物聯(lián)網(wǎng)全生命周期監(jiān)控煙葉

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作為煙草產(chǎn)業(yè)鏈的上游，煙葉種植的標準化和優(yōu)質化，直接影響到下游相關產(chǎn)品的質量。煙葉種植的標準化和優(yōu)質化的關鍵在于對種植和田間管理的可控化。而可控化的根本在于對耕種和管理過程的全程實時監(jiān)測，煙草種植者可以根據(jù)監(jiān)測所得到的數(shù)據(jù)，對于煙葉的種植和管理進行適時的調配，以符合其種植和管理的標準。以往對煙草生長和管理的全程實時監(jiān)控，主要考慮運用全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感技術（RS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）作為技術支撐，通過GPS 的精確定位，RS 快速提供煙草生長與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境在地表的分布信息，并將這些信息通過GIS管理與分析。在整個環(huán)節(jié)中，煙草生長與農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境在地表的分布信息的實時獲取至關重要，這里雖然衛(wèi)星遙感具有覆蓋面大、周期性強、波譜范圍廣、空間分辨率高等優(yōu)點，但無法測定土壤水分含量、氮、磷、鉀等土壤理化特征，也難以通過衛(wèi)星遙感準確測定種植區(qū)域氣象元素。因此，僅僅以3S技術為基礎，很難對于煙草生長和管理的全程實現(xiàn)實時準確的監(jiān)控。物聯(lián)網(wǎng)技術的應用，為解決這一困難提供了一條有效路徑。運用物聯(lián)網(wǎng)技術，在煙草種植區(qū)建立陸基監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)由若干個無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點所組成，每個節(jié)點配置了能測定土壤水分含量、氮、磷、鉀等土壤理化特征的傳感器，將這些配置了各傳感器的節(jié)點置于適當?shù)奶镩g位置，節(jié)點之間按照物聯(lián)網(wǎng)相關的組網(wǎng)協(xié)議，自適配與自組織成相關的網(wǎng)絡，這些節(jié)點所組成的網(wǎng)絡可以實時精準地獲取所監(jiān)測區(qū)域內煙草種植農(nóng)田的相關參數(shù)，與衛(wèi)星形成星陸雙基煙草種植農(nóng)田參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)。將這些立體的農(nóng)情信息集成采集、管理和分析，從而為煙草種植與管理提供準確、及時、全面的數(shù)據(jù)，并結合全球定位系統(tǒng)（GPS）和地理信息系統(tǒng)（GIS），形成對多種來源的氣候資源信息、土壤信息、地形地貌信息和衛(wèi)星遙感信息融合分析的煙草種植及管理標準化優(yōu)質化物聯(lián)網(wǎng)綜合信息平臺， 將煙草種植與管理水平及其區(qū)劃精度提高到一個新的水平和質量級。

煙草是典型的不耐連作作物，通過物聯(lián)網(wǎng)技術對輪作種植進行相關的監(jiān)測，并抽取相關信息提供給決策支持系統(tǒng)，形成科學的輪作管理決策，可有效地做好煙草輪作規(guī)劃，建立以煙為主的耕作制度，優(yōu)化作物種植布局，解決部分煙草種植區(qū)由于連作造成的地力退化，病蟲害日益嚴重，產(chǎn)質量下降等一系列問題。實現(xiàn)區(qū)域化布局、專業(yè)化生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營，這將對煙草生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。另外，優(yōu)質煙草的種植有賴精準合理施肥。依靠物聯(lián)網(wǎng)技術，通過對各煙草種植區(qū)土壤指標的測定及植煙土壤養(yǎng)分的空間實時動態(tài)監(jiān)測和差異分析，并對煙葉樣品的分析及數(shù)據(jù)匯總，結合土壤資料，融合GPS、GIS 和數(shù)據(jù)庫技術，建立煙草種植區(qū)植煙土壤養(yǎng)分數(shù)據(jù)庫、土壤物理性狀數(shù)據(jù)庫和土壤類型空間分布數(shù)據(jù)庫，為煙草分區(qū)施肥推薦、區(qū)域性煙草專用肥配方的快速決策提供科學依據(jù)。

煙葉作為卷煙工業(yè)的主要原料, 在貯存過程中很容易受損變質, 給煙草企業(yè)帶來經(jīng)濟損失。由于當年復烤的新煙葉具有刺激性大、青雜氣重、煙氣粗糙、香氣不夠顯露等特點, 因而要通過煙葉貯存達到自然醇化來改善煙葉的品質。醇化時如果煙葉含水率過高，或者倉庫的環(huán)境溫度、濕度、氧氣和二氧化碳濃度不適當都可能造成煙葉的霉變、爛葉、醇化質量惡化。通過物聯(lián)網(wǎng)技術的應用，建立倉儲空間的無線傳感器網(wǎng)絡，對于煙葉自然醇化過程中倉庫的環(huán)境溫度、濕度、氧氣和二氧化碳濃度實施無人值守的全面實時監(jiān)測和調控，從而為煙葉的自然醇化創(chuàng)造最佳環(huán)境，同時在無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點上加載煙感檢測器，提高煙葉儲存的安全性。

另一方面應用RFID技術，可以對煙葉儲存建立件垛關聯(lián)的物件倉儲跟蹤，有效地建立煙葉倉儲物件空間位置和儲存物理條件的實時映射，以及卷煙物件流向，從而更好地管理儲存的煙葉和適時地安排出庫生產(chǎn)與物流。