基于RFID的威拓智能集装箱管理系统

　　1、背景及意义

　　随着经济全球化的步伐进一步加快，国际贸易快速发展，集装箱运输以其高效、便捷、安全的特点成为交通运输现代化的重要形式。自“9.11”恐怖事件后，为防止恐怖组织利用船舶携带大规模毁灭性武器或恐怖分子进入美国，美国政府不断强化其港口和航运的保安措施。美方对来自CSI（集装箱安全协议）对应港口的货柜实行优检，强烈刺激了电子封条技术的迅猛发展。

　　如何高效地管理停放在港口的集装箱以及确保整个集装箱在运输过程的安全，成为困扰很多港务公司的一个问题。

　　传统的集装箱管理主要依赖人工管理，处于人工，半人工状态，效率非常低。现代集装箱管理迫切需要一种能够实时纪录箱、货、流信息，记录开关箱时间和地理信息的电子标签，从而提升集装箱物流的整体水平。集装箱电子标签应用环境非常复杂，技术难度很大，提出的各项技术指标，功能需求，工艺要求都远远大于普通电子标签。集装箱电子标签对标签的安全性，可靠性提出了非常苛刻的要求。

　　RFID电子封条十分完美地解决了这一的问题，并融进GPRS技术的新一代能重复使用的电子标签。电子标签录入箱、货等数据，并通过无线局域网传送到数据中心，对集装箱实行全程实时在线监控，集装箱物流链的所有节点可随时在系统网站查询物流信息，合法和非法开箱的时间和地点均能准确记录并在网站实时显示。包括集装箱信息、装/卸船信息、箱运的信息、查验信息、开/关箱门的时间、地理位置、状态、物流信息都能即时查询，且能实时地传给远在千里之外的后台管理系统，在世界上任何地方都能登录到系统平台查询某个集装箱的状态。

　　2、工艺流程介绍

　　项目组针对跨境集装箱运输的特点，从集装箱装箱点、进场、装船、卸船、出场到拆箱点，本系统确定了应用集装箱电子标签的工艺流程。按照作业流程又可分“门到门”和“港到港”两大流程。

　　2.1“门到门”流程

　　2.1.1装箱点

　　应用手持式读写设备首先对标签进行初始化，将标签号、集装箱号、货物名称等录入到标签上，选择GPS地理位置。对装完的集装箱关上箱门挂上电子标签并将动态信息上报至服务器。

　　2.1.2港区进/出场道口

　　A、当挂有电子标签的集装箱卡车驶入进/出场道口通道，安装在进场道口的固定式读写器自动读取电子标签，将所有安全和物流动态信息上传至服务器，物流信息显示在网页上。确认电子标签的安全状态（箱门是否被非法打开和关闭，则系统发出报警信息，便于发/收货人追查）。
　　B、根据集装箱箱号，从服务器中获取EDI电子装箱单数据，并将部分EDI数据记录到标签中，同时将安全和物流等动态信息上传至服务器。

　　2.1.3海关查验

　　A、在查验点，海关确认集装箱的安全状态后，授权打开标签，拔出标签上的钢栓开箱门，开箱门的时间和地理位置信息自动记录到标签内，并将动态信息上传至服务器，物流信息显示在网页上。
　　B、海关查验结束后关上箱门，在授权状态下将钢栓插入标签完成挂标签。此时标签自动记录关箱的时间和地理位置信息自动记录到标签内，同时将动态信息上传至服务器。

　　2.1.4装/卸船

　　当装有电子标签的集装箱装/卸船时，安装在桥吊上的固定式读写器自动读取电子标签的信息，并将集装箱的安全状态和物流等动态信息上传至服务器。

　　2.1.5开箱点

　　在收货的开箱点，使用移动式读写设备手动读取电子标签，并将集装箱物流全程动态信息上传至服务器存档备查，授权开启并摘下电子标签。挂有电子标签的集装箱通过6个受控点的全流程安全、箱、货、物流等动态信息均显示在网页上。

　　2.2“港到港”流程

　　2.2.1出口流程

　　由于承运的集装箱分布在全国各地，因此装箱已在各装箱点完成。我们把挂电子标签的操作安排在集装箱进入港区道口之前进行。

　　应用手持式读写设备首先对标签进行初始化，将标签号、集装箱号、货物名称等信息录入到标签上，选择GPS地理位置并将动态信息上报服务器。
进场、查验、装船的操作工艺参照“门到门”流程。

　　2.2.2进口流程

　　卸船的操作参照“门到门”流程；出场和摘标签的操作在出场道口完成；装有电子标签的集装箱卡车驶入出场道口通道时，安装在道口的固定式读写器自动读取电子标签，并将集装箱物流全程动态信息上传至服务器存档备查，并摘下电子标签，物流信息显示在网页上。集装箱卡车驶出道口。

　　3、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。无源UHF电子标签，读写稳定，读取距离远，适用于金属物品的识别。标签带有磁铁，可直接吸附在集装箱上，易于安装和拆卸，此外，标签可回收重复利用，节约企业成本。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。

　　4、系统实施效益

　　该解决方案同样适用于各大港口码头的集装箱管理，并可以拓展到集装箱的跨省市长距离陆运和海运追踪管理和集装箱运输车辆管理上。