RFID技术在港口物流运输中的应用方案设计.doc

世纪网盛RFID技术在港口物流中的应用方案设计1 概述随着世界经济的一体化，我国与世界各国贸易持续发展，集装箱港口吞吐量高速增长，航运集装箱堆场也得到了极大的发展。随着堆场数量的增加和规模的不断扩大，如何对集装箱进行有效的管理、如何在进出堆场时对集装箱进行实时准确的跟踪，是堆场建设者和管理者所面临的一个重大问题。 目前，集装箱码头在对集装箱进行作业的过程中，对集装箱的管理特别是箱号的采集过程还是停留在人眼观察、手工抄录箱号的模式中，工作效率低下、出错率高，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%。一个集装箱由闸口进入码头到最终装船运走的过程中，需经过闸口、卸箱到堆场、堆场存放、翻箱、场内运输到岸边装船等流程。在这些流程中，每一个环节都要采集箱号，目前的手工管理方式已无法满足港口码头集装箱吞吐量不断增加的需求。2 港口集装箱RFID 技术的基本原理RFID电子标签是RFID 系统中的数据载体和探测点。它由耦合元件（天线或线圈）、微电子芯片和传感器构成，如果是主动或半主动的射频标签还应该带有电池提供标签工作电源。每个标签都有自己唯一的ID 号，每个集装箱上面安装一个标签。当集装箱在港口码头进行货物装卸时，通过无线或有线方式对电子标签录入货物的信息，一般包括货物的种类、数量、装卸时间、以及装货地点和卸货目的地信息。集装箱入口合上后，传感器开始定时工作采集温湿度，同时监视集装箱门是否被非法打开、是否受到撞击。当集装箱进出关卡的时候，标签记录下时间和地点。在读写器有需要的时候，标签必须能够及时响应并提供相关信息给读写器。金属电子标签读写器是负责读取和写入标签信息的设备，读写器的基本功能是提供与射频标签进行数据传输的途径。典型的读写器包含控制单元、射频收发模块、读写天线和接口模块。控制单元能够根据数据完整性、编码规则、加密解密协议处理射频芯片的输入和输出数据，判断数据的合理性决定是否该重新发送前一条指令。读写器附加的接口模块支持RS232/485 或以太网，以便将获得数据传送到数据管理系统或从管理系统接收命令。读写器可以是固定的也可以是手持的，一般来说，手持读写器因为发射功率比较受限制所以和标签的通信距离相对要短。以Savi 的产品为例，它固定读头的读写距离为300 英尺（100m）而手持读头的读写距离为200 英尺（约60m）。管理应用系统给数据赋予所在应用领域的具体意义，主要对读头的上传的数据进行存储、归类和处理，另外执行用户对射频标签的操作。读写器与应用系统之间的接口API 由应用系统开发工具VC+调用标准接口函数来实现。对于大规模的数据管理需要使用专门的数据库软件或ERP 软件来进行数据的处理。路标在整个系统中的作用是激活唤醒在它邻域的集装箱标签，提供准确的集装箱位置信息给读写器。它的结构和读写器类似，包括微处理器，天线驱动芯片和接口单元。但是路标只有下行通信，即从路标到射频标签的通信而无标签到路标的上行通信。路标是固定的，每个路标在集装箱堆积场都有自己的坐标，当它唤醒标签时，所携带的数据包中包含了自己的坐标信息，再由标签转发出来，这样能帮助管理人员迅速地找到所需集装箱。同时，路标的唤醒功能，可以按照管理人员的要求激活标签，平时标签就可以处于定时休眠或者完全睡眠状态，这样可以大大增加标签的工作寿命。3 系统组成典型的港口物流过程主要包括出口业务、进口业务和集疏港调度。集装箱出口业务。由托运人向货代进行委托；货代向船代订舱B 当船代确认订舱后；货代进行报检报关D 当海关检验放行后；由货代往码头办理集港手续最后；托运人装箱集港G。集装箱进口业务。首先由船代向货代发到货通知；然后由货代向船代返回换取交货记录；由货代进行报关报检；待海关检验放行之后；由货代往场站办理提箱手续。集疏港调度形式。集疏港的调度过程和船舶调度过程是紧密相连的。只有在船舶调度完成基础上，才能实现集疏港的调度。典型的船舶调度过程是：由船公司委托船代；船代向港口业务部发布预报；业务部向指定作业码头公司；相应码头向业务部申请动态；业务部向船代、码头公司、引航、交关中心等单位下发动态。之后才能进行集疏港的调度。图1 系统示意图4 系统特点(1)RFID具有很强的环境适应性，抗干扰能力强，可全天候使用，几乎不受污染与潮湿的影响。 (2)识别速度快，识别精度高自动快速收集信息，全过程无需人工参与； (3)RFID具有信息容量大、能对每一个集装箱进行唯一标识保密性高、耐久性强、可靠性高、多目标识别等特性。 (4)有效消除集装箱在运输过程中的错箱、漏箱问题； (5)解决了人工抄号易出现人为差错和全程信息交流不及时的问题 (6)实时定位单体集装箱，做到能够在整个流程链中的安全监控； (7)系统使用RFID电子标签，具有全球唯一的ID码，经久耐用，不可篡改或复制； (8)无线识别，且读取距离长，RFID标签可以识别10米以上的距离； (9)抗干扰能力强，能够适应多金属的复杂环境； RFID的这些特性使其成为了集装箱自动识别技术的最佳选择。北京世纪网盛科技有限公司 地址