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        RFID技術(shù)在民航物流中應(yīng)用的研究

        2013-08-22 06:29:06宋玉華
        科技視界 2013年20期
        關(guān)鍵詞:電子標(biāo)簽貨物射頻

        宋玉華

        (民航山東空中交通管理分局,山東濟(jì)南250107)

        0 引言

        隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng),只依賴于陸地運(yùn)輸、水路運(yùn)輸已經(jīng)不足以滿足日常的物流要求,隨之航空運(yùn)輸脫穎而出。航空物流具有快捷、高效的優(yōu)勢(shì),已經(jīng)成為支持中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速、持續(xù)增長(zhǎng)的重要推動(dòng)力。但目前國(guó)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(jìn)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(yùn)由于貨物種類繁多、點(diǎn)多面廣等特點(diǎn),難免出現(xiàn)差錯(cuò),而傳統(tǒng)的條形碼技術(shù)運(yùn)行效率相對(duì)較低,從而要加緊航空貨運(yùn)標(biāo)簽的數(shù)字化進(jìn)程。RFID技術(shù)日趨成熟的發(fā)展和應(yīng)用,對(duì)于改善民航的物流管理有著積極的意義。

        1 RFID技術(shù)簡(jiǎn)介

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

        1.1 RFID的組成部分

        RFID系統(tǒng)包括標(biāo)簽、閱讀器和天線三個(gè)部分,如圖1所示。標(biāo)簽通常應(yīng)用于貨物上,作為可粘條碼標(biāo)簽的一部分,閱讀器能發(fā)出一個(gè)無線信號(hào),在相同頻段內(nèi)的射頻場(chǎng)里所有標(biāo)簽都能接收,讀寫設(shè)備通過天線接收標(biāo)簽發(fā)出的信號(hào),對(duì)其解碼,通過光纜或無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng),RFID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸嚴(yán)格按照主從原則進(jìn)行,發(fā)出指令的方向依次為應(yīng)用程序、閱讀器、電子標(biāo)簽,返回應(yīng)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(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后,接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào),憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息(Passive Tag,無源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽),或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)(Active Tag,有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽);解讀器讀取信息并解碼后,送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

        1.3 RFID 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

        RFID技術(shù)通過將電子標(biāo)簽嵌人到需要識(shí)別的產(chǎn)品或目標(biāo)中,電子標(biāo)簽會(huì)向閱讀器自動(dòng)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(jìn)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(yīng)鏈的運(yùn)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(fù)雜的業(yè)務(wù)流程,由于其信息由系統(tǒng)直接產(chǎn)生,并保存在標(biāo)簽內(nèi),可以極大地提高信息的準(zhǔn)確性、完整性和一致性,根據(jù)貨物流程和航空貨物的營(yíng)運(yùn)特點(diǎn),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(biāo)簽系統(tǒng)架構(gòu)圖

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

        2.1 設(shè)備層

        系統(tǒng)的設(shè)備層由帶有藍(lán)牙功能的 GPS模塊、固定式讀寫器、移動(dòng)式讀寫器、電子標(biāo)簽等組成。工作人員通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中的訂單信息,與貨代交送的貨物查驗(yàn),向RFID標(biāo)簽中寫入貨物信息,如箱號(hào)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(kù)服務(wù)器中。

        2.2 通信層

        系統(tǒng)的通信層包括有線/無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、RS232/RS485通訊設(shè)備、自有/通用的通訊協(xié)議、藍(lán)牙通訊方式、以太網(wǎng)傳輸設(shè)備等。數(shù)據(jù)包經(jīng)由RS232/RS485通訊設(shè)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(biāo)簽的控制軟件進(jìn)行交互。 GPS模塊是安裝在應(yīng)用服務(wù)器上的,控制軟件通過藍(lán)牙與其進(jìn)行交互,獲取當(dāng)前的地點(diǎn)坐標(biāo),然后通過CDMA/Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至 GPS服務(wù)器,服務(wù)器通過地名解析后將數(shù)據(jù)保存、備份到數(shù)據(jù)服務(wù)器。其主要是為物流流程中所參與的各方,通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入信息系統(tǒng),查詢貨物倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)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(wù)上實(shí)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(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、電子標(biāo)簽控制軟件的應(yīng)用服務(wù)器、WEB服務(wù)器。數(shù)據(jù)層是信息系統(tǒng)的核心,數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行信息(貨物信息、單證信息、配送信息、地理信息)的存儲(chǔ),應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行應(yīng)用程序的運(yùn)行和管理。WEB服務(wù)器進(jìn)行應(yīng)答各類信息查詢的發(fā)布。

        2.4 應(yīng)用層

        系統(tǒng)的應(yīng)用層集成了外部系統(tǒng),主要是和機(jī)場(chǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。用戶可以通過查詢數(shù)據(jù)庫(kù)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(tái)設(shè)計(jì)

        RFID系統(tǒng)由微處理器、射頻讀卡、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、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(chǔ)外設(shè)為24C64、Nand flash和SD卡。LINUX的Uboot、內(nèi)核、開機(jī)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(biāo)簽中讀取的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)處理器自動(dòng)從24C64中讀取校正參數(shù),避免每次開機(jī)需校正屏幕。SD卡用于儲(chǔ)存從電子鉛封中讀取的數(shù)據(jù),處理器通過串口驅(qū)動(dòng)GPRS模塊(SIM300)與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行通信。

        4 RFID技術(shù)在航空物流管理中的優(yōu)勢(shì)分析

        在建立基于RFID技術(shù)的航空物流信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上,可以在物流處理的各過程應(yīng)用RFID標(biāo)簽和RFID技術(shù),從而提高物流處理的效率,提升服務(wù)水平,降低營(yíng)運(yùn)成本。通過標(biāo)簽的封裝和信息應(yīng)用,可以在貨物分揀和發(fā)送、海關(guān)、聯(lián)檢部門、機(jī)場(chǎng)物流園區(qū)倉(cāng)儲(chǔ)管理、貨物配送管理、車輛監(jiān)管運(yùn)輸?shù)雀鳝h(huán)節(jié)使運(yùn)營(yíng)商、監(jiān)管單位、貨主充分的達(dá)到信息共享,從而做到一體化的監(jiān)管、集中的管理和及時(shí)的信息查詢及發(fā)布。

        4.1 提高物流服務(wù)水平,滿足客戶需求

        通過采用基于RFID技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子數(shù)據(jù)交換技術(shù)、GPS技術(shù)等實(shí)現(xiàn)航空貨物在流動(dòng)過程中的全過程跟蹤,保證貨物流動(dòng)的門到門服務(wù)和一條龍服務(wù),通過提供更加清晰的貨物信息服務(wù),降低客戶的運(yùn)營(yíng)成本。

        4.2 提高物流企業(yè)對(duì)市場(chǎng)變化的應(yīng)對(duì)能力

        RFID技術(shù)的應(yīng)用,能實(shí)現(xiàn)航空貨物運(yùn)輸所涉及的各個(gè)單位信息共享,增強(qiáng)企業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求的變化做出快速反應(yīng),與高效率的綜合運(yùn)輸,貨物配送相結(jié)合,能夠?qū)崿F(xiàn)降低庫(kù)存,提高商品周轉(zhuǎn)率,減少需求預(yù)測(cè)誤差,從而大大提高企業(yè)對(duì)變化市場(chǎng)的應(yīng)對(duì)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(jī)場(chǎng)、航空公司、貨代公司、運(yùn)輸公司、海關(guān)部門等單位的內(nèi)部信息化建設(shè)步伐,促進(jìn)相關(guān)物流部門的與財(cái)務(wù)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(yùn)營(yíng)成本。

        5 結(jié)語(yǔ)

        本文針對(duì)民航物流管理系統(tǒng)面臨的切實(shí)問題,探討了一個(gè)基于RFID技術(shù)的民航物流管理系統(tǒng)的構(gòu)建,并設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的平臺(tái)對(duì)它進(jìn)行硬件實(shí)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(huì)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(dú)厚的優(yōu)勢(shì),能夠切實(shí)加強(qiáng)航空物流管理的便捷性,促進(jìn)我們的航空物流事業(yè)走向更美好的明天。

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