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1系統(tǒng)原理

通過給貨箱或旅客行李貼上RFID標(biāo)簽，在機(jī)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(biāo)簽信息[9]，利用ZigBee無線通訊的自定義傳輸協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，完成了對航空貨物的查詢與管理，了解貨物的狀態(tài)、位置及配送地方，并實(shí)時、準(zhǔn)確的定位跟蹤。并且進(jìn)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(xié)議自定義為唯一的編碼方式，直接通過ZigBee終端設(shè)備將物品的信息傳遞給服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)多方式對貨物的定位跟蹤，更加實(shí)時與精確。服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫和航空物流管理系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互通過局域網(wǎng)進(jìn)行，采用UDP網(wǎng)絡(luò)編程進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

2系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

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

2.1硬件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)隨著RFID傳感器技術(shù)的普及率的提高，RFID標(biāo)簽廉價并可重復(fù)使用。數(shù)據(jù)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(tǒng)RFID-ZigBee主從節(jié)點(diǎn)模塊包括RFID標(biāo)簽、RFID讀寫器和ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)。其中RFID讀寫器射頻模塊采用的TI公司生產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)模塊微處理器采用的是TI公司生產(chǎn)的CC2530，它符合2.4GHzIEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的第二代片上系統(tǒng)，提供一流的選擇性、共存性、出色的鏈路預(yù)算、高達(dá)125°C的工作溫度和低壓工作性能，ZigBee采用自組織網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸通信[11]，CC2530的接口電路如圖1所示。

2.2軟件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)RFID協(xié)議設(shè)計是在IAR嵌入式工作平臺Kickstart環(huán)境下完成的，Kickstart是一種集成開發(fā)環(huán)境（IDE），用于為MSP430微控制器構(gòu)建和調(diào)試嵌入式應(yīng)用。調(diào)試器完全集成，用于源和反匯編級調(diào)試，支持復(fù)雜代碼和數(shù)據(jù)斷點(diǎn)。RFID讀寫器功能是在VisualStudio2008集成開發(fā)環(huán)境下，采用MFC（MicrosoftFoundationClasses，微軟基礎(chǔ)類庫）提供的基于對話框的應(yīng)用程序框架進(jìn)行程序開發(fā)。RFID讀寫器根據(jù)ISO15693標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范協(xié)議和指令實(shí)現(xiàn)尋卡、讀寫、鎖定、復(fù)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(shù)據(jù)通信軟件設(shè)計用IAREmbeddedWorkbench工具開發(fā)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(jìn)行編譯、調(diào)試并完成下載的嵌入式開發(fā)軟件。協(xié)調(diào)器的組網(wǎng)，終端設(shè)備和路由設(shè)備發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)以及加入網(wǎng)絡(luò)。協(xié)調(diào)器：給予ZDO層網(wǎng)絡(luò)形成反饋信息，發(fā)送網(wǎng)絡(luò)啟動事件到ZDApp層，接著轉(zhuǎn)到ZDApp_event_loop（）函數(shù)，啟動網(wǎng)絡(luò)事件；終端器和路由器：當(dāng)發(fā)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)存在時，網(wǎng)絡(luò)層將給予ZDO層發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)反饋信息。然后由網(wǎng)絡(luò)層發(fā)起加入網(wǎng)絡(luò)請求，如加入網(wǎng)絡(luò)成功，則網(wǎng)絡(luò)層將給予ZDO層加入網(wǎng)絡(luò)反饋。數(shù)據(jù)庫可在MicrosoftSQLSever2005開發(fā)環(huán)境下，根據(jù)設(shè)計需求完成建立，主要對象有客戶（Customer），訂單（Order），人（Agent），機(jī)場（Airport），航班（Flight），其關(guān)系如圖3所示。

2.3網(wǎng)站設(shè)計與實(shí)現(xiàn)網(wǎng)站是在VisualStudio2010集成開發(fā)環(huán)境下，采用VisualC#中的Web應(yīng)用程序進(jìn)行開發(fā)設(shè)計，采用的數(shù)據(jù)訪問技術(shù)來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)站與數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的交互。為保證系統(tǒng)軟件的靈活性，軟件核心與網(wǎng)頁應(yīng)盡量分離。航空物流管理系統(tǒng)主要使用者是物流客戶、人和機(jī)場，網(wǎng)站主要功能有登陸、注冊、人管理和機(jī)場管理，（如圖4所示）。網(wǎng)站首頁用于客戶查詢、用戶登陸及注冊，機(jī)場管理員頁面可以查看所有通過自己機(jī)場的貨物信息，選擇是否通過安檢，并對物品進(jìn)行定位跟蹤管理，人管理員頁面可以根據(jù)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(tǒng)測試

經(jīng)過測試，系統(tǒng)能基本滿足設(shè)計要求。對錯誤信息的處理方面，在網(wǎng)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(guī)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(jié)語

本文提出了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于航空物流管理系統(tǒng)，并通過RFID讀寫器讀寫標(biāo)簽信息，經(jīng)過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，再通過RS232將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器，服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫和航空物流管理系統(tǒng)之間通過局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，航空物流管理網(wǎng)站通過網(wǎng)絡(luò)對外的具體方法。同時提出對重要物品單獨(dú)綁定ZigBee終端，實(shí)現(xiàn)更加精確的多方式定位追蹤，然后利用網(wǎng)站技術(shù)進(jìn)行顯示，從而實(shí)現(xiàn)對航空貨物進(jìn)行可視化管理。

作者：皮依標(biāo)單位：中國民航大學(xué)航空自動化學(xué)院