基于物聯網技術的木材管理系統

    在木材運輸和管理過程中，往往會存在著亂砍濫伐、偷伐、少批多伐、偷卸木材、執法不嚴、信息化管理水平不高等問題。文中通過采用物聯網技術來對木材砍伐、切割成圓木、進出林場、進出儲木場以及運輸管理過程進行全程監管，從而加強了林業信息化建設，大幅提高了作業效率，全面提升了木材的監管水平。
 　在“十二五”期間，我國計劃每年新造林9 000萬畝(600萬公頃)，使森林覆蓋率增長1.3個百分點，森林蓄積量增加6億立方米，分別達到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，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生，各級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，必須從兩個方面入手，一方面要多種樹，另—方面更要少砍樹，加強對現有林業整體資源的監控管理。
　　1 木材管理現狀
　　目前，我國林業產業發展勢頭強勁，原木采伐和運輸數量巨大。盡管近年來的信息技術已經逐步擴展應用到森林領域，但是，在木材運輸和管理過程中，仍然存在著亂砍濫伐、偷伐、少批多伐、偷卸木材、執法不嚴等問題，在木材的生產、儲存、銷售業務流程中以手工管理方式為主，信啟、化、智能化水平不高。
　　在林業木材運輸管理領域，過去采用的是人工點檢方式，然后根據人工檢查結果進行匯總統計，再根據這些統計結果形成相關報表。自20世紀90年代，中國林科院等單位開發了一些微機管理軟件，但統計材料仍需要手工錄入，工作量還是很大。其后又出現了IC卡+讀寫器+微機管理系統。這種方式只需要微機員將檢驗員送來的IC卡插入微機接口，即可將有關信息錄入微機內。但這種方式識別速度比較低，IC卡與讀寫器之間必須直接接觸才能讀取數據。而后條碼技術的普及，又使木材管理邁上了新的臺階。條碼具有準確度高、輸入速度快、自由度大、設備簡單等特點，因而出現了基于條碼技術的管理系統。這種系統主要由條形碼、便攜式數據讀寫采集器、GPS定位儀和相應的計算機管理軟件等部分組成，可完成對立木，包括采伐木，進行編碼管理、地理定位、森調數據信息采集、輸入計算機進行統計和分析處理等工作。但是，條碼應用也具有一些不足，例如，條碼只能識別一類產品，無法識別單品;條碼是可視傳播技術，即識讀掃描設備必須“看見”條碼才能讀取它;而且條碼存儲能力小，容易破損而導致無法識別，環境適應性差，不能改寫等。
　RFID技術是一種非接觸的自動識別技術，具有識別速度快、信息量大、可重復寫入、抗污染能力強等特點，對水、油和化學藥品等物質具有很強抵抗性，能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明材質進行通信。因此，在木材運輸管理中引入RFID技術，可以彌補條形碼應用的不足。
　2 基于RFID的木材管理系統方案
　　通過在木材中植入RFID電子標簽，建設木材運輸物聯網管理系統，建設物聯網木材管理系統，對木材砍伐、切割成圓木、進出林場、進出儲木場以及運輸過程進行全程監管，能夠加強林業信息化建設，大幅提高作業效率，全面提升木材監管水平，嚴厲打擊亂砍濫伐、盜伐等破壞森林資源以及木材運輸過程中偷卸木材的違法行為。圖1所示是基于物聯網的木材管理系統架構圖。

　　圖2所示是基于物聯網技術的木材管理系統的監管流程圖。圖中，當運輸車輛通過檢查站時，利用RFID電子標簽系統實現對人、車、物(木材)的統一跟蹤監管。可采用RFID木材專用標簽和車輛標簽分別對木材及木材運輸車輛進行統一管理。

　　RFID木材專用標簽用于存儲木材的產地、采伐、檢尺人、樹種、材種、徑級、材長、生長年限等木材相關信息;車輛標簽用于記錄車輛牌號、備案日期、駕照類型、準運證編號、所屬企業、司機姓名、聯系電話、車輛重量等信息。該標簽具有私拆報警功能。
   　基于物聯網技術的木材管理系統的監管環節如下：
　　環節一：木材在小型儲木場加工成圓木后植入標簽。一般的，當樹木砍伐后，要運至小型儲木場加工成圓木，此時可將木材專用標簽安裝在圓木的末端，同時將木材相關信息寫入標簽，完成標簽的初始化，同時將信息傳入后臺。
　　環節二：經過大型儲木場大門時，由于在儲木場大門上安裝有固定讀寫器，因此，當木材車輛經過儲木場大門時，讀寫器開始工作。先讀取車輛標簽，再讀取整車木材標簽，并實時傳至后臺，這樣，系統就會自動將車輛信息、木材信息綁定，并且自動記錄車輛出入時間。
  　環節三：在山場到儲木場的運輸環節，在木材檢查站安裝固定讀寫器及天線。當拉木材的車輛經過檢查站時，讀寫器讀取車輛標簽以及整車木材標簽信息，并且自動記錄車輛出入時間;同時，與系統信息自動對比。若出現信息不一致，則自動報警，以便工作人員及時進行查處。
　3 實施效果
 　本系統中的木材標簽采用RFID技術，具有體積小、掃描速度快、抗污染能力強、記憶容量大、安全性高、可重復使用等優點。系統通過在木材及運輸車輛上安裝RFID電子標簽，可以對木材砍伐、切割成圓木、進出林場以及運輸過程進行全程監管，可以實現木材自動清點和實時性管理，從而大幅提高作業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、運輸、儲銷等環節的跑車、漏車、人情車等現象發生。
   　4 結語
　　基于物聯網技術的木材管理系統的建設實施，有利于杜絕亂砍濫伐現象，保護森林生態，促進可持續發展;提高木材運輸過程信息化、自動化水平，提高作業效率;加強木材運輸過程監管，嚴厲打擊個人偷卸、私賣木材等違法行為;可以使林業部門實時掌握林木采伐信息，實現分級管理，為統籌規劃、合理分配、施行采伐限額提供數據支持。