航空物流管理中的物聯網技術論文范文

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1系統原理

通過給貨箱或旅客行李貼上RFID標簽，在機場柜臺、行李傳送帶、安檢處、貨倉處等地方分別安裝RFID讀寫器，利用RFID讀寫器獲取RFID標簽信息[9]，利用ZigBee無線通訊的自定義傳輸協議傳輸數據，完成了對航空貨物的查詢與管理，了解貨物的狀態、位置及配送地方，并實時、準確的定位跟蹤。并且進入貨倉后，針對某些特別重要的物品可以綁定ZigBee終端，直接通過將ZigBee終端傳輸協議自定義為唯一的編碼方式，直接通過ZigBee終端設備將物品的信息傳遞給服務器，實現多方式對貨物的定位跟蹤，更加實時與精確。服務器、數據庫和航空物流管理系統之間數據交互通過局域網進行，采用UDP網絡編程進行數據傳輸。

2系統設計與實現

航空物流管理系統的設計由硬件設計、軟件設計和網站設計三部分組成，采用模塊化化設計思想，完成整體方案設計。

2.1硬件設計與實現隨著RFID傳感器技術的普及率的提高，RFID標簽廉價并可重復使用。數據傳輸方便，并且可以基于用戶的要求處理自定義加密算法[10]。本系統RFID-ZigBee主從節點模塊包括RFID標簽、RFID讀寫器和ZigBee無線網絡。其中RFID讀寫器射頻模塊采用的TI公司生產的TRF7970A，并將900M天線連接到讀寫器天線端口，微處理器采用的是超低功耗MSP430F2370，微處理器通過SPI總線接口方式連接射頻模塊，并通過RS232連接到ZigBee終端模塊。ZigBee無線網絡模塊微處理器采用的是TI公司生產的CC2530，它符合2.4GHzIEEE802.15.4標準的第二代片上系統，提供一流的選擇性、共存性、出色的鏈路預算、高達125°C的工作溫度和低壓工作性能，ZigBee采用自組織網實現數據傳輸通信[11]，CC2530的接口電路如圖1所示。

2.2軟件設計與實現RFID協議設計是在IAR嵌入式工作平臺Kickstart環境下完成的，Kickstart是一種集成開發環境（IDE），用于為MSP430微控制器構建和調試嵌入式應用。調試器完全集成，用于源和反匯編級調試，支持復雜代碼和數據斷點。RFID讀寫器功能是在VisualStudio2008集成開發環境下，采用MFC（MicrosoftFoundationClasses，微軟基礎類庫）提供的基于對話框的應用程序框架進行程序開發。RFID讀寫器根據ISO15693標準規范協議和指令實現尋卡、讀寫、鎖定、復位等功能，RFID讀寫器與PC通過RS232連接，操作界面如圖2所示。ZigBee無線射頻模塊數據通信軟件設計用IAREmbeddedWorkbench工具開發的，IAR軟件是一套用于對匯編、C語言或是C++語言程序編寫能進行編譯、調試并完成下載的嵌入式開發軟件。協調器的組網，終端設備和路由設備發現網絡以及加入網絡。協調器：給予ZDO層網絡形成反饋信息，發送網絡啟動事件到ZDApp層，接著轉到ZDApp_event_loop（）函數，啟動網絡事件；終端器和路由器：當發現有網絡存在時，網絡層將給予ZDO層發現網絡反饋信息。然后由網絡層發起加入網絡請求，如加入網絡成功，則網絡層將給予ZDO層加入網絡反饋。數據庫可在MicrosoftSQLSever2005開發環境下，根據設計需求完成建立，主要對象有客戶（Customer），訂單（Order），人（Agent），機場（Airport），航班（Flight），其關系如圖3所示。

2.3網站設計與實現網站是在VisualStudio2010集成開發環境下，采用VisualC#中的Web應用程序進行開發設計，采用的數據訪問技術來實現網站與數據庫數據的交互。為保證系統軟件的靈活性，軟件核心與網頁應盡量分離。航空物流管理系統主要使用者是物流客戶、人和機場，網站主要功能有登陸、注冊、人管理和機場管理，（如圖4所示）。網站首頁用于客戶查詢、用戶登陸及注冊，機場管理員頁面可以查看所有通過自己機場的貨物信息，選擇是否通過安檢，并對物品進行定位跟蹤管理，人管理員頁面可以根據日期、客戶和訂單號查詢自己的貨物信息，并且有添加客戶貨物信息的功能。

3系統測試

經過測試，系統能基本滿足設計要求。對錯誤信息的處理方面，在網頁中用語言來提醒用戶該輸入何種信息，并在后臺程序中規定信息的格式并在誤輸后彈出提示信息直到輸入正確，具有一定容錯能力。

4結語

本文提出了物聯網技術應用于航空物流管理系統，并通過RFID讀寫器讀寫標簽信息，經過ZigBee無線網絡傳輸，再通過RS232將數據傳輸到服務器，服務器、數據庫和航空物流管理系統之間通過局域網進行數據交互，航空物流管理網站通過網絡對外的具體方法。同時提出對重要物品單獨綁定ZigBee終端，實現更加精確的多方式定位追蹤，然后利用網站技術進行顯示，從而實現對航空貨物進行可視化管理。

作者：皮依標單位：中國民航大學航空自動化學院