RFID技术在台湾高雄港集装箱运输中的应用

　　案例背景

　　台湾经济以贸易为主轴，进出口货物99％依靠货柜运送，部分货柜在转口程序中，须经市区道路运送，或暂存于内陆货柜场，易产生控管风险，海关为防止转口柜在运送途中遭掉包走私，多年来均采用人工方式押运，不仅增加人力及航商成本，也造成相关业者诸多不便。

　　其中，高雄港作为台湾最大港口，颇具代表性。整个港区有五个货柜中心，转口柜卸船进口或装船出口须运出港警查验登记站时，然后从课税区分别运往这五个货柜中心。在导入EPC / RFID 应用前，是由其货柜动态查核系统自动执行抽押。每年在高雄港停留的转口柜达120 万只以上，其中必须抽4-5 万只货柜进行检查，由运输企业向海关申请派员押运，押运费用由航商自行负担，同时，押运一只货柜所耗费的时间和人力也相当可观，转运时间甚长，达4-10 小时，高雄港务局以滴水不漏的方式严格控制货柜进出的时间，目的即是降低非法走私的情形发生，无疑加大了海关人员的工作量。具体问题如下：
 
　　10大航商每天约20，000车次货柜车通行跨5个货柜中心与市区，安全监控十分关键
　　高雄港每年1000万只货柜进出港区，约50%为转口柜
　　每年海关在转口柜中抽中5%进行人工押运，影响航商作业效率及增加营运成本

　　鉴于RFID 技术导入货运作业流程的国际成功应用案例，及改善转口货柜处理效能，台湾各部门积极推动“高雄港转口柜免押运计划”，以EPC / RFID 的科技设施取代人工押运，建设“电子封条监控系统”。

　　案例分析

　　应国际发展趋势，货柜封条的设计从传统机械式封条演进至电子封条（电子印章）。电子封条的构想起源于在机械式封条的设计里增加的RFID标签，两者合二为一即为所谓的电子印章电子封条标签。目前国际上不管是主动式或被动式的电子标签，所采用在机械式封条部分皆是遵循标准17712封条机械锁的标准。电子封条与传统机械式封条不同处在于封条内晶片存有记忆体，可纪录相关货柜资料，且被动式的电子封条一旦解开便遭破坏无法再加封与读取。因此，透过电子封条加封在货柜上，可完整记录起点至目的地间，点与点间货柜运送资讯，且电子封条安全无损表示货柜安全抵达，中途没有遭到破坏。货柜能够被监控，定位，确认状况，甚至可以进行分析全球供应链中的运输状况，这些资料透过RFID技术的网络进行搜集，储存并分享。另外，也有助于供应链中验证程序自动化发展的趋势，其中在绿色通道清关时，电子印章即发挥其效用，简化检查程序。

　　为与国际接轨和解决转口柜押运海关人力不足的问题，海关决议以EPC/RFID 应用取代人工押运，使用ISO17712 机械封条锁和EPC二代标签结合而成被动式电子封条，在货柜运送前加装，属于一次性使用的封条锁，不管供应链中不同的角色经手以及多个地点的停留，货柜卸货时，都可立即判别货柜的完整性，承运方即可办理交运手续完成业务。
为实施基于RFID技术的物联网的系统目标如图3.1：

　　1.降低航商成本

　　（1）押运成本降低（2）通关时间缩短

　　 2.促进运输安全
　　与国际上加强货柜安全相关做法接轨

　　3.提高通关效率
　　（1）免停车，自动通关
　　（2）电子化处理，减少人工作业    4.减少人工押运
　　（1）简化作业流程
　　（2）免人工押运 

　　解决方案
 
　　以远距离超高频的RFID技术结合影像识别与报关资料库，对高雄港20个自动化车道及10家航商的转口柜货柜车进行移动安全侦测与管理。

　　港口中与集装箱有关的重要节点是储运中心、集装箱堆场、码头前沿及海关等。这些重要的节点应共同联合起来试点实施集装箱电子化管理，形成区域范围内对集装箱信息的协作化管理。例如在集装箱储运中心设置一组RFID读写器，当带有电子标签的集装箱离场时，REID读写器将读取的集装箱信息通过网络通讯系统传给现场的服务器。 
    
　　在集装箱堆场设置两组 RFID 阅读器，分别是控制 RFID 进场读取器，以及堆场内 RFID 监控阅读器。港口控制中心设置的 RFID 进场读取器，主动读取装有电子标签的集装箱进场信息，场内的RFID监控阅读器可配合跨运机对场内的集装箱实施安全监控。在海关卡口设置阅读器，卡口主机对装有电子标签的集装箱读取电子车牌、司机卡、前箱电子箱号标签的数据、后箱的电子关锁数据；通过电子地磅仪表获取重量数据；通过箱号识别模块获得集装箱图像信息并进行箱号识别。这些数据由卡口主机通过网络传输至海关物流监控平台。在港口范围内实施电子化集装箱管理，可提高集装箱物流信息采集的准确性、便利性，提高海关通关的效率；为提高港口作业自动化水平提供有力条件；也为提高集装箱物流供应链信息化、透明化提供了基础。以下是系统的信息流程图和业务流程图：

　　效果评价

　　系统特色

　　即时监控功能，可远端即时监控各检查站的工作情况。
　　RFID在维持具有全球唯一识别码的安全防伪前提下，采用EPC第二代规格，除可降低后续采购成本外，重要的是有利于国际接轨，对航商全球经营成本降低产生实质效益。
　　以磁感应触发系统取代红外线系统，较不受气候影响，适合高雄港环境，进一步提高了系统的可靠性。
　　RFID标签的安装位置并不影响系统的读取结果。
　　40尺拖车前后装载2只货柜测试读取率达100%。 
 
　　系统初步效益

　　平均读取率为97.42%（读取距离超过7公尺），全自动化高安全性作业，货柜走私率明显下降，提高了货柜运输安全。
　　每年可节省约3300小时的通关时间及1000万元以上的押运费，降低了航商成本。
　　每年可节省约一万人次的押运人力，提高了海关行政效率和服务质量。
　　减少了押运柜的通关流程，平均每车缩短约0.8天，提高了高雄港的竞争力。
 
　　藉由被动式的RFID电子封条内全球唯一而无法伪造的晶片码，可分别由RFID的手持机读取及在货柜车不停等情况下通过港区自动化车道，被已安装在门哨的固定式RFID技术读取器读取及自动辨识，而达到自动化安全押运效益，一旦货柜车的被动式的RFID电子封条被破坏或未封妥或剪断即无法读取，为安全性极高的货柜运输押运方式，符合全球货柜运输的发展趋势。故不仅可利于货柜运输的管理，提供安全性和追踪的功能并具有防伪机制，大量降低人为操纵的失误。 
 
　　结论
 
　　RFID技术、传感技术等作为物联网的基础，在交通运输行业有着广泛的应用，主要包括电子政务领域、智能交通领域、运输/物流领域等。对进出港区的集装箱车辆进行自动识别，提高闸口通过速度，减少集疏港作业的拥堵现象，体现了管理智能化、物流可视化、信息透明化的理念和发展趋势。

　　物联网虽然尚属起步阶段，但是可以看到, 基于EPC/RFID 技术的物联网已经深深地融入到供应链管理的各个环节中。随着物联网在集装箱运输中的运用，必将导致集装箱的智能化。而集装箱智能化所带来的变革可以体现在航运供应链的所有节点上，为所有供应链的参与者创造更多的价值。对于供应链中的货主、托运人和承运人来说，他们不用付出任何成本，通过可接入互联网的各种终端，就可随时随地获知货物状况，享受智能集装箱系统带来的安全性和及时性等方面的变革；对于供应链中的港口和货运站来说，智能集装箱系统的使用可以减少因劳动力雇佣所带来的人力成本, 同时节约了大量的港口和货运站监控成本。随着政府的对物联网的高度重视和RFID等技术的不断成熟以及理论研究的不断深入，物联网必将对供应链的未来发展发挥积极的作用，在供应链管理中应用领域也会越来越广阔。