基于RFID的航空物流信息平臺系統(tǒng)設(shè)計

吳家宏，李永華

(1. 中國民航信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司 北京 100010；2. 中國民航大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 天津 300300)

基于RFID的航空物流信息平臺系統(tǒng)設(shè)計

吳家宏1，李永華2

(1. 中國民航信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司 北京 100010；2. 中國民航大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 天津 300300)

航空物流具有快捷、高效的優(yōu)勢，已經(jīng)成為支撐中國經(jīng)濟快速、持續(xù)增長的重要推動力。目前國內(nèi)航空物流業(yè)的發(fā)展落后于經(jīng)濟發(fā)展需求，整個航空物流鏈條分割嚴(yán)重、各自為政，物流信息難以共享。設(shè)計了基于 RFID技術(shù)的航空物流平臺管理系統(tǒng)，結(jié)合航空物流業(yè)務(wù)特點，給出了信息平臺的軟硬件架構(gòu)設(shè)計方案，并探討和分析了當(dāng)前需要解決的主要問題。

RIFD 航空物流 信息系統(tǒng)

隨著全球經(jīng)濟一體化進程的加快，資源在全球范圍內(nèi)的流動和配置大大加強，對現(xiàn)代物流的依賴與日俱增，也使現(xiàn)代物流由早期的陸地運輸、水路運輸發(fā)展到航空物流，而且對航空物流的需求已變得十分迫切。[1]航空物流具有快捷、高效的優(yōu)勢，已成為支撐中國經(jīng)濟快速、持續(xù)增長的重要推動力。但是，目前國內(nèi)航空物流業(yè)的發(fā)展落后于經(jīng)濟發(fā)展需求，缺乏高效、先進的航空物流管理信息化體系技術(shù)與應(yīng)用。因此，建立起一套安全、高效、便捷的航空物流信息共享平臺，滿足航空物流發(fā)展需要，是十分迫切和必要的。[2,3,7]

1 航空物流信息管理系統(tǒng)應(yīng)用分析

當(dāng)前，基于各大航空公司的航空物流，其發(fā)展規(guī)模和效率仍然處于初始階段，相對于航空信息化在我國較為超前的應(yīng)用與建設(shè)，航空物流信息管理系統(tǒng)的發(fā)展顯得相對滯后。這雖然與航空運輸發(fā)展主線的側(cè)重有關(guān)，但就目前各航空物流公司及企業(yè)的發(fā)展來看，其發(fā)展緩慢存在著多方面的原因。[2]

①當(dāng)前國內(nèi)航空物流資源較為分散，無法形成系統(tǒng)的整合。一方面，物流運輸?shù)挠嘘P(guān)信息資源分散在各公司，信息發(fā)散，無法整合到統(tǒng)一的信息流中，致使整個航空物流鏈條分割嚴(yán)重、各自為政，物流信息難以共享；另一方面，航空物流運輸環(huán)節(jié)涉及多企業(yè)協(xié)同，但是各自采用標(biāo)準(zhǔn)不一，造成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)難以統(tǒng)一，發(fā)展滯后；此外，在信息平臺硬件方面，各企業(yè)網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備存在異構(gòu)，各自信息共享不充分，難以發(fā)揮大數(shù)據(jù)挖掘的優(yōu)勢。②國內(nèi)航空物流管理整體水平較低也是因素之一。就航空物流管理流程而言，從貨物監(jiān)管開始，就存在各環(huán)節(jié)管理水平低下的問題，信息反饋不及時，無法形成閉環(huán)控制，導(dǎo)致丟貨問題嚴(yán)重，貨物損失問題多。③航空物流管理信息技術(shù)應(yīng)用水平低。貨運信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確有效和實施監(jiān)控不足，信息不能共享，導(dǎo)致工作效率低下，貨物安全不可掌控，最終導(dǎo)致航空公司、貨運代理損失巨大。

以上分析表明，為了使客戶、代理人、航空公司及機場更加方便快捷地查看到貨物的信息、位置以及貨物的航班號、飛機的起飛到達(dá)時間等，需要建立一個航空物流信息共享平臺。

當(dāng)前，先進的RFID識別技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于物流信息領(lǐng)域，不僅可以大幅提高物流管理與運作效率，還可降低資源占有成本。通過進一步和互聯(lián)網(wǎng)、無線通信、傳感網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)的融合，可以形成一個無所不在的物資管理信息網(wǎng)絡(luò)平臺，對經(jīng)濟建設(shè)起到重要的推動作用。本研究將基于RFID技術(shù)提出適合于航空物流領(lǐng)域的信息管理系統(tǒng)構(gòu)建方案。[3-4]

2 基于RFID的航空物流信息共享平臺設(shè)計

在物流應(yīng)用領(lǐng)域，用于標(biāo)簽的RFID系統(tǒng)包括標(biāo)簽、讀寫器和軟件 3部分。其中，標(biāo)簽通常用于貨物上，作為可粘條碼標(biāo)簽的一部分；讀寫器則通過天線接收標(biāo)簽發(fā)出的信號，對其解碼，通過光纜或者無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到計算機軟件系統(tǒng)；軟件系統(tǒng)通過記錄和分析，進一步對數(shù)據(jù)進行加工和處理。

基于RFID的航空物流信息共享平臺，其組成包括硬件和軟件兩部分，分別介紹如下：

2.1 基于RFID的平臺硬件架構(gòu)設(shè)計

圖 1為基于 RFID的硬件架構(gòu)關(guān)系示意圖。其中，RFID標(biāo)簽作為硬件系統(tǒng)的關(guān)鍵基本要素，按照使用目標(biāo)不同需要分別定義。[5]通常，RFID讀寫器按照使用方不同，可以劃分為多個讀取層級，如機場專用、代理專用、航空公司專用等，具體描述如下：①機場專用，設(shè)置于機場，是實現(xiàn)機場標(biāo)準(zhǔn)化、程序化和統(tǒng)一化信息的保證。結(jié)合機場的業(yè)務(wù)特點，可以設(shè)置多款機場專用讀寫器。②代理專用，代理是本系統(tǒng)的服務(wù)對象，可配置代理型、貨車專用型和手持型3類，用于讀寫貨物信息。③航空公司專用型，該類讀寫器隸屬于物流平臺會員的航空公司專用，主要集中在飛行器貨艙內(nèi)外區(qū)域使用。由于該類讀寫器安裝于飛行器，其安裝和使用將涉及較多飛行安全領(lǐng)域相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，所以從設(shè)計到安裝使用都要滿足有關(guān)民航適航規(guī)范方面的要求，即構(gòu)成航空公司專用型讀寫器。[6]

以上硬件架構(gòu)說明，數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)、讀寫器和RFID標(biāo)簽是主要構(gòu)成。

圖1 RFID讀寫器與平臺的關(guān)系Fig.1 Relation of a RFID reader to the platform

2.2 航空物流系統(tǒng)軟件架構(gòu)設(shè)計

RFID標(biāo)簽信息經(jīng)由硬件系統(tǒng)獲得后，需要匯總到軟件平臺系統(tǒng)內(nèi)，進行進一步整合和分析。通過和GIS、發(fā)布系統(tǒng)等信息協(xié)同，得到更為重要的決策信息數(shù)據(jù)。[7]

整體軟件系統(tǒng)架構(gòu)可設(shè)計為4層，按照功能不同分別為數(shù)據(jù)層(Oracle、DDBS)、服務(wù)層(SOAP、EJB 3)、業(yè)務(wù)層(SOA、BPM)以及表現(xiàn)層(Android、WindowsMobile、WebPage)。按照層次體系，所形成的系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.2.1 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層用于部署數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件。數(shù)據(jù)庫采用Oracle RAC技術(shù)，負(fù)責(zé)計算、處理大量并發(fā)的聯(lián)機事務(wù)處理(OLTP)業(yè)務(wù)，存儲數(shù)據(jù)并提供計算、統(tǒng)計、查詢使用。

圖2 航空物流平臺軟件體系架構(gòu)Fig.2 Architecture of the aviation logistics platform software

2.2.2 服務(wù)層

該層建立在開放的國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，具有良好的開放性、擴展性、靈活性，可為所有的上層業(yè)務(wù)提供標(biāo)準(zhǔn)、通用、強大的基礎(chǔ)服務(wù)，可根據(jù)用戶的需要對各種應(yīng)用進行集成和擴展。

2.2.3 應(yīng)用層

應(yīng)用層包括物流管理、財務(wù)管理、跟蹤監(jiān)控、客戶服務(wù)、決策支持、信息發(fā)布平臺、電子商務(wù)平臺等應(yīng)用模塊，這些應(yīng)用使用服務(wù)層的各種基礎(chǔ)服務(wù)，在公共服務(wù)的支撐下完成各自的業(yè)務(wù)功能，并有機地集成在一起，成為一個一體化的航空貨物信息跟蹤服務(wù)系統(tǒng)。

2.2.4 表現(xiàn)層

表現(xiàn)層軟件運行于用戶終端，用戶可通過表現(xiàn)層軟件進行業(yè)務(wù)處理等操作。系統(tǒng)可支持Web客戶端、手機客戶端和定制客戶端3種訪問方式。

以上航空物流信息軟件平臺系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)結(jié)合，形成完整可行的航空物流信息平臺系統(tǒng)，可實現(xiàn)當(dāng)前航空物流領(lǐng)域?qū)τ谖锪餍畔⒔粨Q、管理和集成分析決策的功能需求。

3 航空物流信息平臺推廣及應(yīng)用障礙分析

由于航空運輸具備顯著的行業(yè)特點，因此其業(yè)務(wù)模式將不可避免受到來自航空運輸管理方面的各種行規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)以及法規(guī)的約束。也就是說，航空物流信息平臺要實現(xiàn)在航空領(lǐng)域的成功應(yīng)用，需要針對物流管理以及民航行業(yè)業(yè)務(wù)現(xiàn)狀進行調(diào)整。結(jié)合當(dāng)前民航相關(guān)運輸業(yè)務(wù)現(xiàn)狀分析如下：

3.1 平臺設(shè)計需要民航相關(guān)業(yè)務(wù)部門的合作

航空物流信息平臺涉及到多個企事業(yè)單位之間的合作，由于各單位在信息數(shù)據(jù)流的各個運轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)需要介入并決策，所以必須把所有涉及業(yè)務(wù)流程的企事業(yè)單位都納入到公共信息平臺。按照民航運輸業(yè)務(wù)流程，所涉及的相關(guān)單位如圖3所示。

圖3 航空物流信息平臺參與者業(yè)務(wù)關(guān)系Fig.3 Business relation among aviation logistics information platform participants

由圖3可見，平臺建設(shè)和信息入口權(quán)限與接入方式需要合作者協(xié)同商定，而且按照實際情況不同，需要系統(tǒng)具備開放性，可以依據(jù)需求調(diào)整。

3.2 RFID在民航貨運上的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)需要統(tǒng)一

由于航空物流運輸環(huán)節(jié)涉及多企業(yè)協(xié)同，如各企業(yè)目前所采用標(biāo)準(zhǔn)不一，將造成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)難以統(tǒng)一，缺乏行業(yè)規(guī)范。雖然目前國際航協(xié)和世界各大航空公司已經(jīng)就此研究并形成了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)部分企業(yè)如南航等公司也加入了該聯(lián)盟，但是考慮到當(dāng)前國家層面對安全和自主知識產(chǎn)權(quán)的要求，因此國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的制定、協(xié)調(diào)與對接需要深入研究。

3.3 RFID標(biāo)簽成本的影響

當(dāng)前，RFID標(biāo)簽制造成本隨著技術(shù)水平的發(fā)展而日益降低，應(yīng)用整體投入成本也大幅降低。但是，目前國內(nèi)航空貨運的現(xiàn)狀是負(fù)效益運營，針對先進航空物流信息平臺系統(tǒng)的建設(shè)需要額外投入，因此對于這些技術(shù)應(yīng)用的軟硬件投入意愿是否強烈以及遠(yuǎn)期效益期望如何，尚需進一步調(diào)研和分析。

［1］曹允春，沈丹陽. 航空物流產(chǎn)業(yè)化形成機理研究[J].商業(yè)研究，2010(1)：182-186.

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Design of Aviation Logistics Information System Based on RFID Technology

WU Jiahong1，LI Yonghua2
(1 .China TravelSky Technology Limited，Beijing 100010，China；2. College of Computer Science and Technology，Civil Aviation University of China，Tianjin 300300，China)

At present，the development of aviation logistics of China lags behind the demands of economic development because of its business and information status，such as segmentation of aviation logistics chains，separated logistics administration and information island of logistics. In this paper，an aviation logistics platform management system based on Radio Frequency Identification(RFID)technology was designed，which offers a hardware and software architecture scheme through the combination of the requirements of aviation logistics. In the end，main problems of the current aviation logistics industry were discussed and analyzed.

RFID；aviation logistics；information system

TP393

A

1006-8945(2014)08-0023-03

國家科技支撐計劃項目(2012BAH21F02)，民航科技創(chuàng)新引導(dǎo)資金重大專項，中國民航科技基金(MHRD201206)。

2014-07-06