针对大型企业ERP系统的缺陷和高频物流交易中存在的作弊问题,设计了基于物联网技术、双密钥加密技术、红 外信号采集控制技术、软件无线电探测等技术的物流防作弊系统。该系统通过网络互连实现了企业管理一体化,克服了 ERP 系统的缺陷,同时通过自动红外定位、自动屏蔽作弊信号等功能很好的杜绝了物流作弊的发生。通过该系统在祁连山十一个分 公司的实地使用,表明该系统是一个行之有效的物流防作弊系统,具有很好的推广使用价值。
0.引言
随着我国经济的迅速发展,大型企业的跨地区贸易越来 越频繁,随之带动了物流业的快速发展。但随着物流业的发 展,各种物流作弊手段层出不穷,给企业带来了巨大的经济损 失,同时传统的企业ERP系统,由于其自动化程度低不能 进行网络互联实现信息共享,称重、记账、开票、汇总等步骤都 需要大量的工作人员来手工完成,从而导致系统效率低下、差 错率高、计量精度低、信息透明度低。甚至某些素质较低的司 磅员与司机相互勾结进行作弊,损公肥私造成企业财产的大 量流失。因此,开发一种新的自动化程度高的物流防作弊系 统来防止物流作弊的发生,保护企业财产同时提高系统工作 效率,是非常有意义的。
1.物流防作弊系统设计
1.1物流仿作弊系统的总体架构
本文针对物流企业的作弊问题和企业ERP系统的缺 陷0 ,设计研发了高效的物流防作弊系统。该系统主要由3 部分构成:A区、B区和C区。其中A区是防作弊系统的核 心设计部分,由7个模块构成,完全杜绝了物流作弊的发生。 B区是用户服务区,用户可以对自己的业务进行查询,同时 可以通过网银接口部分,实现网上转账付款,方便快捷。C 区是第三方系统接入部分,该部分可以与企业0A系统和财 务系统等进行相连,实现企业管理一体化。该系统的3个部 分通过TCP/IP协议相互连接,进行信息传输与信息共享,完 全实现了企业一体化管理的要求。该系统的总体架构如图 1所示。
1.2物流防作弊系统核心设计
针对企业物流中常见的作弊手段3,在系统的设计开发 中,采取以下技术来防止作弊:物流防作弊系统通过地磅实现 物料的准确称重;通过读卡方式实现车辆信息的自动识别达 到物流自动化管理;通过摄像监控对称重现场进行实时视频 监控、图片抓拍、车牌识别及录像存储来防止换车牌和车辆加 载异物作弊;通过红外对射报警实现车辆位置的正确停放防 止车辆压边作弊;通过过程指示和道闸栏杆控制车辆称重秩 序;通过无线电监测模块检测无线作弊信号防止无线遥控作 弊;通过语音、文字指示车辆正确停靠称重来防止车辆之间压 秤作弊。系统集光、机、电于一体,自动提示车辆通行、自动判 别车辆信息、自动实现车载物料称重、自动采集处理相关数 据,无需人工读取、填写数据,系统工作准确、可靠、效率高。
2.物流防作弊系统的模块设计
2.1IC卡管理模块
IC卡管理模块利用双密钥加密技术和射频读写卡技 术设计完成,通过IC卡可对销售、采购、库存进行管理,从 而实现对大物流的流程管控。IC卡管理模块在不更改现有 ERP系统的前提下,通过读取ERP系统的数据库信息,掌握 企业物流的销售、采购、库存的数据状况,实现订单、销售及采 购的“无纸化”管理.
IC卡分为16个扇区,每个扇区4块(块0 ~3),共64块, 按块号编址为0〜63。第0扇区的块0用于存放厂商代码,已 经固化,不可更改。其他各扇区的块0、块1、块2为数据块, 用于存贮数据,块3为控制块,存放密码A、存取控制、密码B, 其结构如表1所示:
\每个扇区的密码和存取控制都是独立的,可以根据实际 需要设定各自的密码及存取控制。在存取控制中每个块都有 相应的三个控制位,定义如表2所示:
三个控制位以正、反两种形式存在于存取控制字节中,决 定该块的访问权限(如减值操作必须验证KEY A,加值操作 必须验证KEY B等)。
针对前面IC卡的设置,专门研发了用于该IC卡的读写 器,其工作过程为:读写器向IC卡发一组固定频率的电磁波, 卡内有一个LC串联谐振电路,其频率与读写器发射的频率 相同,在电磁波的激励下,LC谐振电路产生共振,从而使电容 产生电荷,在该电容的另一端,接有一个单向导通的电子泵, 将电容内的电荷送到另一个电容内储存,当所积累的电荷达 到2V时,此电容可作为电源为其它电路提供工作电压,将卡 内数据发射出去或接收读写器的数据。
2.2车牌识别及监控模块
监控模块主要由3台摄像机、云台、云台控制器等组成。 3台摄像机分别安装在磅台的前部、后部和上部。上部的摄 像机用来监视车斗内是否有其他物品,前部和后部的摄像机 分别监视汽车在地磅上前后两端是否有靠边、压线等作弊情 况,如需进一步观察,可通过云台控制器调整摄像机的角度, 从不同角度对称重现场进行观察。系统会将摄像机拍摄到的 称重视频和称重数据自动保存,以备日后复查,实行更进一步 的监督。
车牌的自动识别主要是为了防止司机偷换车牌进行作 弊,称重时待车辆停在正确位置后摄像机将从不同角度抓拍 两张该车与前车的图片和该车与后车的图片,称重结束后将 称重数据及车牌号、时间叠加在图片上进行保存。由于保存 的这两张图片可以清晰地看到这两辆车的车牌,从而可以得 到连续三辆车的车牌顺序,若有司机偷换车牌,那必然导致车 牌顺序的错误,只需查询图片即可得知司机是否偷换车牌作 弊,从而完全杜绝司机偷换车牌作弊的发生。
2.3红外线报警模块
该模块由4光束红外对射器两对,自主研发的信号采集 核心控制模块,屏蔽信号线,12V变压器,开关量IO卡等构 成。通过在磅体两端各安装一对红外对射仪,红外线设备与 自主研发的控制卡相连。当车辆完全停在磅台上时,前后两 对红外对射系统为接通状态,此时可以进行正常的称重工作。 当车辆前后轮不完全上磅或多辆车同时上磅,红外光线被阻 断,红外对射仪将信号发送到控制卡,语音播报模块发出报警 信号,系统禁止称重。当称重车辆停放正确后,红外对射系统 为接通,称重继续。
2.4停车管理模块
停车管理模块主要是由PC机、读卡器、票箱、栏杆机、地 感线圈等构成,当车辆进出大门和上磅称重时,司机刷卡和司 磅员通过软件来控制道闸起落栏杆。其控制核心是通过地感 线圈的输出数字量和自主研发的核心控制板的输出数字量进 行控制,该模块可以有效控制车辆的称重秩序。
2.5无线电监测模块
随着电子信息技术的发展,使用遥控装置等无线电作弊成 为物流作弊的一个重要手段,这种作弊主要是将作弊装置安 装在称重传感器的信号电缆,作弊装置安装后不会影响电子汽车衡的正常使用,只有在一定范围内通过遥控装置发送信号, 将一只电阻串接到传感器内部测量电路的输出/输入信号电 缆中,使得称重传感器惠斯通电桥的供电电压减少,从而改变 称重数据。
针对这种作弊手段,采用软件无线电探测技术研发了无 线电监测模块,该模块可在有效工作范围内对无线遥控信号 进行捕获、分析和处理,对作弊信号实时监测、记录和锁定,可 以有效识别作弊信号和干扰信号。本模块可以单独使用,通 过控制面板进行操作,也可以配合专用通讯软件联合使用,达 到对无线遥控信号的自动化分析和处理的目的。
2.6语音播报模块
为了使司磅员可以更直观地得到称重的信息,研发了语 音播报模块。如果在称过程中出现作弊现象,语言系统就会 在动报警。例如:当车辆不完全上衡或增加配重作弊时(车 辆的皮重会超出偏差值的范围),语言系统就会自动报警。
语音播报模块采用语音合成技术(TTS)开发设计完成。 该模块将文字信息转化为声音信息,变看为听,使得人们获取 信息的方式更加丰富和自然。
2.7自动生成统计报表模块
针对传统统计报表系统存在的缺陷(例如:信息不透明, 不能信息共享等)和物流行业用户存在的报表变动大,报表 修改频繁等问题,研发出一种智能报表系统,用于任何物流行 业报表数据查询、统计和分析。该系统软件通过企业ERP管 理软件接口,可以随时查询、汇总和打印各种销售、采购信息 报表、出入库报表、出入库过磅数据汇总报表、关联磅单图像 报表等。
3.总结
本文结合物联网技术、双密钥加密技术、红外信号采集控 制技术、软件无线电探测技术等多种新技术,设计实现了一套 可用于大物流、大生产类企业,特别是矿山、钢铁、煤矿、水泥 等大中型工矿企业的物流防作弊系统。该系统可使管理人员 对称重过程进行实时监督,使称重过程公开透明,杜绝各种物 流作弊的发生,同时该系统使得企业各部分相互连接,完全实 现了企业一体化管理和称重自动化,大大节约了人力资源,提 高工作效率,具有显著的经济效益。目前,该套系统已成功应 用于祁连山十一个分公司的二十七个物流汽车衡中,系统投 入使用至今,没有发生一例物流作弊现象,杜绝了物流作弊的 发生,解决了企业的实际问题,在物流企业中极具推广价值。