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卷烟上水平物联网下功夫

发布时间:2018-05-09 11:40:00 文章来源:未来智库    
    为了深入感知烟草物联网,本报特约烟草行业业内人士撰稿,针对烟草行业物联网特点、难点、实施步骤等话题进行探讨,跟踪从烟叶生长到工业制造,再到零售阶段整个环节中的物联网痕迹。
    烟草行业是目前中国最繁荣以及增长速度最快的行业之一,当世界卷烟消耗量在稳步下降的时候,中国的烟草销量却仍然在持续增加。据估计,中国每年消耗1.7万亿支香烟,2009年,烟草行业实现工商税利首次超过5000亿元,达5131.1亿元,成为金融危机中增加国家财政积累的重要支撑力量。随着国内市场对国际品牌的香烟需求在逐渐增加以及国内产品要出口到国际市场,中国的烟草制造商必须大力提高香烟产品的质量、生产效率和产量,而这些都得借助信息化的力量。
    
    烟草行业特点
    对物联网的“胃口”
    
    烟草行业的特点非常适于采用物联网,而且恰当运用物联网,能够为烟草行业带来极大效益。
    ●规模性和流动性
    要想真正地实现符合经济规律、为行业发展发挥作用、效益和成本兼顾并且能持续运营的物联网,那就必须符合两方面的要求: 即具有规模性和物体的流动性。只有具备了一定的规模,才能使物品的智能管理发挥作用; 另一方面,物联网必须保证物品在运动状态甚至高速运动状态下能随时实现“对话”。
    烟草行业正好具备规模性和流动性这两个特征,而且还非常明显。
    ●垄断性
    烟草行业具有垄断企业应具备的三大要素: 首先,它是市场中卷烟的唯一供应者,并且几乎没有替代品; 其次,由于面对的需求曲线就是卷烟的总需求曲线,因此具有对卷烟的完全定价权; 最后,它具有很高的进出壁垒,任何一个企业都不能自由进入或退出。
    烟草行业的垄断性决定了一旦物联网经过论证可行,只要准备好,实施起来干脆彻底、多快好省。
    ●垂直特性
    由于烟草行业是政府垄断的,这也就决定了烟草的利益取向,即: 国家税收利益保证和消费者需求的满足,为了达到这两个目标,管理或经营就需要有多个层面的宏观规划和微观服务职能,所以就形成了上下一条线、全国一盘棋的经营管理模式。
    垂直性决定了实施的可控性,同时又满足物联网要求的规模性,全国每个烟草点都是物联网的一个接入端。
    ●改革性
    众所周知,烟草行业的垄断是国家垄断,实行“寓禁于征”的政策,最终目的是通过高额税收减少人们的卷烟消费,甚至不再抽烟,是一种政府行为。而不是像其他市场化企业一样,为了利润,拼命扩大市场、扩大消费。烟草行业的任务就是在执行国家政策、担负国家的行业使命过程中,降低吸烟的危害性、提高管理经营水平、降低成本费用。在朝这个目标行进的过程中,不断调整、不断改革,以适应客观现实的要求。这就决定了它的改革性。
    改革性要求的是提高管理水平、降低成本费用,物联网正是通过大规模实现卷烟计划、有序、低耗的流动,减少环节,完成卷烟供应。可以真正达到: 政策统一、管理科学; 编码唯一,货源总控; 需求透明,供给适度。
    
    烟草物联网的可行性
    
    ●标准制定打基础
    2009年,国家烟草局完成了主要的烟草编码体系和标准体系,先后制定了卷烟条形码使用规则、烟叶分类与代码、卷烟销售网络业务规范以及卷烟箱用条码标签等重要标准。这些标准无论在产品管理的唯一性确认上,还是在操作规范上都为实现物联网打下了坚实的基础。
    ●“一号工程”拟雏形
    “卷烟生产经营决策辅助系统”即“一号工程”,是在全行业范围采集数据、实时交互的行业网络骨架和行业信息传输干道。“一号工程”有效调控了卷烟的生产进度,为烟草行业的生产经营提供科学决策、为宏观调控提供了行之有效的手段; 同时,打通了工商企业之间的信息通道,实现了生产经营数据的适时采集和工商信息的共享,并且使卷烟实物与专卖准运证得以关联确认,完善了实物到货确认制度。“一号工程”是烟草行业搭建的统一的基础信息平台和统一的数据交换机制,使行业信息化水平迈上较高的台阶。
    ●信息系统促发展
    多年来,国家烟草局建立了很多主要数据采集和管理系统,如《卷烟销售信息系统》、《烟叶收购系统》、《烟机及零售配件系统》、《物资采购系统》、《进出口信息系统》、《财务量本利系统》、《工商网上交易系统》等。
    这些系统的建立和实施,一方面梳理了工作流程,使其基本规范、科学,从而提高行业管理的规范性,另一方面锻炼了一批业务和技术骨干。
    整体来说,烟草编码体系的确立使“物”有了科学而唯一的分辨标识; 管理信息系统的应用奠定了“联”的基础。
    
    打造物联网数据中心
    
    ●在北京和云南、上海三地建立烟草行业数据中心。
    选择这三地主要是因为: 北京是国家烟草局所在地,上海和云南既有大量的烟草数据,又有比较可靠的网络设施,同时三地处在不同的板块区域,相对安全独立。历史记载,自1900以来,浙江、贵州、香港没有发生地震,上海和浙江同处安全地带,云南虽然地震多发,但是绝大部分是在中西部地区,而东南部几乎没有发生过,所以也是安全的。还可以考虑贵阳,但贵阳设施差一些,也不是烟草核心区域。北京虽然处于京津塘地震带,但是预测力量强,保障措施相对好。这样三地数据相互远程备份,设备相互弥补,信息可共同享用。
    ●建立烟草数据中心起点要高,要整合现有设备。
    1.设计要高起点,运用现有成熟技术,采用云计算技术等构建数据中心平台,但千万不要把高起点理解为高费用或高投入。
    2.整合设备应用,同时整合系统和功能。
    3.虚拟化通常都与整合概念紧密联系在一起,虚拟化能帮助更高端的硬件设备在一个系统或者一个系统集群上完成多重和独立的工作负载,作为降低硬件支持、能耗和制冷成本的机会,虚拟化目前是数据中心的一项热门策略。
    4.存储区域网络格栅化,可以平衡存储量的存储区域网络是相对新颖的数据中心战略,费用不是很高,但是使用价值非常高。存储区域网络是可扩展、可升级又经济实用的存储,还能和虚拟解决方案结合使用。
    5.采用融合架构,消除数据中心的技术设备冗积问题,化繁为简。通过统一的管理,所有资产都成为资源池的一部分,能够分割、组合、变化,动态适应任何业务、负载或应用的需求。这些资源的使用也需经过优化,提高利用率,降低使用能耗和成本。
    6.实现自动化数据中心。就是把数据中心的内容(服务器、网络、交换、安全巡查、系统、应用软件、数据)等交由系统自己来维护,自动调用、自动平衡,使集群内的设备统一均衡服务。
    ●保证数据一致性
    同一个内容在不同的业务系统中却不能一致的现象,通过数据中心的建设可以杜绝。比如专卖核准的零售户与卷烟销售业务系统上的不一致、卷烟产品申请代码与实际生产和销售的产品不一致、职能分配上的员工与人事管理名单不一致等等。
    
    安全与标准两手抓
    
    ●安全问题
    根据物联网自身的特点,物联网除了面对移动通信网络的传统网络安全问题之外,还存在着一些与已有网络安全不同的特殊安全问题。这是由于物联网是由大量的机器构成,人们很难对所有设备有效监控; 并且设备数量庞大,设备集群节点过多,造成了一些特殊的安全问题。

         1.核心网络的传输与信息安全问题。核心网络具有相对完整的安全保护能力,但是由于物联网中节点数量庞大,且以集群方式存在,因此会导致在数据传播时,大量机器的数据发送使网络拥塞,产生拒绝服务。此外,现有通信网络的安全架构设计角度未必都适合于未来的物联网,在新机制没有完全成熟前,使用现有安全机制会影响物联网机器间的逻辑关系。
    2.物联网业务的安全问题。由于物联网设备一般是先部署后连接网络,而物联网节点绝大多数又无人值守,所以如何对物联网设备进行远程签约信息和配置业务信息就成了重要的问题。庞大且多样化的物联网平台必然有一个强大而统一的安全管理平台。
    3.物联网中的业务认证机制。一般的认证是区分不同层次的,网络层和业务层需分别进行身份鉴别。但是,在物联网中,业务应用与网络通信通常是紧紧地捆绑在一起的,所以将网络层和业务层做一个统一的认证就可以了。
    4.物联网中的加密机制。传统的网络加密机理是跳步加密,即信息在传输过程中是加密的,但是需要不断地在每个经过的节点上解密后再加密,这样在每个节点上都是明文的。
    传统的业务层加密机理则是端到端的,即信息在发送端和接收端才是明文,在传输的过程和转发过程(包括节点上)同样都是密文。由于物联网中网络连接和业务使用紧密结合,那么就面临加密机理的选择。
    5.物联网灾难备份。现在一般的网络都采取了冗余的负载均衡方式,使计算机服务器和网络克服了单点故障,同时在使用数据方面都具有备份机制。物联网时代,当我们几乎把全部业务交给物联网的时候,人的作用就微乎其微了,一旦发生地震、洪水等极端重大灾害,导致网络中断、服务器瘫痪,那么人工根本无法去承接物联网的任务来继续运行,所以异地数据备份和网络备份就非常重要了。
    ●行业内部标准的完善
    1.完善烟草业务标准。进一步梳理业务、优化流程、加强管理、提高效率。首先要做到标准化,只有这样才能实现行业内一盘棋,一个规定动作,放到哪个地区做都不走样。
    2.建立烟草电子标签标准。RFID满足国际ISO15693、ISO18000-6B、EPC G2等多种标准,采用不同的天线设计和封装材料可制成多种形式的标签,如车辆标签、货盘标签、物流标签、金属标签等。烟草行业为了统一使用电子标签,应该制定统一的《烟草物品各类电子标签标准》,使服务厂家按照规范生产,达到互联互通的目的,节约使用成本。
    3.建立统一的数据接口标准。物联网是个庞大的系统工程,需要众多部门和单位配合,统一的数据标准有助于物联网的快速实施。
    
    链接
    烟草物联网中的关键技术RFID
    
    无线射频识别技术(RFID,Radio Frequency Identification)是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电磁耦合或电磁传播)传输特性,实现对被识别物体的自动识别。RFID系统一般由电子标签(Tag,也叫应答器)、读写器(Reader,也叫读头)和天线(Antenna)三部分组成。为了大批量识别物体,最适宜卷烟的识别技术当属无线射频识别。
    1.电子标签
    由耦合元件及芯片组成,标签内含有内置天线,用于和射频天线间进行通信。
    2.读写器
    读写器是读取或写入电子标签信息的设备。读写器的频率决定了射频识别系统的工作频率,读写器的功率直接影响到射频识别的距离。根据应用系统的功能需求,以及不同设备制造商的生产习惯,读写器具有各种各样的结构与外观形式。根据天线和读写器模块的分离与否,可以分为分离式读写器和集成式读写器。根据读写器的应用场合,可以分为固定式读写器、OEM模块、工业读写器以及手持机和发卡机。
    3.天线
    天线的作用是在电子标签和读取器间传递射频信号。RFID系统的读写器必须要通过天线来发射能量,形成电磁场,通过电磁场来对电子标签进行识别,天线所形成的电磁场范围就是射频系统的可读区域。
    无线射频识别技术的基本原理是电磁理论。射频系统的优点是不局限于视线识别距离,比光学系统远,射频识别卡具有读写能力,可携带大量数据,同时具有难以伪造和智能性较高等特点。无线射频识别和条码一样,是非接触式识别技术,因此进行识别时无须人工干预,能够实现自动化且不易损坏,可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。电子标签不怕油渍、灰尘等恶劣环境,短距离的标签可以在这样的环境中替代条码。RFID系统的缺点是标签成本相对较高。(文/张苏)
    
    物联网算盘
    以2009年为例,烟草行业产销4500万大箱,按汽车满载每车装100箱计,就是45万车次,加上烟叶约45万车次(实际还要远远大于这个数字),一年总共90万车次。再加上烟箱、滤嘴、盘纸等的运输,其数量巨大,规模可观,并且有实现全国规模的统一调度可能。如果实现物联网,把货物运输的时间、地点、装卸次序、返回不空等因素考虑进去加以优化,比如卷烟从A产地被送到B销区的车,回程拉上b产地的烟叶(或卷烟、包装纸、滤嘴及其他烟草生活生产用物品)到a地或者顺路的c地等,那么按总车次50%可以顺路不空返回计算的话,一年就是:90万车次×50%=45万车次,每车次费用按2万元计算,一年能节约90亿元。另外有多个仓库的市级公司,内部原因不能一次到位的移动费用,如果运用物联网后,可以自动判断并按“一库制”的方法处理,减少移动,节约成本费用。

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