物流信息采集和跟踪技术

第五章

物流信息采集和跟踪技术物流信息采集和跟踪技术第1页第1节物流信息技术概念

信息技术（InformationTechnology，IT）主要包含传感技术、计算机技术、通信技术、控制技术等，它替换或辅助人们完成了对信息检测、识别、变换、存放、传递、计算、提取、控制等工作。

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信息中心关键企业销售点物流信息采集和跟踪技术第3页

常见企业物流信息技术主要有交换、跟踪和采集三类：互联网（Internet）、电子数据交换（EDI）全球卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）无线射频技术(RFID)、条形码（BC）。物流信息采集和跟踪技术第4页

主要用在以下几个方面：（1）对公共信息利用。外部物流供求信息搜集（2）对外物流信息公布。（3）基于Internet物流业务管理方面。第2节Internet在物流信息管理中应用物流信息采集和跟踪技术第5页（1）市场营销。经过Internet，销售人员及时掌握相关客户信息，向分散客户提供及时准确本企业最新产品信息，还可随时完成订单接收、订单查询、状态跟踪等一系列工作；（2）业务管理。与供给商、客户、物流企业进行仓储、运输、配送等业务信息交换，以及网上采购、网上结算等。（3）客户服务和支持。Internet能够帮助客户服务，能支持部门共享客户反馈信息并创造一个对应支撑系统。物流信息采集和跟踪技术第6页第3节条形码技术及其应用

条形码技术广泛应用于商业、邮政、图书管理、仓储、工业生产过程控制、交通等流域.。尤其是在物流领域中，利用条形码技术能够处理了数据录入和数据采集瓶颈问题。利用条码进行出入库和分货利用条码进行拣货物流信息采集和跟踪技术第7页

3.1条形码技术概述

1．条形码技术发展条形码技术最早出现于20世纪40年代，最初，由美国两位工程师研究出用数字代码表示食品种类，并取得美国专利，这标志着条形码诞生。

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1970年，美国“超市尤其委员会”制订出通用产品代码（UniversalProductCode，UPC），并首先在零售业中试用。1973年，美国统一编码委员会（UniformCommercialCode，UCC）建立了UPC条形码系统，实现了该码制标准化。同年，食品杂货行业把UPC码作为该行业通用标准码制，为条形码技术在商业流通销售领域里广泛应用起到了主动推进作用。1974年，研制出39码，作为军用条形码码制。39码是第一个字母、数字式结合条形码，以后广泛应用于工业领域。物流信息采集和跟踪技术第9页

1977年，欧洲制订出欧洲物品编码EAN-13码和EAN-8码，正式成立了欧洲物品编码协会（EuropeanArticleNumberingAssociation，EAN）。1981年，EAN更名为“国际物品编码协会”（InternationalArticleNumberingAssociation，IAN）。为世界各国提供了惟一编码体系和标识方法，同时也为电子订货（EOS）系统和电子数据交换（EDI）系统提供了国际通用统一标识。物流信息采集和跟踪技术第10页

1.条形码技术编码方案在条形码中，黑色条对光反射率低而白色空对光反射率高，再加上条与空宽度不一样，就能使扫描光线产生不一样反射接收效果，在光电转换设备上转换成不一样电脉冲，形成了能够传输电子信息。物流信息采集和跟踪技术第11页

条形码技术编码方案。我国通用商品条形码标准也采取EAN条形码结构。由13位数字及对应条形码符号组成，主要组成以下：①前缀码。由3位数字组成，是国家代码，我国为690、691、692，是由国际物品编码协会统一决定。②制造厂商代码。由4位数字组成，我国物品编码中心统一分配并统一注册，一厂一码。③商品代码。由5位数字组成，表示每个制造厂商商品，由厂商确定，可标识10万种商品。④校验码。由1位数字组成，用以校验前面各码正误。

我国商品条码：13位：

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地域代码（690）生产厂家代码商品品种代码校验码物流信息采集和跟踪技术第12页

3．条形码技术应用优越性条形码技术应用含有以下突出优越性：（1）准确度高、可靠性强。依据相关资料，键盘输入平均每300个字符一个错误，而条形码输入平均每15000个字符一个错误。假如加上校验位，条形码犯错率是千万分之一。（2）数据输入速度快。使用条形码做一样工作比键盘输入速度提升了5倍。（3）经济廉价。与其它自动化识别技术相比较，推广应用条形码技术，所需费用较低。物流信息采集和跟踪技术第13页

3.2条形码分类和选择

1．条形码分类

依据编码方式不一样，条形码能够分为以下几类：（1）一维条形码。普通一维条形码仅能容纳13位阿拉伯数字，更多描述商品信息只能依赖数据库支持，因而条形码应用范围受到了一定限制。物流信息采集和跟踪技术第14页①UPC商品条形码。UPC码是一个12位数字式码制，其字符集为数字0～9。每个条或空是1,2,3或4倍单位元素宽度。UPC码有两种类型，即UPC-A码和UPC-E码。如图所表示为UPC-A条形码实例。物流信息采集和跟踪技术第15页

②EAN商品条形码。欧洲物品编码EAN码。由代表12位数字产品代码和1位校验码组成。我国由“中国物品编码中心”统一分配企业代码，产品代码由制造商依据要求自己编制，其字符集为0～9。如图所表示为EAN码示意图。物流信息采集和跟踪技术第16页

因为国际上存在这两种编码系统，所以，我国产品销往美国、加拿大时应使用UPC码，而出口到其它国家和地域时则应使用EAN码。

③Code39条形码。是第一个字母、数字式码制，其应用比普通一维条形码广泛。最早为军用编码。物流信息采集和跟踪技术第17页④

ITF25码。又称为交叉25码，是一个长度可变连续型自校验数字式码制，其字符集为数字0～9。该条形码主要应用于商品批发、物流、仓库、机场、生产/包装识别、工业生产中。在全部一维条形码中，该条形码密度最高。如图所表示为交叉25码示意图。物流信息采集和跟踪技术第18页

⑤EAN－128码。含有完整性、紧密性、连接性及高可靠度特征。主要是生产过程中一些辅助性、且易变动信息，如生产日期、批号、计量等，可应用于货运标签、便携式数据库、连续性数据段、物流配送标签等。其中应用最广泛编码内容是运输包装序号，用来识别不一样运输包装，如瓦楞纸箱、物流箱、货柜等。物流信息采集和跟踪技术第19页

(2)二维条码

二维条形码处理了一维条形码信息量小问题，它能够在横向和纵向两个方位同时表示信息，而且能够表示汉字和存放图像。当前二维条形码主要有PDF417码、Code49码、Code16K码、DataMatrix码、MaxiCode码等。

物流信息采集和跟踪技术第20页二维码含有以下特点：①信息容量大。在76mm×25mm面积上，能够容纳1848个字母字符或2729个数字字符，约1000个汉字信息，比一维条形码信息容量高几十倍。②编码范围广。PDF417码能够对照片、指纹、掌纹、签字、声音、文字等进行编码。③保密、防伪性能好。它能够采取密码防伪、软件加密防伪及利用所包含信息如指纹、照片等进行防伪，所以含有极强保密防伪性能。物流信息采集和跟踪技术第21页条形码码制选择

普通情况下，在码制选择中通常遵照以下标准：

优先选取已制订为国家标准码制。必须优先从国家（或国际）标准中选择码制，如通用商品条形码（EAN条形码），它是一个在全球范围内通用条形码。为了实现信息交换与资源共享，对于已制订为强制性国家标准条形码，应该严格执行。

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3.3条形码阅读器

条形码阅读器

条形码阅读器结构通常包含以下几部分：光源、接收装置、光电转换部件、译码电路、计算机接口。（实物）物流信息采集和跟踪技术第23页

条形码阅读器种类

普通条码阅读器通常有以下三种形式：光笔、CCD、激光枪，它们都有各自优缺点。物流信息采集和跟踪技术第24页

（1）光笔条形码扫描器。光笔阅读条形码信息时，要求扫描器与待识读条形码接触或离开距离在0.2～1mm左右。物流信息采集和跟踪技术第25页（2）CCD阅读器。CCD阅读器（ChargeCoupleDevice），比较适合近距离和接触阅读。使用一个或多个光电二极管，发出光线能够覆盖整个条形码。CCD阅读器缺点主要为其阅读景深和阅读宽度存在不足。

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（3）激光自动扫描器。

激光枪自动扫描器分为手持与固定两种形式：手持式激光扫描器连接方便、简单、使用灵活；固定式激光枪扫描器使用于阅读量较大、条码较小场所，能有效地解放双手工作。激光枪自动扫描器优点是：能够远距离扫描且扫描景深长。通常情况下，在阅读距离超出30cm时激光阅读器是惟一选择；能够阅读不规则条形码表面或透过玻璃、透明胶纸阅读；物流信息采集和跟踪技术第27页

3.4条形码技术在物流信息系统中应用物流信息系统一项最基本工作就是数据采集，而数据采集应摆脱人工搜集种种弊端，走向自动化搜集。条形码技术作为物流信息系统中数据自动采集单元技术，是实现物流信息自动采集与输入主要技术。

物流信息采集和跟踪技术第28页（1）物资管理。①利用条形码技术对物资进、销、存管理，有效地降低库存成本。②经过产品编码，建立采购物料质量检验档案，产生质量检验汇报，与采购定单挂钩，建立对供给全过程有效管理和评价。

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（2）生产管理。

在生产过程中，应用条形码技术监控生产，采集生产数据及生产质量检验数据。①制订产品识别码格式。依据企业规则和行业规则，确定产品识别码编码规则，确保产品规则化以及标识惟一性。②建立产品档案。经过产品标识条形码在生产线上对产品生产进行跟踪，并采集产品部件等数据作为生产过程信息，在生产批次计划审核后就能够建立产品档案。③经过生产线上信息采集点来控制生产信息。④经过产品标识条形码在生产线上采集质量检测数据，以产品质量标准为准绳判定产品是否合格，从而控制产品在生产线上流动，有序地安排生产计划。实例：攀钢钢管物流信息采集和跟踪技术第30页物流信息采集和跟踪技术第31页

（3）仓库管理。条形码技术应用于仓库管理主要表现在以下几个方面：①库存货物编号管理。仓库管理系统依据货物品名、型号、规格、产地、包装等划分货物品种，而且分配惟一标识编码，也就是“货号”，依据货号进行货物库存管理，并应用于仓库各种操作。②仓库库位管理。货物仓库普通分为若干个库房，每个库房分为若干个库位。按仓库库位统计仓库货物库存，在产品入库时将库位条形码号与产品条形码一一对应，在出库时按照库位货物库存时间能够实现先进先出或批次管理等功效。③仓库业务管理。这包含出库、入库、盘库、月盘库、移库，不一样业务以各自方式进行，完成仓库进、销、存管理。

物流信息采集和跟踪技术第32页第4节射频标签系统—RFIDRFID是从二十世纪90年代兴起一项自动识别技术。它是利用射频方式进行非接触双向通信，以到达自动识别目标对象并获取相关数据。RFID能够在恶劣环境下工作，读取距离远，标签可重复使用，而且能够识别高速运动物体，并可同时识别多个标签等优点。RFID已被广泛应用于众多领域，比如汽车或火车等交通监控系统、高速公路自动收费系统、物流跟踪、流水线生产自动化、门禁系统、金融交易、仓储管理、畜牧管理、车辆防盗等。RFID产品种类很多，像TI、Motorola、Philips、Microchip等世界著名厂家都生产RFID产品，而且各有特点，自成系列。物流信息采集和跟踪技术第33页1.4.1RFID工作原理RFID系统由电子标签（Tag）、阅读器（Reader）和数据交换与管理系统（Processor）三大部分组成。电子标签（或称射频卡、应答器等），信息载体，包含：芯片、耦合元件两部分。电子标签经过无线电波与读写设备进行数据交换，工作能量由阅读器射频脉冲提供或自带电池。阅读器，主要由无线收发模块、天线、控制模块及接口电路等组成。阅读器可将主机读写命令加密传送到电子标签，将电子标签返回数据解密后送到主机。数据交换与管理系统主要完成数据信息存放及管理、对卡进行读写控制等。

物流信息采集和跟踪技术第34页4.2RFID技术分类依据工作频率不一样通常可分为低频（30kHz～300kHz）、中频（3MHz～30MHz）和高频系统（300MHz～3GHz）。低频系统特点是电子标签内保留数据量较少，阅读距离较短，电子标签外形多样，阅读天线方向性不强等。主要用于短距离、低成本应用中，如多数门禁控制、校园卡、煤气表、水表等；中频系统则用于需传送大量数据应用系统；高频系统特点是电子标签及阅读器成本均较高，标签内保留数据量较大，阅读距离较远（可达十几米），适应物体高速运动，性能好。主要用于需要较长读写距离和高读写速度场所，多在火车监控、高速公路收费等系统中应用。依据电子标签不一样可分为可读写卡（RW）、一次写入屡次读出卡（WORM）和只读卡（RO）。RW卡普通比WORM卡和RO卡贵得多，如电话卡、信用卡等；WORM卡是用户能够一次性写入卡，写入后数据不能改变；RO卡存有一个唯一号码，不能修改。依据电子标签有源和无源又可分为有源和无源。有源电子标签使用卡内电流能量、识别距离较长，可达十几米，不过它寿命有限（3～），且价格较高；无源电子标签普通是几十厘米，且需要阅读器发射功率大。物流信息采集和跟踪技术第35页4.3RFID技术标准及存在问题当前国际上制订RIFD标准组织比较著名有两个：ISO和EPCglobal;我国两家在竞争，一是”中国物品编码中心“与EPCglobal

合作引进；一是由信息产业部牵头”电子标签产业联盟“电子标准签迄今为止全球也还没有正式形成一个统一（包含各个频段）国际标准。标准不统一是制约RFID发展主要原因，而数据格式标准问题又包括到各个国家本身利用和安全。制约RFID发展应用另一个问题是价格问题。当前美国一个电子标签最低价格是20美分左右，这么价格是无法应用于一些价值较低单件商品，只有电子标签单价下降到10美分以下，才可能大规模应用于整箱整包商品。RFID产品技术还不够成熟，还存在较高差错率（RFID被误读比率有时高达20%），在集成应用中也还需要攻克大量技术难题。当前广泛使用无源RFID系统还没有非常可靠安全机制，无法对数据进行很好保密，RFID数据还轻易受到攻击。物流信息采集和跟踪技术第36页4.4RFID技术在物流中应用依据RFID技术特点，RFID智能标签技术能够用于物流活动中以下几个步骤：（1）生产步骤实现成批非接触对原材料、零部件、半成品以及最终成品在整个生产过程中识别与跟踪，提升效率。尤其是像汽车、手机、家电等流水线生产上，对原材料与零部件按时送达要求很高情况下。（2）存放和零售步骤

RFID能够使出入库登记自动化，在盘点时无需人工检验或条码扫瞄过程，使盘点工作愈加紧速准确。（3）运输步骤在运输路线上一些检验点安装上RFID接收转发装置。当接收装置收到RFID标签发出信息后，能够将所在地理位置等信息上传给运输调度中心。使企业直接了解当前有多少货箱处于转运途中、转运始发地和目标地，以及预期抵达时间等信息，方便对在途货物进行管理，一样便于货物乘运商或收货人掌握货物运输情况。

物流信息采集和跟踪技术第37页物流信息采集和跟踪技术第38页物流信息采集和跟踪技术第39页物流信息采集和跟踪技术第40页物流信息采集和跟踪技术第41页物流信息采集和跟踪技术第42页第5节电子数据交换（EDI）技术及其应用

5.1EDI概念国际标准化组织（ISO）于1994年确认了EDI技术定义：商业或行政事务处理，按照一个公认标准，形成结构化事务处理或消息报文格式，从计算机到计算机电子传输方法。物流信息采集和跟踪技术第43页

1．电子数据交换（EDI）技术概况电子数据交换（ElectronicDataInterchange），是20世纪中期兴起新型信息交换及商品交易方式。20世纪70年代就有了行业性EDI系统，集中应用在银行业、运输业和零售业。

1978年，美国国家标准化委员会（ASC）制订了ANSIX.12标准，该标准广泛应用于北美地域。1986年联合国欧经会制订了用于行政管理、商业和运输电子数据交换标准EDIFACT，并被国际标准化组织接收为国际标准。

20世纪90年代，伴随增值网出现和各行业EDI标准相继出台，EDI应用和跨行业发展大大加紧。因特网EDI出现，使EDI从专用网扩大到因特网，基于因特网EDI以快速﹑高效﹑准确﹑低成本特点，满足了中小企业对EDI需求。物流信息采集和跟踪技术第44页

EDI快速、准确、安全特点非常适合于物流行业。EDI最早开始是用于集装箱远洋运输，以后逐步推广到其它运输方式。在公路货运中，它能够用于传递货单、发票、海关申报单、进出口许可证国内凭证，描绘货物品种、数量、重量、尺寸以及其它主要相关信息。物流信息采集和跟踪技术第45页

1.电子数据交换（EDI）技术类型到当前位置，EDI发展经历了早期点对点直接专用方式、基于增值网间接方式和基于因特网EDI方式。（1）直接型EDI。直接型EDI系统是经过用户与用户之间直接相连而组成。EDI用户开发了各自系统，这么开发系统只同自己客户相联络，不一样其它系统相联络，即所谓专用EDI系统。物流信息采集和跟踪技术第46页（2）基于增值网EDI。所谓增值网（ValueAddedNetwork，VAN），是指能提供额外服务计算机网络系统。增值网能够提供协议更改、检错和纠错等功效。基于增值网EDI单证处理过程包含：①传输EDI平面文件。②翻译生成EDI标准格式文件。③通信。④EDI文件接收和处理。基于增值网EDI技术比较成熟，已经有多年运行经验，服务性和安全性也得到了认可，在国际贸易、报关、交通运输、政府招标、公用事业中有广泛应用。亚太地域EDI标准使用情况国家或地域使用标准运行企业澳大利亚EDIFACT*Paxus新西兰EDIFACTGEIS,Netway新加坡EDIFACTSNS香港EDIFACTHKT-CSL,INET,Gazatlenet日本N/ANTTData,NEC,IBM,AT&T等韩国ANSIX.12Dacom,KT-Net台湾N/ADGT,TTN物流信息采集和跟踪技术第47页我国基于增值网EDI技术应用情况1991年，由原国务院电子信息推广应用办公室牵头，国家科委、外经贸部、海关总署等部门共同组织成立了“中国促进EDI应用协调小组”，并以“中国EDI理事会”名义参加了“亚洲EDIFACT理事会”，成为该组织正式会员；国家“八五”科技攻关计划投资500万元支持EDI技术在我国应用，确定了国家外贸许可证EDI系统、中国化工进出口总企业石油橡胶贸易EDI系统、山东抽纱总企业轻纺出口业务EDI系统、中国外贸运输总企业外运海运空运管理EDI系统和中电进出口总企业EDI应用系统等5个EDI应用试点工程，集中在”外贸进出口“领域1995年1月中国海关研制开发和成功实施了”EDI海关系统“。1996年2月建成”中国国际电子商务网络“，成立了国际贸易EDI服务中心，组建了中国国际电子商务网，成为集外贸管理、信息、服务于一体国家统一外经贸专用网络1996年初开始在全国税务系统建设计算机广域网国家科委下达了“九五”商贸EDI应用研究项目，标志着EDI技术在商贸领域应用开启。广东省EDI中心是我国首家投入实际营运EDI中心，国内其它城市，主要在北京、天津、大连、青岛、深圳等较发达地域也有一部分EDI中心开始实际运行。物流信息采集和跟踪技术第48页（3）基于因特网EDI。因为基于增值网EDI安装和运行费用较高，许多中小型企业难以承受，它们大都使用传真和电话来进行贸易往来。即使使用EDI大企业也不能完全做到节约费用，因为它们许多贸易搭档并没有使用EDI。因特网发展则提供了一个费用更低、覆盖面更广且服务更加好系统，使小型企业和个人都能使用电子商务。伴随因特网安全性提升，已表现出部分取代增值网而成为EDI网络平台趋势。物流信息采集和跟踪技术第49页

5.2EDI系统组成与原理

1．EDI系统组成

EDI系统实现主要由软件系统和对应硬件系统共同来完成。

（1）EDI软件系统按其所实现功效可分为用户接口模块、内部接口模块、报文生成及处理模块、格式转换模块和通信模块共5个模块。物流信息采集和跟踪技术第50页

EDI软件系统组成示意图。物流信息采集和跟踪技术第51页

①用户接口模块。业务管理人员可用此模块进行输入、查询、统计、中止、打印或显示各种统计报表等，及时地了解市场改变情况，调整经营方针策略等。②内部接口模块。这是EDI系统和本单位内部其它信息系统及数据库接口。一个单位信息系统应用程度越高，内部接口也就越复杂。一份来自外部EDI报文，经过EDI系统处理之后，大部分相关内容都需要经内部接口模块送往其它信息系统，或查询其它信息系统才能给对方EDI报文以确定回复。物流信息采集和跟踪技术第52页

③报文生成及处理模块。该模块由两个功效：一是将用户接口模块和内部接口模块命令和信息，按照EDI标准生成订单、发票、协议以及其它各种EDI报文和单证，经格式转换模块处理之后，由通信模块经EDI网络发给其它EDI用户；二是自动处理由其它EDI系统发来报文。在处理过程中要与本单位信息系统相连，获取必要信息并给其它EDI系统回复，同时将相关信息送给本单位其它信息系统。

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④格式转换模块。全部EDI单证都必须转换成标准交换格式。转换过程包含语法上压缩、嵌套，代码替换以及必要EDI语法控制字符。在格式转换过程中要进行语法检验，对于语法犯错EDI报文应拒收并通知对方重发。

⑤通信模块。该模块是EDI系统与EDI通信网络接口，包含执行呼叫、自动重发、正当性和完整性检验、犯错报警、自动应答、通信统计、报文拼装和拆卸等功效。物流信息采集和跟踪技术第54页

（2）EDI硬件系统组成。组成EDI系统硬件设备大致有计算机、调制解调器（Modem）及通信线路等。①调制解调器：因为使用EDI来进行电子数据交换需经过通信网络，当前采取电话网络进行通信是很普遍方法，所以，调制解调器是必备硬件设备。②通信线路：普通最惯用是电话线路，假如传输时效及资料传输量上有较高要求，能够考虑租用专线（LeasedLine）。③计算机物流信息采集和跟踪技术第55页

5.3EDI系统在物流企业中应用物流企业与供给商、客户、银行、海关等都有很多信息交换，而且对实时性和安全性有很高要求。经过EDI系统与它们建立高效、安全信息通道是一个好选择。EDI对译标准:客户信息/价格(PRICAT)电子订单(ORDERS)库存数据(INVRPT)发送预报(DESADV)发货清单、发票(INVOIC)付货款(REMADV)等等合作搭档物流企业数据交换用固定标准物流信息采集和跟踪技术第56页

5.4EDI系统未来发展方向伴随物流运输业高速发展，EDI技术在供给链管理过程中将有愈加广泛应用。经过应用EDI技术，使发票、订单传输过程效率大大提升。

EDI还可与很多现已成熟技术结合使用，如同条形码（Barcode）、电子资金转账（ElectronicFundsTransfer，EFT）、自动取款机（AutomaticTellerMachine，ATM）等一起联机使用，从而将会产生更大效益。

物流信息采集和跟踪技术第57页第6节全球卫星定位（GPS）技术及其应用

据中国仓储协会调查汇报显示，我国车辆运行空载率较高，约为45％左右。造成这一情况主要原因之一就是物流配送企业无法准确知道运行车辆详细位置，无法与司机随时随地地保持联络，所以不能为其组织货源和灵活配货。另外，客户也不能及时了解货物配送过程情况。物流配送企业要进行实时跟踪货物是极其困难；同时，对车辆和货物经营管理和合理调度也成为物流运输管理系统中一个主要问题。伴随通信技术、互联网技术发展和GPS（全球定位系统）技术广泛利用，物流配送企业和客户能够经过局域网和互联网实时跟踪货物及运输车辆情况，从而为物流配送企业高效率管理以及合理调度提供了基础。物流信息采集和跟踪技术第58页6.1GPS系统概念

全球定位系统（GlobalPositioningSystem，以下简称GPS）是美国国防部为了军事定位与导航目标所发展。从1978年发射第1颗GPS卫星到1994年发射第24颗卫星，GPS卫星提供全世界二十四小时全天候定位与导航信息。美国空军太空司令部于1995年4月27号宣告GPS已到达完整操作能力（FullOperationalCapability）。因为此技术快速发展，使得民间应用需求与日剧增，对于传统导航方式更有革命性影响。物流信息采集和跟踪技术第59页

6.2GPS技术系统组成与功效

GPS系统由3大部分组成：空间部分（卫星）、控制部分（地面监控_美国）和用户部分（接收机和车辆监控中心__GPS专用GSM）。物流信息采集和跟踪技术第60页

1．空间部分

全球卫星定位系统实际上是由24颗卫星所组成，其中有3颗为备用卫星，这些卫星分布于距地表20,200公里上空，而且分属于6个轨道面；卫星轨道面倾斜角为55度﹐提供全球全天候﹐每秒一次﹐连续不停定位讯号。这些卫星每11小时58分围绕地球一次，即天天绕过您头顶二次，就像是月球一样不停地绕着地球旋转，其速度约每秒1.7l里。

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1.控制部分

控制部分作用是监测和控制卫星上设备工作以及确保卫星沿预定轨道运行；这些跟踪站又被分为主控站（控制中心）、监控站和注入站。物流信息采集和跟踪技术第62页（1）主控站。主控站有一个，位于美国科罗拉多。（2）监控站。监控站有5个，除了主控制站外，其它4个分别位于太平洋夏威夷（Hawaii）、大西洋阿松森群岛（Ascencion）、印度洋迭哥伽西亚岛（DiegoGarcia）、太平洋卡瓦加兰（Kwajalein）。将观察数据传送给主控站。（3）注入站。注入站有3个，它们分别位于阿松森群岛、迭哥伽西亚岛和卡瓦加兰。注入站功效是将主控站计算出更正参数等导航电文注入到对应卫星存放器中去。另外，注入站能自动向主控站发射信号，每分钟汇报一次自己工作状态。物流信息采集和跟踪技术第63页

3．用户部分用户部分由GPS接收机、数据处理软件及对应用户设备如计算机仪器等所组成。它功效是接收GPS卫星所发出信号，利用这些信号进行导航定位等工作。每台GPS接收机不论在任何时刻、在地球上任何位置，都能够同时接收到最少4颗GPS卫星发送空间轨道信息，从而能够准确地确定它在地球上哪一点。GPS接收机只收GPS信号，不向卫星发送信号。

GPS接收机能够经过GSM(GPS专用短信息）与用户车辆管理部门进行双向通讯。大多数GPS接收器定位精度在5m～10m左右。

物流信息采集和跟踪技术第64页物流信息采集和跟踪技术第65页

最惯用GPS接收器有以下两种：1.车、船、飞机导航仪导航仪是集计算机、通信导航、地图信息为一体高科技产品，内置GPS接收器，提供GPS天线接口，装载定位导航软件。利用接收到GPS卫星信号为车辆等提供位置信息，并能够在屏幕上显示。2.GPS手持机GPS手持机，体积小巧、携带方便、独立使用全天候实时定位导航设备。

物流信息采集和跟踪技术第66页6.3GPS系统特点高精度、全天候、高效率、多功效、操作简便、应用广泛等。1、定位精度高：GPS相对定位精度在50公里以内可达5-10米。2、全天候作业：当前GPS观察可在一天二十四小时内任何时间进行,不受阴天黑夜、起雾刮风、下雨下雪等气候影响。3、功效多、应用广：GPS系统不但可用于测量、导航，还可用于测速、测时。测速精度可达0.1M/S，测时精度可达几十毫微秒。物流信息采集和跟踪技术第67页

6.4GPS在物流业中应用

GPS技术在物流业中主要应用有：配送车辆定位、跟踪调度和救援；轮船最正确航程和安全航线测定，航向实时调度、监测及救援；城市交通管理等等。

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1．导航功效导航既是GPS首要功效，也是它最基本功效，其它功效都要在导航功效基础上才能完全发挥作用。飞机、船舶、地面车辆以及步行者都可利用GPS导航接收器进行导航。导航系统也是GPS应用主要领域之一。物流信息采集和跟踪技术第69页

2.车辆跟踪功效GPS/GIS/GSM

GPS导航系统与GIS技术、无线移动通信技术（GSM）及计算机车辆管理信息系统相结合，能够实现车辆跟踪功效。利用GPS和GIS技术能够实时显示出车辆实际位置，并任意放大、缩小、还原、换图；GPS能够随目标移动，使目标一直保持在屏幕上；GPS还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪，利用该功效可对主要车辆和货物进行运输跟踪管理。当前，已开发出把GPS/GIS/GSM技术结合起来对车辆进行实时定位、跟踪、报警、通信等技术，能够满足掌握车辆基本信息，对车辆进行远程管理需要，能有效防止车辆空载现象，同时客户也能经过互联网技术，了解自己货物在运输过程中细节情况。物流信息采集和跟踪技术第70页

3．货物配送路线优化功效货物配送路线优化是GPS导航系统一项主要辅助功效，它主要包含：（1）自动路线优化。由驾驶员确定起点和终点，由计算机软件按照要求自动设计最正确行驶路线，包含最快路线、最简单路线、经过高速公路路段次数最少路线等。（2）线路规划完成后，显示器能够在电子地图上显示设计线路，并同时显示汽车运行路径和运行方法。

(3)中央调度系统能够对全部车辆位置、情况等进行实时监控。

(4)经过将车辆载货情况以及抵达目标地时间预先通知下游单位配送中心或仓库等，有利于下游单位合理地配置资源、安排作业，从而提升运行效率，节约物流成本。物流信息采集和跟踪技术第71页4．信息查询应用GPS，可认为客户提供主要物标如旅游景点、宾馆、医院等数据库，用户能够在电子地图上根据需要进行查询。查询资料可以以文字、语言及图像形式显示，并在电子地图上显示其定位位置。物流信息采集和跟踪技术第72页

5．紧急援助经过GPS定位和监控管理系统能够对遇有险情或发生事故车辆进行紧急援助。监控台电子地图可显示求援信息和报警目标，规划出最优援助方案，并以报警声、光提醒值班人员进行应急处理。物流信息采集和跟踪技术第73页

6.5我国GPS定位技术应用和发展情况

①从1970年4月把第一颗人造卫星送入轨道以来，我国已成功地发射了30多颗不一样类型人造卫星，为空间大地测量工作开展创造了有利条件。②80年代初，我国开始研究GPS技术。十多年来，我国测绘工作者在GPS定位基础理论研究和应用开发方面作了大量工作。80年代中期，我国引进GPS接收机，并应用于各个领域。③当前我国GPS接收机拥有量约在4万台左右，其中测量类约500—700台，航空类上千台，航海类约3万多台，车载类数万台。而且以每年两万台速度增加。足以说明GPS技术在我国各行业中应用广泛性。物流信息采集和跟踪技术第74页④我国已着手建立自己卫星导航系统（双星定位系统），能够生产导航型GPS接收机。GPS技术应用正向更深层次发展。⑤1995年成立了中国GPS协会，协会下设四个专业委员会，希望经过广泛交流与合作，发展我国GPS应用技术。⑥参加欧洲“伽利略”定位系统计划，12月第一颗卫星发射成功。欧洲“伽利略”系统完全是民用，而且其定位误差不超出1米，比起GPS5-10米误差要先进许多。物流信息采集和跟踪技术第75页第7节地理信息系统（GIS）技术及其应用

GIS是20世纪60年代开始快速发展起来地理学研究新结果，是各种学科交叉产物。它把地理学、几何学、计算机科学及各种应用对象、CAD技术、遥感、GPS技术、Internet、多媒体技术等融为一体，利用计算机图形与数据库技术来采集、存放、编辑、显示、分析和输出地理图形及其属性数据给用户，便于分析及决议使用。GIS技术广泛应用于物流、交通、国土资源等国民经济各领域。物流信息采集和跟踪技术第76页

7.1GIS技术概述

1．GIS系统定义和特点

GIS（GeographicalInformationSystem）即地理信息系统，与传统地图系统相比较，含有许多特点和优势。（1）多维空间地理信息可视化。GIS主要研究地球表层若干个要素空间分布。经过利用空间解析式模型来分析空间数据，GIS成功应用依赖于空间分析模型研究与设计。通常将二维数字位置模型和一维数字高程模型结合称为三维，若加上时间坐标则能够称为四维GIS或者动态GIS。GIS除了支持各种传统统计图、统计表显示之外，还能依据客户要求，生成各种类型专题地图。物流信息采集和跟踪技术第77页（2）灵活方便查询。GIS系统可视化查询可以经过点击地图进入数据库进行查询。其次，经过与互联网结合所形成各种基于因特网和WebGIS系统，可以实现远