物聯網技術在棉花行業中的應用

物聯網，簡單地說，就是物物相連的互聯網。其有兩層含義：物聯網的基礎和核心仍然是互聯網，是在互聯網的基礎上延伸和擴展；用戶端延伸和擴展到了物品與物品之間進行信息交互、通信。物聯網通過傳感器的智能感知、識別技術與計算機等通信感知技術，廣泛應用于網絡的融合中，也因此被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。物聯網是互聯網的應用與拓展，與其說它是網絡，不如說物聯網是業務和應用。

近年來，隨著互聯網+概念的興起，智慧農業的發展，智能傳感芯片技術、移動嵌入系統終端等物聯網技術在各個行業中的應用發展迅速。物聯網技術的應用是現代棉花行業發展的需要，也是未來棉花行業發展的一個方向。棉花行業中的物聯網是將大量的傳感器節點聯接成一個網絡，采集獲取棉花種植環節、加工環節、流通環節、檢驗環節、銷售環節、紡織環節等信息，并將各個環節的信息匯總分析得到最優方案，從而指導棉花各環節的生產和管理。通過無線傳感器網絡可以獲取從種植、加工、流通到紡織等各環節精確的棉花信息，實現科學監測監管，大幅降低人力消耗，提高工作效率，為相關的政府部門提供準確而詳實的數據。

一、物聯網技術在棉花行業中的應用與發展分析

棉花產業由諸多環節組成，包含了棉花種植、加工、檢驗、物流倉儲、紡織等環節。目前棉花行業的信息化剛剛起步，對于互聯網的應用還處于初級的狀態。棉花質量檢驗體制改革已經實現了棉花加工環節、檢驗環節的信息采集自動化、棉包信息電子化，將棉花行業整體信息化水平提升了一個檔次。嵌入式技術、互聯網技術、射頻識別（RFID）技術等一些新技術已經應用在棉花行業的前期研究和局部使用，但距離廣泛應用還有較大的距離。如果將現代物聯網技術廣泛應用到棉花行業，將會大大提高整個行業的生產效率及運作水平。

物聯網技術在棉花中的應用，是以各種傳感器組成的神經網絡系統作支撐，通過在軋花廠車間、倉庫內部、儀器化公證檢驗實驗室、物流運輸車輛等裝備設備上安裝射頻識別裝置終端，實現棉花加工、棉花出入庫、盤庫以及物流交接環節中信息采集的自動化。通過射頻識別技術與物流設施設備的結合，實現棉花加工、倉儲、物流、紡織管理的自動化、信息化。

（一）棉花加工環節

軋花廠可將無線溫濕度傳感器標簽埋放在籽棉垛中，監測籽棉垛溫濕度的變化，工廠管理人員可通過安裝在廠房內或附近的射頻識別裝置、手持射頻讀寫終端對籽棉垛進行實時監控。工人根據實時監控所得的溫濕度信息及變化曲線優先加工急需處理的籽棉，既減少了生產的盲目性，也節省了因翻垛、晾曬或搬運所需支付的成本費用；同時能及時發現溫濕度異常情況，降低發生火災的風險。

通過將安裝在軋花車間各加工設備上的電流傳感器、轉速傳感器等采集的信號進行集中監控，車間管理人員能夠通過信號的變化情況實時了解設備運行狀況，提前預知設備異常情況及早解決問題，從而提高設備運行的安全可靠性，降低設備能耗。

（二）棉花倉儲環節

棉花正式入庫前，將棉包的加工、檢驗信息通過RFID手持終端批量寫入RFID標簽并將該標簽固定到該批棉花中，在入庫和存儲過程中發生裝卸搬運、轉庫、出庫、庫存等情況時，RFID管理系統都將會實時更新棉包的實際變化情況。棉包入庫后，在棉包中插入無線溫濕度電子標簽，并且在棉花倉庫內安裝溫濕度傳感器等，通過安裝在倉庫內的射頻識別裝置對倉庫內的溫濕度進行監控。將攝像頭安裝在庫房并加入局域網，實時監控棉包狀態以防止被盜，有效提高棉花倉儲的管理水平。軋花企業還可針對不同檢驗指標的棉花在庫房內進行分類分組碼放，方便紡織廠按不同的指標進行采購。

（三）物流環節

棉花質量檢驗體制改革已經實現了棉包信息的電子化，為發展棉花現代物流打下了堅實的技術基礎。在棉花加工環節產生的棉包條形碼上加裝RFID芯片，把棉花的加工、檢驗信息通過標簽唯一碼與數據庫進行關聯。棉包運輸時，在貨運車輛上也安裝帶有GPRS無線傳輸功能的GPS裝置，并在裝置中初始化貨運車輛的基本信息、車牌號、路線、起始地點等，實現棉花物流信息的實時全程在線監控。

通過GPS定位，棉花流通信息監控系統還會根據前方實際路況實時選擇最優路線以GPRS等無線通信方式傳送給貨運車輛。物聯網技術的應用使系統可對棉花貨運車輛實時遠程監控，確保了棉花及車輛的安全。同時，系統能夠及時掌握運輸車輛的使用情況，及時準確地調度棉花運輸車輛，盡量避免無效運輸，提高運輸效率。

（四）棉花銷售環節

受到紡織品出口下滑的影響，近幾年棉花市場不景氣，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行組批銷售，致使棉花質量差別大、一致性差，難以滿足紡織企業的需求，因此在一定程度上影響了棉花的銷售。

紡織廠在采購過程中，特別希望能買到按照企業紡紗條件進行分類分組的棉花，這樣就可以減少紡織企業二次搬倒棉包的費用。通過棉包上的RFID標簽，軋花廠管理人員通過手持終端就可以先將棉包按照不同的指標分好類組碼放，按照紡織廠的需求進行銷售，這樣就可以大大提高企業棉包的競爭力。

二、物聯網技術應用于棉花行業存在的問題及建議

物聯網技術的應用將給傳統棉花行業帶來巨大的機遇，但由于棉花本身的特性、流通形式等存在著一定的特殊性，這將導致物聯網技術在棉花物流的運用過程中存在著一定的制約因素。

（一）物聯網軟硬件對企業的成本壓力

在棉花物流領域中運用物聯網技術，軟硬件成本將是制約其快速發展的主要因素。作為新生事物，政府應充分發揮其主導作用，利用政策或資金扶持推廣物聯網技術在棉花行業中的應用。一方面，政府可以投入一定的資金組織相關科研單位和有研究能力的企業開展物聯網技術應用的研發，逐步降低成本，加快物聯網技應用進程；另一方面，對加工、用棉企業應用物聯網技術給予一定的補貼。政府可以針對試點企業給予一定的資金、設備、技術支持，以提高其對物聯網技術應用的積極性，這也將有利于政府對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

物物相聯且相互感知是物聯網技術的主要特征，而棉花產品屬于大宗散貨，難以做到每包棉花的相聯，感知單元很難精確到包。按照現有習慣及規則，都是以批來進行入庫、出庫、銷售的，企業更關心批的概念，為此將棉花的一批（186包）作為一個單位更接近物聯網中“基本單元”，按照批來進行互聯更符合實際情況。

（三）從業人員的自身素質和流動性

棉花加工廠、紡織廠的工人計算機操作水平有限，對于物聯網系統的操作難度較大。棉花加工行業本身人員的流動性非常大，人員的變動對物聯網這個新技術也提出了挑戰。無論是企業還是政府，需要投入更多的資金來引進相關人才，建立起支撐物聯網研發和推廣的技術人才團隊，從而突破棉花行業物聯網技術應用的瓶頸。

三、結論

物聯網技術的推廣應用是一個涉及面廣泛的復雜的系統工程。棉花行業的物聯網采集的信息廣泛，需要加工廠、檢驗機構、專業倉出庫、紡織廠等部門和政府、農戶等進行大量信息的傳遞、共享和分析。如何保證棉花行業物聯網在不同的環節都可以建立信息采集點，有效整合多部門的信息及功能是棉花行業物聯網需要解決的關鍵問題之一。

隨著科技的進步，軟硬件成本的降低，制約棉花行業物聯網發展的難題將會被逐逐步解決。物聯網的發展必將為現代棉花行業帶來一次全新的革命，更加有效地推動現代棉花行業的發展，實現棉花行業的自動化、智能化和集約化。☆