物流已成為企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵領(lǐng)域，對(duì)供應(yīng)鏈的整合和管理也意味著企業(yè)將面臨一系列的新技術(shù)、新挑戰(zhàn)。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇和需求的多變性等因素，促使產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售貿(mào)易商必須不斷加快前進(jìn)的步伐，推出個(gè)性化和可靈活配置的產(chǎn)品，確保承諾，按時(shí)交貨，迅速響應(yīng)客戶不斷提出的要求、愛好及外界的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。在本解決方案中，速度、效率、正確率、信息的整合是方案重點(diǎn)追求的目標(biāo)。

　　系統(tǒng)介紹

　　物流公司可視化車輛及物流管理系統(tǒng)解決方案，是順應(yīng)不斷發(fā)展的客戶需求而產(chǎn)生的?？梢暬\(yùn)輸監(jiān)管系統(tǒng)是一個(gè)有機(jī)的整體，通過整個(gè)系統(tǒng)中各個(gè)要素的協(xié)調(diào)運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)從車輛監(jiān)控、合理調(diào)度到車輛配貨、貨物跟蹤的多項(xiàng)功能。系統(tǒng)是由GPRS/GSM/3G無線通訊網(wǎng)絡(luò)、無線射頻識(shí)別RFID技術(shù)、GPS衛(wèi)星定位、GIS地理信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)圖形圖像、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、車載設(shè)備、控制中心組成。這些部分相互協(xié)調(diào)，有機(jī)統(tǒng)一，共同構(gòu)成了可視化、自動(dòng)化運(yùn)輸管理平臺(tái)，從而達(dá)到對(duì)貨物和車輛的全程監(jiān)控和管理，不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)載工具的定位，而且在3G無線通訊技術(shù)的支持下可以突破物流領(lǐng)域中底層數(shù)據(jù)采集的“瓶頸”難題，提高物流活動(dòng)各環(huán)節(jié)的自動(dòng)化處理水平，提高物流效率和準(zhǔn)確性，降低物流成本，還可以解決物品脫銷、盜竊及供應(yīng)鏈被攪亂帶來的損耗等問題。另外，在系統(tǒng)中可以實(shí)現(xiàn)貨物和運(yùn)輸車輛信息的配對(duì)，減少車輛的空載率，有效地降低運(yùn)輸成本，在節(jié)約型企業(yè)建設(shè)方面有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　本系統(tǒng)由通信網(wǎng)絡(luò)、GPS車載終端和GPS監(jiān)控中心三部分組成(如圖1所示)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)車輛監(jiān)控、車輛狀態(tài)查詢、車輛調(diào)度、車輛告警處理、電子鎖控制、車輛路線規(guī)劃、軌跡回放、車輛視頻圖片實(shí)時(shí)上傳、信息發(fā)布、物流管理等功能。

圖1  可視化車輛及物流管理系統(tǒng)組成

　　GPS車載終端

　　GPS車載終端主要由GPS模塊、無線通信模塊、中央控制單元和外部設(shè)備組成。其中GPS模塊接收GPS衛(wèi)星的定位信號(hào)，確定車輛的位置數(shù)據(jù)信息，包括經(jīng)度、緯度、高度、速度、行駛方向和時(shí)間等，并將位置數(shù)據(jù)信息傳送給中央控制單元;無線通信模塊負(fù)責(zé)將中央控制單元傳送的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到GPS監(jiān)控中心，同時(shí)，將接收到的由GPS監(jiān)控中心發(fā)送來的命令轉(zhuǎn)發(fā)給中央控制單元;中央控制單元由單片機(jī)及控制電路組成，負(fù)責(zé)處理各種數(shù)據(jù)信息和控制命令;外部設(shè)備包括手柄、天線、顯示屏、視頻設(shè)備、電子鎖、防盜器、記錄儀、RFID設(shè)備等。

　　在整個(gè)運(yùn)輸過程中，視頻設(shè)備對(duì)貨物進(jìn)行7×24小時(shí)監(jiān)控，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)保存在記錄儀中，當(dāng)發(fā)生緊急事件時(shí)，GPS監(jiān)控中心可調(diào)閱監(jiān)控圖像。在GPRS網(wǎng)絡(luò)條件下，系統(tǒng)支持JPG圖片格式，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)升級(jí)到3G時(shí)，系統(tǒng)支持流媒體格式。

　　通信網(wǎng)絡(luò)

　　通信網(wǎng)絡(luò)是連接GPS車載終端與GPS監(jiān)控中心的媒介。本系統(tǒng)采用中國聯(lián)通提供的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，包括GPS監(jiān)控中心到聯(lián)通服務(wù)器的專線，GPS監(jiān)控中心各節(jié)點(diǎn)之間的通信鏈路，GPS車載終端的GSM/GPRS/WCDMA無線通信鏈路。GPS車載終端采用GPRS/3G無線數(shù)據(jù)傳輸為主，SMS(短消息)為輔的方式，建立GPS車載終端和GPS監(jiān)控中心之間的數(shù)據(jù)傳輸通道。

　　本系統(tǒng)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的總體要求是：安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、便于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、兼容現(xiàn)有通信設(shè)施。系統(tǒng)技術(shù)性能必須符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及物流運(yùn)輸行業(yè)特殊要求，特別是車輛運(yùn)行環(huán)境要求。[nextpage]

　　GPS監(jiān)控中心

　　GPS監(jiān)控中心是系統(tǒng)的信息管理和共享平臺(tái)，負(fù)責(zé)對(duì)接收到的各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行過濾、分發(fā)、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換和顯示等，統(tǒng)計(jì)車輛的數(shù)量，對(duì)車輛的行駛狀態(tài)和車內(nèi)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)，負(fù)責(zé)對(duì)車輛的信息進(jìn)行維護(hù)，通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程配置管理。GPS監(jiān)控中心通過身份認(rèn)證和權(quán)限管理，保證信息的安全性。

　　GPS監(jiān)控中心主要由通信網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)管理、業(yè)務(wù)應(yīng)用等四個(gè)功能模塊組成。通信網(wǎng)關(guān)通過交換機(jī)、防火墻等設(shè)備接入中國聯(lián)通GGSN網(wǎng)關(guān)、短信中心服務(wù)器等設(shè)備，處理GSM/GPRS/WCDMA數(shù)據(jù)信息上傳和下發(fā)。數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)、位置信息數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)等的存儲(chǔ)和管理。網(wǎng)絡(luò)管理負(fù)責(zé)GPS車載終端、系統(tǒng)設(shè)備、操作員等的權(quán)限管理和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，記錄系統(tǒng)的運(yùn)行日志。業(yè)務(wù)應(yīng)用主要實(shí)現(xiàn)車輛和貨物的定位、監(jiān)控和管理等功能。

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多層次分級(jí)管理，包括總控中心、分控中心、多級(jí)用戶中心，如圖2所示?？偪刂行氖钦麄€(gè)系統(tǒng)的控制中心，提供整個(gè)系統(tǒng)唯一對(duì)外的通信接口，連接中國聯(lián)通GGSN網(wǎng)關(guān)、短信中心服務(wù)器等設(shè)備，提供Web/WAP訪問接口。總控中心負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理，以及對(duì)分控中心、用戶中心、GPS車載終端的權(quán)限分配和管理?？偪刂行目梢员O(jiān)控系統(tǒng)所有車輛的運(yùn)行狀況。分控中心根據(jù)總控中心分配的權(quán)限范圍進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)的處理和數(shù)據(jù)管理，對(duì)接入的GPS車載終端和用戶中心進(jìn)行權(quán)限分配和管理，可監(jiān)控所屬范圍的車輛運(yùn)行狀況。用戶中心是系統(tǒng)的監(jiān)控和調(diào)度坐席，由業(yè)務(wù)操作員使用，對(duì)權(quán)限范圍內(nèi)的車輛和貨物進(jìn)行定位監(jiān)控、報(bào)警處理和調(diào)度管理。

圖2  基于GPS的車載終端架構(gòu)圖

　　總控中心網(wǎng)絡(luò)

　　總控中心是整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，提供整個(gè)系統(tǒng)唯一對(duì)外的通信接口，連接中國聯(lián)通GGSN網(wǎng)關(guān)、短信中心服務(wù)器等設(shè)備，提供Web/WAP訪問接口。總控中心負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理，以及對(duì)分控中心、用戶中心、GPS車載終端的權(quán)限分配和管理，總控中心可以監(jiān)控系統(tǒng)所有車輛的運(yùn)行狀況(總控中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3所示)。

圖3  總控中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖[nextpage]

　　車載視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)在運(yùn)輸車輛上安裝：

　　? 前端設(shè)備(攝像機(jī)、車載視頻錄像機(jī)、車載臺(tái));

　　? 后臺(tái)流媒體服務(wù)器;

　　? 存貯設(shè)備以及車載備份儀構(gòu)成。

圖4  車載視頻監(jiān)控子系統(tǒng)拓?fù)鋱D

　　前端設(shè)計(jì)

　　前端負(fù)責(zé)完成視頻的采集和本地存儲(chǔ)功能。

　　1、前端視頻采集

　　本系統(tǒng)在汽車內(nèi)安裝彩色高解析槍式攝像機(jī)，采集視頻圖像信號(hào)。

　　圖5中，車內(nèi)1使用紅外半球攝像機(jī)，用于拍攝駕駛座左側(cè)門出入狀況及駕駛員操作信息;

　　車內(nèi)2使用紅外半球攝像機(jī)，用于拍攝貨箱門出入狀況及卸貨相關(guān)信息;

　　2、數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)采用專業(yè)的車載移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控記錄設(shè)備(車載移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)終端)。對(duì)前端的視音頻信號(hào)進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換，并壓縮保存在硬盤中。

　　3、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量計(jì)算

　　以兩路視音頻錄像保存100天，每天7小時(shí)為例;在H.264壓縮方式下，采用變碼流方式，每路推薦512Kbps碼流，所需存儲(chǔ)空間最為：(512K/8×3600秒×7小時(shí)×100天)×2=315GB。若使用320GB的硬盤可至少保存2路圖像100天以上的歷史數(shù)據(jù)。

圖5  前端視頻設(shè)備安裝示意圖[nextpage]

　　傳輸和備份

　　實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻傳輸功能和視頻信息備份功能。

　　1、時(shí)視頻傳輸功能

　　車載硬盤錄像機(jī)作為系統(tǒng)的終端，啟動(dòng)后主動(dòng)與監(jiān)控中心專網(wǎng)上的應(yīng)用服務(wù)器建立連接，并與應(yīng)用服務(wù)器保持心跳連接，確保車載硬盤錄像機(jī)鏈路通暢。在報(bào)警按鈕啟動(dòng)后，硬盤錄像機(jī)向服務(wù)器發(fā)出報(bào)警請(qǐng)求，并主動(dòng)上傳圖像;監(jiān)控中心需調(diào)用車內(nèi)數(shù)據(jù)時(shí)，由服務(wù)器向硬盤錄像機(jī)發(fā)出請(qǐng)求，得到請(qǐng)求后立即將視頻上傳至視頻服務(wù)器。

　　2、視頻信息高速備份功能

　　系統(tǒng)采用最先進(jìn)的e-SATA數(shù)據(jù)接口，對(duì)錄像數(shù)據(jù)進(jìn)行高速備份。通過外接SATA數(shù)據(jù)備份儀導(dǎo)出數(shù)據(jù)，可進(jìn)行“自動(dòng)備份”和“自定義備份”?！白詣?dòng)備份”功能提供當(dāng)天或預(yù)先設(shè)定時(shí)間內(nèi)的全部數(shù)據(jù)備份，“自動(dòng)備份”功能無須人員干預(yù)，只需將外接車載備份儀直接插入備份接口即可進(jìn)行數(shù)據(jù)備份;“自定義備份”功能可針對(duì)所需要的時(shí)間段進(jìn)行有選擇性的數(shù)據(jù)備份。備份儀具備硬盤減振功能，可保證系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下正常使用。

　　通過后臺(tái)服務(wù)器備份視頻數(shù)據(jù)，并更新列表。

　　實(shí)時(shí)監(jiān)控與回放

　　1、監(jiān)控終端實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控功能

　　監(jiān)控終端發(fā)出實(shí)時(shí)監(jiān)控請(qǐng)求，應(yīng)用服務(wù)器用戶鑒權(quán)通過，可以獲取流媒體服務(wù)器分發(fā)的視頻流。通過監(jiān)控終端軟件內(nèi)嵌的播放插件呈現(xiàn)。

　　2、監(jiān)控終端歷史視頻回放

　　與實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控功能不同在于，流媒體服務(wù)器根據(jù)檢索條件從存儲(chǔ)磁盤陣列中提取歷史視頻數(shù)據(jù)。

圖6   監(jiān)控終端實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控

　　結(jié)語

　　本文中涉及的GPS、3G信道、RFID等都是現(xiàn)有成熟技術(shù)，關(guān)鍵是集成。3G是一個(gè)覆蓋面很廣的立體的信道，要快速實(shí)現(xiàn)3G移動(dòng)視頻可視化物流系統(tǒng)建設(shè)，其關(guān)鍵點(diǎn)是怎樣去獲取一個(gè)相對(duì)低廉的通道使用費(fèi)。