RFID技术在集装箱管理系统中的应用

方晓莹 （浙江国际海运职业技术学院，浙江 舟山 316021）

·物流技术·

RFID技术在集装箱管理系统中的应用

方晓莹 （浙江国际海运职业技术学院，浙江 舟山 316021）

1 集装箱管理现状

在世界各国国际贸易蓬勃发展的背景下，集装箱运输以其高效、安全、便捷等特点在国际航运中发挥着越来越重要的作用，成为国际物流的重要载体。近年来国内港口集装箱运输发展迅速，2006年香港、上海、深圳分列世界港口集装箱吞吐量第二、三、四名，年吞吐量分别达到2 223.4万TEU、2 171万TEU、1 847万TEU[1]。面对如此庞大的集装箱吞吐量，加之国际集装箱运输过程环节众多，如何实现集装箱运输更高效、安全、快速的周转是港口相关企业面临的现实问题。

随着物流信息技术的发展，实时掌握货物动态已成为必然和可能。然而，作为货物运输主要载体的集装箱，信息化程度不高，无法实现现代物流所要求的信息透明与实时性要求[2]。目前国内港口对集装箱管理的现状是：港区集装箱的信息采集基本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%，不能实时跟踪记载集装箱运输过程中的物流信息，导致无法实时掌握集装箱的位置和状态；不能及时得知集装箱是否安全到达堆场；此外由于无法实时了解堆场上的集装箱的数量和位置空缺，无形中又造成堆场没有得到充分利用，浪费了企业的资源。港口集装箱的流转经过数十次人工采集箱号信息，效率低下，无法实现港口自动化作业；对集装箱箱号的识别也主要通过图像处理技术，这种处理方法受阴雨大雾天气和集装箱破损程度的影响很大，识别率一般为80%～95%。

由于集装箱管理技术的落后，成为影响现代物流效率、货物配送效益、供应链管理水平的主要瓶颈，导致了整个物流效率的降低。因此，集装箱管理迫切需要采用新技术以实现快速识别、实时跟踪。在此背景下，人们把解决的途径转向了无线射频识别技术 （Radio Frequency Identification，RFID）。目前该项技术正以其远距离、非接触式、运动中自动识别等独特技术优势，应用在港口集装箱管理中。

2 RFID简介

RFID，即无线射频识别技术，是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

最基本的RFID系统由三部分组成。标签 （Tag）：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；阅读器 （Reader）：读取 （有时还可以写入）标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；天线 （Antenna）：在标签和读取器间传递射频信号。

3 RFID集装箱管理系统组成

在集装箱运行管理中，将RFID电子标签附着在集装箱上，在一些关键地点，如集装箱港口出入口、堆场出入口等处安装RFID阅读器，当集装箱出入或运行时可以不接触地自动读取信息并识别电子标签中保存的数据，通过计算机及网络对采集到的信息进行处理、存储或远程传送。

基于RFID的集装箱管理系统主要由三部分组成[3]——中央监控中心子系统、出厂监控子系统、堆场自动管理子系统，各部分功能如图1所示。

该系统的工作过程先后由集装箱信息写入、集装箱出厂识读、堆场闸口入口信息读取、堆场放置/提取集装箱、集装箱出堆场信息读取等几步骤来完成，具体如图2所示。

图2 RFID集装箱管理系统工作流程

（1）集装箱信息写入。首先，当制造好的成品集装箱下生产线时，通过系统软件和写卡器把对应的集装箱信息如集装箱代码写入空白电子标签，然后将写好代码的标签吸附到集装箱上，由生产厂的堆高车阅读器对集装箱箱号进行信息确认后出厂。

（2）集装箱出厂识读。出厂后集装箱将由拖车运往堆场，安装在工厂出口的阅读器读取集装箱标签信息和拖车信息 （如果标签读取失败，可由出口监控点工作人员手工输入箱号），传输到出厂监控子系统中，再由该系统通过Internet网络上传到中央监控子系统中。

（3）堆场闸口入口信息读取。在集装箱进入堆场闸口时，堆场入口闸口上的阅读器读取集装箱和车辆标签，将车辆信息、集装箱信息及其匹配关系、到达时间等保存到堆场管理子系统中，同时上传到中央子系统。

（4）堆场放置/提取集装箱。集装箱入堆场后，由堆高车系统按照中央子系统分配的堆放位置来放置集装箱。车载阅读器对抓取的集装箱的信息进行自动读取，数据通过无线数据传输与控制室中央数据库进行交互，验证后将集装箱堆放到系统图形所指示的位置。当对集装箱进行提取时，堆高车系统根据图形指示找到相应的集装箱，阅读器读取集装箱上的电子标签，验证为应提箱后再将集装箱取下。

（5）集装箱出堆场信息读取。集装箱出堆场时，由堆场出口的阅读器系统读取出场的集装箱和车辆标签，判断所运箱是否为应出场箱，确认后将车辆信息和箱信息匹配，保存信息和出闸时间于本地数据库和中央数据库（MAS数据库）。如果集装箱信息读取成功，工作人员将标签取下回收，进入下一轮应用。

4 RFID技术对集装箱运输管理的影响

4.1 集装箱的自动识别。将记录有集装箱号、箱型、货物种类、数量等数据的标签安装在集装箱上，在经过安装有识别设备的公路、铁路的出入口及码头的检查门时，RFID标签自动感应后将相应的数据返回阅读器，从而将标签上保存的信息传输到EDI系统，实现了集装箱的动态跟踪与管理，提高了集装箱运输的效率和信息的共享。通过这种系统不仅加快了车辆进港提箱的速度，而且对车辆提箱进行了严密的管理，并减少了人为因素造成的差错。

4.2 使运输处理流程自动化[4]。利用RFID实时采集的集装箱信息，在后台系统的支持下，可以实现货物运输处理流程的自动化，从而使各个运输环节和各种运输工具之间配合密切，衔接紧凑，货物所到之处中转迅速及时，大大减少货物的在途停留时间，从而从根本上保证了货物安全、迅速、准确、及时地运抵目的地。

4.3 为空箱调运模型提供精确数据。按照定舱数据、附近堆场和仓库可用的实际空箱数，通过集装箱在途和在库数据的精确估算，能够帮助进行空箱调运策划。因为空箱运输属于成本性支出，不能为航运公司带来直接收益，所以减少空箱运输是提高整体管理效率的有效手段，也是提高航运公司竞争能力的重要因素。通过提高集装箱的利用率，减少空置时间，从而帮助达到合理的箱位比。

4.4 为滞期费和堆存费的精益管理奠定数据基础。由于无法准确的得到事件发生点的时间信息，滞期费催收和堆存费支付管理一直以来都是各船公司的管理薄弱环节，运用RFID自动采集集装箱事件动态发生的时间等信息后，能对滞期费和堆存费进行准确计算，从而及时催收滞期费，合理支付堆存费。

4.5 保证货物流与信息流的一致性。在集装箱装箱时，如果RFID能够自动采集实际装箱信息，并以此整合形成单证信息，对船东处理整船报关，码头舱单等信息会有很大帮助。因为RFID系统保证了货物流与信息流的一致性，在业务中不存在信息录入和更改流程，可以极大减轻单证手工录入工作量，减少单证错误，缩短单证核对时间。

5 结束语

RFID技术在集装箱管理系统中的应用，代表着世界港口集装箱信息化的发展方向，弥补了传统集装箱信息管理的不足，实现了集装箱的自动识别和对集装箱运输过程的实时跟踪，增强了集装箱运输的安全性，提高了港口集装箱周转速率，同时大大加快了集装箱的通关速度，为构建具有国际先进水平的集装箱数字化港口指明了发展的道路。

[1] 深圳远睿通科技有限公司.RFID技术在港口集装箱领域的应用研究[EB/OL].(2009-11-21)[2010-12-15].http://company.ca800.com/80080/4/45853.shtml.

[2] 洪理平.RFID在集装箱管理中的应用[J].浙江海洋学院学报 （自然科学版），2007(2):210-212.

[3] 深圳一信通软件有限公司.超高频RFID集装箱管理系统方案[EB/OL].(2010-11-17)[2010-12-15].http://project.yktworld.com/201011/201011171121396271.html.

[4] 蒋志明.RFID将变革集装箱运输业务流程[J].信息与电脑，2009(11):130-131.

RFID Technology-based Container Management System

FANG Xiao-ying (Zhejiang International Maritime College,Zhoushan 316021,China)

集装箱作为国际物流的重要载体，以其高效、安全、便捷等特点在国际航运中发挥着越来越重要的作用，但其落后的管理方式严重影响了现代物流的信息化发展，无法实现现代物流所要求的信息透明与实时性要求。将RFID技术应用于集装箱管理，在集装箱信息的采集、集装箱自动识别，运输流程处理，信息共享等方面带来深刻的变化，有效解决了目前集装箱管理中存在的问题。

RFID；集装箱；管理

Container as an important carrier of international logistics,with its efficient,safe,and convenient features,is playing an increasingly important role in the international shipping.But its dated management styles has seriously affected the development of modern logistics.Transparency and real-time of information can not be achieved.RFID technology will be applied to container management.Profound changes will be happened in the container information collection,container automatically identify,transport processes handling,and information sharing.It will effectively solve the problems in the current container management.

RFID;container;management

TP391

A

2011-01-10

方晓莹（1973-），女，浙江舟山人，浙江国际海运职业技术学院，副教授，硕士，研究方向：信号与信息处理。

1002-3100(2011)04-0076-03