基于物联网的农产品仓储系统规划分析

朱丽珊

基于物联网的农产品仓储系统规划分析

朱丽珊

（江西制造职业技术学院江西南昌330095）

加强农产品供应链体系建设，打通农产品流通“大动脉”和“微循环”，是落实乡村振兴战略的重要一环。而仓储管理是大多数供应链的重要部分，农产品仓储管理水平直接影响整个农产品供应链的效率与效益。在互联网时代，利用万物相连的物联网将极大地提高农产品仓储的管理效率和水平。文章对当前农产品仓储系统应用现状进行了分析，总结了基于物联网的农产品仓储系统规划策略，包括从总体框架设计、健全数据库、加强关键技术建设与强化风险防控功能等方面提高农产品仓储系统运行管理质量。

物联网；农产品；仓储系统；规划策略

《“十四五”推进农业农村现代化规划》中提到，强化科技支撑、质量控制、品牌建设与产品营销，建设一批特色农产品标准化生产、加工和仓储物流基地。《工业和信息化部办公厅关于深入推进移动物联网全面发展的通知》中提到，深化移动物联网在仓储物流等领域的应用。如何利用物联网技术有效规划农产品仓储系统是当前农产品仓储管理中亟待解决的问题。

1 农产品仓储系统应用现状

1.1 仓储系统利用率低

本研究通过问卷与实地考察方式对江西、湖南两地农产品仓储系统利用情况进行调查分析，走访了两省10个农业生产地，并发放了500份问卷，调查发现60.0%的农产品仓储以传统仓储方式为主，其余40.0%的农产品仓储虽然应用仓储系统，但是由于设施不齐全，仓储系统利用率相对较低。一方面，由于农产品的保鲜期较短，且保鲜难度大，通常以农产品生产地周边销售为主，传统人工仓库存储与管理模式可以满足大多数农产品仓储需求，对仓储系统的需求不高，继而导致仓储系统的利用率较低。另一方面，当前大型农业企业与合作组织是农产品仓储系统应用的主体，然而在调查中发现受访农业经营主体中普通小型农户约占77.8%，农业企业与合作组织约占22.2%。普通小型农户由于种植面积小、农产品剩余存量小，通常以零散销售为主，基本不需要仓储系统。而大型农业企业与合作组织虽然应用农产品仓储系统，但是由于完备的仓储系统构建成本高，导致现有的仓储系统基础设施不齐全，功能仅以简单的监控、出入库登记为主，缺乏自动化感知技术、射频识别技术（RFID）及其设备的应用，导致仓储系统基础设施不够完善，利用率不高。

1.2 仓储系统缺乏气调技术

在仓储系统中应用的气调技术主要是指在特定气体环境中延长新鲜果蔬贮藏时间的一种冷藏法，最普遍使用的是调整空气中氧气与二氧化碳含量到农产品贮藏最佳水平。气调贮藏目前是最有效、最先进的农产品果蔬保鲜方法，其能够有效延长农产品果蔬的贮藏时间，有效降低农产品在仓储中的耗损量与贮藏风险。然而由于气调贮藏对气密性、隔热性、室内湿度与温度控制要求较高，尤其是密闭门窗需要使用大量保温材料、技术与设备，导致其成本较高。大多数农业企业在农产品仓储系统建设中由于造价过高而没有应用这一技术，进而影响到农产品的仓储效果。

1.3 仓储系统缺乏风险防范功能

一方面，本研究通过调查发现，现有农产品仓储系统的主要功能均是围绕仓储盈利角度，包括收购服务、存储服务与代销服务。大多数农产品仓储系统中未设置安保系统，缺乏风险防范功能。不仅农产品仓储系统信息安全性缺失，极大增加系统信息的失真风险[1]，而且一旦发生农产品被盗或火灾，经营主体将遭受严重损失。

另一方面，完善的农产品仓储系统，有利于提高农产品仓储效率，提高农产品资金周转率，经营主体得以科学合理节约物流成本，避免农产品出现积压造成浪费与经济损失风险。然而在实际应用中，由于农产品仓储系统缺乏风险防范功能，仓储管理人员在管理中，不能及时获取最新农产品市场需求信息，未能及时清理农产品库存与合理安排农产品入库与出库，导致农产品积压风险增大，容易发生农产品滞销事件。

2 基于物联网的农产品仓储系统规划策略

2.1 细化农产品仓储系统总体框架设计

基于物联网的农产品仓储系统的规划设计需要充分考虑到仓储的多元化功能，并利用先进的管理理念与管理技术对农产品仓储物流信息进行实时监测与反馈，以便加强农产品仓储现场的管控，实现农产品仓储作业、仓储物流与仓储信息流的同步运行，大幅提高农产品仓储系统的运行效率，降低农产品仓储管理风险与成本。对此，结合农产品仓储管理的实际需求与系统开发方法与应用效果，对农产品仓储系统进行逐层细化处理，设计与规划出一个基于物联网的农产品智慧仓储系统总体设计框架，主要包括业务框架与功能框架两部分。

第一部分，业务框架设计与规划。农产品仓储系统的主要业务环节包括农产品的出入库、库存盘点、拣选分发、农产品监控、移库、信息查询、报表管理等，具体框架如图1所示。

图1　农产品仓储系统业务框架设计

第二部分，功能框架设计与规划。基于物联网的农产品仓储系统利用RFID作为自动识别的基础技术，以无线保真（Wi-Fi）作为数据传输方式，确保农产品仓储系统应用更加高效、精准与灵活。仓储系统功能主要包括出入库功能模块、环境监控功能、移库功能、交接建立功能。其中环境监控功能主要指的是对仓储室内温度、湿度、光照等环境信息进行实时监控。基于物联网的农产品仓储系统在环境监控模块中，增加数据采集与预警服务功能；在出入库模块中增加自动识别、入库回传、收货管理、信息变更与调拨凭证等功能；在移库模块中，增加库间出入库功能、自动识别、移库回传等功能；在库存分析模块增加周转分析、利用率分析与超期预警功能。

2.2 健全仓储系统数据库

在农产品仓储管理中，会产生大量的数据，农产品仓储系统需要对这些数据按照一定关系归类处理，以便仓储管理人员查阅。对此，为了提高农产品仓储系统的利用率，方便用户使用，需要对仓储系统数据库进行完善处理。

首先，明确农产品仓储配送中心属性。由于配送中心是农产品集散最基本单位，也是重要环节，对配送中心进行合理布局，有利于农产品仓储系统数据管理。采取口岸、区域与配送中心3层管理结构，可以有效梳理配送中心属性[2]。以江西农产品仓储系统中配送中心规划设计为例，例如，A公司在江西南昌口岸有一间仓库01，则仓库01属于江西口岸南昌区域。可以根据区域划分企业农产品仓储系统数据库。

其次，明确农产品物料属性。可以根据农产品类型对仓储系统数据库进行划分，确保各种农产品进行归类仓储，避免出现产品种类重复仓储的情况，如表1所示。同时，由于农产品属性信息比较复杂，在实际应用中可以制作成主表与附表，主表记录通用属性，附表记录不常用信息，以提高查询效率。

表1　农产品物料属性仓储数据库规划

最后，规划设计农产品仓储系统作业流程。在农产品出入库的过程中，仓储管理人员需要根据指令来完成操作，调货过程也是如此。以移库管理为例，对农产品仓储系统指令作业流程进行规划设计，如表2所示。并且仓储管理人员在操作完成后需要通过作业凭单及时记录此次操作过程，并将其传输到仓储系统中，便于相关业务人员根据此单据开展相关处理与操作。

表2　农产品仓储系统指令作业流程规划

2.3 加强仓储系统关键技术应用

基于物联网的农产品仓储系统规划设计中还需要充分利用各种物联网技术在农产品出入库与盘点中进行数据采集与实时监控，确保农产品的仓储管理效率与质量安全。

一是加强RFID技术的应用。该技术主要通过无线射频方式自动识别对象，具有非接触式特点，属于双向通信技术。RFID技术应用在农产品仓储系统规划与设计中，在农产品入库时进行RFID电子标签标识处理，自动识别农产品类型获取其详细信息，便于农产品入库后的管理与存储。在规划与设计农产品仓储系统时应将RFID设备合理分布在特定区域内，确保该设备与仓储系统相连接，以便及时传输农产品入库信息，并归总到数据信息传递中心，这些信息有助于快速将农产品存入适当的位置，避免入库差错的发生。同时，农产品仓储系统应用该技术，可以实现实时查询农产品仓储动态功能，有效降低查货、盘点库存信息时间，提高农产品仓储管理效率[3]。

二是利用自动化分拣技术提高拣货效率。农产品仓储系统应用自动化分拣技术，仓库管理人员需要将小批量、形状规格各异的农产品打包成标准包装，并贴上农产品属性标签。自动化分拣设备通过扫描农产品包装标签信息，可以将其分拣到指定区域。同时，在农产品出库时，自动化分拣设备可以自动打印出配送标签贴在出库包装盒上，并将其运送到不同出货口。

三是依托气调技术实现气调贮藏。气调技术主要应用在果蔬类农产品保鲜贮藏中，其具有绿色环保、节能特点，符合无毒、无害、绿色、环保等方面的要求。同时，可以实现仓库温度30 ℃以下的常温安全仓储，有效节约养护仓储成本。该技术被广泛应用在干果蔬菜、茶叶、粮食等农产品的贮藏中。在实际应用中，还需要根据不同农产品在常温下（15 ℃～21 ℃）的不同呼吸强度合理制定存储期，实现农产品最大存储期仓储，提高农产品仓储效率[4]。

2.4 强化仓储系统风险防控功能

一方面，基于物联网建立安保系统。将安保系统与农产品仓储系统相互融合，实时监控农产品出入库情况，将出入库数据及时传送至数据信息传递中心，每天自动校对出入库数据。安保系统实时监控农产品仓储动态，一旦发现数据不准确情况可以利用其内部警报机制提醒工作人员处理。同时，加强农产品仓储系统防火墙与监控，避免出现农产品被盗与信息损毁的情况，提高农产品仓储系统的风险防范能力。

另一方面，加强风险防范机制建设。为了降低农产品库存积压或滞销的风险，农产品仓储系统还需要建立风险防范机制，利用物联网技术及时获取农产品市场需求最新动向，便于仓储管理人员根据市场需求合理安排农产品出入库[5]。同时，农产品仓储系统需要及时更新农产品库存与保鲜期，便于仓储管理人员针对快要超过保鲜期的农产品及时清仓处理，避免农产品积压。此外，基于物联网的农产品仓储系统需要利用物联网技术实时监控仓库内湿度、温度、光照等情况，确保农产品仓储环境符合规定要求，一旦出现异常情况，发出警报，帮助管理人员快速定位，及时防范各种风险。

3 结语

加强农产品仓储系统规划与设计，能够提高农产品周转率，减少农产品仓储成本，实现降本增效目的。当前农产品仓储系统应用还存在利用率不高、缺乏气调技术与风险防范功能等问题，基于此，本文提出了细化总体框架设计、健全仓储数据库、加强关键仓储系统技术应用与强化仓储系统风险防控功能等基于物联网的农产品仓储系统规划策略，以期提升农产品仓储系统管理效率。

[1]刘志华.基于物联网的农产品供应链质量安全系统设计[J].供应链管理,2021,2(3):64-74.

[2]刘丹,窦津津,胡建斌.基于“区块链+物联网”融合的农产品溯源系统[J].软件工程,2021,24(7):39-42.

[3]李宇璠,汪传雷,任澳杰,等.基于物联网技术的农产品冷链物流智慧平台设计[J].现代商业,2021(21):32-35.

[4]李琳莉.基于物联网的现代仓储智能系统的设计及应用[J].中国高新科技,2022(8):50-51.

[5]张辉.基于物联网技术的物流智能仓储系统开发[J].无线互联科技,2021,18(3):70-71.

10.3969/j.issn.2095-1205.2023.08.29

F323;TP391.44;TN929.5

A

2095-1205(2023)08-89-03

江西传统农业与物联网耦合协同发展——基于协同理论的实证分析（JXZZRW-22-03）

朱丽珊（1992—），女，汉族，江西萍乡人，硕士研究生，助教，研究方向为物流工程（供应链管理）。