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基于物联网的机场集成行李处理系统设计

导读: 在机场集成行李处理中,最关键的问题是行李的识别/监控和行李信息的获取/查询。本文所提出的基于物联网的机场集成行李处理系统具有高度自动化的特点。目前基于该方案开发的机场集成行李处理系统已经在国内某些航空公司安装使用,今后将根据用户的反馈继续完善。

  引言

 

  在机场集成行李处理中,行李分拣、定位、跟踪、监控在整个机场集成行李管理链中起着至关重要的作用,如果不能保证正确的分拣和定位控制及跟踪,将会直接导致管理费用的增加,服务质量难以得到保证,从而影响企业的竞争力。传统行李分栋方式是旅客在登机前办理行李托运时,行李会被放到传送带上分别输送到所搭乘的飞机中。这种模式就是利用行李上贴着的条形码来进行识别。但是,提升条形码的识别精度很难,每个行李的提手位置都不一样,条形码也就不可能总是朝向一致,因此,需要在几个方向设置多个条形码读取器,即便如此,也有不能正确识别的现象。例如,香港国际机场条形码的识别准确率为80%,也就是每五个中就有一个不能被正确识别,从而导致行李的误发、延迟、遗失等发生率为20%左右,处理这些纠纷需要花费大量费用,给航空公司带来很大的损失。如今,标签中嵌入RFID标签,特别是可以远距离读取的Gen2标签将会大幅提升识别率,而且相对于条形码来说,Gen2标签可以张贴在任意位置。香港国际机场使用RFID标签后,识别率升至97%。与以往的条形码相比,识别失败率从20%降到了3%。

  在国内外大型机场中,目前虽然应用了RFID电子标签技术来对行李进行分拣,但这些系统只针对行李分拣,没有很好地把这些行李信息与强大的物联网相关联,没有应用到手机或无线PDA随时随地都可以定位和查询行李信息,使这种行李分拣系统的使用受到了局限。本文通过研究基于物联网的机场集成行李处理方案,对原有的机场集成行李处理方案进行了一定的改进,并在实际项目中应用,取得了良好的效果。

 

  1 物联网及其工作原理

 

  1.1 物联网的定义

  物联网(Internetofthings)的定义是:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

  1.2 物联网在国内外的应用

  目前,美国、欧盟、日本等国家都十分重视物联网的发展,并且已经作了大量研究开发和应用工作。例如美国把它当成重振经济的法宝,非常重视物联网和互联网的发展。物联网的核心是利用信息通信技术来改变美国未来产业发展模式和结构(金融、制造、消费和服务等),改变政府、企业和人们的交互方式以提高效率、灵活性和响应速度。把感应器嵌入到全球每个角落,如电网、交通(铁路、公路、市内交通)等相关的物体上,并利用网络和设备收集的大量数据通过云计算、数据仓库和人工智能技术作出分析给出解决方案,把人类智慧赋予万物,赋予地球。他们提出“智慧地球、物联网和云计算”就是要作为新一轮IT技术革命的领头羊的证明。

  我国在物联网的启动和发展上与国际相比并不落后,我国中长期规划《新一代宽带移动无线通信网》中有重点专项研究开发“传感器及其网络”,国内不少城市和省份已大量采用传感网解决电力、交通、公安、农渔业中的“M2M”等信息通信技术的服务。在未来,物联网不仅将渗透到智能交通、智能城市、环境保护、政府工作、公共安全、智能家居等领域,还将极大地推动经济发展,被视为战略新兴产业和新的经济增长点。目前,物联网已经上升到国家战略的高度,各个城市都想抓住这个新的经济增长点。

  1.3 物联网的工作流程

  物联网的基本工作流程由四部分组成,即信息采集系统(RFID系统)、PML(physicalmarkuplanguage,实体描述语言)信息服务器、产品命名服务器(objectnameservice,ONS)和应用管理系统。物联网的系统结构如图1所示。

 

  

 

  它们的功能分别如下:

  a)信息采集系统。

  该系统包括RFID电子标签(tag)、阅读器(reader)以及数据交换和管理系统软件,主要完成产品的识别和产品的EPC(electronicproductcode)码的采集和处理。

  存储有EPC码的电子标签在经过读写感应区域时,产品的EPC码会自动被探测器捕获,从而实现自动化EPC信息采集;然后把所采集到的信息由连接探测器的服务器来处理,处理器安装有信息采集处理软件,该软件对采集到的信息作进一步的处理,如数据的解析、过滤、完整性检查等,这些处理过的数据保存到相应的数据库中,以供上层应用管理软件使用。

  b)产品命名服务器(ONS)。

  该服务器ONS主要实现的功能是在各个信息采集点与PML信息服务器之间建立关联,实现从物品电子标签EPC码到产品PML描述信息之间的映射。

  c)PML信息服务器。

  该服务器中的数据定义规则由用户创建并维护,用户根据事先规定的规则对物品进行编码,并利用XML对物品信息进行详细描述。在物联网中,PML服务器主要用于以通用的模式提供对物品原始信息的规则定义,以便于其他服务器访问。

  d)业务管理系统。

  该系统通过获取信息采集软件得到的EPC信息,并通过ONS找到物品的PML信息服务器,从而可以Web的形式向Internet用户提供诸如信息查询、跟踪等功能,用户也可以通过手机或无线PDA实时了解物品的状态。

 

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