火炬计划报告.docx

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火炬计划报告

基于3G的售后服务行业物联网应用系统

一、概述

简述项目提出的背景、技术开发状况、现有产业规模；项目产品的主要用途、性能；投资的必要性和预期经济效益；本企业实施该项目的优势。

1．项目背景、目的和意义

2009年初，就职美国总统不久的奥巴马对IBM提出的“智慧地球”（建议政府投资新一代的智慧型基础设施）概念给予积极回应，并上升至美国国家战略；2009年8月，中国总理温家宝在考察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心后，指示“尽快建立中国的传感信息中心，或者叫‘感知中国’中心”。

“物联网”概念因此引发了产业热潮。

事实上，学术界的物联网概念正式发布在2005年，国际电信联盟（ITU）在信息社会世界峰会上发布了《互联网报告2005：

物联网》，正式提出“物联网”概念。

报告指出：

2010年前后是“物联网”的成长阶段，技术研发是这个阶段的重要内容。

目前世界各国正处这个阶段，美国、欧盟等国家都在投入巨资深入研究探索物联网技术。

2009年1月7日，IBM与美国智库机构信息技术与创新基金会（ITIF）共同向奥巴马政府提交了"TheDigitalRoadtoRecover:

AStimulusPlantoCreateJobs，BoostProductivityandRevitalizeAmerica"；1月28日，IBM首席执行官建议政府投资新一代的智能型基础设施。

随后，总额7870亿美元《经济复苏和再投资法》（RecoveryandReinvestmentAct）对上述战略建议具体加以落实，其中推动物联网技术在能源、宽带与医疗三大领域开展应用。

2009年6月，欧盟执委会发表了题为"InternetofThings-AnactionplanforEurope"的物联网行动方案，描绘了物联网技术应用的前景，并提出要加强欧盟政府对物联网的管理，消除物联网发展的障碍。

加强相关研发，包括：

通过欧盟第7期科研框架计划项目（FP7）支持物联网相关技术研发。

2009年10月韩国通信委员会制定了《物联网基础设施构建基本规划》，提出到2012年实现"通过构建世界最先进的物联网基础实施，打造未来广播通信融合领域超一流信息通信技术强国"的目标，并确定了构建物联网基础设施、发展物联网服务、研发物联网技术、营造物联网扩散环境等4大领域、12项详细课题。

2009年7月，日本IT战略本部也颁布了日本新一代的信息化战略--"I-Japan"战略，让数字信息技术融入每一个角落。

在中国，2009年11月1日，中关村物联网产业联盟宣告成立，志在打造中国物联网产业中心；2009年12月23日，广东正式成立了无线射频（RFID）标准化技术委员会，加紧RFID标准攻关，力争使广东版RFID标准成为国家标准；上海为加快实现物联网对产业升级的带动作用，决定从2010年起启动物联网体系建设；2009年12月24日，中国移动通信集团公司投资66亿元建设的南方基地投入运营，物联网成为其六大发展方向之一。

国际电信联盟（ITU）将射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术列为物联网的关键技术。

其中，RFID被认为是物联网的构建基础和核心。

通过给所有物品贴上RFID标签，可在现有互连网基础之上构建所有参与流通的物品信息网络。

通过“物联网”，世界上任何物品都可以随时随地按需的被标识、追踪和监控。

物联网的应用有三个层次，一个是传感网络，即以二维码、RFID、传感器为主，实现“物”的识别；二是传输网络，即通过现有的互联网、广电网、移动通信网（3G）或者下一代互联网，实现数据的传输和计算；三是应用网络，即输入输出控制终端（包括移动手持终端）和应用服务器。

早期的物联网应用往往在部署范围、应用领域等诸多方面有所局限，终端之间以及终端与后台软件之间难以开展协同。

随着物联网发展，建立端到端的全局物联网成为必须，通信网络将成为物联网的基础承载网络。

目前，移动通信网络和移动互联网也处于快速发展的阶段，中国工程院副院长邬贺铨在2009（第三届移动互联网研讨会）致辞中表示，未来十年互联网将发展到移动互联网的时代。

以高速数据传输速率为主要特征的3G移动通信网络，与RFID、Wifi等技术融合可以用来提供高效而便捷的新式服务。

RFID与3G的融合应用，正在引起业界的广泛关注。

在售后服务行业，目前售后服务行业采用RFID技术多在汽车的售后服务，采用的方案是当发生故障的汽车通过维修站时，读取汽车上的RFID标签，将信息传送至后台进行处理，由此维修站可以得到关于客户和车辆的信息。

在其他行业，售后服务较少采用RFID技术。

在国内的RFID应用中，铁路、机场、食品、烟草行业应用比较多，在家电等行业还没有广泛应用，这与标签成本较高有很大的关系。

但是随着物联网概念的普及，和RFID技术的广泛应用，在除了汽车行业以外的其他行业的售后服务中采用RFID技术是必然的趋势。

随着我国经济的高速发展，人民收入水平的提高，近几年消费者的购买能力也不断提高，更多的消费者将目光从过去关注价格转向关注品牌和售后服务质量方面的保障。

这种接受高品质服务的转变过程是人民在满足好用，够用的基础上必然的转变，正常一种商品在购买后都会持续使用一段时间之后，由于性能下降或消费者有新的使用需要后才会更换，尤其是贵重高端物品，如汽车、信息类产品、家电等，使用时间可能会更长。

所以消费者更加需要一个稳定的、高效的、有品质的服务体系来保障，这就促使商品生产及服务企业只有提供更好的售后服务才能在竞争中取占优势。

良好的售后服务将在竞争中起不可代替的作用：

1）是保持顾客满意度、忠诚度的有效举措。

2）是企业摆脱价格大战的一剂良方。

3）是下一次销售前最好的促销。

4）是名牌产品、名牌企业的素质标志。

5）是新的利润增长点。

随着市场竞争愈演愈烈，企业间的价格竞争已导致销售价格濒临成本底线，然而由于企业间的生产技术水平接近，同规模的企业间已很难以商品质量、种类与其它企业的商品拉开差距。

在接下来的竞争中，售后服务竞争将成为企业增加利润、抢占市场的新利器。

企业间竞争方式也将由价格竞争阶段，转入品牌服务竞争阶段。

然而企业想要做好售后服务、打造名牌服务，却面临着售后服务管理中的种种难题，这就是当前售后服务质量、效率提升缓慢的主要原因。

本项目针对当前售后服务管理中存在的问题，应用RFID技术、3G技术以及手持终端设备等信息化技术手段，进行手持终端设备与售后服务管理软件系统结合进行开发。

真正做到从根本上解决严重阻碍售后服务行业发展的、最难解决、最需要解决的上门服务人员的监管问题，进而推动售后服务行业快速进入信息化阶段，全面提高服务企业的服务效率和服务质量，有效降低服务成本，全面提高企业利润的同时促进消费者获取更优质的售后服务保障。

从开发应用本项目的前景来看能促使RFID技术、3G技术快速发展，进而推进我国信息技术在售后服务行业高速发展及革新起要重要的示范意义。

2．技术开发状况

本项目通过3G无线网络连接因特网再与服务端软件连接通信，使用了TCP/IP协议，采用TCP/UDP混合模式，解决了手持终端设备、无线射频识别（RFID）、3G网络、业务PC、服务器端的互联，实现了C/S和B/S之间跨平台协同工作。

项目的开发主要依托三个方面的技术：

（1）RFID技术（非接触式的射频识别技术）；

（2）3G技术（第三代移动通信技术）；（3）特制的手持终端设备。

这是现阶段项目拥有的成熟关键技术。

已攻克的技术：

（1）中间件技术。

中间件位于上层应用软件和底层物理设备之间，使上层

软件独立于底层硬件，有利于应用系统功能变更和升级带来影响。

（2）知识库技术。

知识库内容需要通过自动或手工的方式建立，内容的有

效性和正确性通过维修人员的实践过程进行检验和修正，内容的组织要能够以多种方式提供快速查询。

（3）手持终端的硬件和软件开发技术。

手持终端需要读写RFID标签，与服

务器及其他终端进行通信和协同工作，需要仔细设计终端硬件和软件结构，使手持终端可以在资源受限的情况下完成复杂的工作。

（4）信息协同技术。

即这些信息的运作机制以及通过信息技术和信息集成

加速信息流动，实现信息的及时传递，提高整体绩效。

待研究的技术：

（1）语音的压缩与传输

（2）视频的压缩与传输（3）GPS定位。

3．现有产业规模

本系统可被广泛应用于IT硬件销售、家电、安防、机械设备等各类售后服务管理部门需要上门有服务行业，有强大的行业应用需求。

产业规模将达到200亿以上。

4．项目产品的主要用途、性能

构建一个切实有效的售后服务信息化管理平台。

通过RFID卡和手持终端设备将商品、客户和上门服务人员的信息全部纳入服务业务管理软件系统中，实现对上门服务人员的实时监控、调整、考核，真正解决上门服务人员存在的管理问题，真正的实现降低管理成本，提高服务效率和质量。

项目通过将电子标签（RFID卡）内嵌或粘贴在售后商品上，并使用RFID卡作为客户的电子签名卡、保修卡，以取代原始的条码和纸制保修单。

售后服务中心通过无线网络，将服务任务直接下达到上门服务人员的手持终端设备中，上门服务人员可通过手持终端设备实时接受任务，有效地提升了服务速度。

服务过程会通过手持终端设备记录下来并通过无线网络实时传送至服务器，服务中心可实时监督服务进展情况，及时调整、安插任务，使任务的执行得以优化。

上门服务人员可随时通过手持终端设备查询商品资料、参数、历史维修档案、常见故障、故障排除方法等资料，使服务质量和速度有效提升。

主要研究和开发内容如下：

（1）研究并开发基于RFID和3G技术，面向售后服务行业的应用和管理系统。

设计系统整体结构，划分系统结构层次，定义并实现客户端和服务器功能。

实现对售后服务的监控和管理，提高工作效率。

（2）研究中间件技术。

RFID中间件具有数据的搜集、过滤、整合与传递等特性，以便将正确的对象信息传递给上层应用系统。

应用程序端使用中间件所提供的一组通用应用程序接口API，即能实现到RFID读写器的连接，读写器与具体的应用独立。

针对手持设备有限的计算和存储能力，及手持设备在售后服务业的应用需求，研究并定义中间件提供的基本服务，按照模块化的构成方式，建立轻量级中间件。

（3）研究并建立售后服务知识库。

知识库用来将售后服务中商品常见的故障、故障解决方法等信息积累保存起来，并供售后服务人员查询。

研究知识管理相关技术，包括知识表示、知识库的层次结构，知识库的建立、组织与管理技术；研究领域本体技术，建立用于售后服务和维修的知识库；提供自动搜集和人工录入信息两种方式来维护、充实和更新知识库的内容，以达到持续和有效的知识共享；支持基于关键词和分类查询功能；提供信息校验和优化。

研究知识库的共享和分布式知识获取。

（4）研究信息协同技术。

在企业内部，信息协同体现为终端之间的信息协同；在企业之间，信息协同体现为企业间信息系统的集成，运营数据、市场数据的实时共享和交流，从而实现伙伴间更快、更好地协同响应终端客户需求。

研究工作流技术，定义和实现典型的工作流程，通过对外提供webserviceAPI供其他企业调用，或调用其他企业的流程服务，实现与产品生产和销售企业之间的信息协同。

（5）研究手持终端的硬件和软件开发技术。

研究构建同时满足系统功能属性和环境属性的开放嵌入式软硬件平台及其技术，包括标准接口和模块化方法，保持功能域、技术域和物理域的独立性，该技术能满足和适应移动终端在开放计算环境的不同需求和各种不确定性。

建立开放式编程模型，选择不同的系统软件和高级编程语言，建立独立于硬件平台和上层应用的中间件。

针对手持设备有限的计算和存储能力，研究并定义中间件提供的基本服务，按照模块化的构成方式，建立轻量级中间件。

（6）研究音视频传输技术。

研究适用于移动通信网络特点（如差错率高、带宽不稳定等）的视频编解码技术与传输技术，包括编解码容错及传输容错；研究模式选择、分层编码、多描述编码和交织编码、纠错编码和条件重传等容错技术；研究基于跨层的编码技术，以及编解码与传输的性能问题。

5．投资的必要性和预期经济效益

本项目实施后首先将给售后服务行业带来一次信息化革命，将使售后服务行业快速进入信息化时期。

全面提高服务效率和服务质量，使消费者得到更多更好的服务，从而进一步促进消费、扩大内需，加快我国经济增长，以使当前处于低迷的世界经济快速复苏。

项目实施后将有效的优化企业的售后服务结构、提高管理效率，预计将为企业降低25%-50%的服务成本、增加20%-30%以上的销售收入。

具有非常广阔的发展前景。

随将推动整个社会售后服务的管理体制模式完善及信息化进程。

本项目的实施与推广将大大改善广东省行业信息化基础设施环境，增强行业用户的信息化建设意识，培育面向行业的信息化应用市场，同时，本项目面对的售后服务行业市场庞大，具有广阔的应用前景和巨大的社会经济效益。

另外，由于项目中大量使用电子标签（RFID技术）、无线网络（3G技术）、智能手持终端设备，这将同时带动RFID产业发展，加快电信业由2G到3G的过渡，同时促进智能终端设备产业化的发展。

6．实施该项目的优势

（1）将RFID技术用于售后服务行业。

将RFID技术用于售后服务行业，

可取代传统的条码和纸质的保修单等，标签可以存放更多关于产品和维修的信息，并可通过手持终端传送至服务器，便于售后服务的管理。

标签信息还可以共享给其他相关企业，便于开发和提供用户增值服务。

（2）知识库的使用和隐性知识传递。

在售后服务行业中使用知识库，对于维修人员十分方便。

而通过维修人员手持终端将维修人员的实践经验信息传送回服务器，对知识库的内容进行验证和修改，也使知识库包含更多的隐形知识，这对于隐形知识的共享和传递是十分有利的。

（3）信息协同。

物联网概念需要将实际的物品与现有的信息系统相联系，而不同企业的信息系统之间通过产品相联系，本项目中通过将RFID标签标识产品信息，通过手持设备和3G网络与服务器相连，通过信息共享和协同与其他企业工作流程相连，通过信息协同，提高工作效率和提供增值服务。

二、技术可行性分析

1．项目的技术路线、工艺的合理性和成熟性，关键技术的先进性和效果论述

本系统的研发将采用如下技术路线：

分析现有的售后服务管理中存在的难点问题、售后服务质量、效率提升缓慢的关键原因，提出一种能够突破现有售后管理体制模式，扫除制约售后服务业发展中的管理及技术障碍，从而有效降低售后服务成本，提升售后服务效率和质量的解决方案。

提出基于3G网络的售后服务行业物联网系统的架构，软硬件构成及各个子系统的分工与协作机制。

构建基于3G网络的售后服务行业物联网管理系统。

系统构成：

系统由服务器、工作站和手持终端组成。

工作站通过局域网或互联网与服务器连接，手持终端使用3G通信技术，通过无线网络与服务器连接。

如图一所示。

服务器主要提供数据的存储和网络通信服务；工作站端提供售后服务管理、考核管理以及客户管理、商品管理、知识库管理等功能；手持终端为上门服务人员提供RFID卡的扫描、小票打印、任务接收、资料查询、数据上传、通信等功能。

图一：

系统构成

软件系统构成：

软件系统由：

手持终端软件系统、服务业务管理软件系统（工作站）和数据、通信服务管理软件系统（服务器）组成，如图二所示。

（1）服务业务管理软件系统：

“服务业务管理系统”用于服务部门（中心），通过局域网和互联网与“数据、通信服务管理系统”连接，提供对服务任务的安排、监督、调整、考核，以及对客户、供应商、商品的管理，并实现与“手持终端软件系统”的通信功能。

包括：

客户管理模块；厂家管理模块；员工管理模块；商品管理模块；售后服务管理模块；知识库管理模块；即时通讯模块；权限管理模块等。

（2）数据、通信服务管理软件系统：

“数据、通信服务管理系统”通过局域网、互联网与“服务业务管理系统”和“手持终端软件系统”连接，对两个系统产生的数据进行存储、维护，和提供系统间的通信服务功能，以及对知识库的智能管理。

包括：

知识库管理，数据维护管理和通讯管理等模块。

（3）手持终端软件系统：

“手持终端系统”通过无线网络与“数据、通信服务管理系统”连接，提供任务管理、服务管理、信息查询、考勤管理、即时通讯功能。

包括：

信息查询模块，任务管理模块，及服务管理模块等。

图二：

软件系统组成

关键技术实现方法：

（1）RFID技术

本项目将使用电子标签取代目前所使用的粘贴在商品表面的保修贴、条码贴，并将纸质保修卡（单）替换成电子保修卡/会员卡（RFID卡）。

因为成本在RFID的应用和推广中是一个很大的问题，而工作频率越高，则标签的价格也越高，因此，项目打算从13.56Mhz入手，在13.56这个频率上工作的还有NFC标准，采用NFC技术，将来可以将小额支付的功能集成到终端设备中，这在售后维修服务中可以解决支付问题。

（2）3G技术

系统使用无线网络、互联网络、局域网搭建出系统数据、信息传输所需的通信网络，其中无线网络将使用最新的3G技术（第三代移动通信技术）来实现。

运行在手持终端设备上的移动端软件通过3G无线网络联接Internet，与服务器上的服务端软件通信，使用TCP/IP协议。

传输层采用TCP/UDP混合模式，重要数据使用TCP，文字信息或语音等通信使用UDP，数据格式包由本系统定义。

（3）手持终端设备

本项目采用定制的手持终端硬件设备，能够对RFID标签进行读写、打印单据，支持3G无线上网。

本项目将研究和开发手持终端设备上专用的软件系统，通过3G无线网络与整个售后服务管理系统连接。

（4）知识库构建与管理

知识库系统的实现主要涉及知识的表示、利用和获取，以实现知识的检索，满足用户的需求。

传统的检索方法有基于概念的检索方法、基于推理的检索方法、基于学习的检索方法和分布式多维检索方法等，在知识的检索中这些方法有一定的效率，但同时都缺乏一种对知识进行表示，推理、检索和获取的综合手段。

而本体论在知识库应用时，可以以术语或概念对知识进行表达，同时揭示这些知识之间内在的关系。

基于本体论的知识库系统中的知识不仅通过纵向类属分类，而且通过本体的联想进行组织和关联，推理机再利用这些知识进行推理，以满足用户的检索需求。

本项目基于Jena构建售后服务领域本体知识库系统框架，将系统的构建分为领域本体的构建、领域本体的解析与领域本体知识库的建立和领域本体的可视化三个部分，使用protégé对领域本体进行创建和编辑，通过JenaAPI进行解析，并持久性存储到关系数据库平台MySQL中，应用子系统则以领域本体可视化为例，通过JTree等API实现树状图的可视化表示。

其系统框架如图三所示：

图三：

领域本体知识库系统框架

Jena是来自惠普实验室的一个用于创建语义网应用系统的Java工具箱，Jena2的系统构架包括Graph层、EnhGraph层和Model/OntModel（OntologyModels）层3层。

Graph层使用三元组作为全局数据结构．采用RDF标准。

主要实现了三元组存储以及虚拟三元组数据，内置了基于RDFS和OWL_Lite的推理。

Model／OntModel层是为应用程序员提供的视图，它提供了大量的方法来操作图和图中的节点，Jena2新扩充的OntologyAPI支持了DAML和OWL。

EnhGraph层是Graph层和Model／OntModel层的中间层，它能够支持上面的Model/OntModel层的多种表现视图，使得表现层不固定，可以根据需要而改变，因此该层被设计成能够同步提供多种图或节点试图方式。

从功能上划分，Jena2由ARP、RDFAPI、持久化机制、推理子系统、OntologyAPI和RDQL六个部分组成，分别用于支持RDF/XML数据解析，RDF模型的创建、解析、处理和查询，持久性存储，推理，基于RDF格式本体数据程序开发和RDF数据查询等。

（5）中间件

目前有三类主要的数据库中间件，分别是：

CGI（公共网关接口）、专用API（NSAPI和ISAPI）、JDBC。

CGI的特点是可移植性好，缺点是在大量用户访问时效率低下；专用API相对于CGI应用程序的性能有了很大的提高，但是其可移植性较差；JDBC克服了CGI程序访问数据库效率低和专用API可移植性差的缺陷，但其访问数据库的速度非常慢，并且对系统硬件要求很高。

WebService是一项较新的应用程序开发技术，它允许分布式应用程序通过网络共享业务逻辑，即允许针对一个对象在Internet和本地网络上使用RemoteProcedureCall（远程过程调用，RPC）。

Webservices平台定义了应用程序如何在Web上实现互操作性。

可以用任何语言，在任何平台上开发Webservice。

通过Webservices标准就可以对这些服务进行查询和访问。

Webservices提供了一个抽象层，它通过松散耦合的服务程序完成软件功能共享，而不必考虑隐藏在这些服务程序背后的实现细节，从而为建立新一代应用程序提供了一个灵活而反应迅速的结构。

拟采用以WebService方式提供一组WebServiceAPI供本项目组和第三方开发商使用。

主要提供移动端软件系统、业务端软件系统对服务端软件系统相关功能调用（如分布查询、信息发布等）的API。

（6）信息协同

信息协同主要以流程为中心建立协同软件，信息协同的释宪案围绕工作流系统展开，工作流的过程管理和内容管理，基于关系型数据库。

通过定义售后服务系统中典型的工作流程，将协同管理事务抽象为表单和流程，表单用以记载管理内容，流程用以指定管理过程。

根据售后服务管理系统的特点，拟采用基于消息和互联网的信息协同，基于消息的协同可通过电子邮件和即时消息传递信息，实现企业内部工作人员之间的工作流程的协同；而基于互联网的协同用于关联企业之间的任务协同。

在技术方案上，综合采用web服务和工作流技术，将工作流以web服务的形式实现，通过调用web服务，可实现流程组合。

开发工具选择：

业务端C/S结构软件由NET平台开发，以局域网方式连接服务器上的服务端软件。

B/S结构业务端软件由J2EE平台开发，客户端（JSP页面）可以运行在所有支持WWW浏览器的系统上。

服务端软件使用J2EE框架开发，提供业务端软件（B/S和C/S结构）、移动端软件的服务支持。

服务端软件运行在JBOSS容器中，只要支持JBOSS的系统都可以安装服务端软件，服务端数据库使用MYSQL数据库。

手持终端设备软件使用C、C++开发。

2．产品技术性能水平与国内外同类产品的比较

对RFID相关技术的研究包括：

标准（空中接口、编码体系、应用体系），安全性，中间件，应用集成等。

RFID的标准化是当前亟需解决的重要问题，各国及相关国际组织都在积极推进RFID技术标准的制定。

目前，还未形成完善的关于RFID的国际和国内标准。

RFID的标准化涉及标识编码规范、操作协议及应用系统接口规范等多个部分。

当前主要的RFID相关规范有欧美的EPC规范、日本的UID（UbiquitousID）规范和ISO18000系列标准。

其中ISO标准主要定义标签和阅读器之间互操作的空中接口。

EPC规范由Auto-ID中心及后来成立的EPCglobal负责制定，其目标是创建全球“实物互联”网（internetofthings），该中心得到了美国政府和企业界的广泛支持。

目前已形成了一系列标准，并得到了广泛的应用。

UID（UbiquitousID）规范由日本泛在ID中心负责制定，其目标是建立和推广物品自动识别技术并最终构建一个无处不在的计算环境。

该规范对频段没有强制要求，标签和读写器都是多频段设备，能同时支持13.56MHz或2.45GHz频段。

在3G网络方面，全球最早开展3G业务的是日本运营商，NTTDoCoMo和KDDI分别于2001年和2002年开通了各自的3G服务；韩国运营商SKT和KTF也于2002年开始3G运营。

全球范围内大面积的3G网络部署