宋玉華

（民航山東空中交通管理分局，山東濟南250107）

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的不斷增長，只依賴于陸地運輸、水路運輸已經(jīng)不足以滿足日常的物流要求，隨之航空運輸脫穎而出。航空物流具有快捷、高效的優(yōu)勢，已經(jīng)成為支持中國經(jīng)濟快速、持續(xù)增長的重要推動力。但目前國內(nèi)航空物流業(yè)的技術(shù)發(fā)展還不能滿足行業(yè)的進步。建立起一套安全、高效、便捷的航空物流管理系統(tǒng)是十分迫切和必要的。

航空貨運由于貨物種類繁多、點多面廣等特點，難免出現(xiàn)差錯，而傳統(tǒng)的條形碼技術(shù)運行效率相對較低，從而要加緊航空貨運標簽的數(shù)字化進程。RFID技術(shù)日趨成熟的發(fā)展和應用，對于改善民航的物流管理有著積極的意義。

1 RFID技術(shù)簡介

RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別，俗稱電子標簽。 RFID技術(shù)是利用射頻信號通過空間耦合實現(xiàn)的無接觸式信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的。

1.1 RFID的組成部分

RFID系統(tǒng)包括標簽、閱讀器和天線三個部分，如圖1所示。標簽通常應用于貨物上，作為可粘條碼標簽的一部分，閱讀器能發(fā)出一個無線信號，在相同頻段內(nèi)的射頻場里所有標簽都能接收，讀寫設備通過天線接收標簽發(fā)出的信號，對其解碼，通過光纜或無線網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳送到計算機系統(tǒng)，RFID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸嚴格按照主從原則進行，發(fā)出指令的方向依次為應用程序、閱讀器、電子標簽，返回應答的方向則相反。

圖1 RFID系統(tǒng)示意圖

1.2 RFID的基本工作原理

標簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（Active Tag，有源標簽或主動標簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

1.3 RFID 技術(shù)的優(yōu)勢

RFID技術(shù)通過將電子標簽嵌人到需要識別的產(chǎn)品或目標中，電子標簽會向閱讀器自動發(fā)出產(chǎn)品的信息，而無需要像條形碼技術(shù)那樣由人工來進行掃描。因此，RFID可以降低生產(chǎn)成本、提高零售效率，并將逐漸取代條碼技術(shù)，越來越多地被用于供應鏈的運作中。

2 基于RFID技術(shù)的航空物流信息系統(tǒng)模型搭建

將RFID技術(shù)引入到航空物流中來后，無論多復雜的業(yè)務流程，由于其信息由系統(tǒng)直接產(chǎn)生，并保存在標簽內(nèi)，可以極大地提高信息的準確性、完整性和一致性，根據(jù)貨物流程和航空貨物的營運特點，可以構(gòu)建如下物流信息系統(tǒng)。如圖2所示。

圖2 航空物流電子標簽系統(tǒng)架構(gòu)圖

該物流信息系統(tǒng)由四部分組成：設備層、通信層、數(shù)據(jù)處理層、應用層。各部分功能主要為以下所示：

2.1 設備層

系統(tǒng)的設備層由帶有藍牙功能的 GPS模塊、固定式讀寫器、移動式讀寫器、電子標簽等組成。工作人員通過網(wǎng)絡調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的訂單信息，與貨代交送的貨物查驗，向RFID標簽中寫入貨物信息，如箱號代碼、數(shù)量、貨代代碼、貨物狀態(tài)、目的地等。然后信息再傳入數(shù)據(jù)庫服務器中。

2.2 通信層

系統(tǒng)的通信層包括有線/無線網(wǎng)絡設備、RS232/RS485通訊設備、自有/通用的通訊協(xié)議、藍牙通訊方式、以太網(wǎng)傳輸設備等。數(shù)據(jù)包經(jīng)由RS232/RS485通訊設備和通訊協(xié)議，在以太網(wǎng)或無線局域網(wǎng)的環(huán)境下，與電子標簽的控制軟件進行交互。 GPS模塊是安裝在應用服務器上的，控制軟件通過藍牙與其進行交互，獲取當前的地點坐標，然后通過CDMA/Wi-Fi網(wǎng)絡發(fā)送至 GPS服務器，服務器通過地名解析后將數(shù)據(jù)保存、備份到數(shù)據(jù)服務器。其主要是為物流流程中所參與的各方，通過網(wǎng)絡進入信息系統(tǒng)，查詢貨物倉儲、運輸以及和其他管理系統(tǒng)相銜接而用，使物流企業(yè)在業(yè)務上實現(xiàn)一體化。

2.3 數(shù)據(jù)層

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層包括GPS服務器和數(shù)據(jù)庫服務器、電子標簽控制軟件的應用服務器、WEB服務器。數(shù)據(jù)層是信息系統(tǒng)的核心，數(shù)據(jù)庫服務器進行信息(貨物信息、單證信息、配送信息、地理信息)的存儲，應用服務器進行應用程序的運行和管理。WEB服務器進行應答各類信息查詢的發(fā)布。

2.4 應用層

系統(tǒng)的應用層集成了外部系統(tǒng)，主要是和機場生產(chǎn)管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換。用戶可以通過查詢數(shù)據(jù)庫中貨物狀態(tài)與GPS信息相結(jié)合可以在監(jiān)控終端上定位貨物位置。

3 RFID系統(tǒng)硬件平臺設計

RFID系統(tǒng)由微處理器、射頻讀卡、數(shù)據(jù)存儲、TFTLCD顯示、鍵盤輸入、通信模塊等部分組成，系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。

圖3 RFID系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖

系統(tǒng)硬件部分采用了ST公司的STM32系列的微處理器.顯示屏采用3.5寸24位的真彩觸摸TFT-LCD，讀卡器的分辨率為480×272，存儲外設為24C64、Nand flash和SD卡。LINUX的Uboot、內(nèi)核、開機圖片和文件系統(tǒng)都燒寫到nand flash中，24C64用于保存觸摸屏校正參數(shù)和從電子標簽中讀取的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)啟動時處理器自動從24C64中讀取校正參數(shù)，避免每次開機需校正屏幕。SD卡用于儲存從電子鉛封中讀取的數(shù)據(jù)，處理器通過串口驅(qū)動GPRS模塊(SIM300)與數(shù)據(jù)庫進行通信。

4 RFID技術(shù)在航空物流管理中的優(yōu)勢分析

在建立基于RFID技術(shù)的航空物流信息系統(tǒng)基礎上，可以在物流處理的各過程應用RFID標簽和RFID技術(shù)，從而提高物流處理的效率，提升服務水平，降低營運成本。通過標簽的封裝和信息應用，可以在貨物分揀和發(fā)送、海關(guān)、聯(lián)檢部門、機場物流園區(qū)倉儲管理、貨物配送管理、車輛監(jiān)管運輸?shù)雀鳝h(huán)節(jié)使運營商、監(jiān)管單位、貨主充分的達到信息共享，從而做到一體化的監(jiān)管、集中的管理和及時的信息查詢及發(fā)布。

4.1 提高物流服務水平，滿足客戶需求

通過采用基于RFID技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)、電子數(shù)據(jù)交換技術(shù)、GPS技術(shù)等實現(xiàn)航空貨物在流動過程中的全過程跟蹤，保證貨物流動的門到門服務和一條龍服務，通過提供更加清晰的貨物信息服務，降低客戶的運營成本。

4.2 提高物流企業(yè)對市場變化的應對能力

RFID技術(shù)的應用，能實現(xiàn)航空貨物運輸所涉及的各個單位信息共享，增強企業(yè)對市場需求的變化做出快速反應，與高效率的綜合運輸，貨物配送相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)降低庫存，提高商品周轉(zhuǎn)率，減少需求預測誤差，從而大大提高企業(yè)對變化市場的應對能力。

4.3 提高企業(yè)信息管理水平

RFID技術(shù)能夠大大加快機場、航空公司、貨代公司、運輸公司、海關(guān)部門等單位的內(nèi)部信息化建設步伐，促進相關(guān)物流部門的與財務部門、生產(chǎn)部門、銷售部門的信息溝通，整合各單位內(nèi)部作業(yè)流程，提高了管理效率，降低運營成本。

5 結(jié)語

本文針對民航物流管理系統(tǒng)面臨的切實問題，探討了一個基于RFID技術(shù)的民航物流管理系統(tǒng)的構(gòu)建，并設計了一個簡單的平臺對它進行硬件實現(xiàn)。

總之，隨著民航物流管理系統(tǒng)的不斷發(fā)展，其遇到的問題也會隨之增加。RFID作為一種能夠有效提高物流管理效率的技術(shù)，其本身有著得天獨厚的優(yōu)勢，能夠切實加強航空物流管理的便捷性，促進我們的航空物流事業(yè)走向更美好的明天。

［1］盛亞.航空領(lǐng)域 RFID 應用介紹[J].射頻世界，20l0(2)：36，39.

［2］李輝，劉國棟，胡小云，等.電子標簽技術(shù)在出口鰻魚產(chǎn)品監(jiān)管中的應用研究[J].中國國境衛(wèi)生檢疫雜志，2007，30(6)：379－382.

［3］郎為民.射頻識別(RFID)技術(shù)原理與應用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.

［4］王俊字，閔吳.面向物流的RFID應用系統(tǒng)研究[J].計算機工程與應用，2007，43(13)：22-25.

［5］Flor T，Niess W，Vogler G.RFID：the integration of contact less identification technology and mobile computing[C].Proceedings ofthe 7th International Conference on Telecommunications ConTEL.[s.1.]：[S.n.]，2003：619－623.

［6］李庭國.基于RAD的零售企業(yè)管理信息系統(tǒng)方案設計[J].物流科技，2006，29(132)：31－33.

［7］Yoon Seok Chang，Min Gyu Son，Chang Heun Oh.Design and implementation of RFID based air－cargo monitoring system[J].Advanced Engineering Informatics，2011(25)：41-52.