《電子技術(shù)應用》
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RFID技術(shù)在港口集裝箱物流中的應用
摘要: RFID的產(chǎn)業(yè)鏈由芯片設計與制造技術(shù),、天線設計與制造技術(shù),、芯片封裝技術(shù)、讀寫設備開發(fā)與生產(chǎn)技術(shù)、系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)管理軟件平臺,、應用系統(tǒng)開發(fā)組成,。近幾年,,海關(guān)的RFID應用將被廣泛看好,。
Abstract:
Key words :

  自911事件后,各國港口采取了一系列的反恐行動,,其目的就在于提升集裝箱運輸?shù)陌踩耘c運輸效率,。其中,美國主導了多項運輸安全操作措施,,像“集裝箱安全計劃(簡稱CSI )”,、“美國海關(guān)貿(mào)易伙伴反恐方案(簡稱CTPAT)”、及“商業(yè)營運安全計劃(簡稱OSC)”,、“ 24小時提前貨物通報(簡稱ACD 或AMR)”及由國際民間組織推動的“智能與安全貿(mào)易通道”(簡稱SST)等多項安全防護措施,。目前全球共計有18個國家38個港口參與集裝箱安全計劃,。

  在這一環(huán)境下,,我國的S港運用RFID無線射頻技術(shù),希望建設完整的港口到港口的安全通道,,能夠以最快的腳步成為加入CSI的國際港口之一,。

  安全之旅四個端點

  建置CTPAT/SST系統(tǒng)的工作內(nèi)容包括了TSS(Transportation Security System)運輸安全管理系統(tǒng)的導入、RFID 無線射頻硬件建置以及由某單位提供集裝箱現(xiàn)場作業(yè)信息轉(zhuǎn)換成TSS系統(tǒng)對外接口信息等三部分及其整合。

  S港有300個需裝載RFID電子標簽的集裝箱,。集裝箱分別從貨主端與集裝箱倉儲端兩種不同特性的作業(yè)模式開始進行實施,,所有實施集裝箱均在S港碼頭裝船。

  系統(tǒng)分為兩種作業(yè)模式,,一種是針對儲運中心的出口集裝箱加裝RFID 電子標簽進行實施,,一種是直接在貨主端的出口集裝箱加裝RFID電子標簽進行實施,兩種作業(yè)模式的集裝箱,,均由集裝箱車將集裝箱運送到S港口碼頭的集裝箱場,。以下分別依作業(yè)特性說明。

  1.儲運中心與貨主端

  儲運中心的集裝箱作業(yè)主要是貨主將貨物運送至儲運中心,,在出口貨物經(jīng)海關(guān)核準放行后,,由儲運中心進行貨物裝箱作業(yè),并在完成裝箱作業(yè)的集裝箱上加裝電子標簽鎖,,并以手持終端機啟動RFID 電子標簽鎖,。

  在貨主端的作業(yè)模式是貨主完成出口集裝箱裝箱作業(yè)后,在集裝箱上加裝RFID 電子標簽并以手持終端機啟動RFID電子標簽,,再由集裝箱運輸公司將集裝箱運往碼頭集裝箱場,。待集裝箱進入港口后,系統(tǒng)透過RFID讀取器實時紀錄集裝箱到達的時間與集裝箱的安全狀態(tài),,并實時將信息傳至TSS系統(tǒng),。

  儲運中心與貨主除了以手持終端機啟動RFID電子標簽,將集裝箱信息通過Wireless LAN 或GPRS 傳輸方式傳送至TSS 系統(tǒng)外,,同時,,必須通過網(wǎng)絡登錄事先預設的賬戶,并在TSS 系統(tǒng)上維護測試集裝箱的艙單資料,。

  2. 集裝箱裝船港

  集裝箱進場信息經(jīng)過碼頭集裝箱場的港口管理系統(tǒng)確認后,,集裝箱場的集裝箱監(jiān)控作業(yè)就開始由RFID 監(jiān)控讀取器進行全程監(jiān)控。當集裝箱開始裝船作業(yè)時,,架設在船邊的橋式起重機上的RFID讀取器記載集裝箱裝船作業(yè)的時間,,同時確認該集裝箱的安全狀態(tài),確保裝上船的集裝箱為“Secured”狀態(tài),,之后集裝箱船即經(jīng)由海運路線前往國外某港,。

  3.集裝箱卸船港

  集裝箱船進港停靠碼頭后,,經(jīng)由卸貨用橋式起重機將集裝箱調(diào)至集裝箱場后,,由當?shù)氐陌踩鳂I(yè)人員,以手持終端機,,取得集裝箱到港的信息,,再由安全作業(yè)人員以手持終端機解除RFID電子標簽的功能,最后用工具將RFID電子標簽自集裝箱剪下。

  4.收貨人端

  部分集裝箱是直接運送到當?shù)厥肇浫怂谖恢?。收貨人在收到集裝箱之后,,直接剪斷電子標簽的插拴,完成集裝箱的安全的旅程,。

  安全之旅三級定義

  1.儲運中心

  集裝箱倉儲場內(nèi)的出口管制車道上方,,設置一組RFID 觸發(fā)器與RFID讀取器,當裝有RFID電子標簽的集裝箱離場時,,RFID讀取器將讀取到的集裝箱信息以有線網(wǎng)絡方式,,傳送至集裝箱倉儲辦公大樓信息室內(nèi)的現(xiàn)場工作服務器,現(xiàn)場工作服務器再將信息傳回至TSS系統(tǒng),,啟動陸路運輸?shù)募b箱安全監(jiān)控,。

  2.碼頭集裝箱場

  碼頭集裝箱場內(nèi)一共設置兩組RFID 閱讀器,分別是控制中心RFID進場讀取器,、集裝箱場內(nèi)RFID監(jiān)控閱讀器,。

  港口控制中心設置的RFID進場閱讀器可主動讀取裝有RFID電子標簽的集裝箱進場信息,配合現(xiàn)場既有的設施,,閱讀器安裝在獨立燈桿上,,離地約5米的高度,讀取范圍為9米,。

  集裝箱場內(nèi)RFID監(jiān)控閱讀器則配合場內(nèi)跨載機,,分別裝置在RT1、RT4,、RT5,、RT8等4個機組上,以便監(jiān)控港口內(nèi)裝有RFID電子標簽集裝箱的安全狀態(tài),。

  RFID讀取器將讀取到的集裝箱信息透過港口本身的光纖網(wǎng)絡,,傳送至辦公大樓信息室內(nèi)的現(xiàn)場工作服務器,現(xiàn)場工作服務器再將信息傳回至TSS 系統(tǒng),,啟動海運運輸?shù)募b箱安全監(jiān)控,。

   3.安全狀態(tài)數(shù)據(jù)分析

  TSS系統(tǒng)以集裝箱安全警報信息對集裝箱的安全狀態(tài)進行監(jiān)控,該信息依其對集裝箱安全影響的嚴重程度可分別歸類為“Tamper”(嚴重),、“Suspect”(中等),、“Alert”(注意)三種等級。TSS 系統(tǒng)若是出現(xiàn)“Tamper”信息,,處置方式是必須由系統(tǒng)授權(quán)人員到達裝有電子標簽的集裝箱前,,直接通過手持終端機,針對集裝箱進行查驗,,在確認集裝箱無異常發(fā)生后,,方可恢復集裝箱的安全狀態(tài),。TSS系統(tǒng)若是出現(xiàn)“Suspect”信息,,處置方式則可通過TSS系統(tǒng)的網(wǎng)頁接口查證集裝箱發(fā)生安全警報信息的原因,,之后恢復集裝箱的安全狀態(tài)。TSS系統(tǒng)若是出現(xiàn)“Alert”信息,,基本上“Alert”將不會危及集裝箱安全,,系統(tǒng)管理人員則必須了解啟動信息的原因,并對相關(guān)配合單位進行協(xié)調(diào),,以避免類似事件再度發(fā)生,。

  美國911事件,是無預警的危機,,也是潛藏的轉(zhuǎn)機,。美國提出CSI 之后,將打破過去海運集裝箱的傳統(tǒng)運輸環(huán)境與機制,,而政府的應變措施,,將直接影響S港未來的集裝箱吞吐量排名。亞洲其它具有潛力的港口,,也都想抓住這個機會,。S港完成此項目,可望正式建立起符合集裝箱安全計劃(CSI)與美國海關(guān)貿(mào)易伙伴反恐方案(CTPAT)高規(guī)格的亞洲安全貿(mào)易信道,。S港的地理位置與港埠條件上的先天優(yōu)勢帶來了某市過去的經(jīng)濟奇跡,;未來的政策與判斷,將左右未來某市奇跡的延續(xù)周期,。

  海外案例

  韓國政府加強國際集裝箱管理

  韓國政府去年整個夏天一直在策劃“智能集裝箱”項目,,2004年12月正式推出并資助了這個計劃。這項被稱為“RFID海運物流”的項目目標是想通過RFID技術(shù)和解決方案來加強韓國和其他國家進行國際貿(mào)易的高效性和安全性,。安裝有Savi生產(chǎn)的智能標簽和傳感設備的智能集裝箱,,在Savi的運輸安全系統(tǒng)(TSS)軟件的監(jiān)控下,從釜山港口運往美國西海岸和歐洲主要的港口,。

  案例

  港口應用RFID的意義

  每年大約有58億噸的貨物,,即全球貿(mào)易量的80%通過海運進行,但大約只有5%的集裝箱會受檢測,。如何保護由46000只海船運往全球4000個港口的1100萬個集裝箱的安全,?如何確保貨品安全及準確掌握貨存?解決上述所有問題與挑戰(zhàn)的訣竅就是使企業(yè)對其供應鏈的一舉一動了如指掌,。RFID因此在港口業(yè)中備受矚目,。

  港口應用中存在的問題

  ·缺乏統(tǒng)一的標準

  當前制約RFID發(fā)展的最大障礙是技術(shù)標準。全球現(xiàn)有117個針對數(shù)據(jù)交換的RFID協(xié)議標準,。協(xié)議過多過濫,,導致術(shù)語不統(tǒng)一,,限制了標準在實踐中的完善。更重要的是,,目前缺乏全球共同遵守的權(quán)威統(tǒng)一的標準,。與標準的制定相關(guān)的還有RFID所采用的頻段之爭。

  ·價格仍是限制RFID發(fā)展規(guī)模的關(guān)鍵因素

  與過去兩年相比,,RFID標簽的價格已經(jīng)有了較大幅度的降低,。盡管如此,對大規(guī)模推廣來說,,RFID標簽和識讀設備的價格仍顯得過高,。而價格與規(guī)模又是一對矛盾。生產(chǎn)廠商希望通過擴大規(guī)模以降低成本,,而更多的用戶則在等待價格降低后再進入,。

  產(chǎn)業(yè)鏈的組成

  RFID的產(chǎn)業(yè)鏈由芯片設計與制造技術(shù)、天線設計與制造技術(shù),、芯片封裝技術(shù),、讀寫設備開發(fā)與生產(chǎn)技術(shù)、系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)管理軟件平臺,、應用系統(tǒng)開發(fā)組成,。近幾年,海關(guān)的RFID應用將被廣泛看好,。

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