茶葉商品全產業鏈數字化研究

宋娟如 楊駿 孫銘 趙宇嬌 蘆以晴

摘 要：隨著數字技術的發展，物聯網技術逐漸應用于產業供應鏈的各個環節，成為產業經濟發展的重要推動力。陜西省商南縣茶葉產業亟需借助物聯網技術來深化供應鏈的數字化發展，這對商南縣茶產業未來的結構調整、降本增效、居民增收以及新型化城鎮建設具有深遠意義。本文首先對商南縣茶葉產品供應鏈進行設計，進而介紹物聯網技術在供應鏈各環節的應用，最后說明數字化平臺建設在商南縣茶葉產品數字化供應鏈中的重要作用。

關鍵詞：茶葉；物聯網技術；數字化供應鏈；溯源監管；信息化管理

本文索引：宋娟如，楊駿，孫銘，等.<變量 2>[J].中國商論，2023（23）：-112.

中圖分類號：F063.2 文獻標識碼：A 文章編號：2096-0298（2023）12（a）--04

陜西省商南縣是我國著名的茶葉之鄉，茶葉產業是商南縣頭號主導產業，產品資源豐富，受眾群體廣闊，需求量大。近年來，商南縣茶葉種植面積持續擴大，年產量快速增長。與此同時，商南縣茶產業的發展也面臨著產茶效率低下，有效勞動供給不足，管理技術落后及產業增長潛力受限等問題。傳統的茶葉產品生產方式與運作體系在現代化產業背景下的劣勢日益突顯。商南縣應立足數字經濟，將傳統的人工操作，經驗作業向數字化技術以及快速作業轉型。應用物聯網等信息技術對商南縣茶葉產品的供應鏈進行優化升級，大幅提升商南縣茶產業的整體現代化水平，對于全面推進商南縣茶產業信息化、標準化和規模化建設具有重大意義[1]。

1 商南縣茶葉產品供應鏈現存問題

1.1 供應鏈管理觀念落后

商南縣對于茶葉產品的供應鏈管理觀念落后，管理水平較低，缺乏戰略意識，仍處于“重下游、輕上游”的傳統觀念中，對供應鏈的敏捷性、協調性、服務質量和資金周轉等方面考慮較少，偏向于注重短期效益和日常經營維持，缺乏長遠的規劃，并且缺乏具備供應鏈管理方面專業知識和時間經驗的人才，對人才培養不夠重視。

1.2 供應鏈各環節協調性差

供應鏈管理需要鏈上各環節間的廣泛合作，商南縣茶葉產品供應鏈目前各環節缺乏信任，各自為營，信息不能共享，難以建立有效的信用體系，缺少提高服務質量樹立品牌榮譽的動力，供應鏈各環節所追求的是自身利益最大化而非整體效益最大化，仍然是傳統的營銷經營，供應鏈各環節上的積極性與靈活性不高，難以滿足顧客的需求，自身的利益也無法得到質的提高。

1.3 信息化程度低

茶葉產品供應鏈運作需要商流、物流、資金流和信息流的統一，涉及產品的生產、發貨的物流以及消費者的收貨以及售后服務等，對信息共享的依賴程度高，具有跨地域、跨時空的特點，這就需要借助現代化技術對供應鏈進行整合，及時將茶葉產品生產的相關信息共享給各個環節，便于管理人員及時根據信息進行預測調整生產線。但商南縣茶葉產品的供應鏈目前仍依賴傳統的人工操作，沒有規范化的信息系統來對產品生產、加工和售賣信息進行管理，信息化程度低。

2 商南縣茶葉產品供應鏈需求

2.1 質量安全需求

在茶葉種植方面，人工噴灑農藥時對于農藥的劑量、濃度等不合理使用會導致茶葉生產的質量不高，自然環境因素如土壤、溫度等會使茶葉的生長情況不符合預期。在茶葉產品的加工方面，規模較小的廠商由于環境衛生較差、質量檢測不合格、員工操作不合理等不規范操作使茶葉產品最終質量參差不齊。在茶葉產品的倉儲方面，不同品類的茶葉產品對存儲環境需求不一樣，將所有品類的茶葉產品存儲在統一的倉庫顯然不利于茶葉的存放。在經營方面，茶園負責人的監管力度不大、加工車間的規章制度不完善以及員工的積極性不高都會在一定程度上影響茶葉產品的質量，最終影響整體的收益，這需要相應的規章制度以及有效的監管來確保商南茶葉產品的質量安全[2]。

2.2 信息溯源需求

茶葉產品信息溯源的本質是為了及時定位到問題環節，主要體現在出現問題時可對該產品從源頭種植到最后售賣全流程數據進行排查分析，及時找出并解決問題[3]。而傳統的茶葉產品在種植、加工、存儲、物流、售賣各環節信息獨立不能共享，依賴人工經驗導致處理問題時無從下手，因此商南茶葉產品需要借助一定的技術來實現信息可溯源[4]。

3 物聯網的含義與關鍵技術

3.1 物聯網含義

物聯網（Internet of Things，IOT）是新一代信息技術的重要組成部分，具有通過網絡傳輸數據的能力。物聯網技術是指根據信息內容感應設備，將物與物、人與物之間的信息進行收集、傳遞和控制，應用領域十分廣泛[5]。物聯網技術在商南縣茶葉產品生產過程中的應用包括收集茶葉園區的溫度、降水、濕度、風速、病蟲害和土壤成分數據，加工車間的人員、環境等數據，物流配送過程中的環境、產品數據以及銷售數據，將收集來的數據做出精準分析，借以提高產品的品質。

3.2 物聯網關鍵技術

RFID技術在于提高茶葉產品信息的采集、傳遞的效率，對茶葉產品進行有效的標識，從而達到追溯要求。在生產階段，利用RFID標簽信息對初始茶葉產品的信息和生產過程進行記錄。在加工階段，對茶葉產品進行分揀，對不同的茶葉產品進行有針對性的處理，以保證茶葉產品質量。在運輸倉儲階段，實現倉庫快速盤點和跟蹤運輸車輛的路線和時間。在銷售階段，及時了解商品的售賣情況。當茶葉產品出現問題時，由于各環節的信息都存儲在RFID標簽中，根據標簽內容可以追溯全過程，確定問題環節和問題產品的范圍。

傳感器技術主要應用在茶葉產品的生產和加工存儲環節，使用的傳感器包括生命信息傳感器和環境傳感器。生產過程中使用生命信息傳感器檢測茶葉在生長過程中高度、發芽和農藥含量等信息元素。環境傳感器是對水分、土壤、空氣等茶葉所需生長的自然環境進行監控分析，及時了解環境變化保證成長和質量達到最佳水平。在加工存儲過程中，監測茶葉產品的質量安全。

WiFi無線通信模塊在茶葉產品供應鏈的應用中承擔了信息感知任務。WiFi無線通信技術的應用能使管理人員針對不同情況做出相應的措施，最大限度地降低損失，實現集中化、數字化、自動化的茶葉產品生產。

云計算技術大規模的數據存儲能力提升了茶葉產品的數字化運作。云計算技術可以精準監測生產的整個流程，并利用數據分析處理種植情況，還可以利用云計算技術讓園區員工在手機等終端對園區相關設施進行監測，方便管理。

4 商南縣茶葉產品的數字化供應鏈設計

4.1 數字化供應鏈系統結構設計

用數字化打通商南縣茶葉產品“產-研-供-銷-服”全鏈路，需要物聯網技術的應用進行單元化和標準化的建設。從源頭茶葉的種植開始到最后的茶葉產品銷售，把人、地、品全部數字化，對鏈上各環節進行分塊管理和實時監測。通過發展數字化讓茶農不但會種茶而且能種好茶，讓茶葉產品加工安全化、標準化，讓銷售模式現代化、信息可追溯。商南縣茶葉產品的供應鏈系統結構設計如圖1所示，鏈上各環節基于互聯網進行信息共享，同時企業監測系統進行數據收集、分析和預測，產品的運送由第三方物流供應商負責，通過與物流公司的合作來監測鏈上的物流信息。消費者通過掃描二維碼可以看到從茶葉園區到購買該茶葉產品的各種信息，包括品種信息、加工環節、運輸時長以及銷售保管等。這有利于提升茶葉產品的供給質量，拓寬茶農增收渠道，增強消費者的消費信心，促進消費升級。

4.2 物聯網技術在茶葉產品供應鏈中的應用

在商南縣茶葉產品的供應鏈中應用物聯網技術常見的有條碼、無線射頻識別（RFID）、傳感器、無線傳輸網絡、大數據分析等。該供應鏈是以茶葉產品為核心的鏈式結構，圍繞全過程資金流、信息流和物流的整合，將茶葉產品從種植到銷售的各環節形成一個整體。通過相應設備如傳感器收集海量數據，通過高速網絡對數據信息傳遞，從而簡化管理者的工作，更具理性地實現數據收集、智能分析與有效管理。通過物聯網技術的實施，從傳統的生產、加工、銷售及售后服務的模式轉變成為消費者提供高效、快捷、精準的優質服務，實現利益最大化，具體應用體現在以下四方面[6]。

4.2.1 茶葉園區的應用

在園區中進行的作業是茶葉的種植與采摘，這對種植過程中自然環境與人工經驗有一定的要求，通過傳感器視頻對茶樹生長進行實時監控，通過系統數據和歷史統計對茶園種植如病蟲害、采摘、施肥等工作進行提前預告以圖形導航形式展現。企業對種植各項工作進行統一管理，也可對種植各項工作進行回查，便于企業管理。物聯網技術的主要應用有以下四個：第一，土壤測定儀收集土壤水分、土壤肥力等信息，第二，環境測定儀收集空氣溫濕度，陽光指數，風力風向，灰塵含量等信息；第三，災害測定儀分析土地利用現狀、植被分布、作物的生長情況、作物的災情分布、天氣預報等信息。第四，實時采集器對茶園水肥、茶園自然災害、茶葉長勢、茶樹病蟲害等類情況進行實時跟蹤，監控并采集地下和地面氣象、植被、土壤狀況等信息。茶園通過安裝以上設備，建立起茶園信息采集系統，收集相應數據，挖掘各類數據的內在關系。

4.2.2 加工工廠的應用

茶葉在茶園要被傳感器實時記錄數據，根據數據分析進行產品分類，運用條碼等技術對不同種類、質量的產品進行編碼然后運輸到加工廠，運輸途中集裝箱溫度環境也要通過傳感器等設備進行記錄，更新編碼數據，產品運輸到加工廠后根據企業對產品的管理方案來進行加工處理，在加工廠中也要對工作人員、工作環境等數據進行監測。

4.2.3 倉儲環節的應用

倉庫中通過安裝RFID標簽對貨物、托盤和操作硬件等資產進行標記，傳送有關訂單內容和位置等信息，實現倉內實時可視化的自動庫存管理。通過攝像頭還可以實時監控倉庫情況，實時檢測各類違規操作，如暴力分揀，有效降低破損件和丟失件概率，實現人員入侵檢測以及防火防盜。在發貨運輸過程中，通過衛星導航定位技術獲取車輛位置在線調度，通過傳感器和監控攝像頭實時檢測貨物狀態和溫濕度情況，同時對運輸車輛的速度、胎溫胎壓、油量以及駕駛員的駕駛行為進行檢測，從而保障貨物及人員安全，降低運輸成本。

4.2.4 銷售環節的應用

消費者購買茶葉產品后可以直接登錄信息溯源系統輸入產品編號或者使用智能手機等客戶端掃描二維碼查詢產品的產地、品種、茶園間作業記錄、加工時間、包裝時間、出入庫時間等內容，使消費者對產品有直觀的認識。

4.3 搭建數字化管理平臺

商南縣茶葉產品的數字化平臺主要分為兩大部分。一是建立信息溯源系統，實現茶葉在生產加工過程中相應數據的收集，管理者可以實時了解生產狀態，便于數據的分析與處理，合理管控茶葉生產加工銷售的各環節，從而實現茶葉生產與銷售的智能培育和智能調控。二是建立電商平臺，通過互聯網來直接與消費者聯系實現自產自銷，減少中間商的環節，確保產品質量和減少商品在途時間[7]。

4.3.1 信息溯源系統

溯源系統可劃分為生產監測模塊、產品運輸模塊以及銷售售后模塊，三個模塊之間信息互通，借助互聯網、手機等移動通信設備可實現信息查看。在商南縣茶葉產品種植、加工的過程中應用RFID讀寫器采集茶葉的相關信息，在此過程中利用傳感器來監測儲存相應參數，在運輸過程中利用GPS定位技術以及傳感技術來定位車輛運輸信息和商品存放信息，有效保障商品運輸過程的品質，減少損耗，消費者在收到商品之后可掃描二維碼查看相應信息來選擇收貨或者退貨等[8]。

就茶葉產品在種植、生產、加工、售賣環節而言，安全和綠色的消費訴求促使企業越來越重視優質產品的流通渠道建設以及茶葉產品的供應鏈追溯體系建設，實現完整的供應鏈覆蓋，其架構體系應該分為五層，分別是物理層、數據層、服務層、應用層和用戶層，各層作用如圖 2所示。

物理層解決的是茶葉產品數據的采集。通過各類傳感器監測茶葉產品的生產情況和運輸情況，運用 RFID標簽技術識別和傳輸茶葉產品在各環節的詳細信息，掃描標簽信息實現茶葉產品從源頭種植到售賣的全程信息溯源管理。

數據層負責對采集到的數據進行精細化的處理。數據層在物理層的基礎上向服務層提供可靠的數據傳輸，是信息處理的核心部分。數據層將物理層采集到的各類茶葉產品信息收入數據庫，通過各種處理器進行歸類、分析和智能管理，促進茶產業的優質、高效發展。

服務層是封裝業務邏輯的管理部分。系統可以根據功能、用戶角色劃分多個子系統，供不同人員的使用，預留的多種接口可與外部接口進行對接和數據交換。

應用層主要負責用戶借助移動終端與應用程序之間的通信。在該架構中應用層上傳和維護茶葉產品數據，了解種植過程是否符合要求，辨別加工運輸過程質量是否有保證，實現鏈上的歷史數據實時查詢、監測和發布，提高茶葉產品的安全性。

用戶層是用戶直接接觸到的頁面。不同用戶對溯源系統有著不同的訪問和使用權限，可以根據需求對溯源信息進行查詢。消費者通過平臺購買茶葉產品后通過“一物一碼”掃描查看茶產品從生產到銷售的日期、品種等相關信息。

4.3.2 茶葉產品的電商運營

商南縣目前正大力推進鄉村全面振興步伐，創新發展了多種集體經濟組織形式。其中“黨支部+合作社+公司+農戶”的發展模式在助力農民增收、企業發展和地方受益方面效果顯著[9]。合作社應緊抓電商時機，借助網絡打造電商平臺，在政府的扶持下設立電商運營部搭建自己的官方售賣系統。同時開展茶葉產品網絡銷售業務，與第三方電商平臺合作以開展線上線下一體的銷售模式，打破地區間的壁壘，使商南茶葉產品發展網絡化和一體化。通過智能化、可視化、透明化的技術手段上傳相關茶葉產品信息，與消費者建立長久穩定的買賣關系和收入來源，從而實現茶產業的可持續發展[10-12]。

5 結語

數字經濟背景下，物聯網等信息技術的使用為陜西省商南縣茶葉產品的銷售以及發展茶產業提供了全新的思路。本文從陜西省商南縣茶葉產品供應鏈問題研究入手，提出發展數字化供應鏈的必要性，進而對商南縣茶葉產品數字化供應鏈進行設計，詳細闡述了物聯網技術在各環節的應用，同時設計管理供應鏈各環節的溯源系統和茶葉產品的售賣系統。本文期望通過技術的落實實現商南縣茶葉產品供應鏈的數字化轉型，使商南縣茶產業走向高質量發展，助推鄉村振興和城鎮高質量發展。

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