當今世界十強物流企業(yè)中有5家美國企業(yè)，這5家企業(yè)的收益之和占十強企業(yè)收益的2/3，在這些公司中以運輸為主業(yè)的公司居多。而美國國家貨物保安協(xié)會（NC-SC）最近完成一項調(diào)查，指出美國每年在供應(yīng)鏈管理上，被偷去總值150億美元的貨物，金額占全球失竊貨物總額的1/3，成為失竊貨物最嚴重的地區(qū)。面對如此嚴重的貨物被盜現(xiàn)象，美國大部分保險公司近期提供給物流公司有關(guān)在貨倉、貨車、堆場貨物的失竊保費迅速增加，并實施“墊底費”措施，如失竊貨物總值在十萬美元以下，須由物流公司全數(shù)承擔，一般偷竊案件損失均在這數(shù)額以下。美國航空及物流專家Garfinkle認為，大部分小批量失竊案件是熟人或公司內(nèi)部人士所為。不少物流公司的保安系統(tǒng)效率不足和松散，特別是在貨物運送途中，成為公司職員最容易偷走貨物的環(huán)節(jié)。
由此可見，貨物防盜問題已經(jīng)成為物流公司在物流運輸中急需解決的問題。本文在概述RFID技術(shù)和3G技術(shù)的同時，研究了這兩項技術(shù)在貨物在途運輸中的綜合應(yīng)用，可以有效地解決貨物在運輸過程中的防盜問題。
1 RFID概述
1.1 RFID的概念及其工作原理
無線射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)[1]。通常，RFID系統(tǒng)由電子標簽、讀寫器和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)這三個主要部分組成： 電子標簽由天線和RFID芯片組成，每個芯片都含有唯一的識別碼，用來表示電子標簽所附著的物體；讀寫器用來讀寫電子標簽中的信息，讀寫器通過網(wǎng)絡(luò)和其他計算機或系統(tǒng)通訊，從而完成對電子標簽的信息獲取、解釋以及數(shù)據(jù)管理；數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)主要完成數(shù)據(jù)信息的存儲及管理，數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可以由簡單的小型數(shù)據(jù)庫擔當，也可以是集成了RFID管理模塊的大型ERP數(shù)據(jù)庫管理軟件。其工作原理：標簽進入磁場后，接收讀寫器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率信號（Active Tag，有源標簽或主動標簽），讀寫器讀取信息并解碼后，送至數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進行有關(guān)信息處理。RFID系統(tǒng)的工作原理如圖1所示。
1.2 RFID的特性[2]
（1）數(shù)據(jù)的讀寫（Read Write）能力：不需接觸，直接讀取信息至數(shù)據(jù)庫內(nèi)，且可一次處理多個標簽，并可以將物流處理的狀態(tài)寫入標簽，供下一階段物流處理的讀取判斷之用。
（2）耐環(huán)境性：紙張一受到臟污就會看不到，但RFID對水、油和藥品等物質(zhì)卻有強力的抗污性。RFID在黑暗或臟污的環(huán)境之中，也可以讀取數(shù)據(jù)。
（3）可重復(fù)使用：由于RFID為電子數(shù)據(jù)，可以反復(fù)被覆寫，因此可以回收標簽重復(fù)使用。
（4）穿透性：RFID若被紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)包覆的話，也可以進行穿透性通訊。不過如果是鐵質(zhì)金屬的話，就無法進行通訊。
（5）數(shù)據(jù)的記憶容量大：數(shù)據(jù)容量會隨著記憶規(guī)格的發(fā)展而擴大，未來物品所需攜帶的資料量愈來愈大，對卷標所能擴充容量的需求也增加，對此RFID不會受到限制。
2 3G技術(shù)的概念
2.1 GIS地理信息系統(tǒng)[3]
GIS是為了獲取、儲存、顯示、查詢定位數(shù)據(jù)而建立的計算機數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，將所需要的信息和資料直觀、形象地在電子地圖上以圖形或表格的形式顯示出來，為GPS衛(wèi)星定位提供良好的地圖環(huán)境，能將空間信息與屬性信息的處理完美結(jié)合起來，以直觀的方式顯示車輛的位置和狀態(tài)等信息。
2.2 GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)[3]
全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（Globa1 Positioning System，GPS），是利用分布在約2萬公里高空的多顆衛(wèi)星對地面目標的狀況進行精確測定以進行定位、導(dǎo)航的系統(tǒng)，它主要用于船舶和飛機導(dǎo)航、對地面目標的精確定時和精密定位、地面及空中交通管制、空間與地面災(zāi)害監(jiān)測等。21世紀以來，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)在物流領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。
2.3 GSM通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
GSM全球數(shù)字移動系統(tǒng)是目前國內(nèi)覆蓋最廣、可靠性最高、容量最大、保密性最強的數(shù)字移動蜂窩通訊系統(tǒng)。以GSM為代表的無線通信技術(shù)，包括GSM、GPRS、CDMA、CDPD、集群、電臺等多種無線通信方式。GSM通訊網(wǎng)絡(luò)作為物流配送系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)傳輸平臺確保了報警信號和數(shù)據(jù)傳輸通道的可靠性。車輛終端上的GPS接收機獲取車輛的實際位置、速度、運行方向等信息經(jīng)過處理后通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳送到運輸調(diào)度中心，中心可以對車輛進行管理、調(diào)度和控制。
2.4“3G技術(shù)”
“3G技術(shù)”并非簡單地指GIS、GPS、GSM三項單獨的技術(shù)，而是以GIS技術(shù)、定位技術(shù)、無線通信技術(shù)為代表的三項技術(shù)的統(tǒng)稱和它們之間相互集成所產(chǎn)生的新技術(shù)[4]。3G技術(shù)集成的核心在于：GIS可以作為基礎(chǔ)的信息系統(tǒng)平臺，具有可視化、地理分析和空間分析、數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理等的優(yōu)勢；GPS定位技術(shù)和導(dǎo)航技術(shù)根據(jù)具體的應(yīng)用需要，可以實時獲取不同精度的目標位置信息；GSM通信技術(shù)可以實現(xiàn)大范圍內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸，對于信息系統(tǒng)指揮、調(diào)度、監(jiān)控、管理等具有重大的意義。這三項技術(shù)的集成，可以有效地實現(xiàn)對運輸車輛實時動態(tài)的追蹤與監(jiān)控。
3 RFID與3G技術(shù)在貨物在途運輸防盜中的綜合應(yīng)用
3.1 基本應(yīng)用原理
在車輛和貨物上貼上RFID標簽，并且每輛貨車配備GPS接收機和GSM信息終端，發(fā)貨時，將車輛、貨物的基本信息通過RFID讀寫器存入運輸調(diào)度中心信息數(shù)據(jù)庫中，同時將司機的身份信息存入運輸調(diào)度中心信息數(shù)據(jù)庫中。由于中華人民共和國第二代居民身份證應(yīng)用了無線射頻技術(shù)，第二代身份證增加了一枚指甲蓋大小的非接觸式IC芯片，將持證人的照片圖像和身份項目內(nèi)容等信息數(shù)字化后加密存入芯片，這些信息可以經(jīng)過終端讀卡器判讀，所以，可以通過終端讀卡器直接將司機的身份信息存入運輸調(diào)度中心信息數(shù)據(jù)庫中，非常方便有效。與此同時，RFID閱讀器全部部署在運輸貨物的車輛上，在運輸途中，閱讀器每隔一段固定的時間以一定的頻率自動無線掃描車輛和貨物的電子標簽，并將掃描的信息存入車載GSM信息終端，同時，將通過GPS技術(shù)獲得的車輛位置信息也存入車載GSM信息終端，司機也要將其身份證信息通過車載讀卡器存入車載GSM信息終端，再通過GSM通訊系統(tǒng)傳將所有采集的信息傳回運輸調(diào)度中心，送入中心信息數(shù)據(jù)庫中。以GIS作為基礎(chǔ)的信息系統(tǒng)平臺，統(tǒng)一管理中心信息數(shù)據(jù)庫。將收集到的信息與數(shù)據(jù)庫中存在的發(fā)貨時的原始信息進行比較，包括司機的信息和車輛的信息是否匹配，車輛和貨物的信息是否匹配，一旦三者間有任何不匹配，說明該車貨物出現(xiàn)了問題，必須采取緊急應(yīng)對措施。如果信息完全匹配，則將新的車輛位置信息存入中心數(shù)據(jù)庫中，以做貨物追蹤之用，通過不斷的掃描修正，運輸調(diào)度中心可以掌握貨物和運輸車輛的實時信息。貨物運輸防盜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
3.2 軟硬件配置和系統(tǒng)要求
貨物防盜系統(tǒng)可以采用J2EE體系結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫采用SQL2005，WEB服務(wù)器采用Appche和Tomcat構(gòu)建，WEB應(yīng)用服務(wù)器采用Jboss構(gòu)建。系統(tǒng)內(nèi)部和外部通訊接口采用XML信息交換標準，供應(yīng)鏈上所有企業(yè)都配備XML通訊適配器（軟件），各個企業(yè)通過XML適配器和貨物防盜系統(tǒng)實現(xiàn)信息交換和傳輸。在系統(tǒng)跟蹤的車輛和貨物上嵌入飛利浦UCODE EPC Gen 2電子標簽，該標簽已通過EPC Global Gen2標準認證。這種芯片使用了一種防沖突（anti-collision）算法使得該系統(tǒng)可以在現(xiàn)行美國規(guī)范下每秒讀取多達1 600個標簽，而在歐洲規(guī)范下每秒也可達600個標簽。EPC Gen2 的標準也允許可程序化的讀寫字段，更快的標簽讀寫率和在高密度讀取器環(huán)境下的操作。閱讀器以一定的頻率自動無線掃描附近區(qū)域的電子標簽，將掃描的信息通過GPRS模塊以短消息形式發(fā)送到運輸調(diào)度中心服務(wù)器通訊網(wǎng)關(guān)的GPRS模塊，然后再由通訊網(wǎng)關(guān)提交中心服務(wù)器相關(guān)模塊處。從而實現(xiàn)對跟蹤車輛、貨物的實時信息采集和跟蹤。GPRS特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，同時適用于大規(guī)模數(shù)據(jù)的傳輸，可高速傳輸數(shù)字、文字、圖像等數(shù)據(jù)。因此將GPRS模塊和RFID閱讀器合為一體，運輸車輛的車載閱讀器全部配備GPRS模塊，將閱讀器從嵌入產(chǎn)品的RFID電子標簽實時采集的信息傳輸?shù)?/SPAN>GPRS模塊，再由GPRS模塊將信息發(fā)送到系統(tǒng)主機GPRS模塊，再傳輸?shù)较到y(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器，最后存儲到數(shù)據(jù)庫，供供應(yīng)鏈上不同企業(yè)查詢和信息發(fā)布。
4 結(jié)論
射頻和3G技術(shù)在物流運輸過程中的應(yīng)用可以有效地解決貨物丟失的問題。但是其應(yīng)用成本較高，一般的企業(yè)難以承擔，有待于技術(shù)水平的進一步提高，大規(guī)模的應(yīng)用，降低成本。全球零售巨頭沃爾瑪早在 2005年1月1日起，就要求全球前100名供應(yīng)商在大包裝產(chǎn)品上全部采用RFID技術(shù)。筆者相信，射頻和3G技術(shù)的應(yīng)用，將會是全球物流業(yè)的大趨勢，并對物流業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。
（轉(zhuǎn)載）
