基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的木材管理系統(tǒng)

　　在木材運(yùn)輸和管理過程中，往往會(huì)存在著亂砍濫伐、偷伐、少批多伐、偷卸木材、執(zhí)法不嚴(yán)、信息化管理水平不高等問題。文中通過采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來對木材砍伐、切割成圓木、進(jìn)出林場、進(jìn)出儲(chǔ)木場以及運(yùn)輸管理過程進(jìn)行全程監(jiān)管，從而加強(qiáng)了林業(yè)信息化建設(shè)，大幅提高了作業(yè)效率，全面提升了木材的監(jiān)管水平。

　　在“十二五”期間，我國計(jì)劃每年新造林9 000萬畝(600萬公頃)，使森林覆蓋率增長1.3個(gè)百分點(diǎn)，森林蓄積量增加6億立方米，分別達(dá)到21.66%和143億立方米。但是，由于我國60%以上的宜林地集中在三北、南方石漠化及干熱河谷等地區(qū)，立地條件差，造林成本高。亂砍濫伐、盜伐等破壞森林資源的情況頻繁發(fā)生，各級(jí)黨委和政府采取各種措施制止，但仍屢禁不止。要想完成雙增目標(biāo)，必須從兩個(gè)方面入手，一方面要多種樹，另—方面更要少砍樹，加強(qiáng)對現(xiàn)有林業(yè)整體資源的監(jiān)控管理。

　　1 木材管理現(xiàn)狀

　　目前，我國林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，原木采伐和運(yùn)輸數(shù)量巨大。盡管近年來的信息技術(shù)已經(jīng)逐步擴(kuò)展應(yīng)用到森林領(lǐng)域，但是，在木材運(yùn)輸和管理過程中，仍然存在著亂砍濫伐、偷伐、少批多伐、偷卸木材、執(zhí)法不嚴(yán)等問題，在木材的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、銷售業(yè)務(wù)流程中以手工管理方式為主，信啟、化、智能化水平不高。

　　在林業(yè)木材運(yùn)輸管理領(lǐng)域，過去采用的是人工點(diǎn)檢方式，然后根據(jù)人工檢查結(jié)果進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，再根據(jù)這些統(tǒng)計(jì)結(jié)果形成相關(guān)報(bào)表。自20世紀(jì)90年代，中國林科院等單位開發(fā)了一些微機(jī)管理軟件，但統(tǒng)計(jì)材料仍需要手工錄入，工作量還是很大。其后又出現(xiàn)了IC卡+讀寫器+微機(jī)管理系統(tǒng)。這種方式只需要微機(jī)員將檢驗(yàn)員送來的IC卡插入微機(jī)接口，即可將有關(guān)信息錄入微機(jī)內(nèi)。但這種方式識(shí)別速度比較低，IC卡與讀寫器之間必須直接接觸才能讀取數(shù)據(jù)。而后條碼技術(shù)的普及，又使木材管理邁上了新的臺(tái)階。條碼具有準(zhǔn)確度高、輸入速度快、自由度大、設(shè)備簡單等特點(diǎn)，因而出現(xiàn)了基于條碼技術(shù)的管理系統(tǒng)。這種系統(tǒng)主要由條形碼、便攜式數(shù)據(jù)讀寫采集器、GPS定位儀和相應(yīng)的計(jì)算機(jī)管理軟件等部分組成，可完成對立木，包括采伐木，進(jìn)行編碼管理、地理定位、森調(diào)數(shù)據(jù)信息采集、輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析處理等工作。但是，條碼應(yīng)用也具有一些不足，例如，條碼只能識(shí)別一類產(chǎn)品，無法識(shí)別單品;條碼是可視傳播技術(shù)，即識(shí)讀掃描設(shè)備必須“看見”條碼才能讀取它;而且條碼存儲(chǔ)能力小，容易破損而導(dǎo)致無法識(shí)別，環(huán)境適應(yīng)性差，不能改寫等。

　　RFID技術(shù)是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，具有識(shí)別速度快、信息量大、可重復(fù)寫入、抗污染能力強(qiáng)等特點(diǎn)，對水、油和化學(xué)藥品等物質(zhì)具有很強(qiáng)抵抗性，能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明材質(zhì)進(jìn)行通信。因此，在木材運(yùn)輸管理中引入RFID技術(shù)，可以彌補(bǔ)條形碼應(yīng)用的不足。

　　2 基于RFID的木材管理系統(tǒng)方案

　　通過在木材中植入RFID電子標(biāo)簽，建設(shè)木材運(yùn)輸物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)，建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)木材管理系統(tǒng)，對木材砍伐、切割成圓木、進(jìn)出林場、進(jìn)出儲(chǔ)木場以及運(yùn)輸過程進(jìn)行全程監(jiān)管，能夠加強(qiáng)林業(yè)信息化建設(shè)，大幅提高作業(yè)效率，全面提升木材監(jiān)管水平，嚴(yán)厲打擊亂砍濫伐、盜伐等破壞森林資源以及木材運(yùn)輸過程中偷卸木材的違法行為。圖1所示是基于物聯(lián)網(wǎng)的木材管理系統(tǒng)架構(gòu)圖。

　　圖2所示是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的木材管理系統(tǒng)的監(jiān)管流程圖。圖中，當(dāng)運(yùn)輸車輛通過檢查站時(shí)，利用RFID電子標(biāo)簽系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對人、車、物(木材)的統(tǒng)一跟蹤監(jiān)管?？刹捎肦FID木材專用標(biāo)簽和車輛標(biāo)簽分別對木材及木材運(yùn)輸車輛進(jìn)行統(tǒng)一管理。

　　RFID木材專用標(biāo)簽用于存儲(chǔ)木材的產(chǎn)地、采伐、檢尺人、樹種、材種、徑級(jí)、材長、生長年限等木材相關(guān)信息;車輛標(biāo)簽用于記錄車輛牌號(hào)、備案日期、駕照類型、準(zhǔn)運(yùn)證編號(hào)、所屬企業(yè)、司機(jī)姓名、聯(lián)系電話、車輛重量等信息。該標(biāo)簽具有私拆報(bào)警功能。

　　基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的木材管理系統(tǒng)的監(jiān)管環(huán)節(jié)如下：

　　環(huán)節(jié)一：木材在小型儲(chǔ)木場加工成圓木后植入標(biāo)簽。一般的，當(dāng)樹木砍伐后，要運(yùn)至小型儲(chǔ)木場加工成圓木，此時(shí)可將木材專用標(biāo)簽安裝在圓木的末端，同時(shí)將木材相關(guān)信息寫入標(biāo)簽，完成標(biāo)簽的初始化，同時(shí)將信息傳入后臺(tái)。

　　環(huán)節(jié)二：經(jīng)過大型儲(chǔ)木場大門時(shí)，由于在儲(chǔ)木場大門上安裝有固定讀寫器，因此，當(dāng)木材車輛經(jīng)過儲(chǔ)木場大門時(shí)，讀寫器開始工作。先讀取車輛標(biāo)簽，再讀取整車木材標(biāo)簽，并實(shí)時(shí)傳至后臺(tái)，這樣，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)將車輛信息、木材信息綁定，并且自動(dòng)記錄車輛出入時(shí)間。

　　環(huán)節(jié)三：在山場到儲(chǔ)木場的運(yùn)輸環(huán)節(jié)，在木材檢查站安裝固定讀寫器及天線。當(dāng)拉木材的車輛經(jīng)過檢查站時(shí)，讀寫器讀取車輛標(biāo)簽以及整車木材標(biāo)簽信息，并且自動(dòng)記錄車輛出入時(shí)間;同時(shí)，與系統(tǒng)信息自動(dòng)對比。若出現(xiàn)信息不一致，則自動(dòng)報(bào)警，以便工作人員及時(shí)進(jìn)行查處。

　　3 實(shí)施效果

　　本系統(tǒng)中的木材標(biāo)簽采用RFID技術(shù)，具有體積小、掃描速度快、抗污染能力強(qiáng)、記憶容量大、安全性高、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)通過在木材及運(yùn)輸車輛上安裝RFID電子標(biāo)簽，可以對木材砍伐、切割成圓木、進(jìn)出林場以及運(yùn)輸過程進(jìn)行全程監(jiān)管，可以實(shí)現(xiàn)木材自動(dòng)清點(diǎn)和實(shí)時(shí)性管理，從而大幅提高作業(yè)效率和木材的可追溯，并且能夠有效防止亂砍亂伐以及在生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)銷等環(huán)節(jié)的跑車、漏車、人情車等現(xiàn)象發(fā)生。

　　4 結(jié)語

　　基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的木材管理系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)施，有利于杜絕亂砍濫伐現(xiàn)象，保護(hù)森林生態(tài)，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展;提高木材運(yùn)輸過程信息化、自動(dòng)化水平，提高作業(yè)效率;加強(qiáng)木材運(yùn)輸過程監(jiān)管，嚴(yán)厲打擊個(gè)人偷卸、私賣木材等違法行為;可以使林業(yè)部門實(shí)時(shí)掌握林木采伐信息，實(shí)現(xiàn)分級(jí)管理，為統(tǒng)籌規(guī)劃、合理分配、施行采伐限額提供數(shù)據(jù)支持。