1.行業(yè)背景

    全球貨物流通以集裝箱為載體，尤其是海運(yùn)集裝箱,?；赗FID的集裝箱管理系統(tǒng)是生產(chǎn)和管理集裝箱企業(yè)在產(chǎn)出成品下線,、運(yùn)輸環(huán)節(jié)的追蹤管理系統(tǒng)。系統(tǒng)作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)集裝箱,、托運(yùn)車輛的追蹤管理,。通過自動(dòng)采集集裝箱、托運(yùn)車輛的信息和信息管理系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)對(duì)集裝箱(集裝箱生產(chǎn)管理),、托運(yùn)車輛(運(yùn)費(fèi)自動(dòng)結(jié)算)、和堆場(chǎng) (集裝箱存放狀態(tài))的自動(dòng)管理,。

2.應(yīng)用需求

    全球每年集裝箱產(chǎn)量約有200多萬個(gè),，在中國(guó)生產(chǎn)的占50％以上，2004年全球集裝箱保有量約為2187萬箱,。集裝箱制造商和集裝箱運(yùn)輸管理企業(yè)承擔(dān)了大量的生產(chǎn)運(yùn)輸,、成品運(yùn)輸和堆放存儲(chǔ)等繁重的統(tǒng)計(jì)管理工作。在集裝箱出廠后,，不能實(shí)時(shí)知道集裝箱的位置和狀態(tài),，是否安全到達(dá)堆場(chǎng)，由于出入堆場(chǎng)的繁雜手續(xù)導(dǎo)致托運(yùn)車輛排長(zhǎng)隊(duì)現(xiàn)象,，除此之外在面積龐大的堆場(chǎng)上找出指定集裝箱非常困難,，不僅浪費(fèi)時(shí)間而且容易出錯(cuò)。此外由于無法實(shí)時(shí)了解堆場(chǎng)上的集裝箱的數(shù)量和位置空缺,，無形中造成堆場(chǎng)利用率低,，浪費(fèi)了企業(yè)資源。

    基于RFID的集裝箱管理系統(tǒng)首先在世界上最大的集裝箱生產(chǎn)企業(yè)試點(diǎn)成功,。2005年3月在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了RFID電子標(biāo)簽在惡劣環(huán)境下（金屬表面安裝）的全面測(cè)試,。在此基礎(chǔ)上開發(fā)了工廠出口監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、堆場(chǎng)自動(dòng)管理子系統(tǒng)及中央監(jiān)控子系統(tǒng),。初步實(shí)現(xiàn)了集裝箱在工廠,、堆場(chǎng)的監(jiān)控、管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,。

二,、項(xiàng)目實(shí)施的目標(biāo)

    項(xiàng)目實(shí)施的目標(biāo)包括：

    (1) 集裝箱相關(guān)的信息（如：箱號(hào)、使用公司代碼,、箱種,、箱型、箱東代碼,、制造企業(yè)代碼,、生產(chǎn)線代碼、班組代碼,、毛重,、凈重和生產(chǎn)時(shí)間）存儲(chǔ)在電子標(biāo)簽中,，信息可無線、快速,、自動(dòng)方式被讀取,、傳輸，避免人工手工輸入可能引起的錯(cuò)誤,。

    (2) 對(duì)生產(chǎn)下線的集裝箱從工廠由托運(yùn)車輛運(yùn)輸?shù)蕉褕?chǎng)的整個(gè)流程進(jìn)行跟蹤,。監(jiān)測(cè)、記錄新箱下線信息,、托運(yùn)車輛信息,、發(fā)生時(shí)間、操作人員等,。統(tǒng)計(jì)分析各箱東的集裝箱生產(chǎn)量及合格率等,。

    (3) 堆場(chǎng)自動(dòng)管理通過無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行信息交互，堆高車讀寫器自動(dòng)識(shí)別箱號(hào),，實(shí)現(xiàn)圖像化操作,，迅速準(zhǔn)確的查詢集裝箱堆放位置、狀態(tài),。

    (4) 對(duì)承擔(dān)托運(yùn)的車輛進(jìn)行注冊(cè)管理,，安裝車輛電子標(biāo)簽，在托運(yùn)過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集車輛信息,，取消復(fù)雜的單據(jù)手續(xù),，縮短出入閘通過時(shí)間，減少人員工作量,。

三,、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    基于RFID技術(shù)的集裝箱管理系統(tǒng)是一個(gè)大系統(tǒng)（如圖），包括中央監(jiān)控中心子系統(tǒng),、出廠監(jiān)控子系統(tǒng),、出入閘口監(jiān)控子系統(tǒng)三個(gè)主要部分。

    中央監(jiān)控中心子系統(tǒng)：監(jiān)控其他子系統(tǒng)運(yùn)作,，與其他子系統(tǒng)進(jìn)行信息交互,。進(jìn)行集裝箱信息管理和托運(yùn)車輛信息管理，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析,，進(jìn)行運(yùn)費(fèi)結(jié)算。向客戶提供集裝箱信息查詢服務(wù),。

    出廠監(jiān)控子系統(tǒng)：監(jiān)測(cè),、記錄出廠集裝箱的信息、托運(yùn)車輛的信息,、發(fā)生時(shí)間,、操作人員等,。統(tǒng)計(jì)分析各種集裝箱的出廠情況。

    堆場(chǎng)集裝箱管理系統(tǒng)：監(jiān)測(cè),，記錄經(jīng)過閘口的集裝箱信息,、對(duì)應(yīng)的拖運(yùn)車輛信息、事件發(fā)生時(shí)間,、操作人員等信息,，堆場(chǎng)集裝箱堆放位置信息管理，迅速準(zhǔn)確查找集裝箱狀態(tài),；具有形象的2D 集裝箱堆場(chǎng)地圖和放箱,、找箱功能。

1.系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

    基于RFID的集裝箱管理系統(tǒng)采用915MHz頻段的產(chǎn)品,。系統(tǒng)包括在每個(gè)生產(chǎn)下線的集裝箱上安裝一個(gè)電子標(biāo)簽,，在每一輛注冊(cè)過的托運(yùn)車輛上安裝一個(gè)電子車牌（電子標(biāo)簽），在出廠處和堆場(chǎng)出入口選擇位置安裝讀寫器（含天線,、射頻電纜,、），在工廠和堆場(chǎng)的堆高車上安裝讀寫器,。

2.系統(tǒng)工作流程

    正常的工作流程如下：在新下生產(chǎn)線的集裝箱上安裝寫有該箱信息的電子標(biāo)簽,，堆高車作業(yè)時(shí)確認(rèn)集裝箱箱號(hào)后出廠，由托運(yùn)車輛從工廠運(yùn)輸?shù)蕉褕?chǎng),，托運(yùn)車輛在出工廠大門時(shí),，系統(tǒng)自動(dòng)采集集裝箱信息及托運(yùn)車輛信息，托運(yùn)車輛進(jìn)出堆場(chǎng)時(shí),，系統(tǒng)自動(dòng)采集集裝箱信息及托運(yùn)車輛信息,，調(diào)度通過傳輸系統(tǒng)指揮堆高車的堆放集裝箱位置等。

四,、系統(tǒng)的基本運(yùn)作過程

    該系統(tǒng)第一期實(shí)現(xiàn)了對(duì)集裝箱從工廠下線到進(jìn)入堆場(chǎng)整個(gè)流程的跟蹤,。第二期系統(tǒng)在第一期系統(tǒng)的基礎(chǔ)上完善和補(bǔ)充，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了堆場(chǎng)自動(dòng)管理系統(tǒng)和車輛管理系統(tǒng)的建設(shè),。

    基于RFID 技術(shù)的集裝箱管理系統(tǒng)可以服務(wù)于集裝箱運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)管理企業(yè),，加強(qiáng)集裝箱監(jiān)控功能，為客戶提供必要的信息服務(wù),，實(shí)現(xiàn)堆場(chǎng)自動(dòng)化管理,，減少集裝箱管理人員工作量。2005年9～11月系統(tǒng)進(jìn)入試運(yùn)行階段,。

五,、設(shè)備選擇標(biāo)準(zhǔn)

    系統(tǒng)中的集裝箱電子標(biāo)簽、電子車牌和自動(dòng)識(shí)別設(shè)備采用的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)是遠(yuǎn)距離RFID產(chǎn)品。集裝箱電子標(biāo)簽安裝與集裝箱一側(cè),，電子車牌安裝在托運(yùn)車輛的前擋風(fēng)玻璃內(nèi),。系統(tǒng)要求RFID系統(tǒng)讀寫距離大于7米，速度在50公里/小時(shí),，要求具有多標(biāo)簽讀取功能,，要求RFID系統(tǒng)具有防鄰道干擾，要求電子標(biāo)簽安裝于金屬表面（集裝箱表面）,，設(shè)備的工作環(huán)境通常要求防塵,、防震、高溫按工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,。

    值得注意的是將電子標(biāo)簽安裝于集裝箱的表面（金屬）通常會(huì)降低標(biāo)簽的識(shí)別距離和識(shí)別率,，因而在電子標(biāo)簽設(shè)計(jì)上要考慮金屬環(huán)境的影響。

六,、應(yīng)用效果分析

    基于RFID的集裝箱管理系統(tǒng)采用遠(yuǎn)距離RFID技術(shù),，實(shí)現(xiàn)了箱、車的自動(dòng)識(shí)別,，在系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用,。加快了下線產(chǎn)品的出廠、運(yùn)輸,、堆場(chǎng)存儲(chǔ)速度,，提高信息采集的準(zhǔn)確率，減少了工作人員在惡劣環(huán)境下的手工作業(yè),。

    隨著基于RFID的集裝箱管理系統(tǒng)應(yīng)用的普及,，該項(xiàng)技術(shù)將進(jìn)一步推廣到港口、集裝箱堆場(chǎng)中應(yīng)用,，從而提高對(duì)集裝箱的監(jiān)控與管理,。