基于iDEN专网的现代物流信息系统设计与功能实现

　　摘要：介绍了iDEN（integrated Digital Enhanced Network）专网的VSELP语音压缩编码、M－16QAM调制等关键技术特点以及集群调度、数据传输等主要功能，并结合物流信息系统的实际需求特性，进行基于iDEN专网的现代物流信息系统总体架构与系统功能设计，进而对各子系统具体功能做出详细分解。综合运用基于iDEN的车辆定位、图像监控等技术实现各子系统的主要功能。最后对iDEN专网在深圳市现代物流子系统中的应用情况进行了介绍。
　　关键词：iDEN；现代物流信息系统；集群调度；车辆定位；图像监控 ?
　　中图分类号：TP319标志码：A
　　文章编号：1001－3695(2007)05－0180－03
　　
　　随着的快速和现代技术的进步，作为国民经济三大基础产业之一的物流业已经成为经济发展的新的增长点。在物流业的迅速发展过程中，物流信息系统以其强大的业务控制、工作协调、战略决策支持等功能起到了关键性的支持作用；而以高效率、高质量、低成本为标准的现代物流对物流信息系统提出了更高的要求，因此，对现代物流信息系统的研究显得尤为重要。?
　　现代物流信息系统从管理、决策、应用等多方面对物流活动的各项业务进行综合的集成化，促使物流体系能够高效协调地运转。这一过程中信息的传递与共享是关键，因此信息技术为现代物流信息系统建设提供了物理性基础支持。而iDEN作为一种相当成熟的数字集群通信系统，在现代物流业生产与管理中的运用具有开拓性的实践意义和广阔的应用前景。目前，国内已有部分城市和将iDEN专网成功运用于现代物流运输系统[1,2]。本文对基于iDEN专网的现代物流信息系统进行深入研究，并结合iDEN专网的技术与功能特性及现代物流的实际需求进行了系统架构和功能设计。
　　
　　1iDEN专网关键技术和主要功能?
　　
　　iDEN（集成数字增强型）是由美国Motorola公司推出的集数字电话、集群调度、短信息和数据传输功能于一体的专用数字集群通信系统。它能够满足不同用户群体的综合通信需求，特别适合政府机关的指挥管理、企事业单位的生产调度以及不同领域安全监控的特殊要求。?
　　
　　1．1关键技术?
　　iDEN采用当前最先进的数字处理技术,具体包括时分多址（TDMA）、VSELP语音压缩编码、M－16QAM调制和差错控制。其中最具特色的是VSELP语音压缩编码和M－16QAM调制技术。?
　　VSELP语音压缩编码技术是先进的矢量和激励线性预测编码技术(VSELP)。它可以将30 ms的语音作为一个编码子帧，得到126 bits的语音编码输出，即信源编码速率为4.2 kbps，再加上3.2 kbps采用多码率格形前向纠错码，形成?7.4 kbps的数据流，从而保证高质量的语音输出信号。?
　　M－16QAM调制技术是专门为数字集群系统开发的一种调制技术。这种调制方式具有线性频谱，使25 kHz信道能传输64 kbps的信息。该调制技术采用线性功放，不仅不需要信道均衡器，而且还有60 dB的邻道保护。综合采用以上技术，能够在800 MHz集群通信频段上任一25 kHz无线信道中传输六路语音数据，所以频率利用率大大提高了[3]。?
　　
　　1．2主要功能?
　　iDEN系统可以同时具备四种功能，即数字电话、集群调度、短信息和数据传输功能，如图1所示。?
　　数字电话功能：iDEN专网支持与GSM系统一样的数字电话通信功能。?
　　集群调度功能：与传统的集群系统相比，iDEN具有较强的大区域调度功能。除了可实现一对多 (即一组用户)通话，还可进行组呼以及多区呼叫，实现多区调度。呼叫接续快，可享用系统的最大信道资源。?
　　短信息传输功能：iDEN的短信息传输为双向传输，具有确认功能，可实现类似于无线电寻呼的一些短信息传输。该信息传输方式有多种，可以是双音频电话机、机等，也可以是信息服务中心。?
　　数据传输功能：iDEN可通过调制解调器连接传真机和便携式计算机，用户之间可经过公用网PSTN进行一对一连接，也可直接通过iDEN进行相互间的数据传输，几乎同所有通信、传真及调制解调软件相兼容[4]。?
　　综上所述，iDEN专网的技术与功能特性充分展现了其在现代物流业实际运用中的广阔前景，因此iDEN专网在现代物流信息系统设计中运用具有深远的意义。?
　　
　　2现代物流信息系统结构与功能设计?
　　
　　2．1系统需求分析?
　　物流业在经济中的地位决定了物流信息系统建设的必要性与紧迫性。现代物流信息系统的建设涉及到不同的管理部门和企事业单位，不同的子系统对信息数据的需求也面临着不同的标准和要求。因此现代物流信息系统需求具有以下五个特性：管理各部门之间的协调性、不同子系统间信息交流的复杂性、基础物流信息数据的共享性、现状数据与数据的差异性、数据详细程度的需求差异性。?
　　现代物流信息系统建设主要面向管理部门和企业。管理部门负责物流业发展的管理与决策研究，必须利用现代物流信息系统提供的共用信息支持以实现如下主要功能：掌握市场运作情况以便及时发现问题；预测市场发展以指导行业发展；实现政府部门间的协调工作机制。具体如管理部门的功能需求为运政管理、公路规划建设管理、大交通模式下的行业管理；国土资源与规划部门功能需求为物流园区规划；公安交管部门功能需求为交通控制与管理；海关功能需求为报关与清关；电信局功能需求为通信基础设施服务等。?
　　企业对现代物流信息系统的功能需求主要有如下几个方面：全程物流信息、供需方市场信息的增值查询；公共信息查询；数据交换；虚拟市场交易；共享应用系统等功能。?　　2．2系统总体架构设计?
　　现代物流信息系统的架构体系如图2所示。?
　　现代物流信息系统由软件结构及硬件结构两大部分组成。软件结构主要指物流企业在完成物流活动各个环节的信息系统软件，也涉及与之相关的不同层次行业管理部门信息系统。软件结构主要分布在图示的应用层和共享信息层。其中，应用层主要包括行业应用子系统和相关管理子系统。硬件结构主要指基于iDEN的通信网络及相应的辅助通信设备载体，主要分布在图2的物理支持层。?
　　
　　2．3系统功能设计?
　　由物流信息系统的总体架构体系可知，整个系统的功能的实现是建立在各子系统建设完善的基础之上。因此整个系统可以分解为管理子系统、应用子系统、通信支持子系统以及物流信息平台子系统四个组成部分。?
　　2．3．1子系统功能分解?
　　各子系统具体功能如表1所示。?
　　
　　管理子系统规划国土信息管理、商品综合信息管理、税务综合管理、保险综合管理、出入境检验检疫、海关报关清关、管理与控制、交通事故紧急救援管理、车辆收费管理、车队与货运运政管理、营运货运车辆管理、船舶交通管理、机场货运综合管理、火车车辆跟踪与识别、铁路货运综合管理
　　物流信息?平台子系统数据交换、共享信息的提取、共享信息的处理、共享信息的发布与支持
　　(1）通信网络支持子系统。通信网络支持模块的功能主要依靠iDEN专网及其他辅助通信终端设备来实现。通信网络支持子系统为现代物流信息系统提供物理支撑，是整个系统运转的基础和保障。?
　　(2）管理子系统。管理和应用功能主要依靠管理子系统与应用子系统来实现。管理子系统主要运用于同物流业相关的宏观管理层和行业管理层，为宏观管理层提供决策支持和政策法规制定支持；为行业管理层提供管理的规范和先进的管理手段，促进物流业的健康。?
　　
本文原文
　　(3）应用子系统。应用子系统主要运用于物流，为物流企业提供先进的物流系统以降低物流成本。?
　　(4）物流信息平台子系统。物流信息平台通过对共用数据的采集、处理和发布，为企业信息系统提供基础支撑信息，满足企业信息系统对共用信息的需求，支撑企业信息系统各种功能的实现；同时，通过共享信息支撑政府部门间行业管理与市场规划化管理方面协同工作机制的建立。?
　　2．3．2基于iDEN专网的子系统主要功能实现?
　　iDEN专网作为系统的无线通信媒介，以其技术和功能上的优势，对整个现代物流信息系统的功能实现起到物理支撑作用。通过基于iDEN的无线交换、基于iDEN的车辆定位导航、基于iDEN的远程图像监控等技术的综合运用实现各子系统的主要功能。?
　　基于iDEN的无线交换技术分为电路交换和分组交换。电路交换功能用于电话互连、网间互连和短信服务；分组交换功能用于指挥调度、数据传输，并且数据传输时，可以直接接入机。这项技术主要支持通信网络子系统的信息发布、信息传输；应用子系统的信息查询；管理子系统的信息管理以及物流信息平台子系统的电子数据交换、共享信息发布与支持等功能的实现[5]。?
　　基于iDEN的车辆定位导航是车载单元即GPS接收机在接收到GPS卫星定位数据后，自动计算出自身所处的地理位置的坐标，并经交通通信机发送到iDEN专用无线集群通信网；定位信息被送到物流信息系统监控平台上，中心处理器将收到的坐标数据及其他数据还原后，与GIS系统的电子地图相匹配，并在电子地图上直观地显示车辆实时坐标的准确位置[6]。其工作原理如图3所示。?
　　基于iDEN的远程图像监控是利用摄像头对移动物体进行抓拍、摄像等监控动作，再将图像信号通过iDEN网传送到监控中心，实现监控中心对移动物体的监控[7,8]。工作流程如图4所示。?
　　这两项技术结合无线分组的指挥调度功能，主要用来支持应用子系统车辆调度以及管理子系统的交通、运输、车辆管理（具体包括交通管理与控制、交通事故紧急救援管理、车辆收费管理、车队与货运运政管理、营运货运车辆管理、船舶交通管理、机场货运综合管理、火车车辆跟踪与识别和铁路货运综合管理）等功能的实现。?
　  4结束语?
　　
　　3iDEN专网在深圳市物流信息系统中的应用?
　　
　　2001年11月深圳市向国家科技部正式申请智能交通系统应用试点示范工程。经国家专家评审，2002年4月深圳市成为国家ITS十个试点示范城市之一，现代物流信息系统被列为“十五”国家科技攻关“智能交通系统关键技术开发和示范工程”重大专项。?
　　深圳市的iDEN专网在2000年4月建成，运行效果良好。具体在深圳市现代物流信息系统中的运用主要有基于iDEN实现物流车辆导航、基于iDEN的无线远程图像监控、基于iDEN的综合交通管理等三方面。目前已经在深圳市投入30套车辆定位导航系统进行试用，同时还在深圳市盐田区装备了基于无线图像监控系统的运输管理系统。实际运用中均取得了良好的效果。? 　　iDEN作为一种特点鲜明的专用型无线通信网络系统，已经在诸多领域有了推广和应用。本文在深入分析现代物流信息系统建设实际需求的基础上，充分挖掘了iDEN专网技术与功能优势，创新性地将iDEN作为无线通信网络平台运用到现代物流信息系统设计中，同时在现代物流信息系统功能实现中成功运用了基于iDEN的车辆定位导航、基于iDEN的远程图像监控等技术。这些系统设计理念的提出和亮点技术的开发应用对iDEN专网应用的进一步推广和现代物流信息系统研究的进一步深入均提供了良好的和借鉴价值。随着物流业的不断发展，基于iDEN专网的现代物流信息系统研究必将受到更多的重视。?
　　
　　参考：?
　　［1］郑祖辉．深圳市交通局的iDEN数字集群通信网[J]．电信快报，2004(10)：44－45. ?
　　[2]潘娟．数字集群通信系统iDEN的研究[J]．技术时空，2005(12)：48－49. ?
　　[3]郭量．PTT与iDEN、TETRA的比较[J]．移动通信，2005，29(3)：32－35. ?
　　[4]谭学治，李鹏．我国数字集群通信应用及前景分析[J]．信息技术与标准化，2004(5)：33－35. ?
　　[5]李影．iDEN与数据传输[J]．无线电工程， 2003，33(1)：64－6－64－9. ?
　　[6]张剑，刘允才．GPRS/WebGIS在GPS车辆定位导航系统中的应用研究[J]．计算机工程，2004，30(13)：157－159. ?
　　[7]杜诚，徐志根，陈小平．基于PDA的GPS车辆监控系统[J]．成都信息工程学院学报，2005，20(1)： 84－87. [8]程起敏，杨崇俊，刘冬林，等．基于WebGIS/GPS/GSM的车辆监控网络信息系统[J]．计算机工程，2005，31(7)：46－48. ?
　　[9]HARDENBURG G，CURTIS C．Logistics control and information support (LOCIS):proceedings of AUTOTESTCON，2000 IEEE[C].San Diego:[s.n.],2000:40－42.