【文章內(nèi)容簡介】 =1, 2, 3, 4)分別為衛(wèi)星 衛(wèi) 星 衛(wèi)星 衛(wèi)星 4 在 t 時刻的空間直角坐標，可由衛(wèi)星導(dǎo)航電文求得； Vti(i=1, 2, 3, 4)分別為衛(wèi)星 衛(wèi)星 衛(wèi)星 衛(wèi)星 4 的衛(wèi)星鐘的鐘差，由衛(wèi)星星歷提供； Vt0 為接收機的時鐘差。由以上四個方程即可解算出待測點的坐標 x, y, z 和接收機的時鐘差 Vt0。 GPS 接收機可接收到能用于授時的準確至納秒級的時間信息；用于預(yù)報未來幾個月內(nèi)衛(wèi)星所處概略位置的預(yù)報星歷；用于計算定位時所需衛(wèi)星坐標的廣播星歷，精度為幾米至幾十米（各個衛(wèi)星不同，隨時變 化）；以及 GPS 系統(tǒng)信息，如衛(wèi)星狀況等。 GPS 接收機對碼的量測就可得到衛(wèi)星接收機的距離，由于含有接收機衛(wèi)星鐘的誤差及大氣傳播誤差，故稱為偽距，對 A 碼測得的偽距稱為 A 碼偽距，精度約為 20m左右，對 P 碼測得的偽距稱為 P 碼偽距，精度約為2m左右。 GPS 接收機對收到的衛(wèi)星信號進行解碼或才用其它技術(shù)，將調(diào)制在載波上的信息去掉后，就可以恢復(fù)載波。嚴格而言，載波相位應(yīng)被稱為載波拍頻相位，它是收到的受多普勒頻移影響的衛(wèi)星信號載波相應(yīng)與接收機本機震蕩產(chǎn)生信號相位之差。 在 GPS 定位中， GPS 衛(wèi)星是高速運動 的衛(wèi)星，其坐標值隨時間快速變化著。需要實時地由 GPS 衛(wèi)星信號測量出測站至衛(wèi)星之間的距離，實時地由衛(wèi)星的導(dǎo)航電文解算出衛(wèi)星的坐標值，并進行測站點的定位。依據(jù)測距的原理，其 中國最大的論文知識平臺 定位原理與方法主要有偽距法定位、載波相位測量定位以及差分 GPS 定位等。對于定點來說，根據(jù)其運動狀態(tài)可以將 GPS 定位分為靜態(tài)定位和動態(tài)定位。靜態(tài)定位指的是對于固定不動的待定點，將 GPS 接收機安置于其上，觀測數(shù)分鐘乃至更長的時間，以確定該點的三維坐標，又叫絕對定位。若以兩臺 GPS 接收機分別置于兩個固定不變的待定點上，則通過一定時間的觀測 ，可以確定兩個待定點之間的相對位置，又叫相對定位。而動態(tài)定位則至少有一臺接收機處于運動狀態(tài)，測定的是各觀測時刻 (觀測歷元 )運動中的接收機的點位 (絕對點位或者相對點位 )。 中國最大的論文知識平臺 第三章 GPS 技術(shù)與其它物流跟蹤技術(shù)的比較 第一節(jié) 其它物流跟蹤技術(shù) 一、 RFID 與條形碼 （一） RFID 介紹 射頻識別 (RadioFrequencyIdentification) 技術(shù) , 簡稱 RFID, 俗稱電子標簽 , 是一種非接觸式的自動識別技術(shù) , 它 通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù) ,識別工作無須人工干預(yù) , 可工作于各種惡劣環(huán)境。 RFID( 射頻識別 )系統(tǒng)由兩部分組成 :讀 /寫單元和電子收發(fā)器。閱讀器通過天線發(fā)出電磁脈沖，收發(fā)器接收這些脈沖并送已存儲的信息到閱讀器作為響應(yīng)。實際上 , 這就是對存儲器的數(shù)據(jù)進行非接觸讀、寫或刪除處理。從技術(shù)上來說“智能標簽”包含了包括具有RFID 射頻部分和一個超薄天線環(huán)路的 RFID 芯片的 RFID 電路 , 這個天線與一個塑料薄片一起嵌入到標簽內(nèi)。通常 ,在這個標簽上還粘一個紙標簽 ,在紙標簽上可以清晰地印上一些重要信息 。 與像條形碼或磁條等其他 ID 技術(shù)相比較而言 , 收發(fā)器技術(shù)的優(yōu)勢在于閱讀器和收發(fā)器之間的無線鏈接 :讀 /寫單元不需要與收發(fā)器之間的可視接觸 , 因此可以完全集成到產(chǎn)品里面。這意味著收發(fā)器適合于惡劣的環(huán)境 ,收發(fā)器對潮濕、骯臟和機械影響不敏感 [11]。因此 , 收發(fā)器系統(tǒng)具有非常高的讀可靠性、快速數(shù)據(jù)獲取 , 最后一點也是重要的一點就是節(jié)省勞力和紙張。 RFID 技術(shù)可以作為物流調(diào)度系統(tǒng)信息采集的有效手段 , 在車輛調(diào)度管理系統(tǒng)中得以應(yīng)用。比如將 RFID 應(yīng)用于貨場車輛管理系統(tǒng) ,可實現(xiàn) 貨運車進出場信息的自動、準確、遠距離、不停車采集 , 準確掌握運輸車輛進出的實時動態(tài)信息。 在商品運輸過程中，可以在在途運輸?shù)呢浳锖蛙囕v貼上 RFID 標簽，同時在運輸路線上的一些檢查點安裝 RFID 接收轉(zhuǎn)發(fā)裝置。當接收裝置收到 RFID 標簽發(fā)出的信息后 ,可以將商品當前情況 ,以及所在的地理位置等信息上傳至通信衛(wèi)星， 再由衛(wèi)星傳送給運輸調(diào)度中心 ,送入數(shù)據(jù)庫中。這可使企業(yè)直接了解目前有多少貨箱處于轉(zhuǎn)運途中、轉(zhuǎn)運的始發(fā)地和目的地，以及預(yù)期的到達時間等信息，方便對在途貨物進行管理，同樣便于貨物的發(fā)貨人 或收貨人掌握貨物行進狀況，相應(yīng)調(diào)整收貨時間。 盡管 RFID 存在著成本較高、缺乏統(tǒng)一的標準以及隱私問題 , 但瑕不掩疵。RFID 以其強大的優(yōu)勢廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、物流、交通等需要收集和處理數(shù)據(jù)的應(yīng) 中國最大的論文知識平臺 用領(lǐng)域 , 并被認為是條形碼標簽的未來替代品。特別是在物流領(lǐng)域 ,RFID 技術(shù)的應(yīng)用 ,大大提高了物流運作的效率。 (二 ) 條形碼 條形碼 (BarCode)技術(shù)是隨著計算機與信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用而誕生的它是集編碼、印刷、識別、數(shù)據(jù)采集和處理于一身的新型技術(shù)。具體來說條碼是一種可印制的機器語言 , 它采用二進位數(shù)字的概念 ,經(jīng) 0 和 1 表示編碼的特定組合單元。條形碼技術(shù)是在計算機應(yīng)用的實踐中產(chǎn)生和發(fā)展起來的自動識別技術(shù) , 它是為實現(xiàn)對信息的自動掃描而設(shè)計的 , 在實際物流管理中應(yīng)用十分廣泛。 從概念上來說 ,RFID 與條形碼很相似 ,目的都是快速準確地確認追蹤目標物體。主要的區(qū)別如下 :有無寫入信息或更新內(nèi)存的能力。條形碼的內(nèi)存不能更改。射頻標簽不像條形碼 , 它特有的辨識器不能復(fù)制。標簽的作用不僅僅局限于視野之內(nèi) , 因為信息是由無線電波傳輸 ,而條形碼必須在視野之內(nèi)。由于條形碼成本較低 , 有完善 的標準體系 , 已在全球散播 , 所以已經(jīng)被普遍接受 , 從總體來看 , 射頻技術(shù)只被局限在有限的市場份額之內(nèi)。目前 , 多種條形碼控制模版已經(jīng)在使用之中 , 在獲取信息渠道方面 , 射頻也有不同的標準。 射頻技術(shù)與條形碼是兩種不同的技術(shù) , 有不同的適用范圍 , 有時會有重疊。兩者之間最大的區(qū)別是條形碼是 可視技術(shù) , 掃描儀在人的指導(dǎo)下工作 , 只能接收它視野范圍內(nèi)的條形碼。相比之下 , 射頻識別不要求看見目標。射頻標簽只要在接受器的作用范圍內(nèi)就可以被讀取。條形碼本身還具有其他缺點 , 如果標簽被劃破 , 污染或 是脫落 , 掃描儀就無法辨認目標。條形碼只能識別生產(chǎn)者和產(chǎn)品 , 并不能辨認具體的商品 ,貼在所有同一種產(chǎn)品包裝上的條形碼都一樣 , 無法辨認哪些產(chǎn)品先過期。 二、藍牙技術(shù) 藍牙技術(shù)是一種無線數(shù)據(jù)與數(shù)字通信的開放性全球規(guī)范，它以近距離無線連接為基礎(chǔ)，為固定與移動通信環(huán)境建立一個接入點。該技術(shù)的實質(zhì)內(nèi)容是要建通用的無線空中接口及其控制軟件的公開標準，使移動通信與計算機網(wǎng)絡(luò)進一結(jié)合，確保不同廠家生產(chǎn)的便攜設(shè)備在沒有電線或電纜相互連接的情況下，能近距離（ 10～ 100m）范圍內(nèi)具有互操作性能，使人們能隨時 隨地進行數(shù)據(jù)信息交換與傳輸。藍牙技術(shù)順應(yīng)了現(xiàn)代通信技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展的潮流，被認為是無線數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域重大進展之一，將對未來的無線移動數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)產(chǎn)生巨大的促進作用。 中國最大的論文知識平臺 但是藍牙技術(shù)的無限傳輸性使它非常容易受到攻擊，雖然藍牙系統(tǒng)所采用的跳頻技術(shù)已經(jīng)提供了一定的安全保障，但是藍牙系統(tǒng)仍然需要鏈路層和應(yīng)用層的安全管理。藍牙網(wǎng)絡(luò)是一個開放的網(wǎng)絡(luò) ,非法用戶可以利用假冒、竊聽、未授權(quán)訪問、耗能攻擊和拒絕服務(wù)等手段對網(wǎng)絡(luò)進行攻擊 [12]。因此 ,藍牙協(xié)議體系需要設(shè)立安全管理機制以保證通信的可靠性。 第二節(jié) GPS 技術(shù)與其它物流跟蹤技術(shù)的比較 一、 GPS 技術(shù)與條形碼技術(shù)比較 盡管條形碼存在著技術(shù)簡單 ,成本低廉 ,可靠性高 ,讀取速度快的優(yōu)點。但是它一次只能讀取一個標簽的信息，而 GPS 應(yīng)用在監(jiān)控系統(tǒng)中，可以在屏幕中看到幾十輛車的信息，車上的貨物位置可以準確了解到。另外它保密性差，無防偽功能，需可視識讀，抗惡劣環(huán)境能力差。而且只能識別一類產(chǎn)品而無法識別某一單個產(chǎn)品。然而在現(xiàn)代物流業(yè)當中，實現(xiàn)對產(chǎn)品的惟一識別、并追蹤供應(yīng)鏈上的每一件單品是非常重要的。 GPS 技術(shù)在物流信息化方面較 之條型碼有許多優(yōu)點，如不需要光學器件、可以工作在惡劣的環(huán)境中、可以進行遠距離識讀、數(shù)據(jù)可行性高，并且可以在使用的同時對其中的數(shù)據(jù)進行更新。 二、 GPS 技術(shù)與射頻技術(shù)比較 盡管 RFID 的優(yōu)點很多 , 但是 RFID 商品化的過程中仍然存在種種阻力 , 直接制約著 RFID 的發(fā)展： 。芯片成本一直高居不下 , 加上相關(guān)的軟硬件設(shè)備、系統(tǒng)測試以及 RFID 的專業(yè)顧問市場供給不足所需要的培訓等等 , 需要很大的投入。RFID 應(yīng)用技術(shù) , 被提及最多的擔憂是成本問題。理由是 , 傳統(tǒng)的條碼只是印刷成本 , 小到可以忽略不計。而使用技術(shù) , 則要面對芯片、天線、讀取器等一系列新的成本問題 , 無論是從幾美元下降到 1 元人民幣 , 還是成本要降低至 元人民幣 , 真正使用起這種技術(shù)來 , 必然要有一方持續(xù)地付出成本。拿超市來說 , 超市要求供貨商在每一件商上貼上電子標簽 , 但如果超市不提高采購成本 , 顯然這是供貨商最不愿意面對的現(xiàn)實。而超市提高采購成本 , 銷售價格必定提高 , 這又是消費者不愿意面對的現(xiàn)實。麥德龍的“ 未來商店” 里 ,商品標簽成本現(xiàn)在都是麥德龍自己承擔。 2020 年以后伴隨著 GPS 產(chǎn)業(yè)的不斷擴大 ,GPS 硬件接收 芯片的價格一路走跌 , 帶動了整個硬件設(shè)備價格的“ 平民化” .對于 GPS 中國最大的論文知識平臺 來說，買入一臺 GPS 設(shè)備在 10002020 元左右，使用期限長， GPS 設(shè)備供應(yīng)商直接負責設(shè)備的安裝，維修以及相關(guān)的培訓，對于使用方來說，投入的只是購買成本。 。全球現(xiàn)存兩大標準 : 歐美的 EPC 和日本的 UID。不同的標準在諸多方面都存在著明顯差異 , 這一問題是制約 RFID 發(fā)展的最大障礙 [13]。到過德國杜伊斯堡市的麥德龍“未來商店” 的人 , 都會被現(xiàn)代化的技術(shù)手段帶來的便捷所征服。 該項目像一個服務(wù)于零售業(yè)的技術(shù)和流 程相關(guān)的開發(fā)和創(chuàng)新的平臺。有分析師如此評價。不過 ,這只是一個商店模型 , 一旦要在全行業(yè)或者全世界推廣 , 它們遇到的首要阻力就是標準不統(tǒng)一。就連“未來商店” 的一位副總經(jīng)理自己都承認 , 如果要形成大規(guī)模應(yīng)用 ,至少需要五年到十年時間。而在我國 ,關(guān)于的標準問題更為復(fù)雜。雖然目前 GPS 也沒有制定相應(yīng)的標準，但是卻不影響它的大規(guī)模應(yīng)用。 。由于 RFID 的微型化、適形性及穿透性 , 以及主動標簽不可預(yù)測的電波發(fā)送信息、時間及區(qū)域 , 不僅有可能透露消費者購買的物品信息 ,甚至有可能侵犯消費者其他隱 私權(quán)，消費者擔心把東西買回家時 ,會造成個人財務(wù)以及身份信息的泄漏。 GPS 系統(tǒng)可以設(shè)定權(quán)限，只有賦予權(quán)限才能看到 GPS反饋的的相應(yīng)內(nèi)容，而且 GPS 設(shè)備最多的被應(yīng)用于定位，不涉及隱私問題?？偟膩碚f , 我國目前研究和發(fā)展射頻識別技術(shù)及其應(yīng)用仍處于初級發(fā)展階段 , 存在需求意識不高、技術(shù)水平弱、標準規(guī)范不完整等諸多問題，而 GPS 應(yīng)用已被廣泛的應(yīng)用在汽車，手機等領(lǐng)域。 目前 RFID主要用于于靜態(tài)的貨物跟蹤，所謂靜態(tài)跟蹤主要是指在物流倉儲環(huán)節(jié)對倉庫內(nèi)貨物進行精確定位、調(diào)撥管理。但是對于貨物在運輸途中的情況卻無法得 知，傳統(tǒng)的物流公司對司機和車輛的管理主要是靠電話，抗干擾能力差，致使運輸過程管理基本上是一塊盲區(qū)，車輛發(fā)出以后連物流公司內(nèi)部也不清楚貨物和車輛的精確位置，調(diào)度水平極其低下，而且對在途貨物沒有監(jiān)控，易出現(xiàn)貨物丟失情況。通過 GPS系統(tǒng)對車輛進行精確定位，由于車輛和貨物的關(guān)聯(lián)信息已經(jīng)在公司的計算機中，因此可以通過車輛和貨物的綁定，將對車輛的實時定位跟蹤轉(zhuǎn)化為對貨物的實時定位跟蹤。并且可以通過對貨物和車輛的精確定位，進行公司遠程調(diào)度管理，提高時效性和靈活性 [14]。 三、 GPS 技術(shù)與藍牙技術(shù)比較 藍牙技術(shù)在 物流監(jiān)控方面較之條形碼和 RF 技術(shù)有許多優(yōu)點，國外的物流行業(yè)對藍牙技術(shù)倍加重視，國內(nèi)在藍牙技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用方面主要還是集中在 中國最大的論文知識平臺 主計算機、移動電話、工業(yè)控制及ＰＡＮ的連接，而在物流跟蹤的應(yīng)用還處在研究階段，應(yīng)用并不廣泛。 藍牙技術(shù)的缺陷 [15]： RFID 一樣，藍牙技術(shù)同樣存在成本高的問題，因硅半導(dǎo)體價格的昂貴 , 藍牙芯片過于昂貴 ,以致一時難以普及。 , 使硬件的互操作性、軟件的互操作性以及軟硬件之間的互操作性不佳。第一代藍牙產(chǎn)品的困 惑是不同制造商的產(chǎn)品間存在著兼容性方面的問題，這意味著藍牙產(chǎn)品的大規(guī)模面世將被推遲。 ：無線通訊的安全性在藍牙技術(shù)身上，問題體現(xiàn)得更加明顯。盡管可以通過頻道更換、加密匙和授權(quán)密碼可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的保密，還可