RFID技术在港口物流中的应用

1、RFID技术在港口物流中的应用【摘 要】无线射频技术(RFID)以实时位置系统科技自动收集进出港口的集装箱数据，迅 速提高了港口处理集装箱的速度和准确性。文中就港口集装箱RFID技术的基本原理、港口 物流、港口物流应用RFID技术的现状以及厦门港口物流应用RFID技术的论证等进行探讨。【关键词】RFID港口物流asprinciplestechnology,【Abstract】RFID technology in real-time location system that automatically collects the data outof the container port, the port handled containers rapid increase in the speed and accuracy. In this paper,the container port of the basic of RFID technology, port logistics, port logistics applicationof RFID the current situa

2、tion and the Xiamen port logistics applications such RFIDtechnology, the argument discussed.【Key words RFID port Logistics刖曰射频识别技术(Radio Frequency Identification)和传统的自动化识别的技术相比有 非常明显的优势，它有速度快、效率高、可全天候工作、不怕灰尘污染、传输距离远等特点， 将射频识别技术应用到港口集装箱管理中，将极大的提高管理的水平和效率。射频(RadioFrequency)专指具有一定波长可用于无线电通信的电磁波。根据麦克斯韦 电磁场理论，变化的电场在其周围产生变化的磁场，而变化的磁场又要产生变化的电场1。 这样变化的电场和变化的磁场之间相互依赖，相互激发，交产生，并以一定的速度在空间传 播。集装箱射频识别系统包含射频标签(Tag)、读写器(Reader)、管理应用系统(Application) 和路标(Signpost)共四部分。而通常的射频识别系统基本上只包含前三个部分。一、港口集装箱RFID技术的基本原理射频标签是

3、该RFID系统真正的数据载体和探测点。它由耦合元件(天线或线圈)、微电子 芯片和传感器构成，如果是主动或半主动的射频标签还应该带有电池提供标签工作电源。每 个标签都有自己唯一的ID号，每个集装箱上面安装一个标签。当集装箱在港口码头进行货 物装卸时，通过无线或有线方式对电子标签录入货物的信息，一般包括货物的种类、数量、 装卸时间、以及装货地点和卸货目的地信息。集装箱入口合上后，传感器开始定时工作采集 温湿度，同时监视集装箱门是否被非法打开、是否受到撞击。当集装箱进出关卡的时候，标 签记录下时间和地点。在读写器有需要的时候，标签必须能够及时响应并提供相关信息给读 写器。读写器是负责读取和写入标签信息的设备，读写器的基本功能是提供与射频标签进行数 据传输的途径。典型的读写器包含控制单元、射频收发模块、读写天线和接口模块。控制单 元能够根据数据完整性、编码规则、加密解密协议处理射频芯片的输入和输出数据，判断数 据的合理性决定是否该重新发送前一条指令。读写器附加的接口模块支持RS232/485或以 太网，以便将获得数据传送到数据管理系统或从管理系统接收命令。读写器可以是固定的也 可以是手持的，一

4、般来说，手持读写器因为发射功率比较受限制所以和标签的通信距离相对 要短。以Savi的产品为例，它固定读头的读写距离为300英尺(100m)而手持读头的读写 距离为200英尺(约60m)。管理应用系统给数据赋予所在应用领域的具体意义，主要对读 头的上传的数据进行存储、归类和处理，另外执行用户对射频标签的操作。读写器与应用系 统之间的接口 API由应用系统开发工具VC+调用标准接口函数来实现。对于大规模的数据 管理需要使用专门的数据库软件或ERP软件来进行数据的处理。路标在整个系统中的作用是激活唤醒在它邻域的集装箱标签，提供准确的集装箱位置信 息给读写器。它的结构和读写器类似，包括微处理器，天线驱动芯片和接口单元。但是路标 只有下行通信，即从路标到射频标签的通信而无标签到路标的上行通信。路标是固定的，每 个路标在集装箱堆积场都有自己的坐标，当它唤醒标签时，所携带的数据包中包含了自己的 坐标信息，再由标签转发出来，这样能帮助管理人员迅速地找到所需集装箱。同时，路标的 唤醒功能，可以按照管理人员的要求激活标签，平时标签就可以处于定时休眠或者完全睡眠 状态，这样可以大大增加标签的工作寿命。二、港

5、口物流的流程分析以集装箱运输为例，典型的港口物流过程主要包括出口业务、进口业务和集疏港调度。 集装箱出口业务。由托运人向货代进行委托；货代向船代订舱B当船代确认订舱后； 货代进行报检报关D当海关检验放行后；由货代往码头办理集港手续最后；托运人装箱集 港G。 集装箱进口业务。首先由船代向货代发到货通知；然后由货代向船代返回换取交货记 录；由货代进行报关报检；待海关检验放行之后；由货代往场站办理提箱手续。 集疏港调度形式。集疏港的调度过程和船舶调度过程是紧密相连的。只有在船舶调度 完成基础上，才能实现集疏港的调度。典型的船舶调度过程是：由船公司委托船代；船代向 港口业务部发布预报；业务部向指定作业码头公司；相应码头向业务部申请动态；业务部向 船代、码头公司、引航、交关中心等单位下发动态。之后才能进行集疏港的调度。三、港口物流应用RFID技术的现状 国外RFID技术应用在港口集装箱管理方面已经取得了一定的进展。美国倡导的集装 箱安全协议(CSI)，CSI是美国为确保进港集装箱安全而采取的新举措，是为了减少美国遭 受恐怖袭击的风险。所有输美集装箱将安装电子封条，通过数据读取仪从电子封条上获取数

6、 据，然后实时传送到特设的信息平台。当集装箱受到损坏、运输线路变更或延迟等意外情况 发生时，管理者可通过电脑、手机或PDA迅速接收系统的自动报警。 国内RFID技术应用在港口集装箱管理方面仍处于研究和试点阶段。中国香港和深圳 的港口已经配置了无线射频识别追踪设备并正式投入商业运行。该项目的技术提供商运营着 一个全球信息网络，该网络运用有效的无线射频识别设备和软件为承运商提供有关其海上货 运集装箱及物品的位置和状况方面的信息。在上海至烟台的两港一航工业性示范中，结合内 贸集装箱运输特点，FRID系统采用了双频电子标签系统集成技术，标签内存储了集装箱和 所装货物的信息，还可以自动记录箱门开关等相关信息。近十年来，我国沿海港口集装箱吞 吐量一直保持高速增长，2007年，上海港、深圳港、青岛港、宁波港已经成为世界集装箱 吞吐量前十位的大港6。我国港口对RFID无线射频技术的应用始于内贸集装箱港口运输； 工业性实验成功后，进一步应用到国际航线。2008年3月，我国正式开通了第一条安装智 能电子标签的上海一一斯瓦达中美集装箱运输航线。上海到斯瓦达整个航线全部安装了电子 标签；由于美国方面的原因，斯

7、瓦达到上海的集装箱是部分安装了电子标签。提升港口科技水平以及实现港口信息化、数字化不仅是发展经济提升服务质量的大势所 趋，也是对当代最先进的技术、管理思想、理念、文化等认知的结果，注重港口信息化建设， 加强高新技术的应用已成为继发展港口基础设施之后各港口之间竞争的重点领域。当今世界 港口研究和运用RFID技术尚处于初级阶段，国内港口应加速对集装箱智能标签的研发和应 用，力争在未来世界港口数字化、标准化的进程中占据一席之地。四、厦门港口物流应用RFID技术的论证1厦门港口物流应用RFID技术的效益 提高集装箱管理的效率,节约集装箱装卸和流通时间。利用RFID技术应用在港口堆 场管理中，自动收集进出货场的集装箱数据，以提高码头处理集装箱的速度和准确性。在货场 的所有拖车、拖架都贴上RFID,使集装箱数据收集程序全面自动化，通过该系统可以即时识 别贴有射频标签拖架上的集装箱并确认其位置。此措施将有效减少集装箱装卸及流通时间。 大幅提升通关速度，提高海关的监管水平。RFID系统应用在海关监管的港口、码头、 堆场、保税区、出口监管仓库、陆路口岸等场所的卡口,RFID技术结合图像识别技术，提高 了

8、箱号的识别率，大大降低箱号补录的工作量,减轻海关监管人员的工作量。据有关企业测 试,RFID系统效率可提高20%以上,通关速度提高30%以上。 对于港口相关企业如货主、集装箱运输企业等也可以从该RFID技术应用中受益。货 主、集装箱运输企业通过RFID技术的应用,实时追踪掌握集装箱的信息，并通过网络通讯系 统,及时将集装箱货物信息传递给货主，让货主实时的了解到货物最新动态的信息。该项技术 的应用将为集装箱物流供应链信息化、透明化奠定良好的基础。2厦门港口物流应用RFID技术的应用模式厦门港口物流集装箱电子标签自动识别应用系统应分为三级体系：第一级，集装箱电子 标签自动识别系统，完成集装箱信息的实时采集和自动识别；第二级，港区无线通信系统， 完成在港区大环境下的数据无线传输通信，将前端电子标签系统的数据传输到后端的集装箱 信息实时交换系统，并将数据导入TSS运输安全管理系统；第三级，集装箱信息实时交换 系统，完成后端对集装箱信息的实时处理和管理，并进行EDI数据交换，以实现起运港和 目的港之间的集装箱信息实时交换。从已有国内外港口物流RFID的整个航线布局的角度分 析，厦门港口物流应该包

9、含以下四个信息采集交换点： 储运中心与货主端。储运中心的集装箱作业主要是货主将货物运送至储运中心，出口 货物经海关核准放行后，由储运中心进行货物装箱作业，在完成装箱作业的集装箱上加装电 子标签锁，并以手持终端机启动RFID电子标签锁。在货主端的作业模式是货主完成出口集 装箱装箱作业后，在箱上加装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场。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安全状态，并实时将信息传至TSS系统。 集装箱装船港。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 的装箱信息实时交换。从已有国内外港口物流RFID的整个航线布局的角度分析，厦门港口 物流应该包含以下四个信息采集交换点：(1) 储运中心与货主端。储运中心的集装箱作业主要是货主将货物运送至储运中心，出 口货物经海关核准放行后，由储运中心进行货物装箱作业，在完成装箱作业的集装箱上加装 电子标签锁，并以手持终端机启动RFID电子标签锁。在货主端的作业模式是货主完成出口 集装箱装箱作业后，在箱上加装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场。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安全状态，并实时将信息传至TSS系统。(2) 集装箱装船港。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， 架设在船边的桥式起重机上的RFID读取器记载集装箱装船作业时间，同时确保装上船的集 装箱为“Secured”状态，之后集装箱船便由海运路线驶往其他港口。(3) 箱卸船港。集装箱船进港停靠码头，经由卸货用桥式起重机将集装箱调至集装箱场 后，由当地的安全作业人员以手持终端机取得集装箱到港的信息，再解除RFID电子标签的 功能，最后用工具将RFID电子标签自集装箱剪下。(4) 部分集装箱是直接运送到当地收货人所在位置。收货人收到集装箱后，直接剪断电 子标签的插拴，完成集装箱

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