機(jī)場行李托運(yùn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告書

機(jī)場行李托運(yùn)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告（一）立項(xiàng)的背景和意義在機(jī)場集成行李處理中，行李分揀、定位、跟蹤、監(jiān)控在整個機(jī)場集成行李管理鏈中起著至關(guān)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(dǎo)致管理費(fèi)用的增加，服務(wù)質(zhì)量難以得到保證，從而影響企業(yè)的競爭力。傳統(tǒng)行李分棟方式是旅客在登機(jī)前辦理行李托運(yùn)時，行李會被放到傳送帶上分別輸送到所搭乘的飛機(jī)中。這種模式就是利用行李上貼著的條形碼來進(jìn)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(shè)置多個條形碼讀取器，即便如此，也有不能正確識別的現(xiàn)象。例如，香港國際機(jī)場條形碼的識別準(zhǔn)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(dǎo)致行李的誤發(fā)、延遲、遺失等發(fā)生率為20%左右，處理這些糾紛需要花費(fèi)大量費(fèi)用，給航空公司帶來很大的損失。如今，標(biāo)簽中嵌入RFID標(biāo)簽，特別是可以遠(yuǎn)距離讀取的Gen2標(biāo)簽將會大幅提升識別率，而且相對于條形碼來說，Gen2標(biāo)簽可以張貼在任意位置。香港國際機(jī)場使用RFID標(biāo)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(nèi)外大型機(jī)場中，目前雖然應(yīng)用了RFID電子標(biāo)簽技術(shù)來對行李進(jìn)行分揀，但這些系統(tǒng)只針對行李分揀，沒有很好地把這些行李信息與強(qiáng)大的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)聯(lián)，沒有應(yīng)用到手機(jī)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(tǒng)的使用受到了局限。本文通過研究基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)場集成行李處理方案，對原有的機(jī)場集成行李處理方案進(jìn)行了一定的改進(jìn)，并在實(shí)際項(xiàng)目中應(yīng)用，取得了良好的效果。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2011年截止至8月底海航北京機(jī)場共進(jìn)出行李約160W件，其中國內(nèi)航班行李丟失數(shù)量約495件，由此產(chǎn)生的賠付費(fèi)用約為15W元。國際及中轉(zhuǎn)航班行李丟失數(shù)量約598件，由此產(chǎn)生的賠付費(fèi)用約為14W元。除此之外，因行李丟失、破損、污染等不正常情況造成的賠付總額達(dá)170W元。目前海航行李托運(yùn)流程基本為：乘客辦理托運(yùn)手續(xù)->值機(jī)人員貼行李標(biāo)簽并呈遞至傳送帶->機(jī)場分揀人員按航班分揀行李并運(yùn)送至對應(yīng)客機(jī)。此過程中，因受人工分揀、截載時間等因素影響，分揀壓力較大，是造成行李破損、丟失、晚到等狀況頻發(fā)的主要原因。（二）國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢目前，美國、歐盟、日本等國家都十分重視物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，并且已經(jīng)作了大量研究開發(fā)和應(yīng)用工作。例如美國把它當(dāng)成重振經(jīng)濟(jì)的法寶，非常重視物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)的核心是利用信息通信技術(shù)來改變美國未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式和結(jié)構(gòu)（金融、制造、消費(fèi)和服務(wù)等），改變政府、企業(yè)和人們的交互方式以提高效率、靈活性和響應(yīng)速度。把感應(yīng)器嵌入到全球每個角落，如電網(wǎng)、交通（鐵路、公路、市內(nèi)交通）等相關(guān)的物體上，并利用網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備收集的大量數(shù)據(jù)通過云計(jì)算、數(shù)據(jù)倉庫和人工智能技術(shù)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(lián)網(wǎng)和云計(jì)算”就是要作為新一輪IT技術(shù)革`命的領(lǐng)頭羊的證明。

我國在物聯(lián)網(wǎng)的啟動和發(fā)展上與國際相比并不落后，我國中長期規(guī)劃《新一代寬帶移動無線通信網(wǎng)》中有重點(diǎn)專項(xiàng)研究開發(fā)“傳感器及其網(wǎng)絡(luò)”，國內(nèi)不少城市和省份已大量采用傳感網(wǎng)解決電力、交通、公安、農(nóng)漁業(yè)中的“M2M”等信息通信技術(shù)的服務(wù)。在未來，物聯(lián)網(wǎng)不僅將滲透到智能交通、智能城市、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、智能家居等領(lǐng)域，還將極大地推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展，被視為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。目前，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略的高度，各個城市都想抓住這個新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

（三）項(xiàng)目主要研究開發(fā)內(nèi)容物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目主要通過在為行李貼標(biāo)簽環(huán)節(jié)附帶貼上無源RFID標(biāo)簽,并將此標(biāo)簽信息及對應(yīng)客人信息傳輸至本地?cái)?shù)據(jù)中心進(jìn)行存儲的手段，介入到整個行李托運(yùn)流程中。之后即可通過閱讀器(Reader)讀取傳送帶上行李的相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)自動分揀功能。此外，由于RFID技術(shù)的應(yīng)用，在行李檢查、跟蹤、遺失查找等環(huán)節(jié)中，均可替代人工查看行李條碼的方式，做到高效、準(zhǔn)確、便捷。并且基于RFID技術(shù)的相關(guān)設(shè)備價格較為低廉（RFID標(biāo)簽的年需求量與托運(yùn)行李數(shù)一致，折合成本約50W元左右），配合相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的搭建，對行李托運(yùn)流程的簡化、勞動力成本的節(jié)省、賠付率的降低及客人滿意度的提高，有顯著效應(yīng)。（四）技術(shù)關(guān)鍵及主要創(chuàng)新點(diǎn)簡單講，物聯(lián)網(wǎng)是物與物、人與物之間的信息傳遞與控制。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中有三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。1、傳感器技術(shù)，這也是計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)。大家都知道，到目前為止絕大部分計(jì)算機(jī)處理的都是數(shù)字信號。自從有計(jì)算機(jī)以來就需要傳感器把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號計(jì)算機(jī)才能處理。2、RFID標(biāo)簽也是一種傳感器技術(shù)，RFID技術(shù)是融合了無線射頻技術(shù)和嵌入式技術(shù)為一體的綜合技術(shù)，RFID在自動識別、物品物流管理有著廣闊的應(yīng)用前景。3、政府應(yīng)該加大對產(chǎn)業(yè)的投入，這個投入可以不是資金，而是給企業(yè)更多的政策，特別是在操作系統(tǒng)、開發(fā)工具、IC設(shè)計(jì)等產(chǎn)業(yè)鏈中高端領(lǐng)域上從政策到資金都要加大投入。在管理上引入重大資金投向問責(zé)制，對長期投入資金不能市場化、產(chǎn)業(yè)化的項(xiàng)目，定期論證評估，不能達(dá)標(biāo)的關(guān)停并轉(zhuǎn)甚至要追究責(zé)任。4、減少盲目引進(jìn)項(xiàng)目，在嵌入式與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中，核心技術(shù)堅(jiān)持鼓勵國產(chǎn)化，從資金上、稅收上加大力度向自主研發(fā)產(chǎn)品傾斜。杜絕盲目引進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的中高端技術(shù)，特別是不能出現(xiàn)像其他行業(yè)一樣，重復(fù)引進(jìn)同一個外國品牌多條生產(chǎn)線的狀況。（五）項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)

物聯(lián)網(wǎng)的基本工作流程由四部分組成，即信息采集系統(tǒng)（RFID系統(tǒng)）、PML（physicalmarkuplanguage，實(shí)體描述語言）信息服務(wù)器、產(chǎn)品命名服務(wù)器（objectnameservice，ONS）和應(yīng)用管理系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖它們的功能分別如下：

a）信息采集系統(tǒng)。

該系統(tǒng)包括RFID電子標(biāo)簽（tag）、閱讀器（reader）以及數(shù)據(jù)交換和管理系統(tǒng)軟件，主要完成產(chǎn)品的識別和產(chǎn)品的EPC（electronicproductcode）碼的采集和處理。

存儲有EPC碼的電子標(biāo)簽在經(jīng)過讀寫感應(yīng)區(qū)域時，產(chǎn)品的EPC碼會自動被探測器捕獲，從而實(shí)現(xiàn)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(wù)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(jìn)一步的處理，如數(shù)據(jù)的解析、過濾、完整性檢查等，這些處理過的數(shù)據(jù)保存到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中，以供上層應(yīng)用管理軟件使用。

b）產(chǎn)品命名服務(wù)器（ONS）。

該服務(wù)器ONS主要實(shí)現(xiàn)的功能是在各個信息采集點(diǎn)與PML信息服務(wù)器之間建立關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)從物品電子標(biāo)簽EPC碼到產(chǎn)品PML描述信息之間的映射。

c）PML信息服務(wù)器。

該服務(wù)器中的數(shù)據(jù)定義規(guī)則由用戶創(chuàng)建并維護(hù)，用戶根據(jù)事先規(guī)定的規(guī)則對物品進(jìn)行編碼，并利用XML對物品信息進(jìn)行詳細(xì)描述。在物聯(lián)網(wǎng)中，PML服務(wù)器主要用于以通用的模式提供對物品原始信息的規(guī)則定義，以便于其他服務(wù)器訪問。

d）業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)。

該系統(tǒng)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(wù)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(jī)或無線PDA實(shí)時了解物品的狀態(tài)。（六）項(xiàng)目實(shí)施方案、技術(shù)路線

系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)場集成行李處理采用了國際上最先進(jìn)的無線射頻身份識別技術(shù)，每件行李的條形碼都嚴(yán)格對應(yīng)傳送帶上行李小車的編號，它們將會自動識別行李，不管行李走到哪里，只要輸入小車的編號，就可以對行李進(jìn)行跟蹤和監(jiān)控。另外，行李車間還可安裝多個攝像頭，基本覆蓋了所有盲區(qū)，工作人員可以在監(jiān)控中心隨時觀察行李的去向。即使行李走錯路徑，有了這個身份識別系統(tǒng)，工作人員也可以控制小車讓其返回正確路徑，這樣就基本上杜絕了行李丟失或者拿錯的情況。

基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)場集成行李處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。它主要由行李物品識別、信息處理/行李控制/跟蹤、PML服務(wù)器、本地?cái)?shù)據(jù)庫服務(wù)器、業(yè)務(wù)系統(tǒng)五大模塊組成。它們的作用分別如下：

a）行李物品識別。

該系統(tǒng)的核心是行李的編碼和識別。

由于每件行李的條形碼都嚴(yán)格對應(yīng)傳送帶上行李小車的編號，它們將會自動識別行李，不管行李走到哪里，只要輸入小車的編號就可以對行李進(jìn)行跟蹤和監(jiān)控。所以，在基于RFID標(biāo)簽的機(jī)場行李管理系統(tǒng)采用EPC碼作為行李的惟一標(biāo)志碼，標(biāo)簽由芯片和天線（antenna）組成，每個標(biāo)簽具有惟一的產(chǎn)品電子碼。EPC碼（electronicproductcode）是Auto-ID研究中心為每個物理目標(biāo)分配的惟一的可查詢的標(biāo)志碼，其內(nèi)含的一串?dāng)?shù)字可代表行李類別和旅客ID、登機(jī)日期和登機(jī)地、有效日期、應(yīng)運(yùn)往何地等信息。同時，隨著行李在機(jī)場內(nèi)的轉(zhuǎn)移或變化，這些數(shù)據(jù)可以實(shí)時更新。通常，EPC碼可存入硅芯片做成的電子標(biāo)簽內(nèi)，并附在被標(biāo)志行李上，以被信息處理軟件識別、傳遞和查詢。

b）信息處理/行李控制/跟蹤。

該模塊是系統(tǒng)的核心功能模塊，它通過數(shù)據(jù)采集接口、信息處理、行李跟蹤和監(jiān)控三個接口與其他功能模塊進(jìn)行交互，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)場行李的自動處理。

信息處理/行李控制/跟蹤業(yè)務(wù)處理邏輯如圖3所示。當(dāng)行李通過行李入口時，由設(shè)置在行李入口的行李標(biāo)簽探測器讀取行李的EPC碼，然后通過數(shù)據(jù)采集接口交由行李信息處理模塊，機(jī)場行李入口處可以安裝多部行李標(biāo)簽條形碼信息分揀機(jī)，一部分用于國內(nèi)飛行，其他用于國際飛行。行李分揀機(jī)還為不可讀標(biāo)簽提供了手動編碼區(qū)。例如，上海浦東機(jī)場行李分揀機(jī)系統(tǒng)，無論是國際航班還是國內(nèi)航班，抵達(dá)上海還是在上海中轉(zhuǎn)，都能夠輕松地進(jìn)行行李分揀。系統(tǒng)也提供了早期行李分揀功能，將經(jīng)過核對的行李通過旋轉(zhuǎn)式傳送帶送達(dá)合適位置，從而能夠在飛機(jī)起飛前就對其進(jìn)行有序存儲。

c）PML服務(wù)器。

該服務(wù)器主要是由航空公司創(chuàng)建并維護(hù)的旅客信息服務(wù)器，它以標(biāo)準(zhǔn)的XML為基礎(chǔ)，提供行李的詳細(xì)信息，如行李類別和旅客ID、登機(jī)日期和登機(jī)地、有效日期、應(yīng)運(yùn)往何地等信息，并允許通過行李的EPC碼對行李信息進(jìn)行查詢。PML服務(wù)架構(gòu)在一個Web服務(wù)器之上，服務(wù)處理程序?qū)?shù)據(jù)存儲單元中的行李數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的XML格式，并通過SOAP引擎向客戶端提供服務(wù)，PML服務(wù)器屏蔽了數(shù)據(jù)存儲的異構(gòu)性，以統(tǒng)一的格式向接口請求端提供信息服務(wù)。PML服務(wù)器的工作原理如圖4所示。

d）本地?cái)?shù)據(jù)庫服務(wù)器。

該服務(wù)器主要用于存儲數(shù)據(jù)采集和處理接口獲得的行李信息，以便在業(yè)務(wù)系統(tǒng)中查詢和維護(hù)。

例如，用戶可以通過手機(jī)或無線PDA或Web客戶端隨時隨地查詢行李的當(dāng)前狀態(tài)。

基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)場行李集成處理系統(tǒng)主要通過RFID電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)行李的自動識別和發(fā)運(yùn)，利用物聯(lián)網(wǎng)獲取旅客的原始信息并自動生成旅客行李清單，從而極大地提高了機(jī)場行李的自動化分揀和智能化水平。

系統(tǒng)開發(fā)平臺

該系統(tǒng)運(yùn)用Internet環(huán)境，采用B/S模式進(jìn)行開發(fā)。系統(tǒng)服務(wù)器端操作系統(tǒng)選用WindowsServer2008，開發(fā)工具為Eclipse，主要技術(shù)為JavaEE和使用Java語言編程，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)選用Oracle11g，分揀機(jī)采用FKILogistexS-3000E翻碟式分揀機(jī)。在該系統(tǒng)中，其中一套用于國內(nèi)飛行，兩套用于國際飛行。

S-3000E翻碟式分揀機(jī)的另一重要特點(diǎn)是，為處理不可讀標(biāo)簽提供了手動編碼區(qū)。FKILogistex系統(tǒng)具有極強(qiáng)的處理能力和極高的靈活性，因此無論是國際航班還是國內(nèi)航班，抵達(dá)上海還是在上海中轉(zhuǎn)，都能夠輕松地進(jìn)行行李分揀。（七）計(jì)劃進(jìn)度安排

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

機(jī)場集成行李處理系統(tǒng)中行李鏈條上每個參與對象都是處理系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)，一旦產(chǎn)品出現(xiàn)問題，是否能夠查找到具體的問題來源和正確實(shí)施行李回收取決于參與對象的記錄是否健全。

為確保機(jī)場集成行李處理的完整性，行李鏈條上每個參與對象都進(jìn)行了惟一編碼。編碼由2位行李類別碼和18位旅客ID碼、10位登機(jī)日期碼和3位登機(jī)地碼、3位目的地碼及4位序列號組成。在旅客登機(jī)托運(yùn)行李前，為每一位旅客的行李上貼一個RFID卡，每張RFID卡惟一對應(yīng)一位旅客的行李。RFID卡能快速準(zhǔn)確地為行李分揀機(jī)提供自動識別功能，操作快捷方便，同時在機(jī)場的惡劣環(huán)境中即使RFID卡部分磨損也不會影響分揀機(jī)的識別效果。RFID電子標(biāo)簽編碼組成如圖5所示。

RFID讀寫器服務(wù)組件的設(shè)計(jì)

在本系統(tǒng)中將每個讀寫器模塊的遠(yuǎn)程方法調(diào)用封裝為一個管理組件（MBean）作為JMX服務(wù)器的實(shí)例注冊到JMX服務(wù)器中。JMX（Javamanagementextensions，Java管理擴(kuò)展）是一個為應(yīng)用程序、設(shè)備、系統(tǒng)等植入管理功能的框架。在JMX規(guī)范中，管理組件是一個能代表管理資源的Java對象，遵從一定的設(shè)計(jì)模式，實(shí)現(xiàn)該規(guī)范定義的特定的接口。該定義保證了所有的管理組件以一種標(biāo)準(zhǔn)的方式來表示被管理資源。管理接口就是被管理資源暴露出的一些信息，通過對這些信息的修改就能控制被管理資源。管理接口包括能被接觸的屬性值、能夠執(zhí)行的操作、能發(fā)出的通知事件等。

通過JMX框架對讀寫器進(jìn)行監(jiān)控和管理，使RFID中間件系統(tǒng)能提供管理、監(jiān)控讀寫器的功能。JMX時間服務(wù)在指定的日期和時間觸發(fā)消息，也可以在一個固定間隔重復(fù)觸發(fā)消息。時間服務(wù)由一個MBean實(shí)現(xiàn)并可以管理，能夠發(fā)送它指定的timerNotification類的消息實(shí)例，而Java提供的接口javax.

management.NotificationListener由想要接收通知的對象來實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)方法handleNotification。對于定期通知則使用固定延遲執(zhí)行方案，如在timer中指定的那樣。為了使用固定速率執(zhí)行方案，要使用addNotification方法。

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RFID中間件的設(shè)計(jì)

根據(jù)前面研究的標(biāo)簽ID表示方法以及savant中間件的定義，RFID中間件的功能模塊應(yīng)該包含如下幾個功能模塊：

Reader接口模塊、邏輯驅(qū)動器映射模塊、RFID數(shù)據(jù)過濾模塊、業(yè)務(wù)規(guī)則過濾模塊、設(shè)備管理與配置模塊、上層服務(wù)接口模塊，如圖6所示。其中：reader接口用于中間件與RFID讀寫器的數(shù)據(jù)通信，主要有獲取RFID數(shù)據(jù)以及下達(dá)設(shè)備管理模塊的讀寫器指令；設(shè)備管理配置模塊用于調(diào)整RFID讀寫設(shè)備的工作狀態(tài)，配置相應(yīng)的reader接口參數(shù)等；邏輯讀寫器映射模塊用于將多個物理讀寫器或者讀寫器的多條天線映射成為一個邏輯讀寫器。一個邏輯讀寫器代表了一個有具體含義的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)（如機(jī)場1號航站樓），而不管該采集點(diǎn)在物理上由多少個讀寫器和天線組成。它屏蔽了數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的具體實(shí)現(xiàn)方式，減少了數(shù)據(jù)過濾等上層模塊與下層數(shù)據(jù)采集部分的軟件耦合度。對于上層模塊來說，可見的只有邏輯讀寫器，所以邏輯讀寫器映射模塊對RFID數(shù)據(jù)有初步過濾的功能。

RFID數(shù)據(jù)采集過濾方法設(shè)計(jì)

RFID采集的原始數(shù)據(jù)量非常大，在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)具體的配置不同，每臺讀寫器每秒可以上報(bào)數(shù)個至數(shù)十個不等的電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)，如重復(fù)多次掃描同一個電子標(biāo)簽，但其中只有少部分是對用戶有意義的、非重復(fù)性的數(shù)據(jù)，這樣大量的數(shù)據(jù)如果不經(jīng)過去冗等處理而直接上傳，將會給整個RFID系統(tǒng)帶來很大的負(fù)擔(dān)。所以，對RFID采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾處理。

RFID數(shù)據(jù)采集過濾方法設(shè)計(jì)主要分為以下幾類：

a）建立數(shù)據(jù)采集事件列表類。

對每一個新到電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時檢測，如果是新掃描的電子標(biāo)簽，則加入到相應(yīng)列表中；如果該標(biāo)簽在列表中已存在，則僅更新對應(yīng)標(biāo)簽的時間等狀態(tài)數(shù)據(jù)，而不新建標(biāo)簽數(shù)據(jù)記錄，以達(dá)到清除重復(fù)數(shù)據(jù)的目的。

b）數(shù)據(jù)采集事件編碼類。

對電子標(biāo)簽狀態(tài)的改變進(jìn)行編碼，定義標(biāo)簽出現(xiàn)的狀態(tài)編碼為0，標(biāo)簽狀態(tài)消失的編碼為1，然后加入計(jì)時器機(jī)制，對計(jì)時器有效時間內(nèi)的同一標(biāo)簽的狀態(tài)跳變進(jìn)行忽略，從而在狀態(tài)定義和時間維度兩個方面對數(shù)據(jù)進(jìn)行去重化。

上述這些算法均能夠很好地消除冗余數(shù)據(jù)，減少上層系統(tǒng)的負(fù)荷。但在實(shí)際應(yīng)用中，除了RFID數(shù)據(jù)的去冗化以外，對數(shù)據(jù)的過濾還有著其他的需求。比如，由于信號不穩(wěn)定或其他干擾因素，行李上的RFID標(biāo)簽并不能在每一個讀寫器周期中被檢測到；或者當(dāng)行李車從貨架旁走過時，其行李車內(nèi)已有的物品被機(jī)場入口內(nèi)的讀寫器誤讀到。針對上述問題，設(shè)計(jì)了在不同應(yīng)用場景下的適應(yīng)性和有效性的過濾算法。實(shí)驗(yàn)平臺使用RS-232接口的單天線讀寫器，該讀寫器報(bào)告周期為1s，每次報(bào)告標(biāo)簽數(shù)為五個。算法實(shí)現(xiàn)采用Java語言，通過Java串口來進(jìn)行串口通信。

首先是為標(biāo)簽構(gòu)建一個RTagReadEvent類，該類包含的關(guān)鍵參數(shù)和方法如下：

當(dāng)過濾模塊主程序檢測到一個新標(biāo)簽時，便為其建立一個RTagReadEvent類的對象newReadTag，并對各個關(guān)鍵字段賦初值，同時啟動該對象內(nèi)部的計(jì)時器線程：newThread（newRead-Tag）。start（）。該計(jì)時器線程的作用是每個報(bào)告周期對標(biāo)簽權(quán)值value進(jìn)行檢查并觸發(fā)相應(yīng)操作。每次檢查后將標(biāo)簽權(quán)值currrentvalue減1，以實(shí)現(xiàn)當(dāng)標(biāo)簽未被報(bào)告時其權(quán)值的逐步下降。當(dāng)權(quán)值currentvalue減到0時，計(jì)時器線程停止，這時可以銷毀該對象。

當(dāng)過濾算法主模塊發(fā)現(xiàn)報(bào)告的標(biāo)簽已存在時，對該標(biāo)簽對象的currentvalue值進(jìn)行累加：

其中，valueStep就是算法中定義的累加權(quán)值。如果權(quán)值currentvalue已經(jīng)達(dá)到閾值readTagmax，則將其保持在該值，防止經(jīng)過多個上報(bào)周期后標(biāo)簽權(quán)值過高，影響后繼判斷。

RFID數(shù)據(jù)采集仿真與實(shí)現(xiàn)

應(yīng)用該算法對機(jī)場帶讀寫器的行李架進(jìn)行了模擬，當(dāng)行李架讀寫器能穩(wěn)定識別放入的帶標(biāo)簽的行李時，不會因?yàn)樾盘柌▌佣`報(bào)貨品離開信息，并對經(jīng)過行李架的其他物品保持較低的敏感度，在這種應(yīng)用場景中，設(shè)置valueStep=5，tagmax=8，tagmin=0。當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入讀寫器范圍后，經(jīng)過8s左右的時間過濾模塊觸發(fā)標(biāo)簽出現(xiàn)操作，人為將標(biāo)簽多次短時間移出讀寫器范圍，模擬信號干擾和波動的情況，并將另一標(biāo)簽從讀寫器范圍內(nèi)移過，讀寫器均未觸發(fā)多余的標(biāo)簽出現(xiàn)和消失操作，讀寫器掃描標(biāo)簽數(shù)據(jù)如圖7所示。

將圖7周期中出現(xiàn)的RFID標(biāo)簽編碼標(biāo)為1，未出現(xiàn)的編碼為0。這樣，對每一個行李電子標(biāo)簽，其事件可以記錄為一個01序的二進(jìn)制串。對圖6而言，tag1可編碼為01001011，表示標(biāo)簽通過了讀寫器范圍；tag2可編碼為11011000，表示標(biāo)簽離開了讀寫器范圍；tag3可編碼為00000011，表示標(biāo)簽進(jìn)入并停留在讀寫器范圍中。

業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

依據(jù)上述的基本原理，本文基于JavaEE平臺下設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)場集成行李處理系統(tǒng)，該原型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了信息采集系統(tǒng)行李物品識別、信息處理/行李控制/跟蹤、PML服務(wù)器的維護(hù)、本地?cái)?shù)據(jù)庫的維護(hù)等。基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)場行李集成處理系統(tǒng)主要通過RFID電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)行李的自動識別和發(fā)運(yùn)，利用物聯(lián)網(wǎng)獲取旅客的原始信息并自動生成旅客行李清單。其中，業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)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(wù)器，以Web的形式向Internet用戶提供諸如信息查詢、跟蹤等功能的管理的界面如圖8所示，用戶通過手機(jī)或無線PDA實(shí)時了解物品的狀態(tài)的界面如圖9所示。通常，旅客乘坐飛機(jī)都要將大件行李托運(yùn)，但由于各種原因，有時難免會有個別行李不能跟隨旅客的航班到達(dá)目的地。

旅客在下飛機(jī)后找不到自己托運(yùn)的行李，就會向位于行李到達(dá)廳內(nèi)的行李查詢部門反映情況，而行李查詢的工作人員會記錄下相關(guān)情況。以往如果旅客想知道自己的行李查找狀況，只能通過撥打航空公司電話了解情況，不僅有時難以撥通，而且對工作人員的解釋也不太理解。通過本系統(tǒng)，旅客只需通過手機(jī)或網(wǎng)絡(luò)登錄物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)場集成行李處理系統(tǒng)輸入相關(guān)資料，就可以看到自己丟失行李的最新進(jìn)展情況，如已經(jīng)找到了，已經(jīng)交付給旅客，或是正在查詢中。同時，旅客也可以看到航空公司工作人員具體工作流程，如都給哪些航站拍發(fā)了電報(bào)，都向哪些地方進(jìn)行了查找等，不僅滿足了旅客的知情權(quán)，更讓旅客隨時監(jiān)督航空公司的工作。

（八）現(xiàn)有工作基礎(chǔ)和條件物聯(lián)網(wǎng)在實(shí)際應(yīng)用上的開展需要各行各業(yè)的參與，并且需要國家政府的主導(dǎo)以及相關(guān)法規(guī)政策上的扶助，物聯(lián)網(wǎng)的開展具有規(guī)模性、廣泛參與性、管理性、技術(shù)性、物的屬性等等特征，其中，技術(shù)上的問題是物聯(lián)網(wǎng)最為關(guān)鍵的問題；物聯(lián)網(wǎng)在中國迅速崛起得益于我國在物聯(lián)網(wǎng)方面的幾大優(yōu)勢。第一，我國早在1999年就啟動了物聯(lián)網(wǎng)核心傳感網(wǎng)技術(shù)研究，研發(fā)水平處于世界前列；第二，在世界傳感網(wǎng)領(lǐng)域，我國是標(biāo)準(zhǔn)主導(dǎo)國之一，專利擁有量高；第三，我國是目前能夠?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)完整產(chǎn)業(yè)鏈的國家之一；第四，我國無線通信網(wǎng)絡(luò)和寬帶覆蓋率高，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)設(shè)施支持；第五，我國已經(jīng)成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，有較為雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力支持物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。在機(jī)場集成行李處理中，最關(guān)鍵的問題是行李的識別/監(jiān)控和行李信息的獲取/查詢。本文針對傳統(tǒng)的機(jī)場行李處理存在的問題，將電子標(biāo)簽與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，利用電子標(biāo)簽作為行李識別的手段，利用物聯(lián)網(wǎng)來監(jiān)控和獲取行李物品的信息，提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)場集成行李處理系統(tǒng)，對其結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并通過應(yīng)用實(shí)例闡明了該系統(tǒng)的優(yōu)勢和可行性。本文所提出的基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)場集成行李處理系統(tǒng)具有高度自動化的特點(diǎn)。目前基于該方案開發(fā)的機(jī)場集成行李處理系統(tǒng)已經(jīng)在國內(nèi)某些航空公司安裝使用，今后將根據(jù)用戶的反饋繼續(xù)完善。目錄第一章項(xiàng)目摘要 31.1項(xiàng)目概況 31.2建設(shè)規(guī)模 31.3建設(shè)目標(biāo) 31.4投資估算和資金來源 31.5效益分析 4第二章項(xiàng)目背景 5第三章項(xiàng)目建設(shè)的必要性和可行性 63.1項(xiàng)目建設(shè)的必要性 63.2項(xiàng)目建設(shè)的可行性 7第四章市場供求分析及預(yù)測 104.1市場分析 104.2市場預(yù)測 10第五章項(xiàng)目地點(diǎn)選擇 12第六章項(xiàng)目承擔(dān)單位的基本情況 146.1企業(yè)概況 146.2人員狀況 146.3管理體制 14第七章項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)和總體設(shè)計(jì)方案 167.1項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容 167.2項(xiàng)目工藝與技術(shù)、設(shè)備方案 16第八章投資估算與資金籌措 188.1投資估算 188.2資金籌措 18第九章建設(shè)期限與實(shí)施進(jìn)度安排 19\l"