RFID集装箱管理管理

随着全球经济一体化增长速度势不可挡，物流经济也随之蓬勃发展起来。对日益发展的全球物流来说，集装箱的需求越来越大，而有效地对生产的集装箱进行跟踪和管理，也就日益迫切和重要。RFID（无线射频识别，Radio Frequency Identification）非接触式射频自动识别技术是目前在物流、仓储管理中应用的最热门技术之一，是从20世纪80年代走向成熟的一项自动识别技术。它是利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到识别目的。和传统的磁卡、IC卡相比，射频卡最大的优点就在于非接触自动识别技术，因此完成识别工作时无须人工干预，适合于实现系统的自动化且不易损坏，可识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡，操作快捷方便。

一、系统简介   
  
    全球货物流通以集装箱为载体，尤其是海运集装箱。 全球每年集装箱产量约有200多万个，在中国生产的占50％以上，2004年全球集装箱保有量约2187万。集装箱制造商和集装箱运输管理企业承担了大量的生产运输、 成品运输和堆放存储等繁重的统计管理工作。 在集装箱出厂后，不能实时知道集装箱的位置和状态，是否安全到达堆场，由于出入堆场的繁杂手续导致托运车辆排长队现象，除此之外在面积庞大的堆场上找出指定集装箱非常困难，不仅浪费时间而且容易出错。由于无法实时了解堆场上的集装箱的数量和位置空缺，无形中造成堆场利用率低，浪费了企业资源。 

    深圳碧沙科技有限公司的ACTIVE  RFID技术能适应集装箱生产线和堆场的金属箱群的恶劣环境，在产品下线、运输环节中对集装箱、托运车辆进行实时追踪，实现对集装箱(集装箱生产管理)、托运车辆和堆场自动管理(集装箱存放状态)的管理。基于RFID的集装箱管理系统采用2.4GHZ 有源的电子标签。2.4GHz有源电子标签具有目标识别和 / 或微区域定位的功能，它采用先进的CMOS 0.18 um 低功率集成线路，符合尺寸小、低功率性能设计，可在高危环境中使用。在不影响传送距离的情况下，电池寿命长达 4 年多。

 

二、系统组成   

电子标签（集装箱电子标签和拖车电子标签）、读写器，车载阅读器系统，工厂出口监测子系统、堆场自动管理子系统，中央监控子系统。 

集装箱配置标签不仅可实现远距离识别与定位，还增加了参数配置功能，用户可通过配置器，修改射频信号发射间隔，也可以进行标签工作/睡眠状态的转换，从而大幅度延长电池寿命，有效解决有源标签面临的寿命颈瓶。                                                   

性能参数                                 

传送距离：0～100米

工作频率：2.4GHz――2.5GHz ISM 微波段

工作方式：可读写型

配置功能：a，工作/睡眠模式转换；b，射频信号发送间隔修改；c，序列号修改。

射频功率： 0dBm

工作电流：12～18ｕA，3V

调制模式：GFSK

通讯速率：1Mbps

防冲突性：可同时识别100张卡

使用寿命：4年以上

外形尺寸：条式 90*31*11mm

 

增益可控读写器采用先进的 0.18um CMOS 线路，成本低,高密度；读写器接口多样化，可以进行各式网络布局。其天线为全向型设计，可对目标进行全方位识别与追踪。用户可根据实际需要，调整读写器的识别距离，以使识别范围更加精确。

性能参数

识别方式：全向识别，标准λ/4橡胶鞭状天线

识别距离：0～100米可调，即可缩小最大读取范围

工作频率：2.4GHz――2.5GHz ISM 微波段

射频功率： 0dBm

接收灵敏度：－90dBm

工作电流：50mA，9V

调制模式：GFSK

工作模式：直接模式/缓冲模式

缓冲容量：800个最近的Tag数据

通讯速率：1Mbps

防冲突性：可同时识别100张卡

接口模式：支持多种接口方式，RS232/485, TCP/IP, WI-FI, ZIGBEE

工作温度：－40～80 ℃

防潮性能：95％ （非冷凝）

外形尺寸：126*104*28mm

 

中央监控中心子系统：监控其他子系统运作，与其他子系统进行信息交互；进行集装箱信息管理和托运车辆信息管理，数据统计与分析，进行运费结算；向客户提供集装箱信息查询服务。  

出厂监控子系统：监测、记录出厂集装箱的信息、托运车辆的信息、发生时间、操作人员等。统计分析各种集装箱的出厂情况。  

堆场集装箱管理系统：监测，记录经过闸口的集装箱信息、对应的拖运车辆信息、事件发生时间、操作人员等信息，堆场集装箱堆放位置信息管理，迅速准确查找集装箱状态；具有形象的2D集装箱堆场地图和放箱、找箱功能。  

三、系统流程

系统的正常工作流程如下：在新下生产线的集装箱上安装写有该箱信息的电子标签，堆高车作业时确认集装箱箱号后出厂，由托运车辆从工厂运输到堆场，托运车辆在出工厂大门时，系统自动采集集装箱信息及托运车辆信息，托运车辆进出堆场时，系统自动采集集装箱信息及托运车辆信息，调度通过传输系统指挥堆高车的堆放集装箱位置等。  

     RFID的集装箱管理系统开创了运用远距离RFID技术进行集装箱追踪和管理的先河，实现了箱、车的自动识别，既大大缩短了以前手工作业模式所需要的时间，加快了下线产品的出厂、运输、堆场存储速度；又减少了信息错误录入，提高信息采集的准确率。这些都将在公司成本控制方面取得良好的经济效益，增强了企业的竞争力。另外其社会效益也不可低估，它改善了工作人员的办公环境，降低工作人员在恶劣环境下的手工作业量，真正起到了科技提高生产力的目的。  

同时，碧沙公司生产的有源电子标签可十分方便用户使用。带传感器系列电子标签与2.4GHZ系列读写器配合使用，有效地降低在集装箱运输过程的信息丢失,拥有稳定的读写准确率，可以很好的满足集装箱管理系统的应用要求。 

五、系统优点  
  
本方案的所有设备符合防尘、 防震、高温按工业级标准。有源2.4GHZ电子标签，读写稳定，读取距离远，可根据用户需要设置参数,使用方便.在集装箱厂门口、堆场出入口等关键点装有阅读器，实现不停车动态读取标签，加快了下线产品的出厂、运输、堆场存储速度，提高信息采集的准确率，减少了工作人员在恶劣环境下的手工作业。

六、对于RFID应用在集装箱的补充

1,技术应用：实际上，包括中国、日本在内的全球主要贸易国家都开放了基于ISO 18000-8标准的433MHz供主动式RFID产品使用。全球无线射频委员会正在努力推进使用统一的高频、超高频和微波频率，从而使RFID在全球范围内能顺利使用。而碧沙科技生产的2.45GHz有源电子标签和读写器，更是远距离识别应用的典范

2,基础构建：  仓储和港口都在安装各式各样的RFID读写设备以提高货物进出的速度，从而为客户提供增值服务。不仅如此，起重机和地面设施上对RFID读写器的需求也与日俱增。起重机和拖船上安装读写器，能够为物资移动和设备之间提供数据联系.所以我们的产品有广泛的应用空间. 

3.时限特征。  典型的RFID设备只有当货物和集装箱通过读写器时，储存在RFID标签或电子封条中的历史数据才能够被读取,但是在应用时,把集装箱有关数据直接传送给卡车司机更为有效。例如，当拖车上的一个冷藏单元出了问题，由拖车司机，而不是远在千里之外的总部人员，来采取措施，更加有效。   

4,成本问题。在某些使用电子封条的集装箱上，我们是需要一些手持机来进行作业，但是绝大多数场合和应用，都不需要手持设备。虽然使用象卫星追踪集装箱不需要类似RFID的手持设备，但是它需要订购卫星服务——它将产生持续不断的费用，而RFID手持机只需支付购买的费用就够了。对成本分析最突出的问题在于对业务模式缺乏了解：集装箱的货主，而不是货运商，需要为使用RFID标签或卫星设备买单。港口和仓储业主自己掏钱安装RFID设备，因为RFID的使用能够给货主、港口、仓储业者都带来好处，因而RFID系统的费用能够为多方所分摊。但使用卫星设备则需要货主承担全部的费用。