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基于RFID技术实现智能集装箱

    2. 智能集装箱 

    近年来,集装箱运输不断发展,并发挥自身的优势成为世界货物运输最主要的方式。根据海关的统计,世界上90%的货物由集装箱运输,在美国,差不多一半的进口货物(按价值计算)是使用集装箱船运抵的。每年约有700 万TEU 的集装箱货物在美国各港口卸货。但是,随着世界海运的发展,对货物运输的实时性、可控性和安全性的要求越来越高,现在集装箱运输系统存在的缺陷,如无法实现实时作业、无法随时获知货物的情况、无法实时确定集装箱在整条供应链中所处的位置等,也越来越多地制约了世界海运的蓬勃发展。 

    2.1 智能集装箱的概念  

    所谓智能集装箱通常是在设备的外部和内部均使用或者加装多个主动RFID 产品(主动式电子标签内部自带电池,工作可靠性高,信号传送距离远。在结合GPS 技术后,能在集装箱状态发生变化时实时将状态变化发生的时间、地点以及周围的环境信息传输到货主或管理人员的机器上去,实现集装箱的实时跟踪),包括一张电子封条,一张传感器封条,这些标签可以贴在运输货物的集装箱上,而这些标签能够随时将集装箱的一些关键信息如位置、安全状况、灯光、温度和湿度的变化传给读取器网络,读取器网络收集、过滤获得RFID 的信息,并将有效信息输送到TSS 系统(Transportation Security System 交通安全信息系统)。发货人通过TSS 系统,就可以实现货物的追踪,了解货物的及时方位、状态和安全状况。 

    2.2 智能集装箱系统的作业流程  

    智能集装箱系统目前还没有真正广泛应用,如想在海运行业内推广,还要进行现有系统集装箱改造,新设备加装,技术网络构建等诸多步骤的努力。现在以在门到门运输模式下,对现有系统加装RFID设备的简单模式为例,说明智能集装箱系统的作业流程(参见图3)。 

    
    1、 发货人端  

    在发货人端,出口集装箱装箱完成作业后,须在集装箱上加装RFID电子标签并以手持终端机启动RFID电子标签,再由集装箱运输公司将集装箱运往码头集装箱堆场。  

    2、 集装箱装船港  

    待集装箱进入港口后,系统透过RFID读取器实时记录集装箱到达的时间与集装箱的安全状态,并适时将信息以GPRS传输方式传送至TSS系统。同时,必须通过网络登录事先预设的账户,并在TSS系统上维护测试集装箱的舱单资料。集装箱进场信息经过码头集装箱场的港口管理系统确认后,集装箱场的集装箱监控作业就开始由RFID监控读取器进行全程监控。当集装箱开始装船作业时,架设在船边的龙门起重机上的RFID读取器记载集装箱装船作业的时间,同时确认该集装箱的安全状态,确保装船的集装箱为安全状态,之后集装箱船即经海运路线驶往目的港。  

    3、 集装箱卸船港  

    集装箱船进港停靠码头后,经由卸货龙门起重机将集装箱调至集装箱场后,又现场的安全作业人员已手持终端机取得集装箱到港的信息。  

    4、 收货人端  

    在门到门运输模式下,集装箱被直接运送到收货人所在位置。收货人在收到集装箱之后,直接剪断电子标签的插拴,完成集装箱的安全旅程。 

    因此智能集装箱必须具备以下三大基本功能:能够在集装箱现场密切监督和自动报告企图非法入侵集装箱内部的任何人的活动,并且正确显示这种入侵活动并未经过任何权威部门的事先批准;能够在法律和现场允许的条件下,向愿意支付有关信息费用的当事人提供其供应链内的动态和具体位置;能直接从集装箱内对外发送有关集装箱的舱单、提单和装箱单等有关数据。 

    2.3 智能集装箱整体设计  

    智能集装箱是由电子标签和阅读器两个子系统组成。其中电子标签安装在集装箱上。功能是用于存储集装箱标识信息、集装箱装载货物信息、提单信息等;阅读器则用于读写集装箱上的电子标签。 

    智能集装箱的信息处理流程包括道口信息处理流程(如图4所示),也即是集装箱进场过程,还包括港口信息处理流程(如图5所示),也即是集装箱出港过程。

    
    

    3. 结束语 

    我们都知道射频识别技术是一个新兴的技术, 它的出现势必带动和加速物流、仓储, 交通等行业的信息化进程。随着此技术的进步, 存在这样几个发展趋势: 在标签方面, 有效距离远、无线可读写性能更加完善、适合高速移动载体识别、智能性更强、成本更低等将是新一代标签的特征; 在阅读器方面, 小型化、便携式、嵌入式、模块化、多种模式兼容的读写设备是主要研究的对象; 而系统方面, 安全性更高、智能化和远距离的识别系统将会更受关注, 并且期待出现一系列行业标准统一整个RFID的应用, 增强国际化。相信随着中国市场开放力度的不断加强, 国内经济在不同方面都将体现出大的国际竞争力。口岸作为我国进出口贸易的门户, 其建设、发展和管理将成为推动我国科技与经济发展的重要因素。加强口岸科技水平、实现口岸信息化是发展经济和加速进出口贸易的必然趋势和必要条件, 它体现了当代非常先进的管理思想和管理理念, 是衡量市场竞争力、现代化程度、综合实力和经济增长能力的重要标志, 重视口岸信息化建设, 注重应用信息技术已成为全世界的共识。在极具代表性的港口物流中,只有加快研究和应用集装箱智能标签, 才能缩小我国与世界先进水平之间的差距, 为打造信息化、智能化的我国现代国际港口提供坚实的技术基础, 使得我们能够从容面对急速发展的港口物流业的挑战。

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