基于RIFD的物联网技术在邮政服务质量监控上的应用.pdf

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1、一、项目名称:基于 RIFD 的物联网技术在邮政服务质量监控上的应用二、研究背景RFID 射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID 技术是物联网的核心技术之一.在国际邮政行业中，RFID 应用最广泛的是在邮件质量检测系统。基于 RFID 的邮件质量检测就是在每个邮政作业场地（如收寄局、投递局、处理中心等）的进出口装卸通道上安装 RIFD 阅读器,将插有 RFID 标签的测试信夹在正常邮件中寄递，测试信经过邮政处理的各个环节后，就能得出在每一个环节耗费的时间,从而查找、解决问题。自 1995 年开始，

2、工业化国家已开始采用基于 RFID 技术的监控系统（UNEX 系统)开展邮件传输质量的检测，到目前为止,已有 50 多个国家参与这一系统。基于 RFID的邮件质量检测就是在每个邮政作业场地（如收寄局、投递局、处理中心等）的进出口装卸通道上安装 RIFD 阅读器，将插有RFID 标签的测试信夹在正常邮件中寄递，测试信经过邮政处理的各个环节后，就能得出在每一个环节耗费的时间,从而查找、解决问题。经过近20 年的 RFID 监控系统测试及改进，欧洲发达国家互寄邮件3 内到达的比例从 69。1%上升到 93。0。新邮政法规定：“邮政企业寄递邮件，应当符合国务院邮政管理部门规定的寄递时限”.实施函件传输

3、全程质量动态跟踪，追溯传输过程中函件总包的状态和流转环节，为加强邮政服务质量提供科学的决策支持，为当前邮政作业流程优化提供一种适应我国邮政实情、可对函件全程作业实施实时测试的跟踪监测工具与方法，就显得尤为重要和迫切2012 年 4 月 10 日,新闻 1+1也报道了平常函件延误、遗失的问题，“平信不平一下子成为全社会广泛关注的问题.我国邮政网络点多面广，如果照搬国外函件质量监测的方法，需要昂贵的投资.我们必须坚持“自主创新”和“少花钱，多办事,办好事”的原则,探索适应我国邮政实情的解决方案，研发具有自主知识产权的邮件检测设备,加快建设具有较高社会效益和经济效益的全国函件全程时限自动跟踪监测系统

4、.中国邮政集团公司于 2007 年就启动了国内邮件质量检测系统的研发，试图找到一种适合中国国情的检测方法。三、系统实施（一）测试方法基于 RFID 技术，实施函件全程时限跟踪，首先需要在函件传递的全程各环节的进出口通道区域的顶部安装“远距离 RFID 监测装置”。按照测试计划表，将含有 RFID 标签的测试信从选定的大宗函件收寄局、商函制作中心或邮筒发出，经过邮件处理中心、至目的地的邮件处理中心、投递局，由投递局的“测试员”收取后再寄回测试小组。由于在函件全程传递过程的关键环节的进出口通道均安装远距离 RFID 数据采集装置，从而就可以获取嵌入到函件总包内的 RFID 标签从商函制作中心到投递

5、局、又从投递局返回商函制作中心全程各环节时限信息。（二）网络结构全国普通邮件全程时限监控系统网络结构如下图所示：（三）关键技术1.兼容国际国内应用标准和规范的邮件传递质量检测系统的方案研究及设计对万国邮政联盟关于 RFID 技术的相关标准（S20,S22 和 S23 系列），关于国际邮政数据通信，信息交换的相关标准,关于国际国内邮件处理的业务规范和技术标准等进行适用性研究；对 RFID 技术用于邮件传递跟踪与溯源方面进行技术业务结合方式的研究，形成具有特点的系统框架；设计制定高性价比的系统方案。2.低成本、低功耗、高安全性的超高频有源电子标签集成技术研究研究 2.45GHz 超高频（微波段）有

6、源电子标签在复杂环境下提高阅读率以及相关的天线设计技术;研究并开发高可靠、低功耗的 2。45GHz 电子标签;电子标签在特定物理指标（重量12g,厚度3mm,均含电池和封装介质；封装后整体呈软性可弯曲）条件下的二次封装技术研究；开发满足上述条件的产品性超高频有源电子标签和天线。3.高效率识读器的远距离阅读技术研究随机状态下超高频阅读器高阅读率技术研究;阅读距离可调、电波旁瓣干扰抑制等技术研究；2。45GHz 超高频多阅读其对多电子标签的防干扰和防冲突技术研究；高效率的阅读器器与激励器之间“1 对 1”以及“1 对多点”的有效匹配和控制技术研究;开发产品级的基于高可靠的嵌入式软硬件设计的控制装置

7、.4。多应用高可靠的后台数据处理技术和远程监控技术的研究与实现面向电子标签数据实时采集和处理、基于EN13850：2002 标准的数据分析系统开发;Oracle 数据库及数据备份库存储、查询、操作的优化技术研究;基于集成式现场服务器实现远程网管的技术研究；基于工控机实现 RFID 中间件功能开发的远程网管技术研究；适应数据跟踪与溯源需求、具有数据完整性保护功能、面向行业领域共性的高可靠性软件资源管理系统的研究和开发.5.高可靠多通信传输方式的共存及智能切换技术研究有线宽带、自动拨号、无线GPRS、CDMA 等多种网络传输技术在 RFID 中间件结合并实现的技术研究；在中间件平台同时实现多种通信

8、传输方式并进行智能切换的技术研究,完成实用系统。6.小型化集成式模块化设计与组合式工艺研究按系统分解，对控制器、识读器、激励器、电源等硬件装置和软件系统进行高集成模块化设计和工艺安排;研究“标准型和“紧凑型”小型化组合工艺。四、当前取得的效果集团公司市场部于 2010 年 6 月正式启动在全国邮政推广应用 RFID 平常函件全程时限监控系统一期工程。截至目前，全国 56 个重点城市安装有约 451 台 RFID 设备,集团公司下一步将继续在全国所有地市推广建设 RFID 平常函件全程时限监控系统的二期建设。一年多以来，全国共进行 15 轮测试，收发测试邮件 15.7 万余封。测试取得了显著效果

9、:(一)邮件传递质量明显上升。国家邮政局 2009 年公布邮政普遍服务标准规定:信件全程时限应满足直辖市、省会城市间 36 天，不超过 6 天送达的比例不应低于 95。从系统的监测数据看，3 天内到达的邮件比例比测试之初上升了 12.4；6天内到达的邮件比例比测试之初上升了 8。7,已经稳定在 96%以上，超过了国家邮政局的相关规定。（二）逾限站点显著减少。逾限站点是指在邮件处理过程中，邮件在某一点停留过长的站点；这样的站点多数为作业班次设置不合理、邮件量过大来不及处理等造成。通过对测试数据的分析，不断优化流程、合理配置资源，逾限站点逐步减少。从统计数据可以看出，在一个站点停留超过 24 小时

10、的邮件量比测试之初下降了 57。6；在一个站点停留超过 72 小时的邮件量比测试之初下降了 89.2%，基本杜绝了滞留的发生，大大提高了处理速度。（三）作业班次准时率有所提高。在后台统计分析中,所有的数据和计划作业班次自动进行比对，检查作业班次的准时率。随着各处理环节流程的改进以及重视程度的提高,作业班次的准点率也有所提高。五、效益分析全国邮政普遍服务地域覆盖范围广，管理难度大。使用本系统后对于提升邮件传递质量的促进作用将会得到体现。由于采用有源 RFID 技术,一台设备可以管理 50 米范围内的所有通道，这使得每个检测通道的平均成本约 2000 元，远低于国外无源 RFID 设备每个检测通道

11、 25000 元的成本.单个有源标签成本约90元,由于本项目是在中国邮政系统内部运行,标签是采用循环使用的方法，按照每个标签使用寿命 5 年，每个月使用 2 次，5 年可以使用 60次计算,每次使用成本是 0。75 元，低于无源标签一次性使用成本，无源标签每次使用成本约 2 元,所以项目采用的是有源 RFID 技术.在国外 lyngsoe 公司同样使用半有源 RFID 技术,标签的报价是 20 欧元，我们的标签价格低于同类产品，设备价格则更能显示出优势.采用本系统后,如果为中国邮政在邮件传递质量提升 5的话，至少可以减少 1的重复劳动，对于中国邮政每年超过百亿的邮件量，所产生的经济效益远大于项

12、目投资。提升邮件服务质量，不仅能提高工作效率，产生经济效益。同时又能提升中国邮政在大众的企业形象，改善民生。六、实施过程（一）试验与试点上海院从 2007 年进行研发，形成了包括有源,半有源标签及读卡系统等技术在内的一整套方案，获得了 2 项发明专利、2 项软件著作权。2007 年在上海、河南、内蒙古、云南四省七市做了技术方案论证试验（第一次试点）。2008 年对江、浙、沪三省市的省际互寄邮件传输过程相关主要环节的时限进行了实时跟踪测试,效果良好（第二次试点）。2009 年，进行广东省省内“非给据邮件全程时限跟踪研究与试验”.为广东省邮政公司对省内邮件传输质量的诊断和分析提供了精确可靠的数据,

13、使广东邮政针对性地解决问题有了科学依据，整个试验圆满成功.集团公司企发部、市场部等多部门在广州召开现场会，对广东邮政的经验予以充分肯定，并决定推广广东经验,在全国开展“国内平常函件全程时限监控”工作。（二）一期工程（已完成，覆盖全国 56 个重点城市，451 台阅读器、10000 个标签）2010 年 6 月,集团公司企业发展与科技部、市场经营部、网路运行部、集团公司信息技术局等单位联合对邮件全程时限监控系统总体方案进行评审并获通过.9 月 20 日,由中国邮政集团公司市场经营部、企业发展与科技部、信息技术局等单位业务和技术专家组成的测试组,对 RFID 检测设备进行出厂验收，并对软件系统提出

14、要求。随后设备在京、沪、穗、宁开始安装。11 月-12 月，系统在四市间投入试运行，共进行了两轮测试。测试数据汇总到建在上海的数据中心，进行数据处理分析。2011 年 2 月，集团公司下发了文件，同意立项进行国内普通邮件全程时限监控系统工程建设.7 月 5 日,全国系统正式运行。截至目前，全国共进行 15 轮测试，收发测试邮件 15.7 万余封.（三）二期工程(计划中，覆盖 89 个地市）计划在 2013 年下半年进行。七、投资估算（一）一期工程（已完成，覆盖全国 56 个重点城市）序号序号项目项目RF3000 阅读器1RF3000 柔性标签数量数量451 套10000 个价格（元）价格（元）

15、单价单价￥11,000￥90设备费合计:“基于 RFID 技术的邮件2传递跟踪与溯源关键技术研究与应用 应用软1 套￥40，000￥400,000小计小计￥4,961，000￥900，000￥5,861,000件343 年数据通信费方案编制费451 套120 元/年总计：￥54，120￥300，000￥6,615,120（二）二期工程（计划中,覆盖 89 个地市）序号序号项目项目RF3000 阅读器1RF3000 柔性标签数量数量500 套30000 个价格（元价格（元)单价单价￥11,000￥90小计小计￥5，500，000￥2,700,000设备费合计：￥8，200，000234软件系统升级扩容1 套￥40,000120 元/年￥400,000￥60,000*3 年数据通信费(注 2）500 套总计：￥8,660，000