基于RFID的航空食品物流信息管理平臺

白云飛，劉開華

（天津大學(xué) 電子信息與工程學(xué)院，天津 300072）

物流安全是航空業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，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(jìn)步。如航空食品物流仍采用人工記錄方式，并附帶紙質(zhì)的物流清單等，這不但降低了物流數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也降低了物流業(yè)務(wù)的工作效率，建立起一套安全、高效、便捷的航空食品物流管理系統(tǒng)是十分迫切和必要的。RFID技術(shù)日趨成熟的發(fā)展和應(yīng)用[1]，對于改善民航的物流管理有著積極的意義。在航空食品物流系統(tǒng)中，相關(guān)工作人員需操作簡潔，反應(yīng)快速，可隨時通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳數(shù)據(jù)的手持讀卡器，從而提高機(jī)場工作人員的工作效率。因此，文中基于RFID技術(shù)提出了以微軟SQL Server 2008為后臺數(shù)據(jù)庫的航空食品物流綜合管理平臺，為航空食品物流的智能化、信息化、無紙化提供成功解決方案。

1 系統(tǒng)設(shè)計

本系統(tǒng)硬件部分采用基于S3C6410的高主頻的射頻識別讀卡器，它支持linux操作系統(tǒng)，支持多線程操作，操作人員可在多個讀卡界面之間切換并且能隨時隨地通過GPRS上傳數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫，不但大大降低機(jī)場工作人員的工作量，而且提高了航空物流的速度與安全性[2]。

系統(tǒng)的軟件平臺采用SQL SERVER 2008作為數(shù)據(jù)庫管理平臺，選用當(dāng)前流行的數(shù)據(jù)庫前端開發(fā)工具PowerBuilder11.5作為開發(fā)平臺。RFID中存儲的數(shù)據(jù)通過硬件系統(tǒng)中的串口驅(qū)動模塊傳遞給軟件系統(tǒng)進(jìn)行處理[3]。同時，用戶可以通過訪問和登陸門戶網(wǎng)站來查詢自己的工作情況和平臺使用情況。

基于RFID電子鉛封的航空食品物流信息管理平臺各機(jī)場的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

機(jī)場內(nèi)的客戶端計算機(jī)接入機(jī)場內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，不與外部網(wǎng)絡(luò)直接相連；倉庫的發(fā)貨、收貨、貨物的交接等擬采用雙絞線等連接并形成機(jī)場內(nèi)部局域網(wǎng)，系統(tǒng)所產(chǎn)生的商品信息、貨物信息、交接信息等通過二級交換機(jī)和機(jī)場物流中心機(jī)房的中心交換機(jī)，同機(jī)場物流數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲和交互，并把相應(yīng)的數(shù)據(jù)備份到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器備機(jī)。同時機(jī)場物流中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與其他機(jī)場的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)復(fù)制和同步，以保證遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)共享[1-2]。

2 系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計

本系統(tǒng)的硬件平臺主要由S3C6410微處理器、TFT-LCD顯示屏、射頻芯片、GPRS傳輸模塊等部分組成，系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

系統(tǒng)硬件部分采用了S3C6410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(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)啟動時S3C6410自動從24C64中讀取校正參數(shù)，避免每次開機(jī)需校正屏幕。SD卡用于儲存從電子鉛封中讀取的數(shù)據(jù)，S3C6410通過串口驅(qū)動GPRS模塊（SIM300）與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行通信[4]。

圖1 機(jī)場網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig.1 Airport network topology structure

圖2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖Fig.2 Structure diagram of the hardware system

3 系統(tǒng)軟件平臺設(shè)計

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫用當(dāng)前流行的數(shù)據(jù)庫前端開發(fā)工具PowerBuilder 11.5作為開發(fā)平臺，選用微軟SQL SERVER 2008作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。軟件平臺結(jié)合航空物流業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)特征，從倉儲、收發(fā)貨物、地勤運輸、航班運輸、簽封追蹤等諸多環(huán)節(jié)進(jìn)行分析和整合，包括了綜合管理子系統(tǒng)、地勤管理子系統(tǒng)、倉庫管理子系統(tǒng)、物流管理子系統(tǒng)、人事管理子系統(tǒng)等功能模塊，采用模塊化的設(shè)計，提供快捷的查詢及統(tǒng)計分析以及通過接口與外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換等強(qiáng)大的功能[5]。軟件平臺總體設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 軟件部分系統(tǒng)構(gòu)架圖Fig.3 Schematic diagram of the software system

3.1 綜合管理子系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)流程

綜合管理子系統(tǒng)歸屬于本平臺系統(tǒng)框架及后臺管理部分，主要功能包括：系統(tǒng)用戶及授權(quán)管理、航班信息管理、機(jī)場信息管理、地勤公司管理、倉庫信息管理等。其數(shù)據(jù)流程如圖4所示。

3.2 地勤管理子系統(tǒng)

圖4 綜合管理子系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程Fig.4 Data flow of comprehensive management subsystem

地勤管理子系統(tǒng)主要提供地勤公司工作人員的工作情況查詢，根據(jù)查詢條件查詢各個員工的工作情況，方便地勤公司統(tǒng)計員工的工作情況和出現(xiàn)異常情況的按操作人問責(zé)機(jī)制。此功能模塊的數(shù)據(jù)來源于交接節(jié)點的操作人相關(guān)記錄。

3.3 倉庫管理子系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)流程

倉庫管理子系統(tǒng)是本平臺物流業(yè)務(wù)的重要模塊，主要功能：商品基本信息管理、供貨商信息管理、裝載與封裝管理、發(fā)貨管理、收貨管理、卸載與拆封管理等。圖5為其數(shù)據(jù)流程。

圖5 倉庫管理子系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程Fig.5 Data flow of storage management subsystem

3.4 物流管理子系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)流程

這里的物流管理指的是箱體從封裝到拆封的整個物流過程管理，主要功能有：交貨管理、收貨管理、鉛封狀態(tài)查詢、問題件處理等。數(shù)據(jù)流程如圖6所示。

圖6 物流管理子系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程Fig.6 Data flow of logistics management subsystem

3.5 人事管理子系統(tǒng)

人事管理子系統(tǒng)的任務(wù)是管理本平臺所有涉及人和參加人的基本信息，以保證本平臺的數(shù)據(jù)完整性并方便異常情況發(fā)生時進(jìn)行調(diào)查和問責(zé)。

4 軟件系統(tǒng)部分界面演示

4.1 航班信息管理模塊

航班信息管理模塊屬于本平臺的綜合管理子系統(tǒng)，為電子鉛封的物流過程提供運載航班相關(guān)信息的數(shù)據(jù)支持，用戶界面如圖7所示。

4.2 鉛封清單管理模塊描述

鉛封清單管理模塊屬于物流管理子系統(tǒng)，該模塊提供鉛封清單查詢接口，航空公司相關(guān)管理人員可以根據(jù)職權(quán)范圍查閱指定條件的簽封及其載貨清單情況，用戶界面如圖8所示。

4.3 倉庫封裝模塊描述

倉庫封裝模塊屬于倉庫管理子系統(tǒng)，是本系統(tǒng)核心業(yè)務(wù)的開始，也是本系統(tǒng)所關(guān)心的RFID電子鉛封的生成節(jié)點，用戶界面如圖9所示。模塊后臺處理流程如下：

圖7 航空食品物流平臺航班信息管理用戶界面Fig.7 User interface of the flight information management

圖8 航空食品物流平臺鉛封清單管理用戶界面Fig.8 User interface of seal list management

1）當(dāng)新建鉛封時，首先自動清空本窗口的數(shù)據(jù)項；然后根據(jù)日期、本地信息、已有的鉛封序號等查詢數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行自增一操作，自動生成新的簽封編號，并存入電子鉛封主表中；

2）查詢數(shù)據(jù)庫，自動載入本地信息和封裝人信息等；

3）讀入預(yù)裝載的商品貨號，為了防止突發(fā)狀況的發(fā)生，本平臺此處提供兩種讀入方式：通過RFID讀寫器讀入和通過手工輸入；

4）根據(jù)讀入的商品貨號，查詢商品基本信息表以讀取商品信息。同時查詢本簽封對應(yīng)的載貨清單表，若沒有相同產(chǎn)品，則創(chuàng)建新紀(jì)錄，并計入商品數(shù)量；若已有相同產(chǎn)品，則不創(chuàng)建新紀(jì)錄，而在已有的商品數(shù)量部分做累加運算；

5）待一個箱體裝完后，RFID鉛封便進(jìn)入鎖定狀態(tài)，此時在客戶端執(zhí)行“確認(rèn)封裝”操作，通過RFID讀寫器，將該鉛封相關(guān)信息寫入RFID標(biāo)簽的存儲空間內(nèi)，并在物流信息表中創(chuàng)建本鉛封的首個物流節(jié)點，即“倉庫封裝”原始節(jié)點，此后該簽封將進(jìn)入物流環(huán)節(jié)。

5 關(guān)鍵代碼舉例

用戶界面（User Interface，簡稱UI）又稱人機(jī)界面，它是指用戶和某些系統(tǒng)進(jìn)行交互方法的集合。本平臺門戶網(wǎng)站操作按鈕的UI自動構(gòu)建是一個有特色的創(chuàng)新點[6]，下面給出這部分的關(guān)鍵代碼：

圖9 航空食品物流平臺倉庫封裝管理用戶界面Fig.9 User interface of warehouse package management

6 結(jié)束語

通過本平臺的建設(shè)，刷新了航空食品物流的管理和操作理念[7]，將RFID技術(shù)率先應(yīng)用到我國航空食品物流業(yè)，實現(xiàn)了航空食品物流的自動化、無紙化、高效化和可靠化，提升了航空物流管理水平，以信息化的手段為航空物流工作有組織、有次序、高效率的進(jìn)行提供技術(shù)保證。不但為航空公司的食品物流信息化提供管理軟件成功解決方案，也在基于RFID的客戶端軟件開發(fā)方面積累了相應(yīng)的設(shè)計和開發(fā)經(jīng)驗，闡述設(shè)計理念在相關(guān)工作的研發(fā)方面具有先進(jìn)的借鑒意義。

[1]尤艷麗.RFID技術(shù)在航空物流管理中的應(yīng)用[J].商場現(xiàn)代化，2007，7:141－142.YOU Yan-li.RFID technology in aviation logistics management application[J].Market Modernization，2007，7:141－142.

[2]李凌.民航機(jī)場安檢信息管理系統(tǒng)開發(fā)與實施 [D].成都：西南交通大學(xué)，2009.

[3]王剛.RFID在物流中的應(yīng)用[J].管理現(xiàn)代化，2006，4:4－6.WANG Gang.The application of RFID in logistics[J].Modernization of Management，2006，4:4－6.

[4]王引衛(wèi).RS－232串口無線通信與旋轉(zhuǎn)刺激臺控制系統(tǒng)設(shè)計[D].西安：西北工業(yè)大學(xué)，2005.

[5]Solid Quality.SQL Server 2005實現(xiàn)與維護(hù)[M].施平安譯.北京：清華大學(xué)出版社，2007.

[6]孟祥雙.PowerBuilder程序設(shè)計教程[M].北京：中國電力出版社，2004.

[7]欒笑天.航空物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J].鐵路采購與物流，2011（7）:50－51.LUAN Xiao-tian.Aviation logistics industry development research[J].Railway Purchase and Logistics，2011（7）:50－51.