基于rfid在航空领域上的应用.doc

基于RFID技术在航空物流中的应用摘 要 本文介绍了RFID技术的工作基本原理以及一般应用现状根据航空物流的的特点搭建并阐述了基于RFID技术的航空物流信息系统构成及各模块的功能指出此系统的建立能大力提高航空物流效率和效益关键词 RFID 航空物流0 前言无线射频识别技术（Radio Frequency Identification, RFID）是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）传输特性，实现对被识别物体的自动识别。RFID的系统主要包括以下几个部分:(1)射频卡:载有目标物相关信息的 RFID单元,射频卡内存储了用于识别的唯一的ID号；(2)RFID 单元间传输射频信号的天线；(3)射频识别阅读器：产生射频信号和接收从射频卡返回的射频RF调制信号并将其解码；(4)主机：控制阅读器通讯获取数据信息并作应用层的软件处理。其中，射频卡与相应天线统称应答器即标签。收发天线和射频识别阅读器统称读写器。 标签按照能量供给方式,可分为有源电子标签(active tags)和无源电子标签(passive tags)。通常,有源电子标签需要专用电池来提供芯片工作的能量。而无源电子标签内不含电池,其所需工作能量需要从阅读器发出的射频波束中获取能量,经过整流、存储后提供电子标签所需的工作电压。RFID有两种常见的工作方式：RTF(ReaderTalksFirst,阅读器先发言)和 TTF(TagTalksFirst,标签先发言)。RTF为:阅读器首先发送指令,标签收到指令后回复数据。而 TTF为标签直接发送数据。目前 RFID技术还没有形成一个统一的国际标准。RFID的标准化包括标识编码规范、操作协议及应用系统接口规范等多个部分的标准化。当前主要的 RFID相关规范有欧美的 EPC (ElectronicProductCode)规范、日本的 UID(UbiquitousID)规范和国际标准化组织 ISO基于物品管理的射频识别标准 ISO18000系列规范。其中,欧美的 EPC标准和 ISO18000标准,由于应用较广泛,成为当前主流的 RFID标准。系统的基本工作流程是：阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。目前我国已经将RFID技术应用于铁路车号识别、门禁保安系统、物流管理、公共交通以及生产过程管理等多个领域。1 RFID标签技术带给航空物流的好处随着民航事业的不断发展，目前每年乘机旅客已达上亿人次，无论是旅客登机或候机，还是旅客行李的接送或转运，都需要经过身份的确认。而有了RFID的帮助，这些工作就变得轻松、快捷、安全，并且完全可追溯，可查询到源头，而无需监控录像的协助。特别是航空旅客托运行李采用RFID技术，已经在国内外大量机场进行了试用。香港机场继2007年全部托运行李采用UHF-RFID技术管理后，2008年继续扩大了RFID技术的应用。在航空物流领域，不仅需要信息的高度安全可靠性，更需要信息的高度集中和快速处理方法，而RFID标签正好满足其需求。最多的应用就是旅客托运行李的处理。过去，每件行李上的条形码都需要逐个进行人工扫描，然后人工分检。遇有突发事件，更是手忙脚乱。有了RFID行李标签后，候机大厅来自四面八方的行李通过电子闸机后，每件行李的重量、旅客信息及目的地均被记录下来，并被自动分检，走向它应去的航班。当需要查找某件行李时，在电脑上可一目了然，并可在某个航班某个舱位迅速将其找到。每年冈行李误递而给航空公司造成的损失惊人。据国际航协(IATA)预测，如果全球机场都采用RFID识别技术处理行李，可每年节省开支76亿美元，并可大大降低差错率。2 基于射频技术(RFID)的航空物流模型物流信息系统建设的必要性与迫切性，已经被广泛认同，但是目前国内物流业中信息系统实施成功的企业并不多，虽然有许多企业采用了物流软件，但大多是局部的应用，离信息的完全集成并满足企业管理和长远发展的要求还相距甚远。以航空物流企业为例，国外一些著名的航空快递公司依靠他们的优势，特别是信息服务方面的优势，将过去分散的仓储、陆运、海运业有机结合起来，除了储存、包装、装卸、运输等环节，还有预测、采购、定单处理、配送、物流方案设计、库存控制、维修等增值服务，为客户提供包括信息流、资金流、商流等全面的系统服务。在航空物流系统中利用RFID技术，可以有效提高航空货运系统的信息流通效率，以下介绍引入RFID及相关技术的货物航空进出口流程：(1)当货主向代理公司代理请求的同时，首先提交货物，然后提供名称、数量、体积、状态、重量、目的地等货物关键信息。(2)货代公司将货物打包并封装RFID标签。货代公司在报关通过后，将货物递送至海关监管仓库。(3)海关将进行检查并向RFID标签内写入上述的货物关键信息。标签信息采用标准格式，以便各相关部门的读取器都可以顺利读取，并通过终端接入网络。货主同样可以利用GPS、WEBGIS等手段进行网上浏览，方便的得到货物的关键信息，掌握货物发运和到达的日期。(4)当货物从海关监管仓库运输至机场货站的过程中，货运公司的车辆同样引入GPS、GPRS技术，使得车辆的位置信息在系统的监控之下，直至货物到达目的地。(5)货物在机场货站内将经过安检入库、机舱配重、打板装箱、过磅等一系列标准流程，准备上机坪登机。在此过程中，地服公司对货物的各项操作都可以通过RFID技术进行，读取货物标签中的信息并和地服公司自身的货物单证信息向对照。在上述过程中，各处的终端将有关货物所处位置等信息通过RFID、GPS技术进行收集，其中包括：来自货物代理公司的货物基本信息、来自货运公司的货运车辆信息以及来自地服公司货运站的货物单证信息等，所收集信息汇集至航空物流数据中心，经标准化后可供查询。同时，各部门之间的WAN、LAN可以保证这些信息是实时、准确的。3 RFID对现代航空物流的影响和发展前景3.1 快速定位。指导工作，数据清洁进行空运货物的拣货操作时不仅可以实现对货位的快速、准确定位，而且手持设备中的应用系统还可以提供对工作人员的工作指导。从而缩短了寻位时间，提高了工作效率。另外，手持系统对输人数据的合法性的严密控制，保证了操作过程中数据的完整性和一致性，使得进入系统的数据清洁、有效。3.2 制约RFID发展的因素及开发前景长期以来，价格是制约RFID发展的首要因素。RFID标签的价格仍然居高不下无源标签和有源标签的价格分别在30美分和1美元以上。这对于那些单价比较昂贵，如汽车和高档服装等商品来说，倒也不足为患；但对于单价相对较低的快速消费品来说，使用RFID标签就无异于本末倒置。另外，RFID阅读器的价格大都在1000美元以上，而一个企业动辄就需要安装数十台、甚至上千台类似的机器。如果再加上计算机、局域网、应用软件、系统集成等费用，广大中小企业无疑只能望而却步。大大局限了RFID技术的推广应用。新的制造技术有望在不远的将来极大地降低RFID标签的价格。据技术专家分析，无源标签的单价下降到10美分后，可以大规模地应用于整箱整件的商品；下降到3美分以下，就有可能普及到单件包装消费品。而由于德州仪器等公司的不懈努力，阅读器等其他硬件设备的价格亦将大幅下降。据市场调研公司Yankee Group研究报告显示，未来三年企业将投资数十亿美元安装库存追踪(inventorytracking)系统，将使其因供应链效率提高而节省成本。Yankee指出，制造商在未来三年将在与射频识别技术(RFID)相关的硬件、软件和服务方面投入50亿美元。Yankee分析师Adam Zawel表示，“目前有400万人在拿着条码扫描仪(