基于RFID的航空物流信息平臺系統設計

吳家宏，李永華

(1. 中國民航信息網絡股份有限公司 北京 100010；2. 中國民航大學計算機科學與技術學院 天津 300300)

基于RFID的航空物流信息平臺系統設計

吳家宏1，李永華2

(1. 中國民航信息網絡股份有限公司 北京 100010；2. 中國民航大學計算機科學與技術學院 天津 300300)

航空物流具有快捷、高效的優勢，已經成為支撐中國經濟快速、持續增長的重要推動力。目前國內航空物流業的發展落后于經濟發展需求，整個航空物流鏈條分割嚴重、各自為政，物流信息難以共享。設計了基于 RFID技術的航空物流平臺管理系統，結合航空物流業務特點，給出了信息平臺的軟硬件架構設計方案，并探討和分析了當前需要解決的主要問題。

RIFD 航空物流 信息系統

隨著全球經濟一體化進程的加快，資源在全球范圍內的流動和配置大大加強，對現代物流的依賴與日俱增，也使現代物流由早期的陸地運輸、水路運輸發展到航空物流，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、高效的優勢，已成為支撐中國經濟快速、持續增長的重要推動力。但是，目前國內航空物流業的發展落后于經濟發展需求，缺乏高效、先進的航空物流管理信息化體系技術與應用。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應用分析

當前，基于各大航空公司的航空物流，其發展規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用與建設，航空物流信息管理系統的發展顯得相對滯后。這雖然與航空運輸發展主線的側重有關，但就目前各航空物流公司及企業的發展來看，其發展緩慢存在著多方面的原因。[2]

①當前國內航空物流資源較為分散，無法形成系統的整合。一方面，物流運輸的有關信息資源分散在各公司，信息發散，無法整合到統一的信息流中，致使整個航空物流鏈條分割嚴重、各自為政，物流信息難以共享；另一方面，航空物流運輸環節涉及多企業協同，但是各自采用標準不一，造成標準數據難以統一，發展滯后；此外，在信息平臺硬件方面，各企業網絡與設備存在異構，各自信息共享不充分，難以發揮大數據挖掘的優勢。②國內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，從貨物監管開始，就存在各環節管理水平低下的問題，信息反饋不及時，無法形成閉環控制，導致丟貨問題嚴重，貨物損失問題多。③航空物流管理信息技術應用水平低。貨運信息數據的準確有效和實施監控不足，信息不能共享，導致工作效率低下，貨物安全不可掌控，最終導致航空公司、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、飛機的起飛到達時間等，需要建立一個航空物流信息共享平臺。

當前，先進的RFID識別技術已經廣泛應用于物流信息領域，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。通過進一步和互聯網、無線通信、傳感網絡等信息技術的融合，可以形成一個無所不在的物資管理信息網絡平臺，對經濟建設起到重要的推動作用。本研究將基于RFID技術提出適合于航空物流領域的信息管理系統構建方案。[3-4]

2 基于RFID的航空物流信息共享平臺設計

在物流應用領域，用于標簽的RFID系統包括標簽、讀寫器和軟件 3部分。其中，標簽通常用于貨物上，作為可粘條碼標簽的一部分；讀寫器則通過天線接收標簽發出的信號，對其解碼，通過光纜或者無線網絡將數據傳送到計算機軟件系統；軟件系統通過記錄和分析，進一步對數據進行加工和處理。

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的平臺硬件架構設計

圖 1為基于 RFID的硬件架構關系示意圖。其中，RFID標簽作為硬件系統的關鍵基本要素，按照使用目標不同需要分別定義。[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，設置于機場，是實現機場標準化、程序化和統一化信息的保證。結合機場的業務特點，可以設置多款機場專用讀寫器。②代理專用，代理是本系統的服務對象，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外區域使用。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域相關規范和標準，所以從設計到安裝使用都要滿足有關民航適航規范方面的要求，即構成航空公司專用型讀寫器。[6]

以上硬件架構說明，數據信息網絡、讀寫器和RFID標簽是主要構成。

圖1 RFID讀寫器與平臺的關系Fig.1 Relation of a RFID reader to the platform

2.2 航空物流系統軟件架構設計

RFID標簽信息經由硬件系統獲得后，需要匯總到軟件平臺系統內，進行進一步整合和分析。通過和GIS、發布系統等信息協同，得到更為重要的決策信息數據。[7]

整體軟件系統架構可設計為4層，按照功能不同分別為數據層(Oracle、DDBS)、服務層(SOAP、EJB 3)、業務層(SOA、BPM)以及表現層(Android、WindowsMobile、WebPage)。按照層次體系，所形成的系統軟件體系結構如圖2所示。

2.2.1 數據層

數據層用于部署數據庫系統軟件。數據庫采用Oracle RAC技術，負責計算、處理大量并發的聯機事務處理(OLTP)業務，存儲數據并提供計算、統計、查詢使用。

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

2.2.2 服務層

該層建立在開放的國際工業標準基礎上，具有良好的開放性、擴展性、靈活性，可為所有的上層業務提供標準、通用、強大的基礎服務，可根據用戶的需要對各種應用進行集成和擴展。

2.2.3 應用層

應用層包括物流管理、財務管理、跟蹤監控、客戶服務、決策支持、信息發布平臺、電子商務平臺等應用模塊，這些應用使用服務層的各種基礎服務，在公共服務的支撐下完成各自的業務功能，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系統。

2.2.4 表現層

表現層軟件運行于用戶終端，用戶可通過表現層軟件進行業務處理等操作。系統可支持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和硬件系統結合，形成完整可行的航空物流信息平臺系統，可實現當前航空物流領域對于物流信息交換、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用障礙分析

由于航空運輸具備顯著的行業特點，因此其業務模式將不可避免受到來自航空運輸管理方面的各種行規、標準以及法規的約束。也就是說，航空物流信息平臺要實現在航空領域的成功應用，需要針對物流管理以及民航行業業務現狀進行調整。結合當前民航相關運輸業務現狀分析如下：

3.1 平臺設計需要民航相關業務部門的合作

航空物流信息平臺涉及到多個企事業單位之間的合作，由于各單位在信息數據流的各個運轉環節需要介入并決策，所以必須把所有涉及業務流程的企事業單位都納入到公共信息平臺。按照民航運輸業務流程，所涉及的相關單位如圖3所示。

圖3 航空物流信息平臺參與者業務關系Fig.3 Business relation among aviation logistics information platform participants

由圖3可見，平臺建設和信息入口權限與接入方式需要合作者協同商定，而且按照實際情況不同，需要系統具備開放性，可以依據需求調整。

3.2 RFID在民航貨運上的應用標準需要統一

由于航空物流運輸環節涉及多企業協同，如各企業目前所采用標準不一，將造成標準數據難以統一，缺乏行業規范。雖然目前國際航協和世界各大航空公司已經就此研究并形成了有關標準，國內部分企業如南航等公司也加入了該聯盟，但是考慮到當前國家層面對安全和自主知識產權的要求，因此國際和國內標準的制定、協調與對接需要深入研究。

3.3 RFID標簽成本的影響

當前，RFID標簽制造成本隨著技術水平的發展而日益降低，應用整體投入成本也大幅降低。但是，目前國內航空貨運的現狀是負效益運營，針對先進航空物流信息平臺系統的建設需要額外投入，因此對于這些技術應用的軟硬件投入意愿是否強烈以及遠期效益期望如何，尚需進一步調研和分析。

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

［2］宋玉華. RFID技術在民航物流中的應用的研究[J]. 科技視界，2013(20)：54-56.

［3］尤艷麗. RFID技術在航空物流管理中的應用[J]. 商場現代化，2007(19)：141-143.

［4］孟曉明. 基于RFID的物流信息管理系統模型研究[J].微計算機信息，2006(17)：266-269.

［5］盛亞. 航空領域 RFID 應用介紹[J]. 射頻世界，2010(2)：36-39.

［6］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.

［7］代錦. 我國航空物流存在的問題及對策分析[J]. 中國商貿，2009(15)：101-102.

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)，民航科技創新引導資金重大專項，中國民航科技基金(MHRD201206)。

2014-07-06