太极RFID保障奥运食品运输安全

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  项目背景
  
  奥运物流工作是确保实现“平安奥运”的重要环节和保证,是奥运安保工作的重要组成部分。针对严峻的国际反恐形势,通过采用签封、无线、有线等多种技术手段,太极公司建立了以电子签封(RFID)、手持读写设备和数据管理中心共同组成的食品运输车辆厢体电子签封系统,加强对奥运食品在运输过程中的安全,最大限度地提高运输环节的安全性,从而保证了食品从供应企业到场馆的安全,不给不法分子以可乘之机,为第29届北京奥运会的顺利举办奠定基础。
  
  业务流程和特点
  
  本项目特点是借助电子签封(RFID)对食品运输车辆的运输过程进行封闭管理,在车辆发出和达到两个节点分别进行施封和启封操作,两个操作环节的数据均实时上报数据管理中心,通过电子签封本身的唯一性和前后数据对比确认运输过程中车辆厢体未被开启和数据未被篡改。
  具体的业务操作流程如图1。
  
  系统结构
  
  系统从上到下分为四层(见图2):
  管理层:记录人员、车辆、签封号码、配送地点、货物、设备等信息,跟踪记录配送流程信息,方便监管人员对食品安全配送的整个流程进行掌握。
  通信层:包括无线局域网、CDMA、GPRS、互联网等传输途径,它们为读写设备和数据中心之间提供通信链路。
  读写设备层:读写设备层主要完成施封、启封确认、签封信息读取等工作,通过读写设备层获取每个签封的信息,并将信息汇总到数据中心管理层系统。
  标识层:标识层由电子签封构成,它记录每次配送的详细信息,包括驾驶和押送人员信息、出发和抵达时间、签封号码信息、货物种类、配送车辆。
  
  主要功能
  
  1.数据中心系统
  人员信息管理、车辆信息管理、机构单位管理、配送地点管理、货物信息管理、签封管理、设备管理、数据交换处理、运输调度管理、系统管理。
  2.手持机系统
  包括施封、启封、调度、系统等管理。
  
  
  實施难点及解决方法
  
  本项目是一个没有先例可遵循的任务,从电子签封、手持读写设备到后台系统均有特殊要求,特别是安全和可靠性方面。为此,太极工程技术人员针对不同目标多方寻访摸索,采取针对性很强甚至超出客户预想的办法,有效应对实施过程出现的一些情况。
  1.电子签封的定制生产。本项目使用的电子签封为奥运会特制,从RFID芯片、锁扣方式、封装材质乃至外观均有很高要求,如读写距离远、识读准确率高、防水、防撕扯、耐高温、美观等。为此太极大范围挑选加工厂商,综合采用了技术成熟且安全性强的ISO14443A电子标签、海关关封锁扣方式、改性PP材料等多项技术,确定了电子签封工艺规格。为保证产品可靠和安全,太极派人现场监督生产,对产品逐个检验,回收模具并且专车运送。
  2.数据网络传输方式。按照项目需求,系统完全依赖网络在线运行,在网络异常时就存在隐患。经过对项目需求研究发现原始方案存在两个主要问题:a) 网络通信方式唯一,没有冗余。一旦通信出现问题,将出现单点故障,导致系统不可用;而且前端200个点的WiFi网络对网络条件依赖性大,出问题的概率大。b)系统(包括数据比对校验、密码传输等)完全依赖于网络工作,一旦出现网络通信故障,系统将无法工作。为此太极提出改进性建议,即前端接入方式以GPRS/CDMA为主,WiFi为备份的双接入方案,这样就具备有线和无线两种接入方式,消除了接入网络的单点故障;同时,数据比对方式由实时在线比对改为在线和离线相兼容的方式,网络可用时在线实时比对,网络不可用时本地离线比对,相关配送数据保存在本地(手持读写设备),待工作结束后到网络可用的地方集中上传。这样,只要互联网主干网络不出现大问题,系统就能保证通过实时方式工作,即便互联网出现问题,还可以采用离线比对方式。后来使用过程中出现的情况证明上述措施是绝对必要的,因为不少场馆根本不具备WiFi接入条件,而且紧急启封(离线)的情况因为各种原因也不在少数。
  3.系统技术结构优化。按照系统的原有设计,前端的手持读写设备和后端管理中心系统是通过B/S方式直接连接的。这种方式存在的问题是前端设备数量较多(200个),对后端系统的并发访问较大,并且B/S系统和终端设备之间的加密认证也不好实现。为此,太极在后端B/S系统和前端手持读写设备之间增加了一层C/S结构的数据交换程序,这样既提高了并发性能,又方便了安全算法的实现,使得表现层的B/S系统和数据采集层的手持终端嵌入式系统相分离,增强了系统的整体安全性。
  此外,还有一些有趣而特殊的要求。譬如,原定剪断签封所用的电工钳刃较短,对定制的签封需要两下才能剪断,经过多方寻找,最后太极从花卉市场淘出了一种整枝剪,效果奇佳,还定制加工了一款皮套以方便携带。
  
  实施效果
  
  项目时间紧、任务急。从2008年1月接受任务到4月份测试赛,只有三个月的实施期,中间穿插春节,实际工作时间约两个月。
  太极公司凭借RFID应用研究的技术基础,集中最精干的技术人员,以不到两个月的时间完成了系统开发,赶在测试赛前将系统投入测试运行;到5月份第二次测试赛时系统达到完全工作状态,并于5月底通过系统初验;随后在6月份完成了系统培训工作;7月份系统正式投入使用,并进入7×24小时保障期,太极公司投入了8位技术人员对要害指挥部和机房进行24小时现场技术保障,对70多个场馆和50多家食品供应企业提供24小时热线电话和2小时以内到达的技术服务。到9月17日残奥会结束,系统总体运行稳定良好,共计使用手持机具约170台,使用签封约1.5万张,阻止了数次不规范操作和一次针对数据中心的黑客攻击,为保证奥运会的食品安全发挥了应有作用。
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