關于煙葉產地標簽化及在途運輸的研究

盧鑫

摘要：煙葉作為一種具有專賣屬性的特殊經濟作物，其背后蘊含巨大的經濟利益，對種植、采收、儲運等環節都有較高的管控要求。隨著信息技術的快速發展，物聯網、通訊技術、互聯網、大數據、云計算等技術水平已經使得實現煙葉產地標簽化和在途實時監控成為可能。

關鍵詞：煙葉;產地標簽化;在途運輸;物聯網

煙葉在途運輸一直是沒有得到有效監控，從成包煙葉透過第三方物流車隊運輸至中心倉庫或復烤廠過程中并不透明，除了車輛調度系統對車輛進行管控外，實際上車上的煙包并沒有得到有效的過程管理手段，進而發生多起疑似煙葉“調包”、少包的案例，由于事件發生在煙站和復烤廠間，也沒有過程管理方法，實難追責究竟是煙站、復烤廠還是運輸車隊的問題。

隨著信息技術的快速發展，物聯網、通訊技術、互聯網、大數據、云計算等技術水平已經使得實現煙葉產地標簽化和在途實時監控成為可能。

一、主要過程研究

首先，研究利用物聯網感知技術，開發一套煙葉智能倉儲管理系統;一套根據煙站倉庫業務情況，設計的具有自動盤點功能、識讀管理功能的物聯網感知系統的布設方案;一套從煙葉分級、稱重收購、打包入框、煙葉盤點、到智能出庫的物聯網作業管理流程;一種為煙葉包裝裝配帶有物聯網感知技術的有源電子標簽，一種煙站周轉小車的數字化管理方法。

具體方案如下：

對所有周轉小車進行編號賦碼，登記到煙葉智能倉儲管理系統中，納入系統管理范圍。

在煙葉分級環節，分級員將相同等級的煙葉放入帶有電子標簽的周轉小車中。

在煙葉收購環節，由操作人員將周轉小車推至地磅稱重處。通過布設在稱重處的物聯網感知設備讀取小車編號，上傳至煙葉智能倉儲管理系統中，系統將小車編號與獲取到的稱重信息、等級信息、煙農信息、交易信息等進行關聯存儲。

在煙葉打包環節，由操作人員將周轉小車推至打包區域指定煙框旁，通過布設在打包區域的物聯網感知設備，識讀周轉小車編號和煙框標簽，將周轉小車上的煙葉數據計入對應的煙框中，包括州市名、煙葉品種、等級、重量、煙站名、收購點等。從而保證煙框內煙葉實物與煙葉智能倉儲管理系統中記錄的煙葉數據保持一致。

庫存盤點環節，在確認完成煙葉的打包工作時，系統自動完成入庫操作。系統通過布設在煙站倉庫中的自動盤點設備，實時監控統計庫存煙葉數量，并將統計結果通過大屏/APP等方式展示給倉庫管理人員。使倉庫管理人員能夠實時了解庫存動態，為分級、收購、出庫等工作的安排提供數據支撐。

在出庫環節，通過煙葉智能倉儲系統APP，選擇裝載車輛，識別出庫煙葉包裝的電子標簽，裝載完畢后形成出庫清單。煙葉智能倉儲管理系統自動將出庫清單數據同步給煙葉智能物流系統。

其次，研究一套煙葉智能物流系統，一種車載煙葉監管設備，一套從煙站出庫、裝載運輸到復烤廠/中心庫的預約、卸貨、驗收入庫等環節的作業流程。根據煙站實際煙葉收購情況，通過車輛調度系統，精準調度運輸任務計劃，合理分配車輛運輸;復烤廠或中心庫收煙單位可以提前掌握當日預約、到達、入庫、卸貨車輛及煙葉實時動態情況，及時調整貨場貨位和人員班組作業調度，優化卸車方案，提升復烤廠或中心庫的運作效率。

實現煙葉運輸大數據應用，建立完整的煙葉運輸數據監測制度、專業的煙葉運輸數據分析制度、有效的煙葉運輸服務制度，形成煙葉運輸大數據“一張圖”。

具體方案如下：

將涉及煙葉運輸的煙站、復烤廠、中心庫、運輸公司等機構信息，和相關人員、車輛信息錄入煙葉智能物流系統中。

煙站倉庫管理人員根據從煙葉智能倉儲系統中得到的數據，安排出庫工作，預約運輸車輛。車輛領取運輸任務，在約定時間到達煙站。

在出庫環節，煙葉智能倉儲系統將出庫清單推送給煙葉智能運輸系統;將煙葉包裝的電子標簽與車載智能終端進行關聯綁定。煙站出庫人員依照既有煙包裝車操作程序執行后，在擁有煙草準運證的司機準備駛離前對設備二維碼掃碼，確認運輸任務開始進行，云端推送通知給駕駛員對運輸任務的進行與否做第二次確認，同時云端收到煙站負責出庫人員和駕駛員的確認后發送下行命令激活車載電子標簽閱讀器，并且運行ALOHA算法開始對車上每個煙包搭建類心跳機制通訊渠道，在對車輛進行定位后，將搜集的數據上傳云端進行分析演算。

在運輸環節，車輛駛離煙站后，車載終端自動喚醒工作模式，對車輛位置進行定位并記錄行駛軌跡。并每隔一定時間，車載終端會上傳定位信息以及與各個煙包電子標簽的連接情況和溫濕度信息至云端，云端在追蹤車輛定位繪制成行車軌跡之外，持續進行多車輛多煙包的分析演算，持續納入新數據與歷史行車軌跡、歷史車輛停滯點做對比，持續更新演算結果，當分析出異常結果時實時推送告警給予管理人員。煙葉智能運輸系統根據各運輸車輛情況，運輸所需時間，綜合分析，提交復烤廠/中心庫預約貨位。

在預約環節，復烤廠倉庫管理人員登陸系統對車上不同等級的煙葉進行堆碼區域貨位分配;貨車司機通過手機會收到，系統下發的短信，顯示該車煙葉不同等級指定的貨位號。

在卸貨環節，貨車司機按照預約的時間駛入復烤廠/中心庫;貨車到達復烤廠或中心庫周圍一定范圍，復烤廠收貨人員會收到即將到貨車輛信息通知，提醒復烤廠人員及時調撥人員卸貨。

在驗收入庫環節，在完成卸貨，辦理完驗收入庫手續后，工作人員通過APP上報完成運輸任務。系統立刻更新貨車狀態，便于后續運輸任務的調撥。

二、技術關鍵點研究

煙葉智能倉儲系統的技術關鍵點在于煙站倉庫物聯網感知設備的布置方案;綜合利用掃碼、RFID識讀、藍牙等多種技術手段，實現從煙葉分級到煙站出庫的合理有效管控。利用物聯網技術，使數據在各業務環節間有效銜接，確保數據與實物的一致性。

煙葉智能倉儲系統的另一個技術關鍵點在于利用藍牙技術進行庫存實時盤點的功能。通過技術手段解決當煙葉密集堆放時，由于煙葉自身和煙葉包裝的遮擋造成信號傳輸的衰減問題;通過智能算法提升盤點設備對于盤點效率和并發盤點的處理能力。

煙葉智能運輸系統的技術關鍵點在于綜合運用大數據、GIS、GPS、RS等技術，為運輸各環節建立數據模型，科學合理的調配各方資源，安全高效的完成煙葉運輸任務。通過利用前期的采集的業務數據，對各煙站的收購量曲線、庫容量、裝載出貨能力進行評估;對運輸公司的運力和效率進行評估;對各煙站到復烤廠/中心庫的運輸軌跡時間進行評估;對復烤廠卸貨驗收能力、庫容量、生產能力進行評估。根據評估結果完善數據模型，為煙葉運輸工作安排提供數據參考。

大數據分析采用開放性平臺架構設計，可根據中心存儲數據進行海量數據集中高效處理分析。單臺數據應用服務器可支持高并發數據查詢，可彈性規模擴展;數據查詢響應達到秒級;基于開放性平臺架構的設計能夠滿足廣泛的第三方接口需求;數據處理引擎支持高可用性及集群需求。

基于煙葉智能倉儲和運輸系統向用戶提供一個簡單易用的智能硬件數據接入、存儲和處理以及數據應用一站式數據分析處理展示服務平臺，旨在降低物聯網數據應用的技術門檻及運營成本，滿足物聯網產品原型開發、商業運營和規模發展各階段的需求。

提供快捷方便的硬件接入方式，支持主流物聯網設備通訊協議TCP/IP、 HTTP以及輕量級通信協議MQTT，支持JSON數據格式協議，數據上報使用了間斷式連接，大大降低了設備上的代碼足跡和數據帶寬和流量。

數據傳輸對應的后臺服務器支持負載均衡、高可用，支持第三方協議接入、設備GIS信息管理;規則引擎基于系統大數據智能分析，可以實現基于幾乎任何行為或場景的觸發機制，并且能夠讓用戶通過電子郵件、短信或推送獲得事件被觸發的通知;設計前置和后置規則引擎，可根據用戶可自定義的規則設置預警機制，通過郵件短信或手機端app推送預警通知。

三、技術創新點研究

煙葉智能倉儲系統的創新點，體現在將煙葉分級和打包環節納入系統管理范疇，真正做到了煙站工作的全業務流程信息化。利用物聯網感知技術，代替傳統人工庫存管理方式，極大的提高了工作效率，減輕了庫管人員的工作強度。將各煙站收購情況、庫存情況進行匯總，形成煙草儲運的大數據管理中心，使云南文山煙草能夠通過物聯網感知技術實時掌握全州市的煙葉收購進展，統籌安排，合理調配。

煙葉智能運輸系統的創新點，體現在新型物聯使能管理架構在數據絕對安全的情況下使用并集成NB-IoT、北斗+GPS雙系統、電子標簽閱讀器和天線的一體機，做到足以在形成車載可接受的體積，并且通訊范圍可覆蓋一般平板車（9.6米 * 2.4米 * 4.5米）面積。

指向性電子標簽閱讀器與電子標簽之間的類心跳機制通訊渠道，高頻次檢查煙包間接距離，確定煙包是否被移動或超出通訊渠道距離。利用大數據技術搭建全州煙草運輸的數據模型，對運輸情況進行動態分析，為運輸任務的統籌安排提供數據支撐，有效提升運輸效率。

通過數據共享，將煙葉的生產種植、收購、倉儲運輸等數據信息提供給卷煙工業企業，以此為契機，打通在煙葉交割過程中的信息隔閡，推動煙草全產業鏈數據中心的建設。利用產地信息，協助工業企業對煙葉調制的生產安排，提升煙葉的均質化加工水平。

（云南省煙草公司文山州公司?云南?文山?663099）