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邮政通信
邮政包单分离投递系统设计与实现
文章来源:本站原创  发布时间:2014-10-31  浏览次数:735
作者:姜忠姝
(大连市邮政局信息技术中心 116001)
摘要:针对邮政在包裹投递业务上存在的问题,设计实现了基于射频(RFID)技术的邮政包裹包单分离投递系统。该系统以射频(RFID)技术为依托,有效地解决了传统包裹投递模式中存在的自动化程度低、投递时限长、管理效率低等问题。
关键词:RFID;包单分离;信息系统
1背景与意义
      传统邮政包裹投递沿用几十年的传统内部作业流程,不仅制约了包裹的妥投时限,引起用户不满,还致使邮政丢失了不少市场份额。针对传统邮政进口包裹投递系统环节多,逾限率高,流程繁琐、包裹单回流等现象,优化流程,缩短时限是改革这项邮政传统业务的重要保证,随着信息化在邮政的普遍应用和实物传递市场竞争日趋激烈,用户对邮件传递时限的要求日益迫切。
      RFID(Radio Frequency ID)即射频识别技术,是一种非接触式的主动识别技术[1]。它可通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,供后台应用系统识别、处理。相对传统的条码技术而言,RFID具有以下一些应用优势:(1)、非接触识别。RFID的有效识别距离可达十余米,用户应用限制较小。(2)、存储信息容量大。电子标签可存储的数据高达上百K,内容可动态读写。(3)、安全性高。标签上的数据可加密存储,十分适合安全应用等级较高的场合。
      物联网技术的迅猛发展,为RFID技术与邮政传统业务的结合提供了良好的展现平台。革新传统包裹管理模式,缩短包裹投递时限、降低包裹遗失风险,突出邮政包裹在管理标准、管理内容、管理手段上的创新具有显著的现实意义。
2包单分离投递系统设计
2.1设计思想
      本系统的核心思想是借用邮政包裹单号的唯一性来唯一标识每个包裹实体及包裹单。将包裹单号输出到RFID电子标签,并将其粘贴到邮政包裹上,然后通过RFID阅读器对电子标签的现场扫描,即可智能、动态地实现对邮政包裹的自动处理与实时跟踪。
2.2设计目标
1、实现包裹业务的包单分离信息化管理。
      采用条码技术与射频识别技术对邮政包裹进行统一编码与标识,实现包裹信息采集、查询、投递、处理、统计、报表等工作的全数字化。
2、提高包裹仓储作业的自动化水平。
      依托射频识别技术,进一步增强仓储作业的准确性与快捷性,从而有效提高包裹仓储环节的管理效率。
3、提高包单分离作业的工作效率及纠错能力。
      依托射频识别技术,实现对包裹信息的实时查询与精准定位,提高投递效率,有效降低因包裹散落、错置等人为因素带来的管理损耗。
4、缩短包裹在邮政网络内部流转时间
      依托射频识别技术,进一步实现对邮政包裹投递流程的改革,简化程序、简化手续,极大限度地缩短邮政包裹的投递时间。
2.3包裹投递流程
      基于RFID技术的包裹投递流程如图1所示。
      客户邮寄包裹时会在柜台生成包裹单,包裹单号(一维条码)会作为标识该包裹的唯一凭证。同时,系统会根据包裹单号自动生成并打印电子标签(将包裹单号输出到电子标签中),业务员将包裹单与电子标签一起粘贴到包裹上,完成包裹射频信息的采集工作。随后,各邮政中心站点通过对电子标签的实时扫描完成包裹的入库、盘点、投递等业务。
2.4硬件设计与实现
      邮政包裹投递系统由应用服务器、数据服务器、访问终端、射频阅读器、电子标签输出设备、RFID天线、手持式数据采集终端以及Internet网络组成,其硬件架构如图2所示。
      访问终端为网络终端,目前主要采用实达和升腾两种网络终端,可通过WEB方式访问应用服务器。对于柜台终端,访问终端通过RS232串口连接RFID Reader(CMC187[2])。RFID Reader(CMC187)是一款小体积超高频桌面读写设备,其内置高性能天线,支持ISO18000-6C协议,具有低功耗、易于嵌入等优点。RFID Reader支持USB与RS232两种通信模式,本系统选用RS232串口,主要考虑到串口无须安装驱动,使用起来更加方便。
      数据采集器(CMC168[3])主要用于移动环境下的包裹分拣、仓储盘点等业务。数据采集器一款集PDA与RFID数据采集为一体的手持式设备,它标配Windows CE操作系统,支持蓝牙、WIFI、GPRS、GPS以及条码扫描等多种数据接口与功能。
      CMC181为一款高性能固定式RFID读写器[4],主要用于邮包入库、埠位扫描、邮包出库等节点的包裹扫描。CMC181支持DRM(密集读写器)模式,网络稳定性强,扫描距离可设置。
应用服务器为市场普通标准服务器,其上运行有后台管理程序,主要以WEB方式提供包裹订单的生成、处理、扫描、投递、盘点、查询等数据管理服务。
2.5系统设计与实现
      RFID邮政包单分离投递系统的管理软件基于.NET Framework 3.5开发,系统开发环境为Visual Studio 2008[5] + C# + SQL Server 2008。系统管理软件采用了标准的三层架构设计,其中,第一层为表示层,主要负责响应用户操作、接收(或显示)数据,该层由Windows WebForm实现;第二层为业务逻辑层,是各管理功能模块的具体实现,该层由.cs类实现;第三层为数据访问层,主要用于访问SQL Server 2008数据库,该层由对ADO.NET的数据库访问操作进行封装后的DBAccess类实现。
      系统各RFID功能模块均通过WEB Service方式与管理系统进行实时、动态的数据交换与信息共享(图3所示)。
2.6 RFID射频识别系统的实现
      射频识别系统的组成主要有两个部分:电子标签和阅读器。
2.6.1电子标签
      编码流程主要分为三步:第一步 ,建立编码规则,包裹单号+流水号;第二步,根据包裹单号进行包裹编码,为每个包裹建立唯一标识号;第三步,将标识输出到电子标签中;
      标签识别流程主要分两步:第一步,制定具体的业务规则,并编写相应的业务处理程序,如包裹存、取动态信息,逾限未投包裹统计、催投、退回,包裹妥投业务量统计等的动态监控;第二步,部署RFID阅读器,监控业务规则的触发与否。如在包裹仓库门口设置RFID Reader,对出入包裹库的包裹进行清点,最后,按照业务规则,根据Reader 识别的电子标签,调用相应程序,进行各项处理。
2.6.2阅读器(RFID Reader)
      它由两部分组成,即控制部分和发射接收部分。
   a控制部分的作用是:
(1)通过传送和接收信号的,以协调整个系统的工作。
(2)对接收的数据进行误码校验。可采用多类型的校验方式(如奇偶校验、循环冗余校验等)。
(3)建立与计算机控制系统的控制、数据通道
      b发射接收部分的作用是:
(1)向电子标签提供能量,以启动电子标签工作。
(2)对要发射的信息信号进行调制,以便将数据传送给电子标签。
(3)接收从电子标签反射回来的信号,进行解调并将其传送给控制器。信号的发射和接收都通过天线进行,因此对天线的形状和安放都有严格的要求。 
      通过RFID技术中的电子标签生成和阅读器两个部分的功能,基本实现了邮政包单分离投递系统的功能要求,同时,邮政全程全网的操作模式,不仅要求在包裹收寄、仓储、投递环节使用相关技术,日后在包裹运输、分拣分发两个环节,也将更加精简,逐步实现直投功能。
3 结束语
      本文结合邮政在快速包裹业务中的工作实际,依托业界成熟的射频识别技术构建了基于RFID技术的包裹投递管理信息系统。该系统以Internet网络设施为基础,以提供网络服务为核心,以提高包裹管理信息化与自动化程度为目标,将优秀的管理技术与成熟的信息技术相结合,实现了邮政包裹业务仓储作业的数字化与网络化。
参考文献
[1] 游战清.无线射频识别技术(RFID)理论与应用[M].北京:电子工业出版社,2004.
[2] 超高频发卡器用户手册.富士康电子.
http://rfid.cmc.foxconn.com/download/UserGuaid/CMC18720131030V1.0.pdf
[3] HF RFID手持机使用说明书. 富士康电子.
http://rfid.cmc.foxconn.com/download/UserGuaid/HFhandheldUserGuider20131004V1.1.pdf
[4] 远距离超高频读写器用户手册.富士康电子.
http://rfid.cmc.foxconn.com/download/UserGuaid/CMC18120131022V1.0.pdf
[5] Visual Studio 2008 MSDN
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