基于RIFD的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在郵政服務(wù)質(zhì)量監(jiān)控上的應(yīng)用

1、一、 項(xiàng)目名稱：基于RIFD的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在郵政服務(wù)質(zhì)量監(jiān)控上的應(yīng)用二、 研究背景RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)之一。在國際郵政行業(yè)中，RFID應(yīng)用最廣泛的是在郵件質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)?；赗FID的郵件質(zhì)量檢測(cè)就是在每個(gè)郵政作業(yè)場(chǎng)地（如收寄局、投遞局、處理中心等）的進(jìn)出口裝卸通道上安裝RIFD閱讀器，將插有RFID標(biāo)簽的測(cè)試信夾在正常郵件中寄遞，測(cè)試信經(jīng)過郵政處理的各個(gè)環(huán)節(jié)后，就能得出在每一個(gè)環(huán)節(jié)耗費(fèi)的時(shí)間，從而查找、解決問題。自1995年開始，工業(yè)化國家已開始采用基

2、于RFID技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)（UNEX系統(tǒng)）開展郵件傳輸質(zhì)量的檢測(cè)，到目前為止，已有50多個(gè)國家參與這一系統(tǒng)?；赗FID的郵件質(zhì)量檢測(cè)就是在每個(gè)郵政作業(yè)場(chǎng)地（如收寄局、投遞局、處理中心等）的進(jìn)出口裝卸通道上安裝RIFD閱讀器，將插有RFID標(biāo)簽的測(cè)試信夾在正常郵件中寄遞，測(cè)試信經(jīng)過郵政處理的各個(gè)環(huán)節(jié)后，就能得出在每一個(gè)環(huán)節(jié)耗費(fèi)的時(shí)間，從而查找、解決問題。經(jīng)過近20年的RFID監(jiān)控系統(tǒng)測(cè)試及改進(jìn)，歐洲發(fā)達(dá)國家互寄郵件3內(nèi)到達(dá)的比例從69.1%上升到93.0%。新郵政法規(guī)定：“郵政企業(yè)寄遞郵件，應(yīng)當(dāng)符合國務(wù)院郵政管理部門規(guī)定的寄遞時(shí)限”。實(shí)施函件傳輸全程質(zhì)量動(dòng)態(tài)跟蹤，追溯傳輸過程中函件總包的狀態(tài)和流

3、轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，為加強(qiáng)郵政服務(wù)質(zhì)量提供科學(xué)的決策支持，為當(dāng)前郵政作業(yè)流程優(yōu)化提供一種適應(yīng)我國郵政實(shí)情、可對(duì)函件全程作業(yè)實(shí)施實(shí)時(shí)測(cè)試的跟蹤監(jiān)測(cè)工具與方法，就顯得尤為重要和迫切2012年4月10日，新聞1+1也報(bào)道了平常函件延誤、遺失的問題，“平信不平”一下子成為全社會(huì)廣泛關(guān)注的問題。我國郵政網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)多面廣，如果照搬國外函件質(zhì)量監(jiān)測(cè)的方法，需要昂貴的投資。我們必須堅(jiān)持“自主創(chuàng)新”和“少花錢，多辦事，辦好事”的原則，探索適應(yīng)我國郵政實(shí)情的解決方案，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的郵件檢測(cè)設(shè)備，加快建設(shè)具有較高社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的全國函件全程時(shí)限自動(dòng)跟蹤監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。中國郵政集團(tuán)公司于2007年就啟動(dòng)了國內(nèi)郵件質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的

4、研發(fā)，試圖找到一種適合中國國情的檢測(cè)方法。三、 系統(tǒng)實(shí)施（一） 測(cè)試方法基于RFID技術(shù)，實(shí)施函件全程時(shí)限跟蹤，首先需要在函件傳遞的全程各環(huán)節(jié)的進(jìn)出口通道區(qū)域的頂部安裝“遠(yuǎn)距離RFID監(jiān)測(cè)裝置”。按照測(cè)試計(jì)劃表，將含有RFID標(biāo)簽的測(cè)試信從選定的大宗函件收寄局、商函制作中心或郵筒發(fā)出，經(jīng)過郵件處理中心、至目的地的郵件處理中心、投遞局，由投遞局的“測(cè)試員”收取后再寄回測(cè)試小組。由于在函件全程傳遞過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)的進(jìn)出口通道均安裝遠(yuǎn)距離RFID數(shù)據(jù)采集裝置，從而就可以獲取嵌入到函件總包內(nèi)的RFID標(biāo)簽從商函制作中心到投遞局、又從投遞局返回商函制作中心全程各環(huán)節(jié)時(shí)限信息。（二） 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)全國普通郵件全

5、程時(shí)限監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示：（三） 關(guān)鍵技術(shù)1.兼容國際國內(nèi)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的郵件傳遞質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的方案研究及設(shè)計(jì)對(duì)萬國郵政聯(lián)盟關(guān)于RFID技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（S20,S22和S23系列）,關(guān)于國際郵政數(shù)據(jù)通信，信息交換的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)于國際國內(nèi)郵件處理的業(yè)務(wù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行適用性研究；對(duì)RFID技術(shù)用于郵件傳遞跟蹤與溯源方面進(jìn)行技術(shù)業(yè)務(wù)結(jié)合方式的研究，形成具有特點(diǎn)的系統(tǒng)框架；設(shè)計(jì)制定高性價(jià)比的系統(tǒng)方案。2.低成本、低功耗、高安全性的超高頻有源電子標(biāo)簽集成技術(shù)研究研究2.45GHz超高頻（微波段）有源電子標(biāo)簽在復(fù)雜環(huán)境下提高閱讀率以及相關(guān)的天線設(shè)計(jì)技術(shù)；研究并開發(fā)高可靠、低功耗的2.45GH

6、z電子標(biāo)簽；電子標(biāo)簽在特定物理指標(biāo)（重量12g，厚度3mm,均含電池和封裝介質(zhì)；封裝后整體呈軟性可彎曲）條件下的二次封裝技術(shù)研究；開發(fā)滿足上述條件的產(chǎn)品性超高頻有源電子標(biāo)簽和天線。3.高效率識(shí)讀器的遠(yuǎn)距離閱讀技術(shù)研究隨機(jī)狀態(tài)下超高頻閱讀器高閱讀率技術(shù)研究；閱讀距離可調(diào)、電波旁瓣干擾抑制等技術(shù)研究；2.45GHz超高頻多閱讀其對(duì)多電子標(biāo)簽的防干擾和防沖突技術(shù)研究；高效率的閱讀器器與激勵(lì)器之間“1對(duì)1”以及“1對(duì)多點(diǎn)”的有效匹配和控制技術(shù)研究；開發(fā)產(chǎn)品級(jí)的基于高可靠的嵌入式軟硬件設(shè)計(jì)的控制裝置。4.多應(yīng)用高可靠的后臺(tái)數(shù)據(jù)處理技術(shù)和遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)面向電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和處理、基于EN13

7、850:2002標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)開發(fā)；Oracle數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)備份庫存儲(chǔ)、查詢、操作的優(yōu)化技術(shù)研究；基于集成式現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)管的技術(shù)研究；基于工控機(jī)實(shí)現(xiàn)RFID中間件功能開發(fā)的遠(yuǎn)程網(wǎng)管技術(shù)研究；適應(yīng)數(shù)據(jù)跟蹤與溯源需求、具有數(shù)據(jù)完整性保護(hù)功能、面向行業(yè)領(lǐng)域共性的高可靠性軟件資源管理系統(tǒng)的研究和開發(fā)。5.高可靠多通信傳輸方式的共存及智能切換技術(shù)研究有線寬帶、自動(dòng)撥號(hào)、無線GPRS、CDMA等多種網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)在RFID中間件結(jié)合并實(shí)現(xiàn)的技術(shù)研究；在中間件平臺(tái)同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種通信傳輸方式并進(jìn)行智能切換的技術(shù)研究，完成實(shí)用系統(tǒng)。6.小型化集成式模塊化設(shè)計(jì)與組合式工藝研究按系統(tǒng)分解，對(duì)控制器、識(shí)讀器、

8、激勵(lì)器、電源等硬件裝置和軟件系統(tǒng)進(jìn)行高集成模塊化設(shè)計(jì)和工藝安排；研究“標(biāo)準(zhǔn)型”和“緊湊型”小型化組合工藝。四、 當(dāng)前取得的效果集團(tuán)公司市場(chǎng)部于2010年6月正式啟動(dòng)在全國郵政推廣應(yīng)用RFID平常函件全程時(shí)限監(jiān)控系統(tǒng)一期工程。截至目前，全國56個(gè)重點(diǎn)城市安裝有約451臺(tái)RFID設(shè)備，集團(tuán)公司下一步將繼續(xù)在全國所有地市推廣建設(shè)RFID平常函件全程時(shí)限監(jiān)控系統(tǒng)的二期建設(shè)。一年多以來，全國共進(jìn)行15輪測(cè)試，收發(fā)測(cè)試郵件15.7萬余封。測(cè)試取得了顯著效果：（一）郵件傳遞質(zhì)量明顯上升。國家郵政局2009年公布郵政普遍服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：信件全程時(shí)限應(yīng)滿足直轄市、省會(huì)城市間36天，不超過6天送達(dá)的比例不應(yīng)低于95

9、。從系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)看，3天內(nèi)到達(dá)的郵件比例比測(cè)試之初上升了12.4%；6天內(nèi)到達(dá)的郵件比例比測(cè)試之初上升了8.7%，已經(jīng)穩(wěn)定在96%以上，超過了國家郵政局的相關(guān)規(guī)定。 （二）逾限站點(diǎn)顯著減少。逾限站點(diǎn)是指在郵件處理過程中，郵件在某一點(diǎn)停留過長的站點(diǎn)；這樣的站點(diǎn)多數(shù)為作業(yè)班次設(shè)置不合理、郵件量過大來不及處理等造成。通過對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的分析，不斷優(yōu)化流程、合理配置資源，逾限站點(diǎn)逐步減少。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，在一個(gè)站點(diǎn)停留超過24小時(shí)的郵件量比測(cè)試之初下降了57.6%；在一個(gè)站點(diǎn)停留超過72小時(shí)的郵件量比測(cè)試之初下降了89.2%，基本杜絕了滯留的發(fā)生，大大提高了處理速度。 （三）作業(yè)班次準(zhǔn)時(shí)率有所提高。

10、在后臺(tái)統(tǒng)計(jì)分析中，所有的數(shù)據(jù)和計(jì)劃作業(yè)班次自動(dòng)進(jìn)行比對(duì)，檢查作業(yè)班次的準(zhǔn)時(shí)率。隨著各處理環(huán)節(jié)流程的改進(jìn)以及重視程度的提高，作業(yè)班次的準(zhǔn)點(diǎn)率也有所提高。五、 效益分析全國郵政普遍服務(wù)地域覆蓋范圍廣，管理難度大。使用本系統(tǒng)后對(duì)于提升郵件傳遞質(zhì)量的促進(jìn)作用將會(huì)得到體現(xiàn)。由于采用有源RFID技術(shù)，一臺(tái)設(shè)備可以管理50米范圍內(nèi)的所有通道，這使得每個(gè)檢測(cè)通道的平均成本約2000元，遠(yuǎn)低于國外無源RFID設(shè)備每個(gè)檢測(cè)通道25000元的成本。單個(gè)有源標(biāo)簽成本約90元，由于本項(xiàng)目是在中國郵政系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行，標(biāo)簽是采用循環(huán)使用的方法，按照每個(gè)標(biāo)簽使用壽命5年，每個(gè)月使用2次，5年可以使用60次計(jì)算，每次使用成本是0

11、.75元，低于無源標(biāo)簽一次性使用成本，無源標(biāo)簽每次使用成本約2元，所以項(xiàng)目采用的是有源RFID技術(shù)。在國外lyngsoe公司同樣使用半有源RFID技術(shù)，標(biāo)簽的報(bào)價(jià)是20歐元，我們的標(biāo)簽價(jià)格低于同類產(chǎn)品，設(shè)備價(jià)格則更能顯示出優(yōu)勢(shì)。采用本系統(tǒng)后，如果為中國郵政在郵件傳遞質(zhì)量提升5的話，至少可以減少1的重復(fù)勞動(dòng)，對(duì)于中國郵政每年超過百億的郵件量，所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)大于項(xiàng)目投資。提升郵件服務(wù)質(zhì)量，不僅能提高工作效率，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)又能提升中國郵政在大眾的企業(yè)形象，改善民生。六、 實(shí)施過程（一） 試驗(yàn)與試點(diǎn)上海院從2007年進(jìn)行研發(fā)，形成了包括有源，半有源標(biāo)簽及讀卡系統(tǒng)等技術(shù)在內(nèi)的一整套方案，獲得了

12、2項(xiàng)發(fā)明專利、2項(xiàng)軟件著作權(quán)。2007年在上海、河南、內(nèi)蒙古、云南四省七市做了技術(shù)方案論證試驗(yàn)（第一次試點(diǎn)）。2008年對(duì)江、浙、滬三省市的省際互寄郵件傳輸過程相關(guān)主要環(huán)節(jié)的時(shí)限進(jìn)行了實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)試，效果良好（第二次試點(diǎn)） 。2009年，進(jìn)行廣東省省內(nèi)“非給據(jù)郵件全程時(shí)限跟蹤研究與試驗(yàn)”。為廣東省郵政公司對(duì)省內(nèi)郵件傳輸質(zhì)量的診斷和分析提供了精確可靠的數(shù)據(jù)，使廣東郵政針對(duì)性地解決問題有了科學(xué)依據(jù)，整個(gè)試驗(yàn)圓滿成功。集團(tuán)公司企發(fā)部、市場(chǎng)部等多部門在廣州召開現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，對(duì)廣東郵政的經(jīng)驗(yàn)予以充分肯定，并決定推廣廣東經(jīng)驗(yàn)，在全國開展“國內(nèi)平常函件全程時(shí)限監(jiān)控”工作。（二） 一期工程（已完成，覆蓋全國56個(gè)重點(diǎn)

13、城市，451臺(tái)閱讀器、10000個(gè)標(biāo)簽）2010年6月，集團(tuán)公司企業(yè)發(fā)展與科技部、市場(chǎng)經(jīng)營部、網(wǎng)路運(yùn)行部、集團(tuán)公司信息技術(shù)局等單位聯(lián)合對(duì)郵件全程時(shí)限監(jiān)控系統(tǒng)總體方案進(jìn)行評(píng)審并獲通過。9月20日，由中國郵政集團(tuán)公司市場(chǎng)經(jīng)營部、企業(yè)發(fā)展與科技部、信息技術(shù)局等單位業(yè)務(wù)和技術(shù)專家組成的測(cè)試組，對(duì)RFID檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行出廠驗(yàn)收，并對(duì)軟件系統(tǒng)提出要求。隨后設(shè)備在京、滬、穗、寧開始安裝。11月-12月，系統(tǒng)在四市間投入試運(yùn)行，共進(jìn)行了兩輪測(cè)試。測(cè)試數(shù)據(jù)匯總到建在上海的數(shù)據(jù)中心，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析。2011年2月，集團(tuán)公司下發(fā)了文件，同意立項(xiàng)進(jìn)行國內(nèi)普通郵件全程時(shí)限監(jiān)控系統(tǒng)工程建設(shè)。7月5日，全國系統(tǒng)正式運(yùn)行。截至目前，全國共進(jìn)行15輪測(cè)試，收發(fā)測(cè)試郵件15.7萬余封。（三） 二期工程（計(jì)劃中，覆蓋89個(gè)地市）計(jì)劃在2013年下半年進(jìn)行。七、 投資估算（一）一期工程（已完成，覆蓋全國56個(gè)重點(diǎn)城市）序號(hào)項(xiàng)目數(shù)量?jī)r(jià)格（元）單價(jià)小計(jì)1RF3000閱讀器451套￥11,000￥4,961,000RF3000柔性標(biāo)簽 10000個(gè)￥90￥900,000設(shè)備費(fèi)合計(jì)：￥5,861,0002“基于RFID技術(shù)的郵件傳遞跟蹤與溯源關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用” 應(yīng)用軟件1套￥40,000￥400,00033年數(shù)據(jù)通信費(fèi)451套120元/