基于ｉＤＥＮ專網的現代物流信息系統設計與功能實現

摘要：介紹了iDEN（integrated Digital Enhanced Network）專網的VSELP語音壓縮編碼、M－16QAM調制等關鍵技術特點以及集群調度、數據傳輸等主要功能，并結合現代物流信息系統的實際需求特性，進行基于iDEN專網的現代物流信息系統總體架構與系統功能設計，進而對各子系統具體功能做出詳細分解。綜合運用基于iDEN的車輛定位、圖像監控等技術實現各子系統的主要功能。最后對iDEN專網在深圳市現代物流子系統中的應用情況進行了介紹。

關鍵詞：iDEN；現代物流信息系統；集群調度；車輛定位；圖像監控 

中圖分類號：TP319文獻標志碼：A

文章編號：1001－3695(2007)05－0180－03

隨著經濟的快速發展和現代科學技術的進步，作為國民經濟三大基礎產業之一的物流業已經成為中國經濟發展的新的增長點。在物流業的迅速發展過程中，物流信息系統以其強大的業務控制、工作協調、戰略決策支持等功能起到了關鍵性的支持作用；而以高效率、高質量、低成本為標準的現代物流對物流信息系統提出了更高的要求，因此，對現代物流信息系統的研究顯得尤為重要。

現代物流信息系統從管理、決策、應用等多方面對物流活動的各項業務進行綜合的集成化，促使物流體系能夠高效協調地運轉。這一過程中信息的傳遞與共享是關鍵，因此信息技術為現代物流信息系統建設提供了物理性基礎支持。而iDEN作為一種相當成熟的數字集群通信系統，在現代物流業生產與管理中的運用具有開拓性的實踐意義和廣闊的應用前景。目前，國內已有部分城市和企業將iDEN專網成功運用于現代物流運輸系統[1，2]。本文對基于iDEN專網的現代物流信息系統進行深入研究，并結合iDEN專網的技術與功能特性及現代物流的實際需求進行了系統架構和功能設計。

1iDEN專網關鍵技術和主要功能

iDEN（集成數字增強型網絡）是由美國Motorola公司推出的集數字電話、集群調度、短信息和數據傳輸功能于一體的專用數字集群通信系統。它能夠滿足不同用戶群體的綜合通信需求，特別適合政府機關的指揮管理、企事業單位的生產調度以及不同領域安全監控的特殊要求。

1．1關鍵技術

iDEN采用當前最先進的數字處理技術，具體包括時分多址（TDMA）、VSELP語音壓縮編碼、M－16QAM調制和差錯控制。其中最具特色的是VSELP語音壓縮編碼和M－16QAM調制技術。

VSELP語音壓縮編碼技術是先進的矢量和激勵線性預測編碼技術(VSELP)。它可以將30 ms的語音作為一個編碼子幀，得到126 bits的語音編碼輸出，即信源編碼速率為4.2 kbps，再加上3.2 kbps采用多碼率格形前向糾錯碼，形成7.4 kbps的數據流，從而保證高質量的語音輸出信號。

M－16QAM調制技術是專門為數字集群系統開發的一種調制技術。這種調制方式具有線性頻譜，使25 kHz信道能傳輸64 kbps的信息。該調制技術采用線性功放，不僅不需要信道均衡器，而且還有60 dB的鄰道保護。綜合采用以上技術，能夠在800 MHz集群通信頻段上任一25 kHz無線信道中傳輸六路語音數據，所以頻率利用率大大提高了[3]。

1．2主要功能

iDEN系統可以同時具備四種功能，即數字電話、集群調度、短信息和數據傳輸功能，如圖1所示。

數字電話功能：iDEN專網支持與GSM系統一樣的數字電話通信功能。

集群調度功能：與傳統的集群系統相比，iDEN具有較強的大區域調度功能。除了可實現一對多 (即一組用戶)通話，還可進行組呼以及多區呼叫，實現多區調度。呼叫接續快，可享用系統的最大信道資源。

短信息傳輸功能：iDEN的短信息傳輸為雙向傳輸，具有確認功能，可實現類似于無線電尋呼的一些短信息傳輸。該信息傳輸方式有多種，可以是雙音頻電話機、計算機等，也可以是信息服務中心。

數據傳輸功能：iDEN可通過調制解調器連接傳真機和便攜式計算機，用戶之間可經過公用網PSTN進行一對一連接，也可直接通過iDEN進行相互間的數據傳輸，幾乎同所有通信、傳真及調制解調軟件相兼容[4]。

綜上所述，iDEN專網的技術與功能特性充分展現了其在現代物流業實際運用中的廣闊前景，因此iDEN專網在現代物流信息系統設計中運用具有深遠的意義。

2現代物流信息系統結構與功能設計

2．1系統需求分析

物流業在經濟中的地位決定了物流信息系統建設的必要性與緊迫性。現代物流信息系統的建設涉及到不同的管理部門和企事業單位，不同的子系統對信息數據的需求也面臨著不同的標準和要求。因此現代物流信息系統需求具有以下五個特性：管理各部門之間的協調性、不同子系統間信息交流的復雜性、基礎物流信息數據的共享性、現狀數據與歷史數據的差異性、數據詳細程度的需求差異性。

現代物流信息系統建設主要面向管理部門和企業。管理部門負責物流業發展的管理與決策研究，必須利用現代物流信息系統提供的共用信息支持以實現如下主要功能：掌握市場運作情況以便及時發現問題；預測市場發展以指導行業發展；實現政府部門間的協調工作機制。具體如交通管理部門的功能需求為運政管理、公路規劃建設管理、大交通模式下的行業管理；國土資源與規劃部門功能需求為物流園區規劃；公安交管部門功能需求為交通控制與管理；海關功能需求為報關與清關；電信局功能需求為通信基礎設施服務等。

企業對現代物流信息系統的功能需求主要有如下幾個方面：全程物流信息、供需方市場信息的增值查詢；公共信息查詢；電子數據交換；虛擬市場交易；共享應用系統等功能。

2．2系統總體架構設計

現代物流信息系統的架構體系如圖2所示。

現代物流信息系統由軟件結構及硬件結構兩大部分組成。軟件結構主要指物流企業在完成物流活動各個環節的信息系統軟件，也涉及與之相關的不同層次行業管理部門信息系統。軟件結構主要分布在圖示的應用層和共享信息層。其中，應用層主要包括行業應用子系統和相關管理子系統。硬件結構主要指基于iDEN的通信網絡及相應的輔助通信設備載體，主要分布在圖2的物理支持層。

2．3系統功能設計

由現代物流信息系統的總體架構體系可知，整個系統的功能的實現是建立在各子系統建設完善的基礎之上。因此整個系統可以分解為管理子系統、應用子系統、通信網絡支持子系統以及物流信息平臺子系統四個組成部分。

2．3．1子系統功能分解

各子系統具體功能如表1所示。

管理子系統規劃國土信息管理、商品綜合信息管理、稅務綜合管理、保險綜合管理、出入境檢驗檢疫、海關報關清關、交通管理與控制、交通事故緊急救援管理、車輛收費管理、車隊與貨運運政管理、營運貨運車輛管理、船舶交通管理、機場貨運綜合管理、火車車輛跟蹤與識別、鐵路貨運綜合管理

物流信息平臺子系統電子數據交換、共享信息的提取、共享信息的處理、共享信息的發布與支持

(1）通信網絡支持子系統。通信網絡支持模塊的功能主要依靠iDEN專網及其他輔助通信終端設備來實現。通信網絡支持子系統為現代物流信息系統提供物理支撐，是整個系統運轉的基礎和保障。

(2）管理子系統。管理和應用功能主要依靠管理子系統與應用子系統來實現。管理子系統主要運用于同物流業相關的宏觀管理層和行業管理層，為宏觀管理層提供決策支持和政策法規制定支持；為行業管理層提供管理的規范和先進科學的管理手段，促進物流業的健康發展。

(3）應用子系統。應用子系統主要運用于物流企業，為物流企業提供先進的物流系統以降低物流成本。

(4）物流信息平臺子系統。物流信息平臺通過對共用數據的采集、處理和發布，為企業信息系統提供基礎支撐信息，滿足企業信息系統對共用信息的需求，支撐企業信息系統各種功能的實現；同時，通過共享信息支撐政府部門間行業管理與市場規劃化管理方面協同工作機制的建立。

2．3．2基于iDEN專網的子系統主要功能實現

iDEN專網作為系統的無線通信媒介，以其技術和功能上的優勢，對整個現代物流信息系統的功能實現起到物理支撐作用。通過基于iDEN的無線交換、基于iDEN的車輛定位導航、基于iDEN的遠程圖像監控等技術的綜合運用實現各子系統的主要功能。

基于iDEN的無線交換技術分為電路交換和分組交換。電路交換功能用于電話互連、網間互連和短信服務；分組交換功能用于指揮調度、數據傳輸，并且數據傳輸時，可以直接接入計算機。這項技術主要支持通信網絡子系統的信息發布、信息傳輸；應用子系統的信息查詢；管理子系統的信息管理以及物流信息平臺子系統的電子數據交換、共享信息發布與支持等功能的實現[5]。

基于iDEN的車輛定位導航是車載單元即GPS接收機在接收到GPS衛星定位數據后，自動計算出自身所處的地理位置的坐標，并經交通通信機發送到iDEN專用無線集群通信網；定位信息被送到物流信息系統監控平臺上，中心處理器將收到的坐標數據及其他數據還原后，與GIS系統的電子地圖相匹配，并在電子地圖上直觀地顯示車輛實時坐標的準確位置[6]。其工作原理如圖3所示。

基于iDEN的遠程圖像監控是利用攝像頭對移動物體進行抓拍、攝像等監控動作，再將圖像信號通過iDEN網傳送到監控中心，實現監控中心對移動物體的監控[7，8]。工作流程如圖4所示。

這兩項技術結合無線分組的指揮調度功能，主要用來支持應用子系統車輛調度以及管理子系統的交通、運輸、車輛管理（具體包括交通管理與控制、交通事故緊急救援管理、車輛收費管理、車隊與貨運運政管理、營運貨運車輛管理、船舶交通管理、機場貨運綜合管理、火車車輛跟蹤與識別和鐵路貨運綜合管理）等功能的實現。

3iDEN專網在深圳市物流信息系統中的應用

2001年11月深圳市向國家科技部正式申請智能交通系統應用試點示范工程。經國家專家評審，2002年4月深圳市成為國家ITS十個試點示范城市之一，現代物流信息系統被列為“十五”國家科技攻關“智能交通系統關鍵技術開發和示范工程”重大專項。

深圳市的iDEN專網在2000年4月建成，運行效果良好。具體在深圳市現代物流信息系統中的運用主要有基于iDEN實現物流車輛導航、基于iDEN的無線遠程圖像監控、基于iDEN的綜合交通管理等三方面。目前已經在深圳市投入30套車輛定位導航系統進行試用，同時還在深圳市鹽田區裝備了基于無線圖像監控系統的運輸管理系統。實際運用中均取得了良好的效果。

4結束語

iDEN作為一種特點鮮明的專用型無線通信網絡系統，已經在諸多領域有了推廣和應用。本文在深入分析現代物流信息系統建設實際需求的基礎上，充分挖掘了iDEN專網技術與功能優勢，創新性地將iDEN作為無線通信網絡平臺運用到現代物流信息系統設計中，同時在現代物流信息系統功能實現中成功運用了基于iDEN的車輛定位導航、基于iDEN的遠程圖像監控等技術。這些系統設計理念的提出和亮點技術的開發應用對iDEN專網應用的進一步推廣和現代物流信息系統研究的進一步深入均提供了良好的參考和借鑒價值。隨著物流業的不斷發展，基于iDEN專網的現代物流信息系統研究必將受到更多的重視。

參考文獻：

［1］鄭祖輝．深圳市交通局的iDEN數字集群通信網[J]．電信快報，2004(10)：44－45. 

[2]潘娟．數字集群通信系統iDEN的研究[J]．技術時空，2005(12)：48－49. 

[3]郭量．PTT與iDEN、TETRA的比較[J]．移動通信，2005，29(3)：32－35. 

[4]譚學治，李鵬．我國數字集群通信應用及前景分析[J]．信息技術與標準化，2004(5)：33－35. 

[5]李影．iDEN與數據傳輸[J]．無線電工程， 2003，33(1)：64－6－64－9. 

[6]張劍，劉允才．GPRS/WebGIS在GPS車輛定位導航系統中的應用研究[J]．計算機工程，2004，30(13)：157－159. 

[7]杜誠，徐志根，陳小平．基于PDA的GPS車輛監控系統[J]．成都信息工程學院學報，2005，20(1)： 84－87. [8]程起敏，楊崇俊，劉冬林，等．基于WebGIS/GPS/GSM的車輛監控網絡信息系統[J]．計算機工程，2005，31(7)：46－48. 

[9]HARDENBURG G，CURTIS C．Logistics control and information support (LOCIS):proceedings of AUTOTESTCON，2000 IEEE[C].San Diego:[s.n.]，2000:40－42.

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文”