基于物联网技术的烟草物流仓储智能管理系统设计与应用研究

一、引言

烟草物流仓储是烟草供应链的关键环节，承担着烟叶、卷烟的存储、养护与调度功能，其管理质量直接影响烟草品质（如烟叶含水率、卷烟口感）与供应链效率。烟草仓储对环境要求严苛 —— 烟叶存储需维持温度 20-25^∘C 、湿度 55%65% ，温湿度波动超阈值会导致烟叶霉变、虫蛀；同时需实现“一物一码” 溯源，确保货物流向可查，避免窜货与质量纠纷。

传统烟草仓储管理依赖人工定时巡检温湿度、纸质单据记录货物信息，存在显著短板：温湿度异常难以及时发现，人工盘点库存需数天完成且误差超 3% ，货物溯源需翻阅大量单据效率低下。物联网技术可构建 “感知 - 传输 - 平台 - 应用” 全链路智能体系，破解传统管理痛点。研究基于物联网的烟草物流仓储智能管理系统，对保障烟草品质、提升仓储效率、优化供应链协同具有重要意义。

二、烟草物流仓储智能管理系统的核心需求

2.1 环境精准监控需求

需实现仓储环境 “实时监测、自动预警”：温湿度传感器需覆盖仓库所有区域（如货架区、通道、角落），数据采集频率不低于 1 次 / 5 分钟，确保无监测盲区；当温湿度超阈值（如温度 >28^∘C 、湿度 >70% ）时，系统需自动触发预警（如声光报警、短信通知），并联动空调、除湿设备调节环境，避免烟草品质受损；需记录历史环境数据（存储时长≥1 年），便于质量追溯与问题复盘。

2.2 货物智能溯源与库存管控需求

需实现货物 “全生命周期溯源”：烟草入库时自动采集信息（如品种、产地、批次、数量），绑定RFID 标签或二维码，贯穿存储、出库全流程；库存管理需支持自动盘点（通过 RFID 阅读器快速扫描货物信息），盘点效率提升至人工的 10 倍以上，误差率低于 0.5% ；实时更新库存数据，支持 “先进先出” 调度规则，避免货物积压过期；可查询任意货物的存储位置、停留时长、操作记录，实现溯源可查、责任可追。

2.3 流程自动化与协同需求

需推动仓储流程 “减人增效”：入库环节通过智能门禁与 RFID 识别，自动核验货物信息并分配存储位置；出库环节根据订单自动生成拣货任务，通过 AGV 机器人或电子标签指引拣货，减少人工操作；支持与烟草供应链上下游系统（如采购系统、销售系统）数据对接，实现库存数据实时共享，避免信息孤岛，提升供应链协同效率。

三、基于物联网的烟草物流仓储智能管理系统设计

3.1 系统整体架构

采用 “四层架构” 设计，实现全链路智能化：感知层部署温湿度传感器、RFID 阅读器、红外人体传感器、视频监控设备，采集环境数据、货物信息与人员操作数据；传输层通过 LoRa、WiFi、4G/5G 网络，将感知数据实时传输至平台层，LoRa 用于低功耗传感器数据传输（覆盖距离 >1km ），WiFi/4G/5G 用于高清视频与大流量数据传输；平台层构建物联网云平台，实现数据存储（采用分布式数据库）、处理（数据清洗与分析）与 API 接口开放；应用层开发环境监控、库存管理、溯源查询、设备控制等功能模块，供管理人员通过 PC 端或移动端操作。

3.2 核心功能模块设计

3.2.1 环境智能监控模块

实时展示仓库各区域温湿度数据（以热力图或列表形式），支持历史数据查询与趋势分析（如近

7 天温湿度变化曲线）；设置多级预警阈值（如一级预警温度 25-28^∘C 、二级预警 >28^∘C ），不同级别触发不同响应（一级预警仅通知管理员，二级预警自动启动空调）；联动环境调节设备（空调、除湿机、通风扇），根据温湿度数据自动启停设备，实现 “无人值守” 环境控制。

3.2.2 货物溯源与库存管理模块

入库时通过 RFID 阅读器自动读取货物标签信息，生成入库单并分配存储货位（系统根据货物类型与存储要求推荐最优货位）；出库时扫描标签核验货物信息，确保与订单一致，避免错发漏发；支持 RFID 手持终端或固定阅读器自动盘点，生成盘点报告并标记差异货物；提供溯源查询功能，输入货物编码即可查看全流程信息（入库时间、存储位置、操作人员、出库去向）。

四、系统应用效果与现存瓶颈

4.1 应用效果

环境管控精度提升：温湿度控制误差从传统 ±3^∘C/±5% 降至 ±1^∘C/±2% ，烟草霉变率降低 80% 以上；预警响应时间从人工巡检的 1-2 小时缩短至秒级，避免环境异常导致的品质损失。库存管理效率提升：库存盘点时间从数天缩短至 1-2 小时，盘点误差率从 3% 降至 0.3% 以下；库存周转率提升 15%-20% ，减少货物积压资金占用。人力成本降低：环境监控、盘点等环节减少人工 50% 以上，仓储管理人员可集中处理高价值决策任务；溯源效率提升，查询一批货物信息从 30 分钟缩短至 10秒内，便于质量问题快速定位。

4.2 现存瓶颈

传感器部署成本较高（如高精度温湿度传感器单价超百元），中小型烟草仓储企业投入压力大；部分仓库建筑结构复杂（如多层货架、遮挡多），导致 LoRa 信号覆盖不均，数据传输存在延迟；系统与部分老旧供应链系统兼容性不足，数据对接需额外开发接口；管理人员物联网操作能力薄弱，部分功能（如数据分析与设备调试）使用率低，未充分发挥系统价值。

五、结论

基于物联网技术的烟草物流仓储智能管理系统，通过 “感知 - 传输 - 平台 - 应用” 架构，实现环境精准监控、货物溯源与库存智能管控，显著提升烟草仓储管理精度与效率，降低成本与品质风险。现存的成本、网络、兼容性问题，可通过技术优化与培训逐步解决。

未来，随着物联网与 AI、数字孪生技术融合，系统将向 “智能决策” 升级 —— 如 AI 分析历史数据预测温湿度变化趋势，提前调节环境；数字孪生构建虚拟仓库，模拟库存调度方案，进一步推动烟草物流仓储向 “智慧化、无人化” 转型，为烟草供应链高质量发展提供支撑。

参考文献

[1] 张颖,谢高兰,刘政. 智能仓储物流系统在烟草定级存储中的应用[J]. 机械工程师,2023(8):96-9

8.

[2] 邱龙波,何文婕. 基于数字孪生技术的烟草仓储管理系统建设[J]. 物流技术与应用,2022,27(11):110-113. DOI:10.3969/j.issn.1007-1059.2022.11.016.

[3] 曲斌. 烟草商业企业物流信息管理系统构建分析[J]. 科技视界,2015(2):296,399. DOI:10.3969/j.issn.2095-2457.2015.02.229.

作者简介：付永钢（1986-），男，汉族，河南平顶山人，本科学历，现任职储配部部长，专业研究方向：烟草物流、信息化