基于RF和因特網(wǎng)的機(jī)場集成行李處理系統(tǒng)

引言

　　在機(jī)場集成行李處理中，行李分揀、定位、跟蹤、監(jiān)控在整個(gè)機(jī)場集成行李管理鏈中起著至關(guān)重要的作用，如果不能保證正確的分揀和定位控制及跟蹤，將會(huì)直接導(dǎo)致管理費(fèi)用的增加，服務(wù)質(zhì)量難以得到保證，從而影響企業(yè)的競爭力。傳統(tǒng)行李分棟方式是旅客在登機(jī)前辦理行李托運(yùn)時(shí)，行李會(huì)被放到傳送帶上分別輸送到所搭乘的飛機(jī)中。這種模式就是利用行李上貼著的條形碼來進(jìn)行識(shí)別。但是，提升條形碼的識(shí)別精度很難，每個(gè)行李的提手位置都不一樣，條形碼也就不可能總是朝向一致，因此，需要在幾個(gè)方向設(shè)置多個(gè)條形碼讀取器，即便如此，也有不能正確識(shí)別的現(xiàn)象。例如，香港國際機(jī)場條形碼的識(shí)別準(zhǔn)確率為80%，也就是每五個(gè)中就有一個(gè)不能被正確識(shí)別，從而導(dǎo)致行李的誤發(fā)、延遲、遺失等發(fā)生率為20%左右，處理這些糾紛需要花費(fèi)大量費(fèi)用，給航空公司帶來很大的損失。如今，標(biāo)簽中嵌入RFID標(biāo)簽，特別是可以遠(yuǎn)距離讀取的Gen2標(biāo)簽將會(huì)大幅提升識(shí)別率，而且相對(duì)于條形碼來說，Gen2標(biāo)簽可以張貼在任意位置。香港國際機(jī)場使用RFID標(biāo)簽后，識(shí)別率升至97%。與以往的條形碼相比，識(shí)別失敗率從20%降到了3%。

　　在國內(nèi)外大型機(jī)場中，目前雖然應(yīng)用了RFID電子標(biāo)簽技術(shù)來對(duì)行李進(jìn)行分揀，但這些系統(tǒng)只針對(duì)行李分揀，沒有很好地把這些行李信息與強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)聯(lián)，沒有應(yīng)用到手機(jī)或無線PDA隨時(shí)隨地都可以定位和查詢行李信息，使這種行李分揀系統(tǒng)的使用受到了局限。本文通過研究基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)場集成行李處理方案，對(duì)原有的機(jī)場集成行李處理方案進(jìn)行了一定的改進(jìn)，并在實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)用，取得了良好的效果。

　　1 物聯(lián)網(wǎng)及其工作原理

　　1.1 物聯(lián)網(wǎng)的定義

　　物聯(lián)網(wǎng)（Internetofthings）的定義是：通過射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

　　1.2 物聯(lián)網(wǎng)在國內(nèi)外的應(yīng)用

　　目前，美國、歐盟、日本等國家都十分重視物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，并且已經(jīng)作了大量研究開發(fā)和應(yīng)用工作。例如美國把它當(dāng)成重振經(jīng)濟(jì)的法寶，非常重視物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)的核心是利用信息通信技術(shù)來改變美國未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式和結(jié)構(gòu)（金融、制造、消費(fèi)和服務(wù)等），改變政府、企業(yè)和人們的交互方式以提高效率、靈活性和響應(yīng)速度。把感應(yīng)器嵌入到全球每個(gè)角落，如電網(wǎng)、交通（鐵路、公路、市內(nèi)交通）等相關(guān)的物體上，并利用網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備收集的大量數(shù)據(jù)通過云計(jì)算、數(shù)據(jù)倉庫和人工智能技術(shù)作出分析給出解決方案，把人類智慧賦予萬物，賦予地球。他們提出“智慧地球、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算”就是要作為新一輪IT技術(shù)革命的領(lǐng)頭羊的證明。

　　我國在物聯(lián)網(wǎng)的啟動(dòng)和發(fā)展上與國際相比并不落后，我國中長期規(guī)劃《新一代寬帶移動(dòng)無線通信網(wǎng)》中有重點(diǎn)專項(xiàng)研究開發(fā)“傳感器及其網(wǎng)絡(luò)”，國內(nèi)不少城市和省份已大量采用傳感網(wǎng)解決電力、交通、公安、農(nóng)漁業(yè)中的“M2M”等信息通信技術(shù)的服務(wù)。在未來，物聯(lián)網(wǎng)不僅將滲透到智能交通、智能城市、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、智能家居等領(lǐng)域，還將極大地推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，被視為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。目前，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略的高度，各個(gè)城市都想抓住這個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

　　1.3 物聯(lián)網(wǎng)的工作流程

　　物聯(lián)網(wǎng)的基本工作流程由四部分組成，即信息采集系統(tǒng)（RFID系統(tǒng)）、PML（physicalmarkuplanguage，實(shí)體描述語言）信息服務(wù)器、產(chǎn)品命名服務(wù)器（objectnameservice，ONS）和應(yīng)用管理系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　它們的功能分別如下：

　　a）信息采集系統(tǒng)。

　　該系統(tǒng)包括RFID電子標(biāo)簽（tag）、閱讀器（reader）以及數(shù)據(jù)交換和管理系統(tǒng)軟件，主要完成產(chǎn)品的識(shí)別和產(chǎn)品的EPC（electronicproductcode）碼的采集和處理。

　　存儲(chǔ)有EPC碼的電子標(biāo)簽在經(jīng)過讀寫感應(yīng)區(qū)域時(shí)，產(chǎn)品的EPC碼會(huì)自動(dòng)被探測器捕獲，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化EPC信息采集；然后把所采集到的信息由連接探測器的服務(wù)器來處理，處理器安裝有信息采集處理軟件，該軟件對(duì)采集到的信息作進(jìn)一步的處理，如數(shù)據(jù)的解析、過濾、完整性檢查等，這些處理過的數(shù)據(jù)保存到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中，以供上層應(yīng)用管理軟件使用。

　　b）產(chǎn)品命名服務(wù)器（ONS）。

　　該服務(wù)器ONS主要實(shí)現(xiàn)的功能是在各個(gè)信息采集點(diǎn)與PML信息服務(wù)器之間建立關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)從物品電子標(biāo)簽EPC碼到產(chǎn)品PML描述信息之間的映射。

　　c）PML信息服務(wù)器。

　　該服務(wù)器中的數(shù)據(jù)定義規(guī)則由用戶創(chuàng)建并維護(hù)，用戶根據(jù)事先規(guī)定的規(guī)則對(duì)物品進(jìn)行編碼，并利用XML對(duì)物品信息進(jìn)行詳細(xì)描述。在物聯(lián)網(wǎng)中，PML服務(wù)器主要用于以通用的模式提供對(duì)物品原始信息的規(guī)則定義，以便于其他服務(wù)器訪問。

　　d）業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)。

　　該系統(tǒng)通過獲取信息采集軟件得到的EPC信息，并通過ONS找到物品的PML信息服務(wù)器，從而可以Web的形式向Internet用戶提供諸如信息查詢、跟蹤等功能，用戶也可以通過手機(jī)或無線PDA實(shí)時(shí)了解物品的狀態(tài)。