CN115953087A

CN115953087A - 一种基于多点异步rfid数据分析的航空循环用品定位算法

Info

Publication number: CN115953087A
Application number: CN202310227977.6A
Authority: CN
Inventors: 贺存军; 吴巍
Original assignee: Lixin Technology Co ltd
Current assignee: Lixin Technology Co ltd
Priority date: 2023-03-10
Filing date: 2023-03-10
Publication date: 2023-04-11
Anticipated expiration: 2043-03-10
Also published as: CN115953087B

Abstract

本发明公开了一种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法通过在运输车辆进出门安装RFID读写器，附有RFID电子标签的周转件进入读取区后，通过RFID天线无线感应，自动识别并记录，离开汽车时，RFID读写器读取RFID电子标签信息并发送给后台监控中心，自动记录周转件的时间和信息，实现对出入物流车辆和货物进行有效的识别和管理，大大提高货物和物流车管理的效率，保证货物运输信息的及时可靠，与传统的人工方式相比，具有自动、高效、省力的特点，实现自动化管理，速度快且无差错，以确保货物运输的准确性。通过软件算法在现有RFID数据基础上计算物品的流动方向与当前位置信息。

Description

一种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法

技术领域

本发明涉及到航空用品管理的技术领域，尤其涉及到一种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法。

背景技术

目前对航空配餐公司而言，存在配餐站点较多，餐车流向信息获知困难，因管理困难导致餐车具有一定的流失性。通过人工扫描餐车上二维码，获取餐车信息，效率较低且人员配合度差。另外，烤炉、干果箱、毛毯等机上用具用品统计管理效率更低，无法有效掌握物件所处位置，出现丢失也无法查找追回。

航空公司在客机服务过程中，需要提供配餐、毛毯、零食、饮料等物品，很多高价值的物品需要循环使用以节省成本，目前普遍采用人工计数的传统方式，效率低下且容易出错。如餐车需要在不同航班、不同站点、不同航空公司之间流转，经常出现丢失或停滞情况，造成资产限制、流失等浪费。烤炉、干果箱、毛毯等机上用具用品统计管理效率更低，无法有效掌握物件所处位置，出现丢失也无法查找追回。目前部分航空公司采用条码、二维码等人工扫描方式配合软件系统作业，对于工作人员来说增加了工作量，而且涉及食品公司、清洁公司、机务人员等多个环节的操作，配合度较低影响了使用效果。

出于安全原因无法在飞机上加装设备，因此只能在运输车的前后两个门上安装RFID设备，读取两端进出的物品RFID标签（作业操作时每次只开前门或后门，不存在同时开启两个门进行操作的情况），此时存在以下技术难点：

1、由于RFID本身技术限制，只能读取标签但是无法获取其行动方向，因此无法判断物品的进出；

2、受限于运输车的空间、用电的局限，无法通过其他技术手段作为补充以获取物品方向；

3、不得影响现场工作效率，因此也无法要求人工输入物品方向；

4、由于设备覆盖区域有限，无法对车厢内所有物品进行RFID读取，因为也无法通过盘点全部物品的方式，通过物品前后数据变化判断物品是否上车、下车。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法通过RFID技术在现有RFID数据基础上计算物品的流向与当前位置信息。

一种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法，用于实现仓库与飞机之间过程中航空循环用品的盘点，包括以下步骤：

步骤A，读取当前物品的RFID数据，对比数据库中存储的数据，判断是否属于本次业务需要的物品；

步骤B，若属于本次业务需要的物品，则记录所述物品的读取次数、每次的读取时间和信号强度的数据；

步骤C，计算所述物品最长读取时间T0，结合所述物品进入和离开读取区域的时间间隔T及信号强度变化G，判断所述物品的位置与状态情况；

步骤D，比对所述物品的所有数据记录，验证所有所述物品的位置与状态情况是否准确；

步骤E，校验数据处理的结果，判断所述步骤C与步骤D中位置与状态情况是否一致。

在其中一个实施例中，所述步骤A包括如果不属于本次业务需要的物品，则通过报警的方式提示工作人员进行排查。

在其中一个实施例中，所述步骤B中由于RFID技术特性，在读取区域内会多次读取同一物品，因此需要记录物品的读取次数、每次的读取时间、信号强度。

在其中一个实施例中，所述步骤C中根据RFID读取器的读取范围L和所述物品行进的最慢速度S，计算出所述物品最长读取时间T0。

在其中一个实施例中，所述位置与状态情况包括：

所述步骤C1，当最后信号强度小于开始信号强度，则所述物品从门外进入门内，所述物品是上车进入车箱；

所述步骤C2，当最后信号强度小于开始信号强度且所述物品进入和离开读取区域的时间间隔大于所述物品最长读取时间，则所述物品停留在读取范围内；

所述步骤C3，当最后信号强度大于开始信号强度，则所述物品为从门内去向门外，所述物品是下车离开车厢。

在其中一个实施例中，所述步骤D包括：

步骤D1，开始节点位置处记录所有上车物品的数据记录，判断为上车数据；

步骤D2，中间节点位置处记录上车、下车物品的数据记录；

步骤D3，到底终点位置处记录下车物品的数据记录，判断为下车数据；

步骤D4，通过软件算法将第一次被读取的物品数据记录视为所述物品的上车数据，将最后一次读到的物品数据记录视为所述物品的下车动作数据。

在其中一个实施例中，所述步骤E包括根据所述步骤C和步骤D对比结果进行校验，若校验不一致，则以步骤D中的位置与状态情况为准，进行自我修正。

一种电子设备，包括上述的一种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法，还包括：存储器以及一个或多个处理器；

其中，所述存储器与所述一个或多个处理器通信连接，所述存储器中存储有可被所述一个或多个处理器执行的指令，所述指令被所述一个或多个处理器执行时，所述电子设备用于实现以上任一项实施例所述的方法。

一种计算机可读存储介质，包括上述的一种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法，其上存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被计算装置执行时，可用来实现以上任一项实施例所述的方法。

一种计算机程序产品，包括上述的一种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，可用来实现以上任一项实施例所述的方法。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明这种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法通过在运输车辆进出门安装RFID读写器，附有RFID电子标签的周转件进入读取区后，通过RFID天线无线感应，自动识别并记录，离开汽车时，RFID读写器读取RFID电子标签信息并发送给后台监控中心，自动记录周转件的时间和信息，实现对出入物流车辆和货物进行有效的识别和管理，大大提高货物和物流车管理的效率，保证货物运输信息的及时可靠，与传统的人工方式相比，具有自动、高效、省力的特点，实现自动化管理，速度快且无差错，以确保货物运输的准确性。通过软件算法在现有RFID数据基础上计算物品的流动方向与当前位置信息。

附图说明

图1是本发明一种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法的流程示意图；

图2是本发明中判断位置与状态情况的流程示意图；

图3是本发明中比对物品的所有数据记录的流程示意图；

图4是本发明运输车辆的结构示意图。

实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

结合图1——图4所示，一种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法，用于实现仓库与飞机之间过程中航空循环用品的盘点，包括以下步骤：

进一步地，本发明一种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法的较佳的实施例中，所述步骤A包括如果不属于本次业务需要的物品，则通过报警的方式提示工作人员进行排查。每次新读到一个物品，先比对预先录入的业务数据，判断是否属于本次业务需要的物品，如果不是，通过声光报警的方式提示现场工作人员进行排查，避免物品误入误出。如果是本次业务所需物品，则记录该物品。

进一步地，本发明一种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法的较佳的实施例中，所述步骤B中由于RFID技术特性，在读取区域内会多次读取同一物品，因此需要记录物品的读取次数、每次的读取时间、信号强度。

进一步地，本发明一种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法的较佳的实施例中，所述步骤C中根据RFID读取器的读取范围L和所述物品行进的最慢速度S，计算出所述物品最长读取时间T0。

进一步地，本发明一种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法的较佳的实施例中，所述位置与状态情况包括：

根据RFID设备的读取范围L和物品行进的最慢速度S，可以计算出物品最长读取时间T0。结合实际操作中，物品进入和离开读取区域的时间间隔T（最后一次读取时间-第一次读取时间），以及信号强度变化G（最后几次信号强度平均值-开始几次信号强度平均值），可以初步判断物品的操作情况：

G<0，即最后信号强度小于开始信号强度，说明物品先近门然后远离门边，可以判断从门外进入门内，物品是上车进入车箱。如果同时T>T0，说明停留时间超过最长读取时间，可以判断物品停留在读取范围内；

G>0，即最后信号强度大于开始信号强度，说明物品先远离门然后接近门，可以判断为从门内去向门外，物品是下车离开车厢。

T0=L/S；

If

G>0

Then

Item leaves;

If

G<0

If

T>T0

Then

Item stays

else

Item enters

单点RFID数据读取与处理可以及时计算当前的物品状态与进出数量，但是在于RFID受到外部干扰而导致不准确（如信号强度等），因此以上判断为初步判断，需要第二步的多点数据对比之后，进行确认。对同一物品在多次业务操作的数据记录进行前后对比，从而验证之前的物品位置与状态判断是否准确。

进一步地，本发明一种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法的较佳的实施例中，所述步骤D包括：

步骤D2，中间节点位置处记录上车、下车物品的数据记录；

具体实施例一,假设物品进出车厢的情况如下：

每个作业的开始节点位置S，都是空车装物品，所以在S点有1、2、3三个物品上车，RFID数据记录会有这3个物品的数据，都可以判断为上车数据；

到A点作业，物品1、2卸车，然后物品4、5上车，此时RFID数据记录中会有物品1、2、3、4、5这五个物品的数据；

到B店作业，物品3卸车，然后物品6上车，此时RFID数据记录中会有物品3、4、5、6这四个物品的数据；

到底作业的终点位置E，此时都是将车上物品卸空，所以此时RFID读取到的物品4、5、6都可以判断为下车数据；

软件算法在每个作业完成（即S点开始，E点结束视为一个完整作业）后，将第一次被读到的物品数据视为该物品上车的动作数据，将最后一次读到的物品数据视为该物品下车的动作数据，上述案例中即为：

上车：

S点的物品1、2、3；

A点的物品4、5；

B点的物品6；

下车：

A点的物品1、2；

B点的物品3；

E点的物品4、5、6。

进一步地，本发明一种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法的较佳的实施例中，所述步骤E包括根据所述步骤C和步骤D对比结果进行校验，若校验不一致，则以步骤D中的位置与状态情况为准，进行自我修正。

作业完成后，系统会根据多点数据对比结果对单点数据处理的结果进行校验，如果发现不一致的，以多点数据的结果为准，进行事后的自我修正。这样才能有效兼顾数据的及时性与准确性。

本发明还包括至少一信息采集平台1，用于实时采集、监测及定位周转件的物流信息，并接收、及响应指令；

管理平台，其通信连接于信息采集平台1，用于向信息采集平台发送指令，并接收信息采集平台1的物流信息及指令响应结果，对物流商品的运输全过程进行监督和管理；

所述信息采集平台1包括数据采集模块、控制模块、通信模块和电源管理模块：

所述数据采集模块，用于采集所述周转件的状态信息；

所述控制模块，用于从所述数据采集模块获取所述周转件的所述状态信息；

所述通信模块，所述控制模块和信息采集平台1分别通过所述通信模块与所述管理平台信号连接，用于将所述状态信息发送给所述管理平台；

电源管理模块，用于通过自身电源或外部电源为所述数据采集模块、所述控制模块及所述无线通信模块供电。

所述数据采集模块包括RFID电子标签11、RFID天线和RFID读写器12，所述RFID电子标签11粘贴于所述周转件上，所述RFID天线通过线缆与所述RFID读写器12数据连接，所述RFID天线和RFID读写器12分别设置物流车内，所述RFID电子标签11与所述RFID读写器12无线感应连接，所述RFID读写器12通过线缆与所述控制模块信号连接。

RFID读写器12对感应到的被测物体上的RFID标签信息进行读取，读写器将读取到的标签信息，通过车厢内部通讯线路上传给装有GPS/北斗定位装置的系统主机，通讯方式可根据需要采取RS232、RS485、TCP/IP、WIFI、Zigbee或TTL等其中一种方式，系统主机将从多个读写器收集到的标签信息以及车辆地理位置信息等数据，通过4G/5G等无线通讯方式，上传到上位机服务器进行后端数据处理。

为降低整体装置的功耗，RFID标签信息只有在被触发后进行读取，未被触发时读写器不启动读取操作。4个触发读取的感应器安装在RFID读写器12的两侧。当其中一个感应器感应到有物体通过时，即触发RFID读写器进行读取。读写器维持一定的读取时间，以确保RFID标签信息被充分读取。

本装置的RFID读写器12通常配置4个，一边车厢门各装2个，读写器两侧位置且上下安装。RFID读写器12的数量、安装位置、安装高度是根据被测物体的形状、特性结合RFID电子标签11读取效果而定，并非一成不变。

通过感应器装置发出的感应信号感应物件的动态运动，当物件经过触发感应装置后，该装置给RFID读写器12以读取开关信号，RFID读写器12将读取到的RFID标签信息等数据通过车厢内部通讯线路传输至系统主机进行处理，主机再将数据通过4G/5G等无线通讯方式，上传到上位机服务器进行后端数据处理。

优选的，所述信息采集平台1还包括感应开关13，所述感应开关13分别设置在物流车辆的门上，所述感应开关通过导线与所述控制模块的一个输入端口相连，所述感应开关与所述控制模块之间串接有信号转换器。

优选的，所述数据采集模块主要由输入输出隔离的微波感应电路、单片机电路、稳压电源电路和RS232通讯电路构成；其输入端口用于接收所述感应开关13发出的作业状态开关指令，当所述感应开关13发出对应的动作指令时，所述微波感应电路将与之对应的感应开关13的I/O口电平拉低，所述感应开关13根据I/O口的电平状态使对应的RFID读写器12开启或关闭，通过改变同步触发端口的信号输出状态，使得相对应的传感器触发读取RFID电子标签信息，并通过RS232端口向所述通信模块发送状态信息。

本发明应用于车辆厢体内部，通过车辆直流电源供电，需要对电源进行管理。当车厢前后两侧门均处于关闭状态时，系统无电源不工作，仅需要提供给监测两侧车厢门启闭的感应器很低工作电流即可。

当启闭感应器监测到车厢门打开，即触发电源继电器吸合，系统通电。2个继电器分别受控于车厢前后两门的启闭感应器。当一侧车厢门被打开时，系统主机和该侧的读写器通电工作，未打开的另一侧读写器不通电。若两侧车厢门同时被打开，系统主机和两侧的读写器则全部通电。通过对系统主机的电源管理以及对车厢两侧的读写器电源管理，实现整个装置的电源管理，起到节能降耗效果，延长设备使用寿命。

优选的，单片机电路包括：

微控制芯片，预设有多个控制引脚，所述微控制芯片通过所述多个控制引脚分别连接所述所述光电耦合电路、所述单片机电路、稳压电源电路和RS232通讯电路；

晶振，通过一个所述控制引脚连接所述微控制芯片，用以为所述微控制芯片提供时钟频率。

优选的，所述电源管理模块为稳压电源电路，包括：

稳压耦合回路，用以根据开关状态将所述直流电压耦合为稳压信号；

驱动芯片，连接所述稳压耦合回路，用以生成所述开关状态，并对所述稳压信号进行反馈检测；

滤波电路，连接所述驱动芯片的输出端，用以对所述稳压电压进行滤波。

另外，基于同一发明构思，本公开实施例还提供了一种电子设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序，且所述计算机程序被执行时，实现本公开上述任一实施例所述的物资跟踪方法。

电子设备包括一个或多个处理器和存储器。

处理器可以是中央处理单元（CPU）或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其他组件以执行期望的功能。

存储器可以存储一个或多个计算机程序产品，所述存储器可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器（RAM）和/或高速缓冲存储器（cache）等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器（ROM）、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序产品，处理器可以运行所述计算机程序产品，以实现上文所述的本公开的各个实施例的方法以及/或者其他期望的功能。

在一个示例中，电子设备还可以包括：输入装置和输出装置，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构互连。

除此之外，根据具体应用情况，电子设备还可以包括任何其他适当的组件。

除了上述设备以外，基于同一发明构思，本公开的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述部分中描述的根据本公开各种实施例的方法中的步骤。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本公开的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述部分中描述的根据本公开各种实施例的方法中的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

综上所述，本发明这种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法通过在运输车辆进出门安装RFID读写器，附有RFID电子标签的周转件进入读取区后，通过RFID天线无线感应，自动识别并记录，离开汽车时，RFID读写器读取RFID电子标签信息并发送给后台监控中心，自动记录周转件的时间和信息，实现对出入物流车辆和货物进行有效的识别和管理，大大提高货物和物流车管理的效率，保证货物运输信息的及时可靠，与传统的人工方式相比，具有自动、高效、省力的特点，实现自动化管理，速度快且无差错，以确保货物运输的准确性。通过软件算法在现有RFID数据基础上计算物品的流动方向与当前位置信息。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法，其特征在于，用于实现仓库与飞机之间过程中航空循环用品的盘点，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法，其特征在于，所述步骤A包括如果不属于本次业务需要的物品，则通过报警的方式提示工作人员进行排查。

3.如权利要求1所述的基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法，其特征在于，所述步骤B中由于RFID技术特性，在读取区域内会多次读取同一物品，因此需要记录物品的读取次数、每次的读取时间、信号强度。

4.如权利要求3所述的基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法，其特征在于，所述步骤C中根据RFID读取器的读取范围L和所述物品行进的最慢速度S，计算出所述物品最长读取时间T0。

5.如权利要求4所述的基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法，其特征在于，所述位置与状态情况包括：

步骤C1，当最后信号强度小于开始信号强度，则所述物品从门外进入门内，所述物品是上车进入车箱；

步骤C2，当最后信号强度小于开始信号强度且所述物品进入和离开读取区域的时间间隔大于所述物品最长读取时间，则所述物品停留在读取范围内；

步骤C3，当最后信号强度大于开始信号强度，则所述物品为从门内去向门外，所述物品是下车离开车厢。

6.如权利要求1所述的基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法，其特征在于，所述步骤D包括：

步骤D2，中间节点位置处记录上车、下车物品的数据记录；

7.如权利要求5或权利要求6所述的基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法，其特征在于，所述步骤E包括根据所述步骤C和步骤D对比结果进行校验，若校验不一致，则以步骤D中的位置与状态情况准，进行自我修正。

8.一种电子设备，包括权利要求1-7所述的一种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法，其特征在于，还包括：存储器以及一个或多个处理器；

9.一种计算机可读存储介质，包括权利要求1-7所述的一种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法，其特征在于，其上存储有计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令被计算装置执行时，可用来实现以上任一项实施例所述的方法。

10.一种计算机程序产品，包括权利要求1-7所述的一种基于多点异步RFID数据分析的航空循环用品定位算法，其特征在于，所述计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，可用来实现以上任一项实施例所述的方法。