節(jié)(生產(chǎn)、銷售、物流)的數(shù)據(jù)管理。

在化肥質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)中，硬件層包括傳感器、RFID射頻標(biāo)簽?zāi)K、讀寫器、天線，用于化肥生產(chǎn)信息的采集并將信息傳給數(shù)據(jù)庫，通過掃描終端、雙屏互動銷售終端獲取農(nóng)戶的基本信息及購買記錄并保存到數(shù)據(jù)庫;數(shù)據(jù)層用于存儲數(shù)據(jù)，包括化肥產(chǎn)品以及業(yè)務(wù)的詳細(xì)信息等;應(yīng)用層包括化肥生產(chǎn)、存儲、運(yùn)輸、銷售等各個環(huán)節(jié)的流程管理，以及各環(huán)節(jié)形成相關(guān)的信息，應(yīng)用層還提供各種查詢、打印、統(tǒng)計分析、信息維護(hù)等服務(wù)功能。

2.3 化肥云信息系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

化肥云信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架圖

化肥云信息系統(tǒng)主要是將化肥從生產(chǎn)到消費(fèi)的全過程中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來進(jìn)行標(biāo)記獲取進(jìn)入到數(shù)據(jù)庫，最終形成包括化肥供應(yīng)鏈全程的屬性信息、原料信息、生產(chǎn)方信息、銷售方信息等，通過這些信息，生產(chǎn)者、消費(fèi)者或者監(jiān)管部門就可以知道化肥產(chǎn)品的來源和去向，進(jìn)而達(dá)到追溯的目的?；试菩畔⑾到y(tǒng)主要分為三大部分:生產(chǎn)管理系統(tǒng)、化肥營銷管理服務(wù)系統(tǒng)以及化肥零售端管理信息系統(tǒng)。

（1）生產(chǎn)管理系統(tǒng)

生產(chǎn)管理系統(tǒng)主要用于生產(chǎn)、倉儲環(huán)節(jié)，包括生產(chǎn)管理和倉儲管理模塊，生產(chǎn)管理模塊主要是在生產(chǎn)環(huán)節(jié)獲取化肥產(chǎn)品信息，每生產(chǎn)、包裝一袋化肥后，采用RFID和條碼信息融合的方式與技術(shù)，實時采集每袋化肥的生產(chǎn)日期、品牌、貨物名稱及含量、規(guī)格、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)批次、規(guī)格、檢驗報告等信息，并將這些產(chǎn)品信息傳送到數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲，生產(chǎn)信息是整個化肥供應(yīng)鏈的源頭。倉儲模塊主要應(yīng)用于化肥的入庫、存儲和出庫環(huán)節(jié)，實現(xiàn)化肥入庫檢驗、盤點(diǎn)，庫管人員根據(jù)訂單信息對化肥進(jìn)行歸類、分揀，然后進(jìn)行出庫運(yùn)輸，方便倉庫管理者隨時掌握化肥在倉庫中的存儲情況。

生產(chǎn)管理系統(tǒng)采集生產(chǎn)、存儲等信息，如果發(fā)生化肥質(zhì)量安全事件，可以通過追溯找到問題化肥的生產(chǎn)廠家，從而查找出原因，追究相關(guān)責(zé)任人。

（2） 營銷管理服務(wù)系統(tǒng)

該系統(tǒng)包括訂單管理、財務(wù)管理、數(shù)據(jù)查詢、系統(tǒng)管理、紅包管理幾個功能模塊，主要是業(yè)務(wù)部門、財務(wù)部門、庫管部門、經(jīng)銷商人員使用。

訂單管理模塊是對銷售訂單的添加、刪除、修改以及審核操作，該模塊開始進(jìn)入化肥的銷售環(huán)節(jié);財務(wù)管理模塊是財務(wù)人員核對訂單付款狀態(tài)后，改變訂單支付狀態(tài)并且給庫管人員發(fā)送發(fā)貨通知。

數(shù)據(jù)查詢模塊是管理者可以查詢到某個品牌的銷售情況以及庫存情況，及時掌握化肥市場的需求與變化，反饋生產(chǎn)/采購指導(dǎo)建議，做出相應(yīng)的生產(chǎn)調(diào)整，從而能有效提高化肥的流通效率，提升企業(yè)的管理效率和決策水平。

紅包管理模塊是化肥生產(chǎn)廠家的促銷手段，直接面向農(nóng)戶，農(nóng)戶在零售端購買化肥后，可以通過兌換碼獲取紅包，從而降低購買成本、加強(qiáng)農(nóng)戶體驗、增加農(nóng)民收入。系統(tǒng)管理模塊主要是對產(chǎn)品信息進(jìn)行維護(hù)，對用戶、經(jīng)銷商/代理商的基本信息添加和管理，并進(jìn)行權(quán)限分配和角色管理。

營銷管理服務(wù)系統(tǒng)將改變傳統(tǒng)手錄臺帳的化肥流通方式，化肥銷售、出庫、查詢等操作將實現(xiàn)信息化和自動化，一方面通過信息數(shù)據(jù)明確了問題化肥的來源去向，責(zé)任到人;另一方面提高了化肥企業(yè)工作人員的工作效率，從而提高企業(yè)生產(chǎn)管理水平，為企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)提供有效的決策支持?jǐn)?shù)據(jù)。

（3） 化肥零售端管理信息系統(tǒng)

零售端系統(tǒng)是化肥供應(yīng)鏈的末端環(huán)節(jié)，主要是化肥經(jīng)銷商使用。系統(tǒng)在銷售終端上運(yùn)行，終端分為主屏和客屏兩個屏，其中主屏顯示系統(tǒng)的功能模塊，包括掃描銷售、庫存查詢、產(chǎn)品維護(hù)、銷售查詢、系統(tǒng)設(shè)置等功能?？推溜@示化肥產(chǎn)品的品牌信息，包括品牌介紹、使用方法、注意事項以及一些國家相關(guān)政策法規(guī)信息，從而改變農(nóng)民與化肥信息不對稱的局面，減少假冒偽劣化肥的出現(xiàn)和使用，確保農(nóng)民享受到質(zhì)優(yōu)價廉的產(chǎn)品與服務(wù)。

掃描銷售模塊記錄每袋化肥的銷售記錄，并保存購買農(nóng)戶的基本信息，實現(xiàn)了化肥從生產(chǎn)廠家到消費(fèi)者的全流程信息采集和查詢管理。零售端管理系統(tǒng)將化肥生產(chǎn)廠家與終端用戶連接起來，在化肥流通過程中形成完整的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)記錄，也為化肥行業(yè)監(jiān)管提供了精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。

3 結(jié)語

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的化肥云信息系統(tǒng)從當(dāng)前化肥生產(chǎn)、倉儲、銷售、物流的實際情況出發(fā)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)信息進(jìn)行采集，記載化肥來源去向，實現(xiàn)了化肥流通過程中有客觀記錄，產(chǎn)品可識別，信息可查詢，流向可追蹤，明確了質(zhì)量安全的責(zé)任主體，形成了一條可追溯的化肥供應(yīng)鏈信息。該系統(tǒng)的開發(fā)和使用改變了過去化肥流通市場采用手錄臺賬落后的管理手段，將提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和管理水平。對解決化肥經(jīng)營者、消費(fèi)者和監(jiān)管者之間信息不通暢、不對稱問題，對改進(jìn)流通模式，健全化肥流通監(jiān)管和追溯體系，防范假冒偽劣的化肥產(chǎn)品進(jìn)入農(nóng)村市場，提高化肥的流通效率，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險、增強(qiáng)化肥的應(yīng)急保障能力、增加農(nóng)民收入、促進(jìn)城鄉(xiāng)市場和諧發(fā)展有非常重要的作用。

[1]張麗，楊懷卿，劉曉亮.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的化肥質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)[J].物流技術(shù)，2015.34（8）:244-246.

[2]郝嬌梅.化肥營銷渠道整合平臺創(chuàng)新研究[D].大連:大連海事大學(xué)，2013.

[3]劉斌.淺論連鎖經(jīng)營在化肥零售中的運(yùn)用[J].華東經(jīng)濟(jì)管理，2002.16（4）:116-117.

[4]李小華.化肥企業(yè)營銷戰(zhàn)略研究[D].長沙:中南大學(xué)，2003.

“十二五”國家科技支撐計劃項目課題（SQ2013NC200E00624）

項目名稱：《重要農(nóng)資供應(yīng)鏈物流系統(tǒng)建設(shè)與示范》

2017年8月