基于RFID技术的救生衣管理系统设计与实现

邱素满

摘要：通过调研分析射频识别技术（ RFID）的优势与应用效益，结合东方航空技术有限公司救生衣管理的现实需要，分析实现救生衣精细化管理目标的可行方法，给出了基于RFIF技术的救生衣管理系统设计方案与实现方式，并对系统的应用前景和需要进一步解决的问题提出了设想。

關键词：救生衣管理；RFID技术；民用航空

0 引言

根据中国民用航空局航空器使用困难报告系统显示，截止2017年7月底依据CCAR 121部运行的航空公司在用航空器数量为3 100架[1]。随着国内机队规模持续增长，机务维修工作量也在逐年增加。在机务维修工作中部分工作繁琐，具有重复性。以波音777飞机航线氧气发生系统状况检查为例，需1人逐个拆卸氧气发生器，并逐一核对大量信息，耗时13个小时完成[2]。同样，以东航A330飞机航线救生衣状况检查为例，一次巡检需4～6人，人工逐一核对救生衣的相关信息并手工记录，需耗时2～3小时完成，为了避免救生衣超期使用，通常需要提前很长时间对救生衣进行更换，浪费了大量使用价值。

RFID是射频识别技术的简称，又称无线射频识别，是一种对象识别技术，目前已经在各个国家广泛应用于航空领域。2005年美国联邦航空局（FAA）颁布了有关被动式RFID装置的政策，该政策开启了RFID技术应用于飞机部件的大门[4]。2008年，波音公司与日本航空公司、美国航空公司、新加坡航空公司合作，就RFID的应用完成了多项案例研究。空客A350中使用大容量内存RFID标签，实现了时寿件可控和快速管理。空客公司将RFID技术应用在A380中，实现了对乘客座椅、救生衣及刹车系统的监控维护[5]。

国际航空运输协会（IATA）在2009年发布了SPEC2000 2009标准，在第九章——自动识别及数据获取指南中，给出了航空领域应用RFID标识的相关行业标准[6]。空客及波音两家公司均已表示支持，并将在所生产的整机中安装RFID标签。

在国内，中国东方航空公司和中国南方航空公司等运营人在航材管理、库房管理等方面均开展了RFID技术系统性的应用工作。中国民航科学技术研究院也在积极解读国外相关规章标准的基础上，开展RFID技术的应用研究与试验，为局方出台相关管理规章积累了经验与支撑数据[7]。

本文基于东方航空技术有限公司多年管理经验，在对RFID技术进行深入分析的基础上，提出了利用RFID对象识别技术实现救生衣管理的方法与思路，给出了软件系统的设计方案，并对该系统的应用前景和需要解决的问题进行了进一步分析。

1 救生衣管理系统的设计

1.1 系统设计目标

救生衣管理系统的设计目标是在不额外增加人员工作负荷、不改变业务工作流程的前提下，准确监控每件救生衣状态，实现对救生衣的精确化管理，并为一线维修人员和库存管理人员提供辅助工具，降低工作压力、减少人为差错、提升救生衣管理能力。

1.2 系统设计原则

1）标准合规原则

在系统的设计和实现上，严格按照相关标准与规章开展系统研制，确保成果能够满足局方监管要求。

2）易扩展原则

在系统的设计和实现上，充分考虑未来业务和技术发展的需要，具有功能扩展的灵活性和跨平台的可移植性，能快速、平稳地实现应用规模的扩展、物理迁移及技术升级。系统足够开放，能够与现已经在使用的企业资源管理系统等进行对接。

3）易于运维原则

应满足用户的使用习惯，界面简洁直观、风格统一、功能界面清晰，在确保安全的前提下操作简单、方便，并应提供监控、管理、分析平台，方便管理人员日常的监控工作。

4）安全保密性原则

系统应遵循安全性原则，充分考虑民航业的行业特点与要求，系统将设计严格的权限管理制度，并对硬件本身和软件系统核心模块进行算法加密。

1.3 系统功能设计

基于RFID技术的救生衣管理系统功能框架如图1所示。

1）基础数据管理功能：实现飞机构型数据、救生衣预置数据等基础数据的管理。

2）人员信息管理：实现对救生衣管理过程中相关的人员资质管理及权限控制。

3）救生衣库存管理：实现救生衣仓库库存的管理，包括出库、入库、上架等。

4）救生衣维修管理：实现救生衣维修过程的状态数据采集与工作支持。

5）救生衣状态管理：实现对救生衣状态信息的管理与统计分析。

6）电子记录管理：实现救生衣使用过程中相关电子记录的生成、管理与签名，满足局方对电子记录的管理要求。

2 救生衣管理系统的实现

2.1 现场部署方案

基于RFID技术的救生衣管理系统的现场部署如图2所示，其中需要部署6类软硬件，如表1所示。

2.2 软件架构

基于RFID技术的救生衣管理系统的软件架构分为三层。

1）数据层：提供各类数据服务。采用数据库系统来提供数据库服务，采用物理文件存储来提供文件服务。

2）服务层：实现各种业务的逻辑处理。

3）应用层：实现各种操作。

在WEB容器层中，各个模块之间通过业务总线进行沟通，从而在最大程度上分离了各个模块，降低了模块之间的依赖性，实现模块动态装载和扩展。业务逻辑总线是由东航技术公司自主设计研发的一套架构，如图3所示。

2.3 系统实现

东航技术公司基于RFID技术的救生衣管理系统正处于开发与试验验证阶段，实现效果将如图4所示。

3 总结

通过RFID技术在救生衣管理中的应用可以看出，基于RFID技术的救生衣管理系统能够在不增加人员工作负荷的前提下替代现有条形码管理手段，可以实现救生衣管理从批量到单件的管理转变，实现对救生衣的精确化管理，为一线维修人员和库存管理人员提供辅助工具，降低了工作压力，减少了人为差错，提升了对救生衣的管理能力。

基于RFID技术的救生衣管理是先进信息技术在机务维修管理中的试点与尝试，未来RFID技术还能够向其他时控件管理、航材管理、工具管理、设施管理、场面管理等方向延伸与拓展，从而成为民航机务维修物联网典型信息的采集基础。

当然，RFID技术在民航机务维修中大规模的推广应用，还需要解决以下几个问题：

1）政策法规方面，在航空器客舱设备及其他零部件上安装或粘贴电子标签，需要适航审定部门的认可；同时，RFID技术是否能够真正取代目视检查、手工清点等工作，需要得到持续适航部门的认可。应尽快出台相关的政策，为航空器运行单位开展新技术应用提供指导。

2）在行业标准方面，电子标签的主要应用场景集中在航材管理。在国内民航航材共享的大趋势下，相关使用单位应建立统一的RFID标签标准和信息接口规范，避免各使用单位间电子标签互不兼容的情况发生，确保航材在行业中流通的便捷，并为民航当局开展航材管理提供支持。

3）在试验验证和初始适航方面，电子标签对飞机的电子设备等是否会产生干扰、机载电子设备是否会引起电子标签的误触发、电子标签是否会对飞行安全产生影响等，还需要进行大量专业的试验验证；同时，持续适航部门对电子标签的认可也需要开展一系列使用试验，通过验证数据支撑机务维修管理向智能化转型。

参考文献

[1]民航局飞行标准司，中国民航科学技术研究院.适航维修信息[Z].2017-8.

[2]特里比尔科尔，孙立译.RFID技术在航空业的应用现状[J].航空维修与工程，2008，（5）：20-22.

[3]吴晓峰，陈大才译.射频识别技術[M].北京：电子工业出版社，2005：2-20.

[4]继植.RFID技术在民用航空工业的应用[J].航空维修与工程.2005，（5）：52-53.

[5] Malykhina E.RFID tags fly withairplane parts[J]. Information week， 2004.

[6] Air Transport Association.ATA Spec 2000 e-Business Standards（Revision 2009.1）[S]. 2009.

[7]中国民航科学技术研究院.机务维修物联网发展规划报告[R].2007.