基于RF和因特網的機場集成行李處理系統

引言

　　在機場集成行李處理中，行李分揀、定位、跟蹤、監控在整個機場集成行李管理鏈中起著至關重要的作用，如果不能保證正確的分揀和定位控制及跟蹤，將會直接導致管理費用的增加，服務質量難以得到保證，從而影響企業的競爭力。傳統行李分棟方式是旅客在登機前辦理行李托運時，行李會被放到傳送帶上分別輸送到所搭乘的飛機中。這種模式就是利用行李上貼著的條形碼來進行識別。但是，提升條形碼的識別精度很難，每個行李的提手位置都不一樣，條形碼也就不可能總是朝向一致，因此，需要在幾個方向設置多個條形碼讀取器，即便如此，也有不能正確識別的現象。例如，香港國際機場條形碼的識別準確率為80%，也就是每五個中就有一個不能被正確識別，從而導致行李的誤發、延遲、遺失等發生率為20%左右，處理這些糾紛需要花費大量費用，給航空公司帶來很大的損失。如今，標簽中嵌入RFID標簽，特別是可以遠距離讀取的Gen2標簽將會大幅提升識別率，而且相對于條形碼來說，Gen2標簽可以張貼在任意位置。香港國際機場使用RFID標簽后，識別率升至97%。與以往的條形碼相比，識別失敗率從20%降到了3%。

　　在國內外大型機場中，目前雖然應用了RFID電子標簽技術來對行李進行分揀，但這些系統只針對行李分揀，沒有很好地把這些行李信息與強大的物聯網相關聯，沒有應用到手機或無線PDA隨時隨地都可以定位和查詢行李信息，使這種行李分揀系統的使用受到了局限。本文通過研究基于物聯網的機場集成行李處理方案，對原有的機場集成行李處理方案進行了一定的改進，并在實際項目中應用，取得了良好的效果。

　　1 物聯網及其工作原理

　　1.1 物聯網的定義

　　物聯網（Internetofthings）的定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

　　1.2 物聯網在國內外的應用

　　目前，美國、歐盟、日本等國家都十分重視物聯網的發展，并且已經作了大量研究開發和應用工作。例如美國把它當成重振經濟的法寶，非常重視物聯網和互聯網的發展。物聯網的核心是利用信息通信技術來改變美國未來產業發展模式和結構（金融、制造、消費和服務等），改變政府、企業和人們的交互方式以提高效率、靈活性和響應速度。把感應器嵌入到全球每個角落，如電網、交通（鐵路、公路、市內交通）等相關的物體上，并利用網絡和設備收集的大量數據通過云計算、數據倉庫和人工智能技術作出分析給出解決方案，把人類智慧賦予萬物，賦予地球。他們提出“智慧地球、物聯網和云計算”就是要作為新一輪IT技術革命的領頭羊的證明。

　　我國在物聯網的啟動和發展上與國際相比并不落后，我國中長期規劃《新一代寬帶移動無線通信網》中有重點專項研究開發“傳感器及其網絡”，國內不少城市和省份已大量采用傳感網解決電力、交通、公安、農漁業中的“M2M”等信息通信技術的服務。在未來，物聯網不僅將滲透到智能交通、智能城市、環境保護、政府工作、公共安全、智能家居等領域，還將極大地推動經濟發展，被視為戰略新興產業和新的經濟增長點。目前，物聯網已經上升到國家戰略的高度，各個城市都想抓住這個新的經濟增長點。

　　1.3 物聯網的工作流程

　　物聯網的基本工作流程由四部分組成，即信息采集系統（RFID系統）、PML（physicalmarkuplanguage，實體描述語言）信息服務器、產品命名服務器（objectnameservice，ONS）和應用管理系統。物聯網的系統結構如圖1所示。

　　它們的功能分別如下：

　　a）信息采集系統。

　　該系統包括RFID電子標簽（tag）、閱讀器（reader）以及數據交換和管理系統軟件，主要完成產品的識別和產品的EPC（electronicproductcode）碼的采集和處理。

　　存儲有EPC碼的電子標簽在經過讀寫感應區域時，產品的EPC碼會自動被探測器捕獲，從而實現自動化EPC信息采集；然后把所采集到的信息由連接探測器的服務器來處理，處理器安裝有信息采集處理軟件，該軟件對采集到的信息作進一步的處理，如數據的解析、過濾、完整性檢查等，這些處理過的數據保存到相應的數據庫中，以供上層應用管理軟件使用。

　　b）產品命名服務器（ONS）。

　　該服務器ONS主要實現的功能是在各個信息采集點與PML信息服務器之間建立關聯，實現從物品電子標簽EPC碼到產品PML描述信息之間的映射。

　　c）PML信息服務器。

　　該服務器中的數據定義規則由用戶創建并維護，用戶根據事先規定的規則對物品進行編碼，并利用XML對物品信息進行詳細描述。在物聯網中，PML服務器主要用于以通用的模式提供對物品原始信息的規則定義，以便于其他服務器訪問。

　　d）業務管理系統。

　　該系統通過獲取信息采集軟件得到的EPC信息，并通過ONS找到物品的PML信息服務器，從而可以Web的形式向Internet用戶提供諸如信息查詢、跟蹤等功能，用戶也可以通過手機或無線PDA實時了解物品的狀態。