0 引言
當(dāng)災(zāi)害特別是特大災(zāi)害發(fā)生后，為了快速有效地?fù)尵群桶仓檬転?zāi)人員，達(dá)到時間效益最大化和災(zāi)害損失最小化，必要的救助設(shè)施設(shè)備、醫(yī)療藥品器械、生活用品等應(yīng)急物資必須及時運(yùn)送到災(zāi)區(qū)。如何將應(yīng)急物資以最短時間最有效地送至災(zāi)區(qū)的問題受到廣泛的關(guān)注。
近年來，RFID技術(shù)在許多領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。在物流領(lǐng)域，特別是在應(yīng)急物資配送過程中，采用RFID技術(shù)能夠自動準(zhǔn)確地標(biāo)識和描述物資信息，不僅可以減少勞動力，提高工作效率，還可以在各個環(huán)節(jié)跟蹤物資，實(shí)時掌握物資的動態(tài)資訊，為合理配送應(yīng)急物資發(fā)揮重要的作用。
1 RFID在應(yīng)急物資配送中的應(yīng)用優(yōu)勢
目前，我國應(yīng)急物資配送管理系統(tǒng)較多使用條碼技術(shù)來標(biāo)識和采集物資信息，這雖然在一定程度上實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動采集和管理，但是，條碼技術(shù)自身存在不可克服的缺陷。例如，條碼標(biāo)簽暴露在外，易撕裂、污損甚至脫落，使用壽命短；存儲信息量少，不可重寫，保密性差；識讀受距離和角度的限制，易受干擾；條碼標(biāo)簽在物資出發(fā)后無法實(shí)時跟蹤在途物資的位置、狀態(tài)等信息，同時實(shí)際需求或路況發(fā)生變化時無法及時將在途物資重新調(diào)配。條碼技術(shù)不能滿足突發(fā)事件對應(yīng)急物資信息準(zhǔn)確、可靠、快速、高效傳輸、采集、處理和交換、動態(tài)管理等的要求。
RFID技術(shù)可克服條碼技術(shù)的缺點(diǎn)：它將數(shù)據(jù)存儲在芯片中，數(shù)據(jù)的讀取無需接觸光源，可穿透包裝“感知”閱讀；存儲信息多且更改自如，密碼保護(hù)安全性高；包裝封閉性好，防水、防磁、耐高溫、使用壽命長，因此對環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，能適應(yīng)諸如灰塵、油污、振動以及存在其他遮擋物的環(huán)境；讀取距離遠(yuǎn)、速度快，可對高速物體進(jìn)行識別甚至可同時識別多個物體；物資運(yùn)輸過程中可實(shí)時跟蹤。RFID技術(shù)易于實(shí)現(xiàn)自動化、智能化，滿足應(yīng)急物流對種類多、流量大的信息的快速收集與處理的需求。采用RFID技術(shù)取代條碼技術(shù)，與信息系統(tǒng)(計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等)集成，不僅可以提高應(yīng)急物資信息數(shù)據(jù)采集、傳輸、樹立的快速性和準(zhǔn)確性，還可以實(shí)現(xiàn)對應(yīng)急物資的可視化實(shí)施跟蹤，提高應(yīng)急物資配送的靈活性和安全性。RFID技術(shù)簡化了應(yīng)急物資配送的中間環(huán)節(jié)，節(jié)省時間、人力，提高了應(yīng)急物資配送管理的效率，達(dá)到應(yīng)急的目的。
2 RFID應(yīng)急物資配送管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
針對目前應(yīng)急物資配送中普遍存在的工作效率較低、物資配送不合理、物資出入庫管理混亂等問題，在現(xiàn)有物資配送倉庫管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，充分利用RFID的技術(shù)優(yōu)勢，構(gòu)建了基于RFID技術(shù)的應(yīng)急物資配送管理系統(tǒng)(EMDMS)。
2.1 系統(tǒng)總體框架的設(shè)計(jì)
基于RFID的應(yīng)急物資配送管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用3層架構(gòu)(如圖1)：數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備層、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)中心管理層。數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備層主要包括標(biāo)識庫位、物資和托盤的各類RFID標(biāo)簽，分布在倉庫不同位置的RFID天線，固定式RFID讀寫器，無限手持式RFID讀寫器，叉車、巷道推垛機(jī)和運(yùn)輸車的車載天線及車載電腦，運(yùn)輸車輛車載GPS及RFID讀寫器等。其主要功能是采集應(yīng)急物資信息、應(yīng)急物資在庫貨位信息、應(yīng)急物資在途信息等。數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)層主要包括覆蓋整個配送中心倉庫區(qū)的無限域網(wǎng)絡(luò)和路由器等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及運(yùn)輸監(jiān)控用GPRS無線網(wǎng)絡(luò)。其主要功能是傳輸、匯總和過濾各數(shù)據(jù)采集終端所收集的信息至數(shù)據(jù)庫，以供數(shù)據(jù)中心管理層調(diào)用。數(shù)據(jù)中心管理層主要由RFID數(shù)據(jù)庫、GPS數(shù)據(jù)庫、EMDMS服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、各種控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)及客戶端組成。其主要功能是用于RFID數(shù)據(jù)及GPS數(shù)據(jù)的存儲和交換，與EMDMS數(shù)據(jù)集成來完成整個系統(tǒng)的監(jiān)控管理，并提供外部訪問入口，以供外部人員查詢監(jiān)管。由于此設(shè)計(jì)方案遵循RFID產(chǎn)品電子代碼EPC標(biāo)準(zhǔn)，可進(jìn)行擴(kuò)展，與EPC物資網(wǎng)絡(luò)對接，用于構(gòu)建基于EPC物聯(lián)網(wǎng)的EPC信息存儲服務(wù)器(EPC-IS)，完成應(yīng)急物資與互聯(lián)網(wǎng)的相互連接，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的上游與下游的信息共享與數(shù)據(jù)交換，以及智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。

圖1 應(yīng)急物資配送管理系統(tǒng)總體框架
2.2 系統(tǒng)的硬件平臺
1)RFID標(biāo)簽
RFID標(biāo)簽是應(yīng)急物資信息的載體。在應(yīng)急物流中，應(yīng)根據(jù)應(yīng)急物資重要程度和特殊需求來選擇不同性能參數(shù)的RFID標(biāo)簽，如標(biāo)簽的讀寫距離、應(yīng)急物資保密程度、標(biāo)簽表面印刷等要求。
2)RFID數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備及通信方式
RFID數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備按應(yīng)用場合不同，采用固定式讀寫器和無線手持式讀寫器等。固定式讀寫器可單獨(dú)使用，也可模塊與系統(tǒng)集成使用，同時可接連不同區(qū)域或角度的多個天線，分時描述RFID標(biāo)簽，通過通信接口與相關(guān)設(shè)備連接。采用RS-485串口通信電路和TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信接口電路與PC即進(jìn)行通信。無線手持式讀寫器單獨(dú)使用，便于采集RFID標(biāo)簽的信息，通過無線局域網(wǎng)將信息傳至RFID信息數(shù)據(jù)庫，以便于系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心調(diào)用，完成驗(yàn)貨、盤點(diǎn)、出入庫操作等。另外，在應(yīng)急物資運(yùn)輸環(huán)節(jié)中，采用GPRS無線網(wǎng)絡(luò)來傳輸運(yùn)輸車輛的GPS數(shù)據(jù)及車載應(yīng)急物資的RFID信息，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急物資在途跟蹤的可視化監(jiān)控。