引言

物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things，IoT)成為繼計算機、互聯(lián) 網(wǎng)和移動通信后的第四次信息化革命，是實現(xiàn)物物聯(lián)系的一門 高新技術。物聯(lián)網(wǎng)技術主要包括感知技術、RFID技術、網(wǎng)絡 和通信技術、信息處理技術四個方面，隨著這些技術的高速 發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術逐步走向成熟，并且應用領域也在快速增加。 物聯(lián)網(wǎng)將是下一個推動世界高速發(fā)展的“重要生產力”，是繼 通信網(wǎng)之后的另一個萬億級市場?，F(xiàn)在提起物聯(lián)網(wǎng)應用，很 多都集中于智能家居或環(huán)境監(jiān)測，將它應用在航空物流管理， 做基于物聯(lián)網(wǎng)的貨運物品全流程狀態(tài)的定位和跟蹤尚屬首次。

近年來，我國航空物流發(fā)展迅速，各種配套設施不斷優(yōu) 化完善，但在信息化建設方面還存在較多問題，主要表現(xiàn)如下:

缺少行業(yè)級、一站式的航空物流信息平臺。雖然目 前幾乎所有的大中型航空物流企業(yè)都弓I進或自行開發(fā)了物流信 息管理系統(tǒng)，但都還處于相對獨立的狀態(tài)，彼此間缺少互聯(lián) 互通，無法實現(xiàn)貨物全流程信息交互與資源共享，信息孤島 現(xiàn)象嚴重，很難實現(xiàn)對貨物全流程狀態(tài)的定位、跟蹤、監(jiān)控、 管理。

先進的信息技術和業(yè)務模式未得到廣泛應用。與世 界發(fā)達國家相比，國內航空物流在管理手段和管理方法以及 信息化基礎方面上還有很大差距，遠不能適應航空物流的快 速增長。

國內航空物流相關企業(yè)現(xiàn)有的系統(tǒng)大都是傳統(tǒng)的、單點 的信息系統(tǒng)，缺少新技術的支持，在相當大的程度上制約著 企業(yè)運營效率的提高和服務質量的改善，而且很多業(yè)務環(huán)節(jié)依 賴人工操作和管理，效率低，質量差，安全隱患多，缺乏人工智能/專家系統(tǒng)、通信、條碼和掃描等先進信息技術的應用， 使企業(yè)無法全面、準確的把握各方物流信息，無法實現(xiàn)內、外 部物流一體化以尋求物流系統(tǒng)的最優(yōu)化和合理化，這些方面 都遠遠落后于國際水平。建設航空貨運信息系統(tǒng)，提升我們 物流企業(yè)的服務范圍和能力已經是刻不容緩的任務。因此, 設計和實現(xiàn)一個智能化、信息化的航空物流管理系統(tǒng)是非常 新穎和必要的。提出RFID技術應用在物流管理中, 提出物聯(lián)網(wǎng)技術應用在物流企業(yè)智能倉儲管理，提出RFID和GPS技術應用在物流管理。本文提出結合 ZigBee、RFID、數(shù)據(jù)庫等物聯(lián)網(wǎng)核心技術應用在航空物流管 理系統(tǒng)中，并采用網(wǎng)站技術完成航空物流管理系統(tǒng)。隨著國 家對物聯(lián)網(wǎng)的重視和物聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，該系統(tǒng)有良好的應 用前景，并可以很大程度上節(jié)省航空物流管理成本和提高工作 效率，更能提高我國航空物流管理信息化進程。

1系統(tǒng)原理

通過給貨箱或旅客行李貼上RFID標簽，在機場柜臺、 行李傳送帶、安檢處、貨倉處等地方分別安裝RFID讀寫器, 利用RFID讀寫器獲取RFID標簽信息，利用ZigBee無線 通訊的自定義傳輸協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，完成了對航空貨物的查詢與 管理，了解貨物的狀態(tài)、位置及配送地方，并實時、準確的 定位跟蹤。并且進入貨倉后，針對某些特別重要的物品可以綁 定ZigBee終端，直接通過將ZigBee終端傳輸協(xié)議自定義為 唯一的編碼方式，直接通過ZigBee終端設備將物品的信息傳 遞給服務器，實現(xiàn)多方式對貨物的定位跟蹤，更加實時與精確。 服務器、數(shù)據(jù)庫和航空物流管理系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互通過局域 網(wǎng)進行，采用UDP網(wǎng)絡編程進行數(shù)據(jù)傳輸。

2系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

航空物流管理系統(tǒng)的設計由硬件設計、軟件設計和網(wǎng)站

設計三部分組成，采用模塊化化設計思想，完成整體方案設計。

 2.1京更件設計與實現(xiàn)

隨著RFID傳感器技術的普及率的提高，RFID標簽廉 價并可重復使用。數(shù)據(jù)傳輸方便，并且可以基于用戶的要求處 理自定義加密算法。本系統(tǒng)RFID-ZigBee主從節(jié)點模塊包 括RFID標簽、RFID讀寫器和ZlgBee無線網(wǎng)絡。其中RFID 讀寫器射頻模塊采用的TI公司生產的TRF7970A,并將 900M天線連接到讀寫器天線端口，微處理器采用的是超低功 耗MSP430F2370,微處理器通過SPI總線接口方式連接射頻 模塊，并通過RS232連接到ZigBee終端模塊。ZigBee無線 網(wǎng)絡模塊微處理器采用的是TI公司生產的CC2530,它符合 2.4GHz IEEE 802.15.4標準的第二代片上系統(tǒng)，提供一流的選 擇性、共存性、出色的鏈路預算、高達125。C的工作溫度和 低壓工作性能，ZigBee采用自組織網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸通信， CC2530的接口電路如圖1所示。

圖1 CC2530接口電路圖

2.2軟件設計與實現(xiàn)

RFID協(xié)議設計是在IAR嵌入式工作平臺Kickstart環(huán) 境下完成的，Kickstart是一種集成開發(fā)環(huán)境(IDE),用于為 MSP430微控制器構建和調試嵌入式應用。調試器完全集成, 用于源和反匯編級調試，支持復雜代碼和數(shù)據(jù)斷點。RFID 讀寫器功能是在Visual Studio 2008集成開發(fā)環(huán)境下，采用 MFC (Microsoft Foundation Classes，微軟基礎類庫)提供的 基于對話框的應用程序框架進行程序開發(fā)。RFID讀寫器根據(jù) ISO15693標準規(guī)范協(xié)議和指令實現(xiàn)尋卡、讀寫、鎖定、復位 等功能，RFID讀寫器與PC通過RS232連接，操作界面如圖 2所示。

圖2 RFID讀寫器操作界面

ZigBee無線射頻模塊數(shù)據(jù)通信軟件設計用IAR Embedded Workbench工具開發(fā)的，IAR軟件是一套用于對匯 編、C語言或是C++語言程序編寫能進行編譯、調試并完成 下載的嵌入式開發(fā)軟件。協(xié)調器的組網(wǎng)，終端設備和路由設 備發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡以及加入網(wǎng)絡。協(xié)調器：給予ZDO層網(wǎng)絡形成反 饋信息，發(fā)送網(wǎng)絡啟動事件到ZDApp層，接著轉到ZDApp_ event_loop()函數(shù)，啟動網(wǎng)絡事件；終端器和路由器：當發(fā) 現(xiàn)有網(wǎng)絡存在時，網(wǎng)絡層將給予ZDO層發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡反饋信息。 然后由網(wǎng)絡層發(fā)起加入網(wǎng)絡請求，如加入網(wǎng)絡成功，貝憫絡層 將給予ZDO層加入網(wǎng)絡反饋。

數(shù)據(jù)庫可在Microsoft SQL Sever 2005開發(fā)環(huán)境下，根據(jù) 設計需求完成建立，主要對象有客戶(Customer)，訂單(Order)， 代理人(Agent),機場(Airport)，航班(Flight)，其關系如圖 3所示。

2.3網(wǎng)站設計與實現(xiàn)

網(wǎng)站是在Visual Studio 2010集成開發(fā)環(huán)境下，采用 Visual C#中的ASP.NET Web應用程序進行開發(fā)設計，采用 ADO.NET的數(shù)據(jù)訪問技術來實現(xiàn)網(wǎng)站與數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的交互。

圖3數(shù)據(jù)庫對象關系

為保證系統(tǒng)軟件的靈活性，軟件核心與網(wǎng)頁應盡量分離。 航空物流管理系統(tǒng)主要使用者是物流客戶、代理人和機場， 網(wǎng)站主要功能有登陸、注冊、代理人管理和機場管理，(如圖 4所示)。網(wǎng)站首頁用于客戶查詢、用戶登陸及注冊，機場管 理員頁面可以查看所有通過自己機場的貨物信息，選擇是否 通過安檢，并對物品進行定位跟蹤管理，代理人管理員頁面 可以根據(jù)日期、客戶和訂單號查詢自己代理的貨物信息，并且 有添加客戶貨物信息的功能。

3系統(tǒng)測試

經過測試，系統(tǒng)能基本滿足設計要求。對錯誤信息的處 理方面，在網(wǎng)頁中用語言來提醒用戶該輸入何種信息，并在后 臺程序中規(guī)定信息的格式并在誤輸后彈岀提示信息直到輸入 正確，具有一定容錯能力。

4結語

本文提出了物聯(lián)網(wǎng)技術應用于航空物流管理系統(tǒng)，并通 過RFID讀寫器讀寫標簽信息，經過ZigBee無線網(wǎng)絡傳輸, 再通過RS232將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒掌鳎掌鳌?a href="/tags/數(shù)據(jù)庫" target="_blank">數(shù)據(jù)庫和航空 物流管理系統(tǒng)之間通過局域網(wǎng)進行數(shù)據(jù)交互，航空物流管理 網(wǎng)站通過網(wǎng)絡對夕卜發(fā)布的具體方法。同時提出對重要物品單獨 綁定ZigBee終端，實現(xiàn)更加精確的多方式定位追蹤，然后利 用網(wǎng)站技術進行顯示，從而實現(xiàn)對航空貨物進行可視化管理。

20211221_61c1ee655d7cd__物聯(lián)網(wǎng)技術在航空物流管理中的應用研究