基于RFID的航空物流信息平台系统设计

吴家宏，李永华

(1. 中国民航信息网络股份有限公司 北京 100010；2. 中国民航大学计算机科学与技术学院 天津 300300)

基于RFID的航空物流信息平台系统设计

吴家宏1，李永华2

(1. 中国民航信息网络股份有限公司 北京 100010；2. 中国民航大学计算机科学与技术学院 天津 300300)

航空物流具有快捷、高效的优势，已经成为支撑中国经济快速、持续增长的重要推动力。目前国内航空物流业的发展落后于经济发展需求，整个航空物流链条分割严重、各自为政，物流信息难以共享。设计了基于 RFID技术的航空物流平台管理系统，结合航空物流业务特点，给出了信息平台的软硬件架构设计方案，并探讨和分析了当前需要解决的主要问题。

RIFD 航空物流 信息系统

随着全球经济一体化进程的加快，资源在全球范围内的流动和配置大大加强，对现代物流的依赖与日俱增，也使现代物流由早期的陆地运输、水路运输发展到航空物流，而且对航空物流的需求已变得十分迫切。[1]航空物流具有快捷、高效的优势，已成为支撑中国经济快速、持续增长的重要推动力。但是，目前国内航空物流业的发展落后于经济发展需求，缺乏高效、先进的航空物流管理信息化体系技术与应用。因此，建立起一套安全、高效、便捷的航空物流信息共享平台，满足航空物流发展需要，是十分迫切和必要的。[2,3,7]

1 航空物流信息管理系统应用分析

当前，基于各大航空公司的航空物流，其发展规模和效率仍然处于初始阶段，相对于航空信息化在我国较为超前的应用与建设，航空物流信息管理系统的发展显得相对滞后。这虽然与航空运输发展主线的侧重有关，但就目前各航空物流公司及企业的发展来看，其发展缓慢存在着多方面的原因。[2]

①当前国内航空物流资源较为分散，无法形成系统的整合。一方面，物流运输的有关信息资源分散在各公司，信息发散，无法整合到统一的信息流中，致使整个航空物流链条分割严重、各自为政，物流信息难以共享；另一方面，航空物流运输环节涉及多企业协同，但是各自采用标准不一，造成标准数据难以统一，发展滞后；此外，在信息平台硬件方面，各企业网络与设备存在异构，各自信息共享不充分，难以发挥大数据挖掘的优势。②国内航空物流管理整体水平较低也是因素之一。就航空物流管理流程而言，从货物监管开始，就存在各环节管理水平低下的问题，信息反馈不及时，无法形成闭环控制，导致丢货问题严重，货物损失问题多。③航空物流管理信息技术应用水平低。货运信息数据的准确有效和实施监控不足，信息不能共享，导致工作效率低下，货物安全不可掌控，最终导致航空公司、货运代理损失巨大。

以上分析表明，为了使客户、代理人、航空公司及机场更加方便快捷地查看到货物的信息、位置以及货物的航班号、飞机的起飞到达时间等，需要建立一个航空物流信息共享平台。

当前，先进的RFID识别技术已经广泛应用于物流信息领域，不仅可以大幅提高物流管理与运作效率，还可降低资源占有成本。通过进一步和互联网、无线通信、传感网络等信息技术的融合，可以形成一个无所不在的物资管理信息网络平台，对经济建设起到重要的推动作用。本研究将基于RFID技术提出适合于航空物流领域的信息管理系统构建方案。[3-4]

2 基于RFID的航空物流信息共享平台设计

在物流应用领域，用于标签的RFID系统包括标签、读写器和软件 3部分。其中，标签通常用于货物上，作为可粘条码标签的一部分；读写器则通过天线接收标签发出的信号，对其解码，通过光缆或者无线网络将数据传送到计算机软件系统；软件系统通过记录和分析，进一步对数据进行加工和处理。

基于RFID的航空物流信息共享平台，其组成包括硬件和软件两部分，分别介绍如下：

2.1 基于RFID的平台硬件架构设计

图 1为基于 RFID的硬件架构关系示意图。其中，RFID标签作为硬件系统的关键基本要素，按照使用目标不同需要分别定义。[5]通常，RFID读写器按照使用方不同，可以划分为多个读取层级，如机场专用、代理专用、航空公司专用等，具体描述如下：①机场专用，设置于机场，是实现机场标准化、程序化和统一化信息的保证。结合机场的业务特点，可以设置多款机场专用读写器。②代理专用，代理是本系统的服务对象，可配置代理型、货车专用型和手持型3类，用于读写货物信息。③航空公司专用型，该类读写器隶属于物流平台会员的航空公司专用，主要集中在飞行器货舱内外区域使用。由于该类读写器安装于飞行器，其安装和使用将涉及较多飞行安全领域相关规范和标准，所以从设计到安装使用都要满足有关民航适航规范方面的要求，即构成航空公司专用型读写器。[6]

以上硬件架构说明，数据信息网络、读写器和RFID标签是主要构成。

图1 RFID读写器与平台的关系Fig.1 Relation of a RFID reader to the platform

2.2 航空物流系统软件架构设计

RFID标签信息经由硬件系统获得后，需要汇总到软件平台系统内，进行进一步整合和分析。通过和GIS、发布系统等信息协同，得到更为重要的决策信息数据。[7]

整体软件系统架构可设计为4层，按照功能不同分别为数据层(Oracle、DDBS)、服务层(SOAP、EJB 3)、业务层(SOA、BPM)以及表现层(Android、WindowsMobile、WebPage)。按照层次体系，所形成的系统软件体系结构如图2所示。

2.2.1 数据层

数据层用于部署数据库系统软件。数据库采用Oracle RAC技术，负责计算、处理大量并发的联机事务处理(OLTP)业务，存储数据并提供计算、统计、查询使用。

图2 航空物流平台软件体系架构Fig.2 Architecture of the aviation logistics platform software

2.2.2 服务层

该层建立在开放的国际工业标准基础上，具有良好的开放性、扩展性、灵活性，可为所有的上层业务提供标准、通用、强大的基础服务，可根据用户的需要对各种应用进行集成和扩展。

2.2.3 应用层

应用层包括物流管理、财务管理、跟踪监控、客户服务、决策支持、信息发布平台、电子商务平台等应用模块，这些应用使用服务层的各种基础服务，在公共服务的支撑下完成各自的业务功能，并有机地集成在一起，成为一个一体化的航空货物信息跟踪服务系统。

2.2.4 表现层

表现层软件运行于用户终端，用户可通过表现层软件进行业务处理等操作。系统可支持Web客户端、手机客户端和定制客户端3种访问方式。

以上航空物流信息软件平台系统和硬件系统结合，形成完整可行的航空物流信息平台系统，可实现当前航空物流领域对于物流信息交换、管理和集成分析决策的功能需求。

3 航空物流信息平台推广及应用障碍分析

由于航空运输具备显著的行业特点，因此其业务模式将不可避免受到来自航空运输管理方面的各种行规、标准以及法规的约束。也就是说，航空物流信息平台要实现在航空领域的成功应用，需要针对物流管理以及民航行业业务现状进行调整。结合当前民航相关运输业务现状分析如下：

3.1 平台设计需要民航相关业务部门的合作

航空物流信息平台涉及到多个企事业单位之间的合作，由于各单位在信息数据流的各个运转环节需要介入并决策，所以必须把所有涉及业务流程的企事业单位都纳入到公共信息平台。按照民航运输业务流程，所涉及的相关单位如图3所示。

图3 航空物流信息平台参与者业务关系Fig.3 Business relation among aviation logistics information platform participants

由图3可见，平台建设和信息入口权限与接入方式需要合作者协同商定，而且按照实际情况不同，需要系统具备开放性，可以依据需求调整。

3.2 RFID在民航货运上的应用标准需要统一

由于航空物流运输环节涉及多企业协同，如各企业目前所采用标准不一，将造成标准数据难以统一，缺乏行业规范。虽然目前国际航协和世界各大航空公司已经就此研究并形成了有关标准，国内部分企业如南航等公司也加入了该联盟，但是考虑到当前国家层面对安全和自主知识产权的要求，因此国际和国内标准的制定、协调与对接需要深入研究。

3.3 RFID标签成本的影响

当前，RFID标签制造成本随着技术水平的发展而日益降低，应用整体投入成本也大幅降低。但是，目前国内航空货运的现状是负效益运营，针对先进航空物流信息平台系统的建设需要额外投入，因此对于这些技术应用的软硬件投入意愿是否强烈以及远期效益期望如何，尚需进一步调研和分析。

［1］曹允春，沈丹阳. 航空物流产业化形成机理研究[J].商业研究，2010(1)：182-186.

［2］宋玉华. RFID技术在民航物流中的应用的研究[J]. 科技视界，2013(20)：54-56.

［3］尤艳丽. RFID技术在航空物流管理中的应用[J]. 商场现代化，2007(19)：141-143.

［4］孟晓明. 基于RFID的物流信息管理系统模型研究[J].微计算机信息，2006(17)：266-269.

［5］盛亚. 航空领域 RFID 应用介绍[J]. 射频世界，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］代锦. 我国航空物流存在的问题及对策分析[J]. 中国商贸，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

国家科技支撑计划项目(2012BAH21F02)，民航科技创新引导资金重大专项，中国民航科技基金(MHRD201206)。

2014-07-06