基于RFID的航空食品物流信息管理平台

白云飞，刘开华

（天津大学 电子信息与工程学院，天津 300072）

物流安全是航空业发展的重要基础，但目前国内航空物流业的技术发展还不能满足行业的进步。如航空食品物流仍采用人工记录方式，并附带纸质的物流清单等，这不但降低了物流数据的准确性，也降低了物流业务的工作效率，建立起一套安全、高效、便捷的航空食品物流管理系统是十分迫切和必要的。RFID技术日趋成熟的发展和应用[1]，对于改善民航的物流管理有着积极的意义。在航空食品物流系统中，相关工作人员需操作简洁，反应快速，可随时通过无线网络上传数据的手持读卡器，从而提高机场工作人员的工作效率。因此，文中基于RFID技术提出了以微软SQL Server 2008为后台数据库的航空食品物流综合管理平台，为航空食品物流的智能化、信息化、无纸化提供成功解决方案。

1 系统设计

本系统硬件部分采用基于S3C6410的高主频的射频识别读卡器，它支持linux操作系统，支持多线程操作，操作人员可在多个读卡界面之间切换并且能随时随地通过GPRS上传数据到数据库，不但大大降低机场工作人员的工作量，而且提高了航空物流的速度与安全性[2]。

系统的软件平台采用SQL SERVER 2008作为数据库管理平台，选用当前流行的数据库前端开发工具PowerBuilder11.5作为开发平台。RFID中存储的数据通过硬件系统中的串口驱动模块传递给软件系统进行处理[3]。同时，用户可以通过访问和登陆门户网站来查询自己的工作情况和平台使用情况。

基于RFID电子铅封的航空食品物流信息管理平台各机场的网络拓扑结构如图1所示。

机场内的客户端计算机接入机场内部网络，不与外部网络直接相连；仓库的发货、收货、货物的交接等拟采用双绞线等连接并形成机场内部局域网，系统所产生的商品信息、货物信息、交接信息等通过二级交换机和机场物流中心机房的中心交换机，同机场物流数据库服务器进行数据存储和交互，并把相应的数据备份到数据库服务器备机。同时机场物流中心数据库服务器与其他机场的数据库服务器进行远程的数据复制和同步，以保证远程数据共享[1-2]。

2 系统硬件平台设计

本系统的硬件平台主要由S3C6410微处理器、TFT-LCD显示屏、射频芯片、GPRS传输模块等部分组成，系统硬件结构框图如图2所示。

系统硬件部分采用了S3C6410微处理器，显示屏采用3.5寸24位的真彩触摸TFT-LCD，读卡器的分辨率为480×272，存储外设为 24C64、Nand flash和 SD卡。LINUX的Uboot、内核、开机图片和文件系统都烧写到nand flash中，24C64用于保存触摸屏校正参数和从电子标签中读取的数据。系统启动时S3C6410自动从24C64中读取校正参数，避免每次开机需校正屏幕。SD卡用于储存从电子铅封中读取的数据，S3C6410通过串口驱动GPRS模块（SIM300）与数据库进行通信[4]。

图1 机场网络拓扑结构Fig.1 Airport network topology structure

图2 系统硬件结构框图Fig.2 Structure diagram of the hardware system

3 系统软件平台设计

本系统的数据库用当前流行的数据库前端开发工具PowerBuilder 11.5作为开发平台，选用微软SQL SERVER 2008作为数据库管理系统。软件平台结合航空物流业务的数据特征，从仓储、收发货物、地勤运输、航班运输、签封追踪等诸多环节进行分析和整合，包括了综合管理子系统、地勤管理子系统、仓库管理子系统、物流管理子系统、人事管理子系统等功能模块，采用模块化的设计，提供快捷的查询及统计分析以及通过接口与外部系统进行数据交换等强大的功能[5]。软件平台总体设计结构如图3所示。

图3 软件部分系统构架图Fig.3 Schematic diagram of the software system

3.1 综合管理子系统及其数据流程

综合管理子系统归属于本平台系统框架及后台管理部分，主要功能包括：系统用户及授权管理、航班信息管理、机场信息管理、地勤公司管理、仓库信息管理等。其数据流程如图4所示。

3.2 地勤管理子系统

图4 综合管理子系统数据流程Fig.4 Data flow of comprehensive management subsystem

地勤管理子系统主要提供地勤公司工作人员的工作情况查询，根据查询条件查询各个员工的工作情况，方便地勤公司统计员工的工作情况和出现异常情况的按操作人问责机制。此功能模块的数据来源于交接节点的操作人相关记录。

3.3 仓库管理子系统及其数据流程

仓库管理子系统是本平台物流业务的重要模块，主要功能：商品基本信息管理、供货商信息管理、装载与封装管理、发货管理、收货管理、卸载与拆封管理等。图5为其数据流程。

图5 仓库管理子系统数据流程Fig.5 Data flow of storage management subsystem

3.4 物流管理子系统及其数据流程

这里的物流管理指的是箱体从封装到拆封的整个物流过程管理，主要功能有：交货管理、收货管理、铅封状态查询、问题件处理等。数据流程如图6所示。

图6 物流管理子系统数据流程Fig.6 Data flow of logistics management subsystem

3.5 人事管理子系统

人事管理子系统的任务是管理本平台所有涉及人和参加人的基本信息，以保证本平台的数据完整性并方便异常情况发生时进行调查和问责。

4 软件系统部分界面演示

4.1 航班信息管理模块

航班信息管理模块属于本平台的综合管理子系统，为电子铅封的物流过程提供运载航班相关信息的数据支持，用户界面如图7所示。

4.2 铅封清单管理模块描述

铅封清单管理模块属于物流管理子系统，该模块提供铅封清单查询接口，航空公司相关管理人员可以根据职权范围查阅指定条件的签封及其载货清单情况，用户界面如图8所示。

4.3 仓库封装模块描述

仓库封装模块属于仓库管理子系统，是本系统核心业务的开始，也是本系统所关心的RFID电子铅封的生成节点，用户界面如图9所示。模块后台处理流程如下：

图7 航空食品物流平台航班信息管理用户界面Fig.7 User interface of the flight information management

图8 航空食品物流平台铅封清单管理用户界面Fig.8 User interface of seal list management

1）当新建铅封时，首先自动清空本窗口的数据项；然后根据日期、本地信息、已有的铅封序号等查询数据库，进行自增一操作，自动生成新的签封编号，并存入电子铅封主表中；

2）查询数据库，自动载入本地信息和封装人信息等；

3）读入预装载的商品货号，为了防止突发状况的发生，本平台此处提供两种读入方式：通过RFID读写器读入和通过手工输入；

4）根据读入的商品货号，查询商品基本信息表以读取商品信息。同时查询本签封对应的载货清单表，若没有相同产品，则创建新纪录，并计入商品数量；若已有相同产品，则不创建新纪录，而在已有的商品数量部分做累加运算；

5）待一个箱体装完后，RFID铅封便进入锁定状态，此时在客户端执行“确认封装”操作，通过RFID读写器，将该铅封相关信息写入RFID标签的存储空间内，并在物流信息表中创建本铅封的首个物流节点，即“仓库封装”原始节点，此后该签封将进入物流环节。

5 关键代码举例

用户界面（User Interface，简称UI）又称人机界面，它是指用户和某些系统进行交互方法的集合。本平台门户网站操作按钮的UI自动构建是一个有特色的创新点[6]，下面给出这部分的关键代码：

图9 航空食品物流平台仓库封装管理用户界面Fig.9 User interface of warehouse package management

6 结束语

通过本平台的建设，刷新了航空食品物流的管理和操作理念[7]，将RFID技术率先应用到我国航空食品物流业，实现了航空食品物流的自动化、无纸化、高效化和可靠化，提升了航空物流管理水平，以信息化的手段为航空物流工作有组织、有次序、高效率的进行提供技术保证。不但为航空公司的食品物流信息化提供管理软件成功解决方案，也在基于RFID的客户端软件开发方面积累了相应的设计和开发经验，阐述设计理念在相关工作的研发方面具有先进的借鉴意义。

[1]尤艳丽.RFID技术在航空物流管理中的应用[J].商场现代化，2007，7:141－142.YOU Yan-li.RFID technology in aviation logistics management application[J].Market Modernization，2007，7:141－142.

[2]李凌.民航机场安检信息管理系统开发与实施 [D].成都：西南交通大学，2009.

[3]王刚.RFID在物流中的应用[J].管理现代化，2006，4:4－6.WANG Gang.The application of RFID in logistics[J].Modernization of Management，2006，4:4－6.

[4]王引卫.RS－232串口无线通信与旋转刺激台控制系统设计[D].西安：西北工业大学，2005.

[5]Solid Quality.SQL Server 2005实现与维护[M].施平安译.北京：清华大学出版社，2007.

[6]孟祥双.PowerBuilder程序设计教程[M].北京：中国电力出版社，2004.

[7]栾笑天.航空物流产业发展研究[J].铁路采购与物流，2011（7）:50－51.LUAN Xiao-tian.Aviation logistics industry development research[J].Railway Purchase and Logistics，2011（7）:50－51.