集装箱电子铅封管理系统

　　一、应用背景

　　当前集装箱物流过程的信息化水平是制约当今集装箱运输发展的瓶颈之一，目前国内集装箱管理的现状是：集装箱的信息采集基本依靠人工抄录或半自动化来完成，集装箱供应链的流通管理、跟踪监控等信息处于孤立状态，实时准确的数据只有65%，集装箱的流转以人工采集箱号信息，效率低下，很难实现港口自动化。据分析全球因集装箱货物失窃造成的损失达300～500亿美元，包括间接损失在内，全球每年损失2,000亿美元。集装箱铅封存在的缺陷和漏洞已经成为滋生的各种集装箱犯罪手段的土壤，不法分子总是通过集装箱铅封的漏洞和缺陷轻松作案，并屡屡得手。很多主营集装箱运输的物流企业，曾多次遭受集装箱偷盗事件，不但蒙受经济损失，并且在行业内遭受的信誉遭损失，更无法估量。

　　与传统的集装箱铅封相比，电子铅封内置芯片，具备唯一ID号，密码的唯一性和不可修改的性能，使他人不可能制造相同ID号的电子铅封。利用RFID电子铅封，可以更加高效、准确、安全的管控集装箱在运输过程中的每个环节的状态，并且通过具有读写RFID功能的无线智能移动终端，首先可以实现终端设备自动的获取集装箱上电子标签内的数据，即方便前方工作人员的操作，又保证了数据的准确性及真实性;其次，实现前方人员随时随地的与后方管理系统进行数据通信，进一步进行数据的统一处理，后台管理人员及货主等能够实时的对货物运输过程进行监控，大大加强了集装箱管理的力度，保障了整个运输过程中的安全。

　　二、系统架构

　　集装箱电子铅封管理系统从应用上可以分为：智能移动终端应用、电子铅封管理中心、系统中间应用服务、后台系统管理平台、信息服务平台五个组成部分。

　　智能移动终端应用部分主要指前方各类用户使用智能终端设备对集装箱进行信息查询、信息采集、状态修改等操作来实现业务需求。主要包括移动终端硬件、安全的无线接入网络、配合无线接入网络所设置的网络设备、安全接入平台所需的认证设备。这其中最重要的部件就是智能移动终端，包括软件和硬件两个部分。它既是移动的手持设备、内置RFID读写模块、打印设备等手持终端设备的总称，又是上这些设备上运行的软件系统的总称。

　　电子铅封管理中心是指具有RFID芯片的一次性铅封，它内部可以对集装箱的信息进行存储及修改，通过智能移动终端可以对电子铅封内数据进行操作，确保电子铅封内信息准确。电子铅封部分主要包括电子铅封模块、电子铅封管理中心两部分。电子铅封模块为一次性使用设计，确保铅封在非正常操作情况下不会被替换、复用。电子铅封管理中心是指，在电子铅封在提取使用前，需要在管理中心对电子铅封进行数据初始化、数据入库登记及库存规划、发放记录等操作，电子铅封在使用过程中，电子铅封管理中心会为后台管理平台提供有关铅封内实时信息的数据支撑。

　　系统中间应用服务是为移动终端提供请求服务的应用服务，它由中间件服务及硬件服务器组成，智能移动终端通过无线网络接入后将直接与中间应用服务进行数据通信，中间服务根据前端的数据请求，进行数据解析后，与后台系统或其它业务系统进行数据对接，再将反馈结果数据回传至前台，是前端与后台通信的桥梁。

　　后台管理平台包括数据中心、系统管理、接口管理、监控平台几部分，系统所有采集到的业务数据和系统基础数据都将存储在数据中心的数据库中，系统管理用来实现对集装箱电子铅封管理系统的用户、部门、权限、设备、日志等管理，用户可以进行自定义配置。接口管理用来负责所有对外提供数据服务，或者外接至其它系统接口，系统将把接口管理部分设计为统一、通用型的接口管理方式，这样就可以灵活的配置本系统与其它系统的对接方式，从而降低系统的搭建成本。监控平台仍然是利用终端设备采集会的GPS坐标信息，进行扩展应用，对前方现场的人、货进行更好的监管。

　　信息服务平台式是根据业务需要，对部分数据进行信息共享，提供统一的数据交换平台，对数据进行发布。通过互联网，海关、公安、检验、检疫、港区、船公司、物流企业，收发货人等都可以通过信息服务平台进行分级信息共享，用户还可以使用信息服务平台来定制一些业务信息或其它增值服务，信息服务平台通过短信平台、网络等形式向各类用户的个人手机发布最新业务数据、行业信息等服务，以提供便捷、高效的信息服务。

　　三、系统功能

　　3.1.电子铅封管理子系统

　　电子铅封管理子系统是对电子铅封进行统一管理的功能模块，它从电子铅封生产出来进行入库操作开始，到电子铅封的一次运输任务结束的整个过程，进行监控、维护、管理。并且为集装箱运输中的业务流程提供关于电子铅封基础信息、状态的数据支撑。电子铅封管理子系统由入库登记、发放、状态跟踪、数据统计几个模块构成。

　　3.2.智能移动终端子系统

　　智能移动终端通过读写电子铅封内信息，并将数据发送至后台，进行详细信息获取，实现在集装箱运输过程中运输司机、港口集装箱检查人员、集装箱管理人员的各类业务需求，并且保证电子铅封在运输过程中的状态真实准确。

　　智能移动终端用户首先通过连接VPN网路，使用自己的账号及密码登陆系统，后台服务会自动验证用户的合法性及权限，从而加载所能操作的软件功能模块。

　　系统登录首先会验证用户身份、密码是否正确，然后会在后台比对终端系统的软件版本，如果发现有新版本发布，将自动升级终端软件，升级完成后会自动登录终端系统。

　　登陆后，会进入集装箱电子铅封系统主界面，主界面会显示登陆用户所拥有权限的功能模块，主要包括司机操作、码头操作、其它操作、信息操作、高级操作、系统设置等。进入系统设置，用户可以对终端软件系统进行个性化配置、配置外接设备、修改网路连接、获取基础数据、字典数据等操作。

　　如果现场网络出现故障，无法接入后台服务，用户可以进行离线登陆，登陆系统后仍然可以进行业务操作，操作生成的业务数据将暂存在终端设备上，待网络恢复正常，系统将自动将未上传数据进行发送，与后台数据中心保持数据统一。

　　3.3.信息服务平台系统

　　信息服务平台是一个较为独立的，运行于物联网上的Web信息服务系统，他主要包括信息对外发布、共享信息查询、预警信息订阅、第三方业务数据交换几部分。它与系统内网架设了安全隔离设备，从而保证了主业务系统的数据不会被泄漏，经过了安全隔离处理，系统可按照需求，将内部的数据发布至外网服务中，对外提供数据支撑。

　　3.4.系统管理平台子系统

　　为了保证集装箱电子铅封系统的正常顺利运行，必须有一套管理系统进行协助。主要完成对各业务应用的用户、权限、手持设备、日志的管理、信息转发及手持系统的软件升级管理、完成各类信息查询统计，并对现有系统状态进行主动监测，是集装箱电子铅封系统不可缺少的协助系统。

　　四、主要设备介绍

　　4.1电子铅封

　　集装箱用电子铅封内置RFID模块，内部构成电器回路，外部用工程塑料包容。螺杆锁紧钢绳后自动断开，在不破坏外观和性能的情况下，使用工具不能打开电子铅封，如破坏性打开铅封。性能和外观而不能复原。可根据客户需求和规范标准，可定制尺寸、大小、外观、logo等。

图1：集装箱电子铅封示例

　　4.2智能物联网数据采集手持终端

　　集装箱用电子铅封数据采集手持终端要求具有工业级标准，识读性能优良。