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當今世界十強物流企業(yè)中有5家美國企業(yè)，這5家企業(yè)的收益之和占十強企業(yè)收益的2/3，在這些公司中以運輸為主業(yè)的公司居多。而美國國家貨物保安協(xié)會(huì )（NC-SC）最近完成一項調查，指出美國每年在供應鏈管理上，被偷去總值150億美元的貨物，金額占全球失竊貨物總額的1/3，成為失竊貨物最嚴重的地區。面對如此嚴重的貨物被盜現象，美國大部分保險公司近期提供給物流公司有關(guān)在貨倉、貨車(chē)、堆場(chǎng)貨物的失竊保費迅速增加，并實(shí)施“墊底費”措施，如失竊貨物總值在十萬(wàn)美元以下，須由物流公司全數承擔，一般偷竊案件損失均在這數額以下。美國航空及物流專(zhuān)家Garfinkle認為，大部分小批量失竊案件是熟人或公司內部人士所為。不少物流公司的保安系統效率不足和松散，特別是在貨物運送途中，成為公司職員最容易偷走貨物的環(huán)節。 由此可見(jiàn)，貨物防盜問(wèn)題已經(jīng)成為物流公司在物流運輸中急需解決的問(wèn)題。本文在概述RFID技術(shù)和3G技術(shù)的同時(shí)，研究了這兩項技術(shù)在貨物在途運輸中的綜合應用，可以有效地解決貨物在運輸過(guò)程中的防盜問(wèn)題。 1 RFID概述 1.1 RFID的概念及其工作原理 無(wú)線(xiàn)射頻識別（RadioFrequencyIdentification，RFID）是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù)，通過(guò)射頻信號自動(dòng)識別目標對象并獲取相關(guān)數據。通常，RFID系統由電子標簽、讀寫(xiě)器和數據管理系統這三個(gè)主要部分組成：電子標簽由天線(xiàn)和RFID芯片組成，每個(gè)芯片都含有唯一的識別碼，用來(lái)表示電子標簽所附著(zhù)的物體；讀寫(xiě)器用來(lái)讀寫(xiě)電子標簽中的信息，讀寫(xiě)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò )和其他計算機或系統通訊，從而完成對電子標簽的信息獲取、解釋以及數據管理；數據管理系統主要完成數據信息的存儲及管理，數據管理系統可以由簡(jiǎn)單的小型數據庫擔當，也可以是集成了RFID管理模塊的大型ERP數據庫管理軟件。其工作原理：標簽進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收讀寫(xiě)器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（PassiveTag，無(wú)源標簽或被動(dòng)標簽），或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率信號（ActiveTag，有源標簽或主動(dòng)標簽），讀寫(xiě)器讀取信息并解碼后，送至數據管理系統進(jìn)行有關(guān)信息處理。 1.2 RFID的特性 （1）數據的讀寫(xiě)（ReadWrite）能力：不需接觸，直接讀取信息至數據庫內，且可一次處理多個(gè)標簽，并可以將物流處理的狀態(tài)寫(xiě)入標簽，供下一階段物流處理的讀取判斷之用。 （2）耐環(huán)境性：紙張一受到臟污就會(huì )看不到，但RFID對水、油和藥品等物質(zhì)卻有強力的抗污性。RFID在黑暗或臟污的環(huán)境之中，也可以讀取數據。 （3）可重復使用：由于RFID為電子數據，可以反復被覆寫(xiě)，因此可以回收標簽重復使用。 （4）穿透性：RFID若被紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)包覆的話(huà)，也可以進(jìn)行穿透性通訊。不過(guò)如果是鐵質(zhì)金屬的話(huà)，就無(wú)法進(jìn)行通訊。 （5）數據的記憶容量大：數據容量會(huì )隨著(zhù)記憶規格的發(fā)展而擴大，未來(lái)物品所需攜帶的資料量愈來(lái)愈大，對卷標所能擴充容量的需求也增加，對此RFID不會(huì )受到限制。 2 3G技術(shù)的概念 2.1 GIS地理信息系統 GIS是為了獲取、儲存、顯示、查詢(xún)定位數據而建立的計算機數據庫管理系統，將所需要的信息和資料直觀(guān)、形象地在電子地圖上以圖形或表格的形式顯示出來(lái)，為GPS衛星定位提供良好的地圖環(huán)境，能將空間信息與屬性信息的處理完美結合起來(lái)，以直觀(guān)的方式顯示車(chē)輛的位置和狀態(tài)等信息。 2.2 GPS全球衛星定位系統 全球衛星定位系統（Globa1PositioningSystem，GPS），是利用分布在約2萬(wàn)公里高空的多顆衛星對地面目標的狀況進(jìn)行精確測定以進(jìn)行定位、導航的系統，它主要用于船舶和飛機導航、對地面目標的精確定時(shí)和精密定位、地面及空中交通管制、空間與地面災害監測等。21世紀以來(lái)，全球衛星定位系統在物流領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應用。 2.3 GSM通訊網(wǎng)絡(luò )系統 GSM全球數字移動(dòng)系統是目前國內覆蓋最廣、可靠性最高、容量最大、保密性最強的數字移動(dòng)蜂窩通訊系統。以GSM為代表的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，包括GSM、GPRS、CDMA、CDPD、集群、電臺等多種無(wú)線(xiàn)通信方式。GSM通訊網(wǎng)絡(luò )作為物流配送系統的無(wú)線(xiàn)數據傳輸平臺確保了報警信號和數據傳輸通道的可靠性。車(chē)輛終端上的GPS接收機獲取車(chē)輛的實(shí)際位置、速度、運行方向等信息經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò )傳送到運輸調度中心，中心可以對車(chē)輛進(jìn)行管理、調度和控制。 2.4 “3G技術(shù)” “3G技術(shù)”并非簡(jiǎn)單地指GIS、GPS、GSM三項單獨的技術(shù)，而是以GIS技術(shù)、定位技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)為代表的三項技術(shù)的統稱(chēng)和它們之間相互集成所產(chǎn)生的新技術(shù)。3G技術(shù)集成的核心在于：GIS可以作為基礎的信息系統平臺，具有可視化、地理分析和空間分析、數據庫統一管理等的優(yōu)勢；GPS定位技術(shù)和導航技術(shù)根據具體的應用需要，可以實(shí)時(shí)獲取不同精度的目標位置信息；GSM通信技術(shù)可以實(shí)現大范圍內數據傳輸，對于信息系統指揮、調度、監控、管理等具有重大的意義。這三項技術(shù)的集成，可以有效地實(shí)現對運輸車(chē)輛實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的追蹤與監控。 3 RFID與3G技術(shù)在貨物在途運輸防盜中的綜合應用 3.1 基本應用原理 在車(chē)輛和貨物上貼上RFID標簽，并且每輛貨車(chē)配備GPS接收機和GSM信息終端，發(fā)貨時(shí)，將車(chē)輛、貨物的基本信息通過(guò)RFID讀寫(xiě)器存入運輸調度中心信息數據庫中，同時(shí)將司機的身份信息存入運輸調度中心信息數據庫中。由于中華人民共和國第二代居民身份證應用了無(wú)線(xiàn)射頻技術(shù)，第二代身份證增加了一枚指甲蓋大小的非接觸式IC芯片，將持證人的照片圖像和身份項目?jì)热莸刃畔底只蠹用艽嫒胄酒�，這些信息可以經(jīng)過(guò)終端讀卡器判讀，所以，可以通過(guò)終端讀卡器直接將司機的身份信息存入運輸調度中心信息數據庫中，非常方便有效。與此同時(shí)，RFID閱讀器全部部署在運輸貨物的車(chē)輛上，在運輸途中，閱讀器每隔一段固定的時(shí)間以一定的頻率自動(dòng)無(wú)線(xiàn)掃描車(chē)輛和貨物的電子標簽，并將掃描的信息存入車(chē)載GSM信息終端，同時(shí)，將通過(guò)GPS技術(shù)獲得的車(chē)輛位置信息也存入車(chē)載GSM信息終端，司機也要將其身份證信息通過(guò)車(chē)載讀卡器存入車(chē)載GSM信息終端，再通過(guò)GSM通訊系統傳將所有采集的信息傳回運輸調度中心，送入中心信息數據庫中。以GIS作為基礎的信息系統平臺，統一管理中心信息數據庫。將收集到的信息與數據庫中存在的發(fā)貨時(shí)的原始信息進(jìn)行比較，包括司機的信息和車(chē)輛的信息是否匹配，車(chē)輛和貨物的信息是否匹配，一旦三者間有任何不匹配，說(shuō)明該車(chē)貨物出現了問(wèn)題，必須采取緊急應對措施。如果信息完全匹配，則將新的車(chē)輛位置信息存入中心數據庫中，以做貨物追蹤之用，通過(guò)不斷的掃描修正，運輸調度中心可以掌握貨物和運輸車(chē)輛的實(shí)時(shí)信息。 3.2 軟硬件配置和系統要求 貨物防盜系統可以采用J2EE體系結構，數據庫采用SQL2005，WEB服務(wù)器采用Appche和Tomcat構建，WEB應用服務(wù)器采用Jboss構建。系統內部和外部通訊接口采用XML信息交換標準，供應鏈上所有企業(yè)都配備XML通訊適配器（軟件），各個(gè)企業(yè)通過(guò)XML適配器和貨物防盜系統實(shí)現信息交換和傳輸。在系統跟蹤的車(chē)輛和貨物上嵌入飛利浦UCODEEPCGen2電子標簽，該標簽已通過(guò)EPCGlobalGen2標準認證。這種芯片使用了一種防沖突（anti-collision）算法使得該系統可以在現行美國規范下每秒讀取多達1600個(gè)標簽，而在歐洲規范下每秒也可達600個(gè)標簽。EPCGen2的標準也允許可程序化的讀寫(xiě)字段，更快的標簽讀寫(xiě)率和在高密度讀取器環(huán)境下的操作。閱讀器以一定的頻率自動(dòng)無(wú)線(xiàn)掃描附近區域的電子標簽，將掃描的信息通過(guò)GPRS模塊以短消息形式發(fā)送到運輸調度中心服務(wù)器通訊網(wǎng)關(guān)的GPRS模塊，然后再由通訊網(wǎng)關(guān)提交中心服務(wù)器相關(guān)模塊處。從而實(shí)現對跟蹤車(chē)輛、貨物的實(shí)時(shí)信息采集和跟蹤。GPRS特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數據傳輸，同時(shí)適用于大規模數據的傳輸，可高速傳輸數字、文字、圖像等數據。因此將GPRS模塊和RFID閱讀器合為一體，運輸車(chē)輛的車(chē)載閱讀器全部配備GPRS模塊，將閱讀器從嵌入產(chǎn)品的RFID電子標簽實(shí)時(shí)采集的信息傳輸到GPRS模塊，再由GPRS模塊將信息發(fā)送到系統主機GPRS模塊，再傳輸到系統應用服務(wù)器，最后存儲到數據庫，供供應鏈上不同企業(yè)查詢(xún)和信息發(fā)布。 4 結論 射頻和3G技術(shù)在物流運輸過(guò)程中的應用可以有效地解決貨物丟失的問(wèn)題。但是其應用成本較高，一般的企業(yè)難以承擔，有待于技術(shù)水平的進(jìn)一步提高，大規模的應用，降低成本。全球零售巨頭沃爾瑪早在2005年1月1日起，就要求全球前100名供應商在大包裝產(chǎn)品上全部采用RFID技術(shù)。筆者相信，射頻和3G技術(shù)的應用，將會(huì )是全球物流業(yè)的大趨勢，并對物流業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。 |
