物联网技术在棉花行业中的应用

物联网，简单地说，就是物物相连的互联网。其有两层含义：物联网的基础和核心仍然是互联网，是在互联网的基础上延伸和扩展；用户端延伸和扩展到了物品与物品之间进行信息交互、通信。物联网通过传感器的智能感知、识别技术与计算机等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用与拓展，与其说它是网络，不如说物联网是业务和应用。

近年来，随着互联网+概念的兴起，智慧农业的发展，智能传感芯片技术、移动嵌入系统终端等物联网技术在各个行业中的应用发展迅速。物联网技术的应用是现代棉花行业发展的需要，也是未来棉花行业发展的一个方向。棉花行业中的物联网是将大量的传感器节点联接成一个网络，采集获取棉花种植环节、加工环节、流通环节、检验环节、销售环节、纺织环节等信息，并将各个环节的信息汇总分析得到最优方案，从而指导棉花各环节的生产和管理。通过无线传感器网络可以获取从种植、加工、流通到纺织等各环节精确的棉花信息，实现科学监测监管，大幅降低人力消耗，提高工作效率，为相关的政府部门提供准确而详实的数据。

一、物联网技术在棉花行业中的应用与发展分析

棉花产业由诸多环节组成，包含了棉花种植、加工、检验、物流仓储、纺织等环节。目前棉花行业的信息化刚刚起步，对于互联网的应用还处于初级的状态。棉花质量检验体制改革已经实现了棉花加工环节、检验环节的信息采集自动化、棉包信息电子化，将棉花行业整体信息化水平提升了一个档次。嵌入式技术、互联网技术、射频识别（RFID）技术等一些新技术已经应用在棉花行业的前期研究和局部使用，但距离广泛应用还有较大的距离。如果将现代物联网技术广泛应用到棉花行业，将会大大提高整个行业的生产效率及运作水平。

物联网技术在棉花中的应用，是以各种传感器组成的神经网络系统作支撑，通过在轧花厂车间、仓库内部、仪器化公证检验实验室、物流运输车辆等装备设备上安装射频识别装置终端，实现棉花加工、棉花出入库、盘库以及物流交接环节中信息采集的自动化。通过射频识别技术与物流设施设备的结合，实现棉花加工、仓储、物流、纺织管理的自动化、信息化。

（一）棉花加工环节

轧花厂可将无线温湿度传感器标签埋放在籽棉垛中，监测籽棉垛温湿度的变化，工厂管理人员可通过安装在厂房内或附近的射频识别装置、手持射频读写终端对籽棉垛进行实时监控。工人根据实时监控所得的温湿度信息及变化曲线优先加工急需处理的籽棉，既减少了生产的盲目性，也节省了因翻垛、晾晒或搬运所需支付的成本费用；同时能及时发现温湿度异常情况，降低发生火灾的风险。

通过将安装在轧花车间各加工设备上的电流传感器、转速传感器等采集的信号进行集中监控，车间管理人员能够通过信号的变化情况实时了解设备运行状况，提前预知设备异常情况及早解决问题，从而提高设备运行的安全可靠性，降低设备能耗。

（二）棉花仓储环节

棉花正式入库前，将棉包的加工、检验信息通过RFID手持终端批量写入RFID标签并将该标签固定到该批棉花中，在入库和存储过程中发生装卸搬运、转库、出库、库存等情况时，RFID管理系统都将会实时更新棉包的实际变化情况。棉包入库后，在棉包中插入无线温湿度电子标签，并且在棉花仓库内安装温湿度传感器等，通过安装在仓库内的射频识别装置对仓库内的温湿度进行监控。将摄像头安装在库房并加入局域网，实时监控棉包状态以防止被盗，有效提高棉花仓储的管理水平。轧花企业还可针对不同检验指标的棉花在库房内进行分类分组码放，方便纺织厂按不同的指标进行采购。

（三）物流环节

棉花质量检验体制改革已经实现了棉包信息的电子化，为发展棉花现代物流打下了坚实的技术基础。在棉花加工环节产生的棉包条形码上加装RFID芯片，把棉花的加工、检验信息通过标签唯一码与数据库进行关联。棉包运输时，在货运车辆上也安装带有GPRS无线传输功能的GPS装置，并在装置中初始化货运车辆的基本信息、车牌号、路线、起始地点等，实现棉花物流信息的实时全程在线监控。

通过GPS定位，棉花流通信息监控系统还会根据前方实际路况实时选择最优路线以GPRS等无线通信方式传送给货运车辆。物联网技术的应用使系统可对棉花货运车辆实时远程监控，确保了棉花及车辆的安全。同时，系统能够及时掌握运输车辆的使用情况，及时准确地调度棉花运输车辆，尽量避免无效运输，提高运输效率。

（四）棉花销售环节

受到纺织品出口下滑的影响，近几年棉花市场不景气，许多轧花厂的棉花销售情况不是很理想。由于目前棉花销售按照加工厂加工顺序进行组批销售，致使棉花质量差别大、一致性差，难以满足纺织企业的需求，因此在一定程度上影响了棉花的销售。

纺织厂在采购过程中，特别希望能买到按照企业纺纱条件进行分类分组的棉花，这样就可以减少纺织企业二次搬倒棉包的费用。通过棉包上的RFID标签，轧花厂管理人员通过手持终端就可以先将棉包按照不同的指标分好类组码放，按照纺织厂的需求进行销售，这样就可以大大提高企业棉包的竞争力。

二、物联网技术应用于棉花行业存在的问题及建议

物联网技术的应用将给传统棉花行业带来巨大的机遇，但由于棉花本身的特性、流通形式等存在着一定的特殊性，这将导致物联网技术在棉花物流的运用过程中存在着一定的制约因素。

（一）物联网软硬件对企业的成本压力

在棉花物流领域中运用物联网技术，软硬件成本将是制约其快速发展的主要因素。作为新生事物，政府应充分发挥其主导作用，利用政策或资金扶持推广物联网技术在棉花行业中的应用。一方面，政府可以投入一定的资金组织相关科研单位和有研究能力的企业开展物联网技术应用的研发，逐步降低成本，加快物联网技应用进程；另一方面，对加工、用棉企业应用物联网技术给予一定的补贴。政府可以针对试点企业给予一定的资金、设备、技术支持，以提高其对物联网技术应用的积极性，这也将有利于政府对棉花物流信息的收集。

（二）棉花的散货性使棉花在物流中不易追踪

物物相联且相互感知是物联网技术的主要特征，而棉花产品属于大宗散货，难以做到每包棉花的相联，感知单元很难精确到包。按照现有习惯及规则，都是以批来进行入库、出库、销售的，企业更关心批的概念，为此将棉花的一批（186包）作为一个单位更接近物联网中“基本单元”，按照批来进行互联更符合实际情况。

（三）从业人员的自身素质和流动性

棉花加工厂、纺织厂的工人计算机操作水平有限，对于物联网系统的操作难度较大。棉花加工行业本身人员的流动性非常大，人员的变动对物联网这个新技术也提出了挑战。无论是企业还是政府，需要投入更多的资金来引进相关人才，建立起支撑物联网研发和推广的技术人才团队，从而突破棉花行业物联网技术应用的瓶颈。

三、结论

物联网技术的推广应用是一个涉及面广泛的复杂的系统工程。棉花行业的物联网采集的信息广泛，需要加工厂、检验机构、专业仓出库、纺织厂等部门和政府、农户等进行大量信息的传递、共享和分析。如何保证棉花行业物联网在不同的环节都可以建立信息采集点，有效整合多部门的信息及功能是棉花行业物联网需要解决的关键问题之一。

随着科技的进步，软硬件成本的降低，制约棉花行业物联网发展的难题将会被逐逐步解决。物联网的发展必将为现代棉花行业带来一次全新的革命，更加有效地推动现代棉花行业的发展，实现棉花行业的自动化、智能化和集约化。☆