Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ không dây có định hướng vào hệ thống khai thác sử dụng mã vạch tại các trung tâm chia chọn bưu chính
BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNGTỔNG CÔNG TY BƯU CHÍNH VIỆT NAMBÁO CÁO TÓM TẮTĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆNGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ KHÔNG DÂY CÓ ĐỊNH HƯỚNG VÀO HỆ THỐNG KHAI THÁC SỬ DỤNG MÃ VẠCH TẠI CÁC TRUNG TÂM CHIA CHỌN BƯU CHÍNHMã số: 58-11-KHKT-RDChủ trì đề tài: ThS. Nguyễn Tuệ Linh.Cộng tác viên: 1 – Võ Mạnh Linh2 – Nguyễn Trung Tâm3 – Lê Thành Long4 – Vương Toàn Dũng5 – Đinh Vương AnhHà Nội, tháng 11/2011 22 BÁO CÁO TÓM TẮT KẾT QUẢ ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆTên đề tài: Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ không dây có định hướng vào hệ thống khai thác sử dụng mã vạch tại các trung tâm chia chọn bưu chính.Mã số: 58-11-KHKT-RD.Ngày 22/2/2011, Tổng Công ty Bưu chính Việt Nam và Văn phòng Bộ Thông tin và Truyền thông đã ký Hợp đồng Khoa học công nghệ số 59/HĐ-KHCN về việc thực hiện đề tài “Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ không dây có định hướng vào hệ thống khai thác sử dụng mã vạch tại các trung tâm chia chọn bưu chính” – Mã số 58-11-KHKT-RD gồm các nội dung chính như sau:- Phân tích, đánh giá về công tác khai thác - chia chọn bưu gửi sử dụng mã vạch hiện tại của Tổng Công ty Bưu chính Việt Nam.- Tóm tắt, đánh giá về công nghệ phát sóng không dây có định hướng và trang thiết bị kỹ thuật đi kèm. Đánh giá ưu/nhược điểm của công nghệ này so với các công nghệ truyền dữ liệu khác. Giới thiệu về một số chủng loại/hãng sản xuất tiêu biểu.- Đánh giá khả năng ứng dụng công nghệ phát sóng không dây vào hệ thống mã vạch để triển khai dịch vụ logistics và cung cấp giá trị gia tăng cho khách hàng.- Đề xuất phương án lắp đặt cơ sở hạ tầng (cả phần cứng và phần mềm) để triển khai hệ thống quản lý mã vạch thời gian thực.Triển khai nội dung nghiên cứu, nhóm đề tài gồm các cán bộ, chuyên viên có kinh nghiệm và kiến thức thuộc lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin:Chủ trì Nguyễn Tuệ Linh – Phó Trưởng Ban Kỹ thuật – Công nghệ thông tin, Tổng Công ty Bưu chính Việt Nam (VNPost).Và các thành viên tham gia nghiên cứu:- Võ Mạnh Linh Chuyên viên Ban Kỹ thuật – CNTT, VNPost- Nguyễn Trung Tâm Chuyên viên Ban Kỹ thuật – CNTT, VNPost- Lê Thành Long Chuyên viên Ban Kỹ thuật – CNTT, VNPost- Vương Toàn Dũng Giám đốc TT Nghiên cứu – Phát triển, Postef - Đinh Vương Anh Trưởng phòng CNTT, TT Nghiên cứu – Phát triển, PostefSau thời gian tổ chức nghiên cứu, nhóm đề tài đã hoàn tất các nội dung nêu trong đề cương khoa học công nghệ được phê duyệt kèm theo Hợp đồng số 58/HĐ-KHCN ngày 22/2/2011 nội dung cụ thể như sau:I. Phân tích, ánh giá v công tác khai thác chia ch n b u g i s d ng mã–đ ề ọ ư ử ử ụ v ch hi n t i c a T ng Công ty B u chính Vi t Namạ ệ ạ ủ ổ ư ệ .Đề tài đã trình bày về mô hình tổ chức khai thác chia chọn tại Tổng Công ty Bưu chính Việt Nam (VNPost); đánh giá chi tiết thực trạng công tác khai thác, chia chọn sử dụng mã vạch tại VNPost.Với việc ứng dụng mã vạch đã được triển khai trong tất cả các khâu khai thác bưu gửi và trên hầu hết các ấn phẩm nghiệp vụ, đã cho ta thấy những đặc điểm mới trong quy 3 trình khai thác bưu phẩm bưu kiện, từ đó làm nảy sinh những yêu cầu mới đối với những trung tâm khai thác bưu chính, như sau:1.1. Yêu cầu hỗ trợ cho khai thácBưu phẩm, bưu kiện đến và đi và trong thời gian chia chọn sẽ không thường xuyên ở một vị trí cố định. Hình dạng, kích thước, trọng lượng bưu gửi biến động trong một dải rộng. Với những bưu kiện lớn, cồng kềnh thì việc sử dụng chủ yếu các thiết bị đọc mã vạch dùng dây hiện nay chưa đáp ứng được yêu cầu khai thác, do vậy:- Các thiết bị đọc mã vạch phải gọn, nhẹ, dễ dàng cầm bằng tay trong quá trình khai thác, hoạt động trong vùng rộng của một sàn khai thác. Vì khi bưu phẩm, bưu kiện về, thường được phân loại bằng thiết bị đọc mã vạch. Trong suốt quá trình khai thác, thiết bị đọc mã vạch phải luôn luôn được kết nối với máy chủ, nếu sử dụng cáp nối thì sẽ không đảm bảo sự linh hoạt trong khi di chuyển.- Ngoài ra, nhu cầu thông tin liên lạc giữa những người khai thác là cả một vấn đề, khi các vị trí khai thác là khác nhau và cách xa nhau thì có một sự thông tin liên lạc giữa những người trong tổ là điều quan trọng. Hơn nữa, khi khai thác, độ ồn lớn thì một hệ thống liên lạc chất lượng và ổn định là cần thiết.1.2. Yêu cầu của hệ thốngTừ những đặc điểm đã phân tích đặt ra những yêu cầu mới đối với hệ thống thiết bị trên sàn khai thác như sau:- Hệ thống trang thiết bị đọc mã vạch phải rất linh hoạt và cơ động. Có thể di chuyển tới mọi vị trí của sàn khai thác.- Đường truyền giữa thiết bị đọc tới máy chủ phải là đường truyền không dây điểm tới đa điểm và ngược lại mới đảm bảo sự linh hoạt, cơ động và đảm bảo phạm vi sử dụng rộng ở mọi vị trí trên sàn khai thác.- Phạm vi hoạt động của thiết bị không dây phải đảm bảo phủ kín trong vùng khai thác, không bị hạn chế bởi vấn đề một số thay đổi do hàng hoá tạo nên vùng che khuất.- Hỗ trợ cho việc di chuyển của người khai thác với tốc độ di chuyển đi bộ bình thường.- Đảm bảo tính sẵn sàng và hạn chế tối đa việc gián đoạn do sự cố thiết bị.- Tin cậy trong việc trao đổi dữ liệu, tránh nguy cơ bị tấn công hoặc nghe trộm dữ liệu trong quá trình khai thác.- Dễ dàng và thuận lợi trong công tác triển khai, bảo trì.1.3. Định hướng lựa chọn công nghệ cho mạng không dâyĐối với công nghệ truy nhập không dây điểm tới đa điểm hiện nay, thì trên thế giới sử dụng chủ yếu các công nghệ Bluetooth, WiMAX, WiFi và 3G. Đề tài đã phân tích và đi đến định hướng sử dụng công nghệ WiFi. Công nghệ WiFi có thể cho phép người dùng thiết lập một hệ thống mạng WLAN ở một khu vực nhất định tại bất kỳ một khu vực nào muốn triển khai. Không phải trả phí dịch vụ hàng tháng, ngoài ra công nghệ WiFi vẫn được tổ chức IEEE liên tục cải tiến để đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt nhất ngay cả tại những vùng bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ trường như: những nơi có nhiều dây chuyền công nghiệp, dây chuyền sản xuất khi hoạt động đã tạo ra nguồn nhiễu điện từ trường rất lớn. Với những lí do này, nên chúng tôi đã lựa chọn phương án thiết kế một mạng WLAN dựa trên công nghệ WiFi để triển khai trong trung tâm chia chọn Bưu chính ở VNPost.4 II. Tóm tắt, đánh giá về công nghệ không dây WLAN và trang thiết bị kỹ thuật đi kèm.Đề tài đã trình bày tổng quan về Công nghệ WLAN và xu hướng sử dụng mạng truy nhập không dây dùng WiFi trên thế giới. Đề tài đã phân tích các đặc điểm của WiFi bao gồm:- Các tiêu chuẩn WiFi IEEE 802.11 a/b/g/n.- Các tiêu chuẩn bảo mật của WiFi.- Các công nghệ anten hỗ trợ mạng WiFi: công nghệ Beamforming với anten vô hướng va định hướng; kỹ thuật MIMO (Multi input Multi output).- Công nghệ WiFi Mesh.- Tính năng Roaming trong mạng WiFi.Từ đó, đề tài định hướng lựa chọn WiFi cho hạ tầng hệ thống mạng không dây phục vụ các trang thiết bị trong khai thác bưu chính nói chung và thiết bị đọc mã vạch không dây như sau:- Sử dụng mạng Wireless Mesh để hạn chế việc đi dây trong triển khai, dễ dàng mở rộng và tái cấu trúc mạng.- Sử dụng băng tần 2,4GHz, vì các thiết bị đầu cuối phổ biến sử dụng băng tần này; có thể xem xét sử dụng băng tần 5GHz cho việc liên kết giữa các AP.- Sử dụng chuẩn N cùng với công nghệ về anten MIMO, cho phép hệ thống WiFi tăng được đáng kể thông lượng đủ cho các dịch băng rộng thời gian thực, như:• Tốc độ cực cao với phạm vi tín hiệu tốt và ít bị che khuất. Bổ sung công nghệ anten MIMO giúp chống fading, nâng cao QoS. Tương tích ngược hoàn toàn với các chuẩn a/b/g trước đó.• Tốc độ truyền vật lý có thể lên tới 600Mbps (MIMO 4x4) – Cho phép hỗ trợ các ứng dụng băng rộng kể cả theo thời gian thực.- Sử dụng anten có định hướng, có thể kết hợp anten đẳng hướng, cho phép mạng WLAN dùng WiFi có thể mở rộng vùng phủ sóng xa hơn và có định hướng, việc này cho phép cải thiện đáng kể tỷ số S/N cho hệ thống.- Với tính năng Roaming đã cho phép các thiết bị nhận tín hiệu WiFi có thể di chuyển ở tốc độ cao tương đương như các phương tiện giao thông công cộng hiện nay. Như vậy với yêu cầu cho khai thác bưu chính, người khai thác thực hiện di chuyển với tốc độ của người đi bộ sẽ không bị ảnh hưởng bởi việc di chuyển; thời gian chuyển đổi việc truy nhập của các thiết bị đầu cuối với các trạm phát sóng sẽ đảm bảo việc khai thác số liệu liên tục (thời gian thực) và không bị gián đoạn.- Sử dụng các công nghệ bảo mật WPA/2 và IEEE802.1x để bảo vệ tính toàn vẹn của hệ thống và tránh được sự tấn công từ bên ngoài. III. Đánh giá khả năng ứng dụng công nghệ phát sóng không dây vào hệ thống mã vạch để triển khai dịch vụ logistics và cung cấp giá trị gia tăng cho khách hàng.Việc quét mã vạch đã giúp cho quá trình khai thác được thực hiện nhanh chóng, chính xác, rút ngắn thời gian kiểm gạch thủ công đã thực hiện trước đây. Từ đó đã giúp cho việc tăng năng suất và chất lượng khai thác dịch vụ. Trong hành trình đi của một bưu gửi từ khi chấp nhận tại giao dịch đến tay người nhận trung bình thường qua các cấp bưu cục 5 như sau: Giao dịch – Khai thác Huyện – Khai thác Tỉnh – Khai thác Vùng – Khai thác Tỉnh trả - Khai thác Huyện trả - Giao dịch hoặc Bưu tá phát trả. Như vậy phải vào/ra khoảng nhất 5 Bưu cục khai thác, mỗi bưu cục đều các có các công đoạn Nhận đến – Chia chọn, phân hướng – Đóng đi. Các công đoạn này trước đây thực hiện viết tay, kiểm gạch thủ công. Nhưng với ứng dụng mã vạch kết hợp với hệ thống phần mềm hỗ trợ đã giúp giảm bớt các tác nghiệp thủ công và giảm thời gian thao tác do tận dụng được tối đa dữ liệu bưu gửi đã được nhập liệu từ khâu Giao dịch đầu tiên, dẫn đến tăng năng suất, giảm thiểu tối đa sai xót và từ đó nâng cao chất lượng dịch vụ.Việc quét mã vạch trên thông qua mạng không dây làm giảm công sức trong việc di chuyển vật phẩm trong khai thác, cung cấp nhanh thông tin cho hệ thống khai thác chia chọn, hệ thống thông tin truy tìm định vị; dữ liệu được thu thập thông qua quét mã vạch chính xác giúp nâng cao hiệu quả khai thác, nâng cao chất lượng và cung cấp số liệu theo thời gian thực khai thác (không phải thu thập số liệu và nhập lại) sẽ giúp thông tin giá trị gia tăng như định vị, báo thông tin trạng thái SMS được chính xác, chất lượng cao.Kết hợp với triển khai mạng truy nhập không dây đã mang lại các giá trị gia tăng như thực hiện được theo dõi – truy tìm – định vị bưu gửi tới được từng trạng thái tại các thời điểm bưu gửi đó được quét mã vạch vào hệ thống. Từ cơ sở dữ liệu này có thể thực hiện được các thống kê báo cáo phục vụ quản lý chất lượng hoặc hỗ trợ khách hàng các dịch vụ theo thời gian thực. Trên nền mạng không dây cũng có thể triển khai các trang thiết bị phục vụ sản xuất khác như: IP phone, IP Camera, VOIP (gọi điện qua giao thức Internet), Wireless Print Server, các thiết bị hỗ trợ cá nhân cầm tay PDA.Cụ thể, một số dịch vụ giá trị gia tăng và công cụ báo cáo được trình bày trong đề tài: định vị bưu kiện, bưu phẩm, các dịch vụ gia tăng qua hệ thống tin nhắn SMS và công tác quản lý trong nội bộ VNPost.IV. Đề xuất phương án lắp đặt cơ sở hạ tầng để triển khai hệ thống quản lý mã vạch thời gian thực qua WiFi tại các trung tâm khai thác chia chọn.Để đưa ra được thiết kế và phương án lắp đặt mạng truy cập không dây WiFi, đề tài đã trình bày đặc điểm chung của một trung tâm khai thác chia chọn bưu chính. Từ đó đánh giá “Trung tâm khai thác vận chuyển Hà Nội” là địa điểm đặc trưng để có thể thực hiện thiết kế mẫu và thử nghiệm, đo kiểm thực tế tại hiện trường.Do nhu cầu cần triển khai và áp dụng công nghệ truy nhập không dây có định hướng vào khai thác bưu chính, thông qua việc nghiên cứu và thực hiện cứu các nội dung của đề tài trong đó có các bước tiến hành thiết kế mẫu cho sàn khai thác tại Hà Nội đã giúp cho đơn vị có một phương thức để có thể tự triển khai các hệ thống này trên các sàn khai thác của mình. Và đây cũng là một mô hình thiết kế mẫu với rất nhiều đặc điểm đa dạng và điển hình của một Trung tâm khai thác Bưu chính để từ đó các đơn vị khác có thể tham khảo thực hiện triển khai tại đơn vị của mình. Ngoài ra, với các Trung tâm khai thác nhỏ hơn có thể tham khảo thiết kế cho từng tầng trong các tầng như đối với mô hình mẫu nêu trên để tìm ra giải pháp phù hợp nhất. Nhóm thực hiện đề tài luôn sẵn sàng phối hợp, hỗ trợ để việc triển khai thực hiện tại các đơn vị khác đạt được kết quả tốt nhất, đáp ứng hiệu quả khai thác, sản xuất tại đơn vị.Trong phạm vi của đề tài, nhóm tác giả mới chỉ thử nghiệm, thiết kế thử nghiệm và mượn trang thiết bị cũng như thử nghiệm đo kiểm để đánh giá tính khả thi; việc thiết kế chi tiết cụ thể tại mỗi địa điểm phụ thuộc rất nhiều vào địa hình, chủng loại thiết bị, chi phí đầu tư. Tuy nhiên, thông qua đề tài, có thể thấy được:- Việc sử dụng mã vạch, thiết bị đọc mã vạch để cung cấp số liệu với thời gian thực trong khai thác là việc rất cần thiết nhằm nâng cao chất lượng khai thác;6 - Việc sử dụng mạng WiFi làm hạ tầng cho các thiết bị đọc mã vạch không dây là việc hữu ích đối với các trung tâm khai thác, đặc biệt các trung tâm khai thác vùng; nơi mà có sản lượng khai thác lớn, đòi hỏi phải khai thác nhanh; tập trung nhiều bưu gửi cồng kềnh mà việc di chuyển các bưu gửi trong quá trình khai thác không thuận lợi.- Việc áp dụng ngay hệ thống WiFi và đầu đọc mã vạch thụ động sẽ không làm thay đổi quy trình khai thác hiện tại, nhưng góp phần làm nâng cao hiệu suất và chất lượng khai thác cũng là góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ; cung cấp số liệu khai thác theo thời gian thực nhằm tạo ra một số dịch vụ gia tăng làm hài lòng khách hàng với dịch vụ.Tuy chưa đánh giá được hiệu quả về lợi ích kinh tế (vì phụ thuộc nhiều vào chủng loại thiết bị lựa chọn) song nhóm đề tài đề xuất nên xem xét triển khai thí điểm tại trung tâm khai thác chia chọn Hà Nội với phương án nêu trên làm sở cứ đánh giá hiệu quả kinh tế; từ đó, xem xét phân tích và đầu tư mở rộng cho các trung tâm khai thác chia chọn vùng, các trung tâm khai thác tỉnh lớn hoặc mở rộng đầu tư cho tất cả các trung tâm khai thác của các Tỉnh, Thành phố.IV. Kết luận và kiến nghịTrong tình hình hiện nay khi sản lượng bưu gửi ngày càng gia tăng và yêu cầu về chất lượng dịch vụ của thị trường cao hơn thì khả năng đáp ứng của hệ thống bị quá tải. Trong khi đó, VNPost đang vận hành mà chưa khai thác hết năng lực của hệ thống. Cần có quy trình nghiệp vụ lõi dựa trên ứng dụng CNTT, và khâu khai thác chia chọn cũng như giao nhận được công nghiệp hóa hơn. Cùng với việc triển khai một cách đầy đủ dịch vụ Logistics thì việc tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin là yêu cầu tiên quyết để đáp ứng được năng suất, chất lượng dịch vụ. Trong đó, triển khai các công nghệ làm nền tảng cho việc triển khai ứng dụng như công nghệ kết nối không dây đã được đề tài phân tích cho thấy tính hiệu quả cao. Các Trung tâm khai thác có thể đáp ứng được yêu cầu lớn hơn về năng lực khai thác vận chuyển nếu được tổ chức tinh gọn hơn cùng với hỗ trợ của CNTT. Qua các phân tích trên, nhóm thực hiện đề tài kiến nghị thực hiện triển khai ứng dụng WiFi từng bước tại các Trung tâm khai thác vận chuyển. Lộ trình triển khai có thể tiến hành từ các Trung tâm khai thác Vùng như Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Cần Thơ, Bình Định trước; sau đó, tiếp tục mở rộng tại các Trung tâm khai thác tỉnh còn lại trên nguyên tắc ưu tiên các đơn vị khai thác sản lượng bưu gửi lớn để đạt được hiệu quả cao hơn.7 . VÀ CÔNG NGHỆTên đề tài: Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ không dây có định hướng vào hệ thống khai thác sử dụng mã vạch tại các trung tâm chia chọn bưu chính .Mã. đề tài Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ không dây có định hướng vào hệ thống khai thác sử dụng mã vạch tại các trung tâm chia chọn bưu chính – Mã số 58-11-KHKT-RD