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基于RFID的集装箱及其货物的基础数据采集研究(一)
2015-11-28 23:06:11 来源: 作者: 【 】 浏览:189次 评论:0
摘要:基于RFID的集装箱及其货物的基础数据采集研究
 

[摘要]

 

集装箱运输是交通运输过程中的一个重要的运输环节。近年来,集装箱运输过程中的集装箱及其货物的实时(或准实时)可视化的跟踪、管理和调度问题成为人们关注的重点。传统的集装箱跟踪、管理和调度大都是基于图像识别技术以及手工录入数据的方式实现的。利用摄像头将集装箱的相关信息传送到处理节点,完成对集装箱箱号的识别与管理;而货物的跟踪和调度则是由人工进行非实时的数据录入,其跟踪、管理和调度通过查询数据库的方式来实现。这种方法识别速度较慢、差错率高并且不能实现实时(准实时)跟踪。为了解决上述问题,本文提出了在集装箱运输管理系统中,利用RFID技术采集集装箱及其货物的信息,并对集装箱运输过程中所需采集的基础数据进行了分析和分类,并根据分类提出了利用中间件实现的前端数据采集的方案;本文还进一步研究了RFID技术在集装箱数据采集过程中所遇到的数据碰撞、数据冗余以及数据安全问题,并给出了相应的解决方案。

 

关键词:集装箱跟踪、货物跟踪、RFID、基础数据采集

 

The Study on Information Collection for Container and Goods in Transportation Based on RFID Technology

 

Xiaoping Xue[1][2], Sidong Zhang[1], Xiang Chen[1]

 

[1] School of electronics and Information engineering, Beijing Jiaotong University, 100044

 

[2] Department of Information and Communication engineering, Tongji University, 200093

 

Abstract: Container transportation is one of the important processes of transportation. Recently, the real time, visible track, management and control of container and it’s goods has been gained more attention by researchers. Traditionally, the management and control of container and it’s goods are based on the video techniques and manual data input. In this method, the information of container gathered by the video is transmitted to the information process center to identify the number of the container; the information of goods is input into the information process center manually and non-real time; the track, management and control of goods are implemented by retrieving database. The problems of this method are lower identification speed, high error rate, and non-real time. In this paper, a solution which uses RFID technology to collect the information of container and goods is proposed; the data of container and goods transportation is analyzed and classified; and based on our classification, an automatic data collection solution by using RFID middleware is provided. Furthermore, the data collision, data redundant and data security of RFID in container transportation are studied, and the solutions for these issues are provided.

 

Keywords: Container Track, Goods Track, RFID, Data Collection

 


1.引言

在现代化物流中,为减少生产和仓储成本,提出了零库存( Just in Time)的概念[1]。它是由日本丰田汽车公司首先创立并且推行的先进生产方式,也叫“丰田生产方式”、“准时制生产(JIT)”,其核心思想是按照用户的订货要求,以必要的原料、在必要的时间和地点生产出必要的产品。由于零库存减少了制造过程中的种种浪费,提高了效率,同时又使系统增强了对客户订货的应变能力,因此被视为当今制造业中最理想且最具有生命力的生产系统之一。

集装箱运输是货物运输中的一种重要的方式,在国民经济中占有重要的地位。集装箱运输作为物流过程的重要一部分,为实现零库存(Just in Time)的运输方式,就要求能对集装箱在运输过程中的各种环节进行跟踪、管理及调度。目前,国内常用的方法主要是通过管理信息系统,利用数据库技术以及人工确认运输工具的位置来实现的[4][5][6]。传统方法的主要问题是: (1)集装箱箱号识别采用人工确认或者视频图像识别技术,由于箱号的污损,不可避免地会造成对箱号的误判,造成信息的不准确。(2)部分基础数据人工录入,因此数据延时较长,并且准确性也难以得到保证。

RFID技术是一种极具生命力的技术,它的出现将改变人工采集数据的方式,提高工作效率。RFID是一种采用无线射频方式通信的技术,可以实现运动过程中的快速、高效、安全的信息识读和存储,正因为如此,它在很多方面得到了广泛地应用[2][3]。本文针对集装箱运输的跟踪、管理和调度问题,提出了利用RFID进行前端数据采集的框架结构,并针对应用中的关键问题提出解决方案。本文其他部分内容安排如下:第二部分针对集装箱运输过程中所需要采集的数据进行了分类,并且提出了具体的数据采集方案;第三部分研究了所提出方案中的关键问题及解决方案,并对各种方案进行了分析和比较。在结论部分,提出了进一步研究的方向和系统实施的标准化问题。

本文的贡献在于(1)分析并分类了集装箱跟踪、管理和调度中的信息;(2)针对信息分类提出了数据采集的方案;(3)针对实施过程中的关键问题,提出了解决方案。

2.基于RFID的集装箱基础数据获取框架-FDC

目前RFID Tag主要有两种类型:有源和无源型两种,无源RFID Tag不需要电池供电,但通常其识读距离受到限制;有源RFID Tag一般采用电池供电,使用寿命可达5-10年,并且可以实现远距离地识读,有源RFID TagReader的结合可以有效地运用在集装箱跟踪、管理和调

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