基于RFID的航空食品物流信息管理平臺

白云飛，劉開華

（天津大學 電子信息與工程學院，天津 300072）

物流安全是航空業發展的重要基礎，但目前國內航空物流業的技術發展還不能滿足行業的進步。如航空食品物流仍采用人工記錄方式，并附帶紙質的物流清單等，這不但降低了物流數據的準確性，也降低了物流業務的工作效率，建立起一套安全、高效、便捷的航空食品物流管理系統是十分迫切和必要的。RFID技術日趨成熟的發展和應用[1]，對于改善民航的物流管理有著積極的意義。在航空食品物流系統中，相關工作人員需操作簡潔，反應快速，可隨時通過無線網絡上傳數據的手持讀卡器，從而提高機場工作人員的工作效率。因此，文中基于RFID技術提出了以微軟SQL Server 2008為后臺數據庫的航空食品物流綜合管理平臺，為航空食品物流的智能化、信息化、無紙化提供成功解決方案。

1 系統設計

本系統硬件部分采用基于S3C6410的高主頻的射頻識別讀卡器，它支持linux操作系統，支持多線程操作，操作人員可在多個讀卡界面之間切換并且能隨時隨地通過GPRS上傳數據到數據庫，不但大大降低機場工作人員的工作量，而且提高了航空物流的速度與安全性[2]。

系統的軟件平臺采用SQL SERVER 2008作為數據庫管理平臺，選用當前流行的數據庫前端開發工具PowerBuilder11.5作為開發平臺。RFID中存儲的數據通過硬件系統中的串口驅動模塊傳遞給軟件系統進行處理[3]。同時，用戶可以通過訪問和登陸門戶網站來查詢自己的工作情況和平臺使用情況。

基于RFID電子鉛封的航空食品物流信息管理平臺各機場的網絡拓撲結構如圖1所示。

機場內的客戶端計算機接入機場內部網絡，不與外部網絡直接相連；倉庫的發貨、收貨、貨物的交接等擬采用雙絞線等連接并形成機場內部局域網，系統所產生的商品信息、貨物信息、交接信息等通過二級交換機和機場物流中心機房的中心交換機，同機場物流數據庫服務器進行數據存儲和交互，并把相應的數據備份到數據庫服務器備機。同時機場物流中心數據庫服務器與其他機場的數據庫服務器進行遠程的數據復制和同步，以保證遠程數據共享[1-2]。

2 系統硬件平臺設計

本系統的硬件平臺主要由S3C6410微處理器、TFT-LCD顯示屏、射頻芯片、GPRS傳輸模塊等部分組成，系統硬件結構框圖如圖2所示。

系統硬件部分采用了S3C6410微處理器，顯示屏采用3.5寸24位的真彩觸摸TFT-LCD，讀卡器的分辨率為480×272，存儲外設為 24C64、Nand flash和 SD卡。LINUX的Uboot、內核、開機圖片和文件系統都燒寫到nand flash中，24C64用于保存觸摸屏校正參數和從電子標簽中讀取的數據。系統啟動時S3C6410自動從24C64中讀取校正參數，避免每次開機需校正屏幕。SD卡用于儲存從電子鉛封中讀取的數據，S3C6410通過串口驅動GPRS模塊（SIM300）與數據庫進行通信[4]。

圖1 機場網絡拓撲結構Fig.1 Airport network topology structure

圖2 系統硬件結構框圖Fig.2 Structure diagram of the hardware system

3 系統軟件平臺設計

本系統的數據庫用當前流行的數據庫前端開發工具PowerBuilder 11.5作為開發平臺，選用微軟SQL SERVER 2008作為數據庫管理系統。軟件平臺結合航空物流業務的數據特征，從倉儲、收發貨物、地勤運輸、航班運輸、簽封追蹤等諸多環節進行分析和整合，包括了綜合管理子系統、地勤管理子系統、倉庫管理子系統、物流管理子系統、人事管理子系統等功能模塊，采用模塊化的設計，提供快捷的查詢及統計分析以及通過接口與外部系統進行數據交換等強大的功能[5]。軟件平臺總體設計結構如圖3所示。

圖3 軟件部分系統構架圖Fig.3 Schematic diagram of the software system

3.1 綜合管理子系統及其數據流程

綜合管理子系統歸屬于本平臺系統框架及后臺管理部分，主要功能包括：系統用戶及授權管理、航班信息管理、機場信息管理、地勤公司管理、倉庫信息管理等。其數據流程如圖4所示。

3.2 地勤管理子系統

圖4 綜合管理子系統數據流程Fig.4 Data flow of comprehensive management subsystem

地勤管理子系統主要提供地勤公司工作人員的工作情況查詢，根據查詢條件查詢各個員工的工作情況，方便地勤公司統計員工的工作情況和出現異常情況的按操作人問責機制。此功能模塊的數據來源于交接節點的操作人相關記錄。

3.3 倉庫管理子系統及其數據流程

倉庫管理子系統是本平臺物流業務的重要模塊，主要功能：商品基本信息管理、供貨商信息管理、裝載與封裝管理、發貨管理、收貨管理、卸載與拆封管理等。圖5為其數據流程。

圖5 倉庫管理子系統數據流程Fig.5 Data flow of storage management subsystem

3.4 物流管理子系統及其數據流程

這里的物流管理指的是箱體從封裝到拆封的整個物流過程管理，主要功能有：交貨管理、收貨管理、鉛封狀態查詢、問題件處理等。數據流程如圖6所示。

圖6 物流管理子系統數據流程Fig.6 Data flow of logistics management subsystem

3.5 人事管理子系統

人事管理子系統的任務是管理本平臺所有涉及人和參加人的基本信息，以保證本平臺的數據完整性并方便異常情況發生時進行調查和問責。

4 軟件系統部分界面演示

4.1 航班信息管理模塊

航班信息管理模塊屬于本平臺的綜合管理子系統，為電子鉛封的物流過程提供運載航班相關信息的數據支持，用戶界面如圖7所示。

4.2 鉛封清單管理模塊描述

鉛封清單管理模塊屬于物流管理子系統，該模塊提供鉛封清單查詢接口，航空公司相關管理人員可以根據職權范圍查閱指定條件的簽封及其載貨清單情況，用戶界面如圖8所示。

4.3 倉庫封裝模塊描述

倉庫封裝模塊屬于倉庫管理子系統，是本系統核心業務的開始，也是本系統所關心的RFID電子鉛封的生成節點，用戶界面如圖9所示。模塊后臺處理流程如下：

圖7 航空食品物流平臺航班信息管理用戶界面Fig.7 User interface of the flight information management

圖8 航空食品物流平臺鉛封清單管理用戶界面Fig.8 User interface of seal list management

1）當新建鉛封時，首先自動清空本窗口的數據項；然后根據日期、本地信息、已有的鉛封序號等查詢數據庫，進行自增一操作，自動生成新的簽封編號，并存入電子鉛封主表中；

2）查詢數據庫，自動載入本地信息和封裝人信息等；

3）讀入預裝載的商品貨號，為了防止突發狀況的發生，本平臺此處提供兩種讀入方式：通過RFID讀寫器讀入和通過手工輸入；

4）根據讀入的商品貨號，查詢商品基本信息表以讀取商品信息。同時查詢本簽封對應的載貨清單表，若沒有相同產品，則創建新紀錄，并計入商品數量；若已有相同產品，則不創建新紀錄，而在已有的商品數量部分做累加運算；

5）待一個箱體裝完后，RFID鉛封便進入鎖定狀態，此時在客戶端執行“確認封裝”操作，通過RFID讀寫器，將該鉛封相關信息寫入RFID標簽的存儲空間內，并在物流信息表中創建本鉛封的首個物流節點，即“倉庫封裝”原始節點，此后該簽封將進入物流環節。

5 關鍵代碼舉例

用戶界面（User Interface，簡稱UI）又稱人機界面，它是指用戶和某些系統進行交互方法的集合。本平臺門戶網站操作按鈕的UI自動構建是一個有特色的創新點[6]，下面給出這部分的關鍵代碼：

圖9 航空食品物流平臺倉庫封裝管理用戶界面Fig.9 User interface of warehouse package management

6 結束語

通過本平臺的建設，刷新了航空食品物流的管理和操作理念[7]，將RFID技術率先應用到我國航空食品物流業，實現了航空食品物流的自動化、無紙化、高效化和可靠化，提升了航空物流管理水平，以信息化的手段為航空物流工作有組織、有次序、高效率的進行提供技術保證。不但為航空公司的食品物流信息化提供管理軟件成功解決方案，也在基于RFID的客戶端軟件開發方面積累了相應的設計和開發經驗，闡述設計理念在相關工作的研發方面具有先進的借鑒意義。

[1]尤艷麗.RFID技術在航空物流管理中的應用[J].商場現代化，2007，7:141－142.YOU Yan-li.RFID technology in aviation logistics management application[J].Market Modernization，2007，7:141－142.

[2]李凌.民航機場安檢信息管理系統開發與實施 [D].成都：西南交通大學，2009.

[3]王剛.RFID在物流中的應用[J].管理現代化，2006，4:4－6.WANG Gang.The application of RFID in logistics[J].Modernization of Management，2006，4:4－6.

[4]王引衛.RS－232串口無線通信與旋轉刺激臺控制系統設計[D].西安：西北工業大學，2005.

[5]Solid Quality.SQL Server 2005實現與維護[M].施平安譯.北京：清華大學出版社，2007.

[6]孟祥雙.PowerBuilder程序設計教程[M].北京：中國電力出版社，2004.

[7]欒笑天.航空物流產業發展研究[J].鐵路采購與物流，2011（7）:50－51.LUAN Xiao-tian.Aviation logistics industry development research[J].Railway Purchase and Logistics，2011（7）:50－51.