基于RFID技术的应急资源管理模型研究

1、基于RFID技术的应急资源管理模型研究摘要：本文分析了RFID技术的特点，分析了应急资源研究现状，分析了RFID技术在应急资源管理中应用的可行性，并从RFID技术发展的角度提出了基于RFID技术的应急资源管理模型框架。应急资源管理中应用RFID技术，可以实现应急物资保障从供应地到需求地的全程可视，可以对应急资源仓储、运输、配送、发放和回收等实现动态控制，最大程度地保证应急物资的及时、高效、准确、灵活地运送到突发事件地点。关键词：射频技术，应急物资，应急物流，应急资源美国总统奥巴马就职以后，在他和工商领袖举行的圆桌会议上，“智慧地球”的概念被提出，其中包括美国要形成智慧型基础设施“物联网”。所谓

2、的“物联网”是指各类传感器和现有的互联网相互衔接的一项新技术，它代表了下一代信息发展技术。目前，一些重要商品上的条形码、电子标签和互联网连接后，就可以使我们能够控制这些商品的流向，可以实现实时跟踪。通过射频技术（RFID技术），以及在传递物体上植入芯片等技术手段，取得物品的相关信息1。射频技术是实现这一过程的一个关键。对于射频技术的使用，美军利用攻打伊拉克的机会，使得RFID技术在军事后勤保障的应用中充分展示了它的卓越性，使得RFID技术对各国的军事物流产生了深远影响。自从2004年以来，我国有关RFID技术的文章不断出现，国内对RFID技术的研究不断深入。我国对RFID技术的研究虽然起步较晚

3、，但它在相关领域的应用研究却蓬勃开展起来。目前，RFID技术的应用主要集中在商业和军事领域，还没有对RFID技术在应急资源管理领域的应用进行系统的研究。应急资源管理是应急物流管理中的一个重要环节。同济大学陈桂香、段永瑞（2006）认为，广义的应急资源包括防灾、救灾、恢复等环节所需要的各种应急保障。国家突发公共事件总体应急预案将应急保障分为人力资源、财力保障、物资保障、交通运输、医疗卫生及通信保障等；狭义的应急资源仅指灾害管理所需要的各种物资保障。本文的研究取狭义的应急资源，主要指应急物资的仓储、运输、配送、发放、回收和信息系统设计等几个方面的内容。一、 应急资源研究现状应急资源在救灾过程中发挥

4、了重要作用，迅速调集应急物资可以最大程度减少人员伤亡与财产损失。国内外对应急资源的研究主要集中在以下几个方面：第一，应急资源的布局和选址。应急资源的布局问题关键是资源需求的预测。Long(1997)认为在应急物流中救援物资需求在时间、地点、品种、规模等方面都不可能精确预测。Trunick等(2005)提出灾害后的物资需求评价需要考虑受灾地区的宗教、习俗差异，在大规模突发事件下经常表现出供应物资种类与数量众多、需求没有规律、特殊的约束条件等特征。许建国等(2008)提出了应急需求周期性变化选址于资源配置模型。孟参(2006)根据应急物资库存随机性、波动性大的特点，将灰色系统预测模型GM（1，1）

5、与BP神经网络预测模型结合，研究建立了一种基于灰色神经网络组合的应急物资需求预测模型。另外，情景分析法也运用到了应急资源研究中来了。情景是突发事件的灾难对受灾体形成灾害的情形及其程度与其发展蔓延和引发此生灾害一系列情况、趋势、可能性的描述。情景分析就是基于可能发生灾害影响状况的一种预测方法6。第二，应急资源的运输派送和组织调度。缪成等(2007)提出一种基于拉格朗日松弛法的解决方法，将原问题分解为货物流与车辆流问题两个子问题。潘郁等提出以连续性消耗应急过程为背景，运用离子群算法求解多目标的应急资源调度数学模型。杨继君等(2008)设计了应急资源调度的多模式分层网络，并在此基础上，以博弈论为分析

6、工具，提出了基于合作博弈的应急资源调度模型与求解算法。赵林渡等提出了一种具有脉冲特性的应急资源调度方法。第三，应急资源投入保障机制和应急资源体系研究。黄钧（2009）认为应急资源投入保障机制具体界定为保障应急资源体系有效运行的规定和规则，应急资源投入保障机制建设的重要内容包括统一指挥机制、信息共享机制、联动协调机制以及征用补偿机制。在应对灾害时如何利用好资源，及时有效地应对灾害，对应急管理部门提出了很高的要求。分析和总结应急处置的经验、薄弱环节，完善我国重大灾害应急管理体系和机制，提高灾害应对能力， 从上面的分析可以看出，对应急资源管理的研究主要集中在方法模型建构和机制、体系的建设上，还很少对

7、应急资源的保障技术进行研究，即应急科技研究。在应急资源管理领域应用相应的科学技术，以科技成果作为实现模型方法、机制和体系载体，是真正实现应急资源管理科学化和信息化的重要保障。因此，在应急资源管理中应用RFID技术是这一思想的一种尝试。二 、在应急资源管理中应用RFID技术的可行性分析RFID是一种非接触的自动识别技术，是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场和电磁场）实现无接触信息传递并通过所传传递的信息达到识别目的的技术。它的识别距离可达几十厘米到几米，具有极高的保密性。同时，由于信号接收装置无需看到标签即可接受数据，RFID的包装方式具有封闭性。因此，无线射频系统对环境的适应性很强，能适应

8、诸如灰尘、油污、振动、以及篷布遮挡物等环境，具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、存储数据容量大、存储信息更改自如、可识别高速运动物体，可以有效防止标签撕裂、丢失，并可同时识别多个标签的等优点，操作快捷方便12。应急物流必须适时、适地、适量的为突发事件所在地提供物资保障，即在准确的时间与地点向突发事件所在地提供数量适当的应急物资，这给应急物流保障的快速性、机动性和准确性等提出了更高要求，要求应急物流信息准确、可靠、快速、高效传输、采集、处理和交换，对应急物资的全过程实施指挥控制，实现物资保障决策的科学化和快速化，提高应急物资保障效率和效益11。由于应急物流自身的特点，应急资源管理在采

9、购装配、运输、仓储、发放、回收和信息系统设计等方面都有不同于一般资源管理的特殊要求。因此，在应急资源中应用RFID的主要目标可以分为以下四点：1.通过全自动的可视化和管理，实现“可知”应急物资保障；2.通过改善运输和接受子过程，提高收集与运输的效率；3.使应急资源的仓储、发放和回收是实现信息化和动态管理；4.使用RFID推动准确、解放双手的数据采集，支撑应急物资保障系统 20 。第一，由于不同的突发事件对应急物资的数量有不同要求，应急物资的采购量可能有大有小。如去年汶川的特大地震对应急物资的需求巨大。应急物流的突发性和不可预测性，使得在救援初期，相关的诱发灾害的原因以及需求物资的数量用历史数据

10、较难预测10。即使能够做出一定预测，如何在对短时间内把数量巨大的应急物资准确、系统的分门别类、统计，从而为应急物资的运输、发放、回收做好前期的准备工作是关系整个应急物流保障系统是否能够准确、快速、及时、高效开展和进行的关键。因此，从RFID技术的特点看，RFID技术能够满足突发事件对应急物流保障的要求。第二，突发事件发生后，大量的物资将会在短时间内不断的运往目的地。这时，相对于平日物流量比较平稳的特点而言，应急物流会出现服务功能突出的高峰物流3.如何对这些应急物资和应急车辆进行实时跟踪定位显得尤为重要。王丰、姜大立、杨西龙等认为RFID技术在途物资跟踪非常方便，给应急物资贴上电子，在物资保障沿

11、途设置射频信息读取点，安装RFID信息读取器，并与整个军事物流信息平台联网。当物资通过这些信息读取点时，固定的RFID识读器自动从电子标签取得数据，实时传入在途物资管理系统的数据库，实现信息共享13。因此，使用RFID技术的应急管理部门能够准确地知道应急物资从采购和仓储点到突发事件地点运输过程中的确切地方，如果出现了特别紧急的需求或运输环境发生变化，还是可以改变运输的方式和路线。实现应急物资的可视化，可以使应急管理部门对物资进行动态管理，符合突发事件对应急物流的要求。第三，对应急物资仓储的信息化管理是高效、准确、及时应对突发事件的重要保障。我国现在的仓储管理信息化水平仍然不高，大部分还是人工管

12、理，库房管理员必须对进出库的物资品种数量出厂日期等众多属性进行逐一登记，工作效率低，差错率高，成为制约工作进度的“瓶颈”。即使有使用条形码进行管理，但因为条形码的识别速度慢、易损毁等缺点，条形码管理在物资出发后无法实时跟踪在途物资的位置、状态等信息，同时对灾区实际需求发生变化时无法及时将在途物资重新调配，使得条形码管理不能适应突发事件对应急物流管理的要求。从RFID技术在军事物流和商业物流仓储管理中的应用看，采用RFID技术对现有应急物资仓储进行信息化改造是适应突发事件保障的必然要求。第四，现在的应急物资发放都是靠人工完成，无法对应急物资进行有效的分配发放，会造成不必要的浪费，甚至造成有的地方

13、物资供应过剩，有的地方物资供应不足，从而增加赈灾工作的复杂性，增加突发事件威胁灾区人民生命安全的风险性。基于RFID技术的应急资源管理可以根据不同地方的物资发放情况进行实时有效的跟踪和处理，对不同地方的物资进行快速分析识别，实现应急物资及时、准确、高效的调运，从而保障赈灾工作的有效进行。另一方面，在赈灾工作结束后，基于RFID技术的应急资源管理还可以对剩余物资进行回收管理，降低应急物流的成本。三、模型框架将RFID技术引入应急物流系统，要做好以下几个方面的工作：首先要建立统一标准的应急物资输入方式，建立应急物资信息数据库；其次，要配备和完善与RFID相关的设备设施；然后，应急管理部门要和物资供

14、应商、科研院校进行合作，关注技术最新发展17；最后，应急管理部门要进行相关人才的培养。1.确定物资信息编目。建立物资信息数据库是应急物资保障活动的基础性工作，为下一步引入RFID技术打基础。RFID的关键作用在于对应急物资的信息识别，为了确保信息读取的便捷性，有必要进行应急物资编目（见表1）。该表给出了一些应急物资编目后的基本信息。在进行系统识别时，RFID阅读器通过读取这些信息来确保将物资准确的送达需求单位。表1 物资信息编目示例库存号物品名称基本型号规格价格供应地供应商库存总量0120085121抗生素250×20250ml12元/盒六家村某医药公司5000盒0120085122

15、输液器136×1225g4元/只红星小学某医药公司10000只0120085123酒精250×14250ml8元/瓶李家村某医药公司6000瓶0120085124帐篷159×124068/顶一棉场某实业公司8000顶表2 经RFID阅读器读取的信息库存号物品名称基本型号规格价格供应地供应商库存总量0120085121抗生素250×20250ml12元/盒某医药公司.盒0120085122输液器136×1225g4元/只.某医药公司.只0120085123酒精250×14250ml8元/瓶.某医药公司.瓶0120085124帐篷159&

16、#215;124068/顶.某实业公司.顶2.应急物流系统引进RFID的构想。本模型由以下10个部分组成：应急控制中心、应急储备库、库存管理系统中心、基于GPS和Internet的RFID应急管理系统、物资供应商、国内国外捐赠、物资编目数据库、RFID阅读器、RFID电子标签、GMS通信站。应急指挥控制中心国内国外捐赠应急储备库物资编目数据库物资供应商基于GPS和Internet的RFID应急管理系统物资需求地库存管理系统中心RFID阅读器RFID标签GMS通信站RFID标签从图中我们可以看出，RFID技术融入了应急资源管理的各个环节：从应急物资由供应商提供给应急管理部门，再到物资的库存管理、

17、在途运输和应急物资发放，RFID电子标签一直附着在应急物资上，且存储信息不断更新，使得应急管理部门得以实时对应急物资的使用和调度进行控制。同时，由于运输环境和应急需求的不断变化，基于RFID技术的应急物流系统可以适应这种变化。另外，实现物资保障可视化的另一的重要前提就是RFID电子标签所记录的信息要经由基于GPS和Internet的RFID应急管理系统的处理和传输，从而保证应急物流的顺利采购、配送、发放。因此，应用RFID技术的关键点还在于有完善的GPS技术和网络技术，实现RFID技术和GPS技术、Internet技术的融合18。四、模型框架构建和分析要发挥RFID技术的作用，首先要对应急物资

18、进行编目，这是基础性工作，以后的工作开展都是基于这一点的，这在应急资源仓储阶段显得尤为重要。所以，对应急物资信息进行有效的整合，进而形成一个体系完整的信息数据库。应用RFID技术要解决RFID技术的应用标准问题，如果应急管理部门能针对应急物资保障建立统一标准，就能保证应急物资保障工作的顺利进行。这样做的好处是物资分门别类、信息全面。在整个应急物流环节中，RFID的接受发装置的放置是要深入研究的。接收装置收到RFID电子标签信息后，连通接收地的位置信息，将这些信息通过卫星传送给RFID应急管理系统，RFID应急管理系统把处理的信息再传给应急指挥控制系统，从为实现可视化提供了可能18。 依据这个模

19、型框架研究，我们可以有效地解决以下问题：第一，对于平时的应急储备来说，应急物资是事先准备好的，所以它的配送较为明确。但由于日常储备的应急物资并不能够完全满足突发事件的需要，因此，还需要政府在突发事件发生后根据突发事件反馈回来的信息进行大量采购。由于这些物资是临时增加的，如果采用人工登记的方式，将会使得工作繁重，延误救灾工作或使得救灾工作开展不顺利。因此，使用RFID技术对这些物资进行包装，从而保障应急物资的配送；第二，明确了应用RFID技术前期的准备工作，包括建立具有统一标准的应急物资信息数据库；第三，从模型中我们可以看出，应用RFID技术需要一定硬件支持，包括通信网络、计算机、卫星、通讯站；

20、第四，应急管理部门、供应商、交通部门都要于相应的RFID设备，每件应急物资都要粘上RFID电子标签。 上述模型体现的观点是：RFID技术提供的信息通过应急物流平台，将有效地实行应急物资产品全寿命跟踪，应急物资产品生产出产就贴上（或镶嵌）指定的电子标签，进入应急物流网络，指挥控制中心的管理人员能够准确地知道物品从工厂或仓库到突发事件地点运输途中的确切地方，如果出现了特别紧急需求或出现运输环境改变，还可以改变运输方式和路线24。应用RFID技术，辨识重要物资、探测所在方位、预测到达时间，符合应急物资保障的适时、适地、适量原则11，并可最大限度的节约资源。应用RFID技术可以使应急物资的仓储管理中实

21、现实时动态管理。可以说，应用RFID技术是未来应急物流发展的必然趋势，这将给我国的应急管理工作带来巨大变革。四、结论及建议 在应急物资保障中应用RFID技术，实现物质保障从供应地到需求地实时控制，在应急物资的仓储、运输、配送、发放中实施实时跟踪和指挥控制，最大程度地保证应急物流的及时、高效、准确、灵活地运送到突发事件地点，发放给受灾群众，这将大大改善我国应急物资保障现状。本文论证了在应急资源领域应用射频识别技术的可行性，并提出了模型框架，依据这个框架，提出一下几点意见：第一，在应用RFID技术时要指定一个应用RFID技术的战略规划，建立相应的应急管理部门和组织机构对应急资源进行管理；第二，培养

22、相应的人才；第三，由于我国对RFID技术的研究和利用开展的不够深入，我们应该广泛在科研院校中开展RFID技术的研究。 参考文献：1.陈桂香，段永瑞.对我国应急资源管理改进的建议J.上海管理科学，2006,（04）：44452.Jiuh-Biing Sheu.Special Issue on Emergency Logistics Management Transportation Research Part E:Logistics and Transportation Review J.Transportation Research Part E,2005,41:459-456.3.沈建国，熊

23、坚物流与应急物流略谈J 物流科技，2005（4）：47.4.张东殿。无线射频识别（RFID）技术J.电信技术，2005，52（2）：8688.5 .王丰、姜大立、杨西龙现代军事物流M 北京：中国物资出版社，2005.6.黄钧. 应急资源体系研究状况与主要研究问题EB/OL.20097.王爱玲，盛小宝，夏志君.美军军事物流领域中RFID应用研究J.物流科技，2007，（5）:160-162.8.刘向阳. RFID使军事物流面貌焕然一新J.中国公共安全，2006，（8）：122124.10.Long D.Logistics for Disaster Relief Engineering on the Run IIE Soloutions. 1997,29(6):26-29 11.姜玉宏，颜华，