一種獲取貨物狀態(tài)信息的應急物流管理系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種獲取貨物狀態(tài)信息的應急物流管理系統(tǒng)及方法，包括應急物流管理中心平臺、設有RFID標簽的貨物和貨運車輛，貨物位于貨運車輛上，貨運車輛上設有至少三個頻段偵測模塊、中繼模塊、GPS定位模塊、北斗導航定位模塊、WIFI模塊、LTE通信模塊、RFID閱讀器、存儲器和中央處理模塊，貨物上設有微處理芯片、壓力傳感器和紅外傳感器，應急物流管理中心平臺與中央處理模塊連接。頻段偵測模塊偵測當前通信頻段，調(diào)整LTE通信模塊到空閑頻段通信，從而將GPS定位模塊、北斗導航定位模塊、WIFI模塊的協(xié)作定位數(shù)據(jù)或者目標貨物標記狀態(tài)發(fā)送給應急物流管理中心平臺進行管理，實現(xiàn)了應急通信環(huán)境下應急物流管理工作的開展。
【專利說明】一種獲取貨物狀態(tài)信息的應急物流管理系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及物流管理領域，尤其涉及一種獲取貨物狀態(tài)信息的應急物流管理系統(tǒng) 及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展和基站布局數(shù)量的增加，人們對無線通信技術(shù) 應用的依賴程度也更加加深。無線通信技術(shù)不僅深深地融入到人們的生活、學習和工作中， 而且也深刻地影響著社會管理、交通管控以及社會安全的方方面面，通信技術(shù)的發(fā)展和成 熟，給人們的活動、社會管理、經(jīng)濟活動的正常運行帶來了極大的便利，也對促進經(jīng)濟活動 的物流管理活動提供了便利。然而，當發(fā)生特殊應急事件時，如地震、泥石流等嚴重自然災 害時，針對此類特殊環(huán)境的應急物流活動的正常運作會受到嚴重的破壞性影響。
[0003] 應急物流管理是指為應對嚴重自然災害、突發(fā)公共安全事件及軍事沖突等突發(fā)事 件而對物資、人員、資金的需求進行緊急保障的一種特殊物流管理活動。應急物流管理包括 對物資采購、運輸、儲存、裝卸、配送及信息處理等活動的管理。
[0004] 當發(fā)生地震、泥石流、臺風等極其嚴重的自然災害時，全國防災指揮中心會調(diào)撥全 國各地物資車輛向災區(qū)運送應急物資；另外，在發(fā)生軍事沖突等戰(zhàn)備條件下，軍區(qū)后勤部也 會指揮、調(diào)撥大量的運輸車輛迅速、準確的運送軍需物資至前線作戰(zhàn)部隊。在以上這些特殊 應急環(huán)境背景下，防災指揮中心或軍區(qū)后勤部均需要通過無線通信系統(tǒng)對運送物資進行定 位，時刻掌握應急物資或軍需物資當前的狀態(tài)情況，例如物資當前所處的具體位置、物資在 到目的地之前是否被打開情況等。在應急或者戰(zhàn)時的特殊環(huán)境下，頻譜資源會發(fā)生井噴式 的緊張，導致現(xiàn)有的無線通信環(huán)境和應急物流管理系統(tǒng)往往會遭受癱瘓性的破壞，致使防 災指揮中心或者軍區(qū)后勤部不能實時、準確地了解應急物資、軍需物資的當前狀態(tài)信息，延 誤了應急預案的正常進行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的首要技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種能夠在應急環(huán)境 下，實時獲取貨物當前具體位置信息和狀態(tài)信息的應急物流管理系統(tǒng)。
[0006] 本發(fā)明進一步要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種包括如上所述系 統(tǒng)的能夠獲取貨物當前具體位置信息和狀態(tài)信息的應急物流管理方法。
[0007] 本發(fā)明解決上述首要技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種獲取貨物狀態(tài)信息的應 急物流管理系統(tǒng)，其特征在于，包括應急物流管理中心平臺、設置有RFID標簽的貨物和貨 運車輛，所述貨物位于貨運車輛上，所述貨運車輛上設置有至少三個頻段偵測模塊、中繼模 塊、GPS定位模塊、北斗導航定位模塊、WIFI模塊、LTE通信模塊、RFID閱讀器、存儲器和中央 處理模塊，所述貨物上設置有微處理芯片、壓力傳感器和紅外傳感器，所述應急物流管理中 心平臺通過LTE通信模塊與中央處理模塊連接，所述中央處理模塊分別與頻段偵測模塊、 中繼模塊、GPS定位模塊、北斗導航定位模塊、WIFI模塊、LTE通信模塊、RFID閱讀器和存儲 器連接，所述LTE通信模塊分別與GPS定位模塊、北斗導航定位模塊、WIFI模塊和存儲器連 接，所述壓力傳感器、紅外傳感器分別與微處理芯片連接，所述微處理芯片與中央處理模塊 進行無線連接。
[0008] -種包括如上所述系統(tǒng)的獲取貨物狀態(tài)信息的應急物流管理方法，其特征在于， 依次包括如下步驟：
[0009] (1)應急物流管理中心平臺通過LTE通信模塊發(fā)送需要監(jiān)控的目標貨物信息給中 央處理模塊；
[0010] (2)中央處理模塊指令頻段偵測模塊對貨運車輛所處的通信環(huán)境進行聚合偵測， 并反饋偵測結(jié)果給中央處理模塊進行判斷，并由中央處理模塊根據(jù)判斷結(jié)果，指令LTE通 信模塊在可用頻段上進行通信：
[0011] (2-1)設定貨運車輛上有N個頻段偵測模塊DTp頻段偵測模塊DTi將空閑頻段錯 誤偵測為被占用狀態(tài)的概率為P fa，i，頻段偵測模塊DTi自身所具有的訊噪比為sniv其中i =1，2, 3, ? ? ?，N且N 彡 3 ;
[0012] (2_2)N個頻段偵測模塊DTi分別將自身的訊噪比snri發(fā)送給中繼模塊，然后中繼 模塊轉(zhuǎn)發(fā)頻段偵測模塊DTi發(fā)送的訊噪比sn ri、中繼模塊實際接收的訊噪比Snri，給中央 處理模塊，由中央處理模塊根據(jù)兩次的訊噪比迎巧和 Snri，，計算出用于進行聚合的訊噪 比SNRp并獲取訊噪比SNRi的降序序列{Snrp Snr2, Snr3,. . . .，SnrJ，選擇出訊噪比降序序 列的第一值Snri，其中，t = 1，2,3，....，N且N彡3，

【權(quán)利要求】
1. 一種獲取貨物狀態(tài)信息的應急物流管理系統(tǒng)，其特征在于，包括應急物流管理中心 平臺、設置有RFID標簽的貨物和貨運車輛，所述貨物位于貨運車輛上，所述貨運車輛上設 置有至少三個頻段偵測模塊、中繼模塊、GPS定位模塊、北斗導航定位模塊、WIFI模塊、LTE 通信模塊、RFID閱讀器、存儲器和中央處理模塊，所述貨物上設置有微處理芯片、壓力傳感 器和紅外傳感器，所述應急物流管理中心平臺通過LTE通信模塊與中央處理模塊連接，所 述中央處理模塊分別與頻段偵測模塊、中繼模塊、GPS定位模塊、北斗導航定位模塊、WIFI 模塊、LTE通信模塊、RFID閱讀器和存儲器連接，所述LTE通信模塊分別與GPS定位模塊、北 斗導航定位模塊、WIFI模塊和存儲器連接，所述壓力傳感器、紅外傳感器分別與微處理芯片 連接，所述微處理芯片與中央處理模塊進行無線連接。
2. -種包括權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的獲取貨物狀態(tài)信息的應急物流管理方法，其特征在 于，依次包括如下步驟： (1) 應急物流管理中心平臺通過LTE通信模塊發(fā)送需要監(jiān)控的目標貨物信息給中央處 理模塊； (2) 中央處理模塊指令頻段偵測模塊對貨運車輛所處的通信環(huán)境進行聚合偵測，并反 饋偵測結(jié)果給中央處理模塊進行判斷，并由中央處理模塊根據(jù)判斷結(jié)果，指令LTE通信模 塊在可用頻段上進行通信： (2-1)設定貨運車輛上有N個頻段偵測模塊DTi,頻段偵測模塊DTi將空閑頻段錯誤偵 測為被占用狀態(tài)的概率為Pfaii，頻段偵測模塊DTi自身所具有的訊噪比為Snri,其中i= 1，2, 3,…，N且N彡 3 ; (2-2)N個頻段偵測模塊DTi分別將自身的訊噪比Snri發(fā)送給中繼模塊，然后中繼模塊 轉(zhuǎn)發(fā)頻段偵測模塊DTi發(fā)送的訊噪比snri、中繼模塊實際接收的訊噪比+一合中央處 理模塊，由中央處理模塊根據(jù)兩次的訊噪比Snri和Sni^ ，計算出用于進行聚合的訊噪比 SNRi,并獲取訊噪比SNRi的降序序列（Snr1,Snr2,Snr3，…·，SnrJ，選擇出訊噪比降序序列 的第一值Snr1，其中，t= 1，2, 3,…·，N且N彡3，
(2-3)將訊噪比的第一值Snr1所對應的頻段偵測模塊作為參考，分別和N個頻段偵測 模塊的訊噪比Snri作差并取絕對值，其差值的絕對值記為Yi,且令該差值的絕對值Yi為 初始比較值： Yi= ISnrfSnriI，其中i= 1，2, 3,...，N且N彡 3 ; (2-4)在獲取頻段偵測模塊DTi的訊噪比SNRi基礎上，計算出各頻段偵測模塊DTi分別 經(jīng)過訊噪比貢獻加權(quán)后所對應的自適應系數(shù)Si:

其中，自適應系數(shù)Si用來根據(jù)中繼模塊轉(zhuǎn)發(fā)的頻段偵測模塊DTi的訊噪比SNRi實現(xiàn) 對概率Pfa;i大小的自適應改變，為參與聚合的N個頻段偵測模塊DTi訊噪比分別經(jīng)過 加權(quán)后的平均值，SNRi為中繼模塊轉(zhuǎn)發(fā)的第i個頻段偵測模塊DTi的訊噪比，Wi為頻段偵測 模塊DTi所對應的訊噪比SNRi的貢獻系數(shù)； (2-5)計算每個頻段偵測模塊DTi自適應后所對應的判斷比較值Ai:
(2-6)分別將λ1;λ2，…，λ3,λΝ作為第1個、第2個、第3個、…、第N個判斷比較值， 依次將Ai與ISnr1-SnrjI作差比較，并記獲得的對應差值為Aij: Δυ=λ廠ISnrfSnrjI，其中，i，j= 1，2, 3,…，N且N彡 3 ; (2-7)根據(jù)步驟（2-6)中獲取的對應差值Au，針對每一個判斷比較值Ai選取對應差 值Λu>O時的頻段偵測模塊DL參與聚合偵測； (2-8)對應于每一個判斷比較值Ai，分別選擇步驟（2-7)中確定的頻段偵測模塊按照 以下第一聚合準則和笛一遼會準職丨講桿遼會他涮-并莊取遼會他涮丨生能曲線： 第一聚合準則
第二聚合準則
其中，Pdaii表示第i個頻段偵測模塊DTi正確的將占用頻段偵測為占用狀態(tài)的概率；Pfaii表示第i個頻段偵測模塊DTi將空閑頻段錯誤偵測為占用狀態(tài)的概率；Pd表示N個頻 段偵測模塊經(jīng)過聚合后，正確的將占用頻段偵測為占用狀態(tài)的概率；Pfa表示N個頻段偵測 模塊經(jīng)過聚合后，將空閑頻段錯誤偵測為占用狀態(tài)的概率； (2-9)在頻段偵測模塊DTi將空閑頻段錯誤偵測為占用狀態(tài)的概率Pfa確定的條件下， 選擇正確偵測占用頻段為占用狀態(tài)的概率Pda最高的偵測性能曲線所對應的判斷比較值為 極優(yōu)比較值λ optimal ? (2-10)選取極優(yōu)比較值λ_imal所對應的M個聚合頻段偵測模塊，并自適應地調(diào)整所 選取的頻段偵測模塊Dt將空閑頻段錯誤偵測為占用狀態(tài)的概率P&」： Pfa，j=sj·Pfa，j= 1，2,…，M且I<M<N; (2-11)令步驟（2-10)中選取的M個頻段偵測模塊按照第二聚合準則進行聚合偵測，并 對LTE通信模塊當前占用的頻段空閑情況做出判斷：
其中，PdU表示第j個頻段偵測模塊DL正確的將占用頻段偵測為占用狀態(tài)的概率；Pfd表示第j個頻段偵測模塊DL將空閑頻段錯誤偵測為占用狀態(tài)的概率；Pd表示步驟 (2-10)中選取的M個頻段偵測模塊經(jīng)過聚合后，正確的將占用頻段偵測為占用狀態(tài)的概 率；Pfa表示步驟（2-10)中選取的M個頻段偵測模塊經(jīng)過聚合后，將空閑頻段錯誤偵測為占 用狀態(tài)的概率； (2-111)當頻段偵測模塊偵測到當前LTE通信模塊所處的頻段被占用時，則由中央處 理模塊發(fā)送頻段切換命令給LTE通信模塊，LTE通信模塊切換到另一空閑頻段上進行通信； (2-112)當頻段偵測模塊偵測到當前LTE通信模塊所處的頻段空閑時，則中央處理模 塊不作任何處理，LTE通信模塊保持在原有頻段上進行通信； (3) 貨物上的壓力傳感器和紅外傳感器分別實時將獲取的壓力、熱輻射數(shù)據(jù)發(fā)送給微 處理芯片，并由微處理芯片將壓力、熱輻射數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給中央處理模塊進行判斷，中央處理模 塊將判斷后貨物的標記狀態(tài)發(fā)送至存儲器進行存儲： (3-1)當壓力數(shù)值大于或者等于設定的壓力閾值且具有紅外數(shù)據(jù)時，表示目標貨物被 人動過且受到了嚴重碰撞，則中央處理模塊發(fā)送標記狀態(tài)ξi至存儲器進行存儲； (3-2)當壓力數(shù)值大于或者等于設定的壓力閾值且沒有紅外數(shù)據(jù)時，表示目標貨物未 被人動過且受到了嚴重碰撞，則中央處理模塊發(fā)送標記狀態(tài)ξ2至存儲器進行存儲； (3-3)當壓力數(shù)值小于設定的壓力閾值且具有紅外數(shù)據(jù)時，表示目標貨物被人動過且 沒有受到嚴重碰撞，則中央處理模塊發(fā)送標記狀態(tài)ξ3至存儲器進行存儲； (3-4)當壓力數(shù)值小于設定的壓力閾值且沒有紅外數(shù)據(jù)時，表示目標貨物未被人動過 且沒有受到嚴重碰撞，則中央處理模塊發(fā)送標記狀態(tài)ξ4至存儲器進行存儲； (4) 中央處理模塊將接收的目前貨物標簽信息發(fā)送給RFID閱讀器，由RFID閱讀器對貨 運車輛上的貨物進行掃描，并將掃描結(jié)果反饋給存儲器存儲： (4-1)存儲器發(fā)送掃描的RFID標簽信息給中央處理模塊，中央處理模塊對存儲器發(fā)送 的RFID標簽信息進行判斷操作： (4-11)當RFID閱讀器掃面獲取的RFID標簽信息中含有目標貨物的標簽信息時，表示 目標貨物仍然處于貨運車輛上，則中央處理模塊分別發(fā)送定位命令給GPS定位模塊、北斗 導航定位模塊； (4-12)當RFID閱讀器掃面獲取的RFID標簽信息中未含有目標貨物的標簽信息時，表 示目標貨物已經(jīng)被收貨，則中央處理模塊發(fā)送已收貨信息給存儲器進行存儲； (5) GPS定位模塊和北斗導航定位模塊分別執(zhí)行定位命令，并將獲取的定位數(shù)據(jù)發(fā)送給 中央處理模塊進行判斷操作： (5-1)當中央處理模塊未獲取到GPS定位數(shù)據(jù)時，表示GPS定位模塊此時不能正常定 位，則中央處理模塊指令WIFI模塊搜索周圍WIFI熱點信號，并結(jié)合搜索到的WIFI熱點信 號和獲取的北斗定位數(shù)據(jù)進行協(xié)作定位操作； (5-2)當中央處理模塊獲取到GPS定位數(shù)據(jù)時，表示GPS定位模塊此時能夠正常定位， 則中央處理模塊根據(jù)GPS定位數(shù)據(jù)和北斗定位數(shù)據(jù)進行協(xié)作定位操作； (6)中央處理模塊將步驟（5)中的協(xié)作定位數(shù)據(jù)發(fā)送給存儲器，并同時由存儲器將存 儲的標記狀態(tài)、已收貨信息和協(xié)作定位數(shù)據(jù)通過LTE通信模塊發(fā)送給應急物流管理中心平 臺。
【文檔編號】G06Q10/08GK104468808SQ201410777773
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】王艷玲 申請人:浙江萬里學院