集装箱物（精选四篇）
集装箱物 篇1
一、集装箱物联网概述
1.集装箱物联网定义
物联网作为一种网络, 其实现的主要功能是智能化识别、定位、跟踪、监控和管理, 其工作原理是按照已经约定的协议, 通过信息传感设备如射频识别、红外感应器等, 实现对信息的及时交换和有效通讯。就当前的集装箱物流发展基本情况来看, 将物联网作为一个系统, 集装箱物联网可被看作是一个子系统, 工作原理同样是按照约定协议通过信息传感设备实现对集装箱物流信息的采集, 同时借助互联网的作用进行对箱、货、流信息的记录, 以便能够实时化查询开地理位置信息等集装箱状态。综合来讲, 在集装箱运输发展中, 集装箱物联网能为其物与物的传感提供无限的上穿与下行的延伸空间。
2.集装箱物联网的主要支撑技术
集装箱物联网的主要支撑技术分为三类:一是云计算技术。云计算作为一种计算模型, 是物联网发展的基础, 可以满足海量处理需要。二是传感网络技术。这是一种自组织网络系统, 可以完成数据的采集量化。同时, 在集装箱管理中, 传感网络技术还能够对采集数据进行融合, 并实现采集数据的传输。三是智能集装箱电子标签。不仅可以完成对EDI信息数据包的及时录入, 还能够实现集装箱物流信息的自动化记录, 实时跟踪集装箱物流位置信息。同时, 还可以记录危险品集装箱的温度、湿度等信息。
二、集装箱物流管理存在的问题
当前, 从集装箱物流管理发展来看, 主要存在着三方面的问题:一是没有较高的信息化水平。主要表现在集装箱供应链缺乏实时性的跟踪监控, 不能及时获悉集装箱物流状态, 而且流通管理信息孤立, 无法实时反映集装箱物流位置, 这对于集装箱运输发展是较为不利的;二是存在着较大的货物失窃问题, 经常会造成不小的损失。而且即使已经有严厉的政策处罚措施, 但仍然无法杜绝偷渡和走私事件;三是信息采集缺乏较高的效率。大部分都采用半自动化的办法或者是人工抄录的办法进行集装箱运输信息的采集, 不仅没有较高的工作效率, 且存在着十分严重的资源浪费问题, 由此产生的堆场及设备浪费情况急需解决。
所以, 从当前集装箱物流管理存在的问题来看, 必须强化信息化水平的提升以及物联网技术的有效应用, 实现实时性的跟踪监控, 做到自动化识别, 将信息和物流有机联系起来, 做到在集装箱运输过程中, 港口、用户、货代、船代等众多服务对象可以实现信息化共享, 从而优化集装箱物流管理, 更好促进集装箱运输的发展。
三、物联网在集装箱管理中的实践
1.基于物联网的集装箱管理系统体系架构
基于物联网的集装箱管理信息系统, 其体系架构由三个层次组成, 即感知层、网络层和应用层。其中, 感知层用于感知和接受数据, 网络层用于传输数据, 而应用层主要用于实际管理中的应用。
2.集装箱管理中物联网技术应用分析
(1) 集装箱物流全程实时在线监控系统
在线监控系统采用的是RFID技术, 利用这一技术实现集装箱物联网自动识别与信息互联共享, 准确、完整记录集装箱物流信息数据。同时, 结合全球网络环境感知、集装箱物流全过程, 大幅度提高服务客户的能力。
其中, 集装箱物流全过程涵盖集装箱、货物信息两部分, 而货物信息又包括集装箱和货物跟踪信息、管理信息和调度信息。在集装箱物流过程中, 上述各类信息均被写入电子标签, 并通过无线网局域网或者GPRS/CDMA公网传输至互联网。这些带有明显电子标签的集装箱, 经码头闸口、堆场、堆高机、正面吊吊起和岸边桥吊装船时, 并由固定读写器读取最新数据, 实时传输至集装箱信息系统管理平台, 一直到集装箱到达目标港口。在这个过程中, 均可从网络平台查询到集装箱的实时状态, 便于调度管理。
(2) 集装箱电子标签自动识别系统
自动识别系统采用射频识别技术, 在Internet读写设备上可与智能标签对话, 在集装箱的任意一点, 均可将对话信息实时传输至系统网站。同时, 也能自动记录开箱、关箱门时间、地理位置信息。对于未经授权的操作, 对于不安全事故的处理, 均能兼顾到位。在码头上, 还允许录入EDI信息数据包, 以及自动记录集装箱校验信息, 还能够利用多种方式读取信息, 比如利用移动读写设备和固定读写设备读取信息。
自动识别系统上基于物联网技术的集装箱管理系统的重要组成部分, 对于系统发挥作用起着至关重要的作用, 建设一个基于物联网技术的集装箱电子标签自动识别系统很有必要。
3.海铁集装箱多式联运管理
海铁集装箱多式联运管理, 是指综合利利用电子标签、GPS技术、AIS技术和读写器、无线网络等技术, 搭建一个“电子镜像”, 它是一个具有唯一身份认证体系的、涵盖集装箱、车船等各类交通要素的系统。联运管理还依托EDI、电子口岸等, 建立一个综合的交通信息交换平台体系, 以此来实现各类信息的实时传播和无缝衔接。
4.集装箱定位追溯及报警联动
在集装箱的整个物流过程中, 加强防盗管理很有必要, 防盗性质智能集装箱设备会及时发现盗窃行为, 启动报警的功能, 避免遭受损失。尤其是对开门盗窃, 感光传感器的监控更为有效, 可做到及时报警, 制止盗窃行为;对于整箱盗窃, GPS可按照线路偏差及时报警。在集装箱被非法打开的情况下, 电子标签也会自动锁定目标方位, 及时将信息传输至信息管理系统, 发出红色警报, 防止因责任不清而造成不必要的经济损失。
四、结语
近年来, 我国对外贸易的深度和广度不断加深, 集装箱吞吐量的增长速度年均突破30.0%, 一片繁荣景象, 但同时也给集装箱管理提出了更高的要求。信息技术水平在集装箱管理中的应用, 为集装箱管理效率及水平的提升提供了可能性。在集装箱管理中, 加强物联网技术应用很有必要。在本文中, 对集装箱管理中存在的问题做了分析, 并提出了构建集装箱管理信息化系统的方案, 对于提升集装箱物流管理水平具有重要的意义。
摘要：最近几年, 随着我国经济的发展, 与国际间的贸易交流日益密切, 集装箱吞吐量正以每年30%的比例增长, 这给集装箱物流管理带来了一定的挑战。在集装箱运输发展中, 信息化程度与集装箱物流管理有着密切的联系, 如何更好的应用物联网技术提升信息化水平, 是促进集装箱运输发展的关键内容。
关键词：物联网技术,集装箱管理,信息化
参考文献
[1]刘兰青, 计三有, 仇艳丽.基于物联网的集装箱管理系统研究与设计[J].黄石理工学院学报, 2012, 02:25-28.
[2]仇艳丽, 赵艳芳, 胡金涛.物联网技术在集装箱管理中的应用研究[J].物流工程与管理, 2012, 03:106-107+110.
[3]甘志雄.基于物联网技术的铁路集装箱中心站堆场资源配置优化研究[D].北京交通大学, 2012.
[4]田广东.物联网技术对铁路集装箱物流影响分析[J].工业技术经济, 2011, 04:138-144.
[5]罗清.物联网R FID技术在集装箱港口管理中的应用[J].经营管理者, 2016, 03:219.
物联网为航运集装箱信息化带来春天 篇2
中国航运物流产业布局调整、航运物流一体化加快步伐。航运物流一体化的前提是航运物流信息一体化，经济发达促进航运物流交通发达，交通航运物流发达促进经济发达，二者互为促进。经济发达的地方加工业发达，加工业发展促进适箱货物生成。航运物流集装箱的快进快出，大大促进当地经济发展，也迫使中国航运物流信息化的提速。航运物流集装箱运输过程中安全隐患时有发生，迫切需要一种智能化电子标签系统，实时记录集装箱运输中的箱、货、流信息，借助全球网络环境实现集装箱物流的全程实时在线监控，以提高航运物流集装箱物流的透明度、安全性和效率，提升整体航运物流服务水平。
中国航运物流集装箱码头在信息技术方面投资一掷千金，从最基本的航运物流无纸化办公到整个作业线的实时管理，从无线通讯到光学字符识别、航运物流射频技术、GPS定位技术，许多刚走出实验室的新技术在航运物流集装箱码头找到了用武之地。航运物流集装箱码头的快猛发展催生了航运物流信息技术迅速转化为生产力，中国航运物流集装箱码头已经进入数字时代。
以前航运物流通关时间最长3天
物联网技术除了给航运物流省钱之外，也能给过关货柜省不少时间。按照传统的过关程序，航运物流集装箱必须经过两次报关和两次查检，快的要两天，慢的要三天。其间航运物流集装箱租一天要几百块钱，航运物流集装箱进入园区内的保管费一天也要几百块钱。而航运物流启用电子监管通道和智能卡口系统之后，过关的R FID感应只需要十几秒，第一次报关和查检过后，如果海关没有从数据中心监控到集装箱被打开的异常情况，就可以省略第二次查检的程序，几十分钟就能完成整个过程，
利用中国国际海运网将的集装箱电子标签系统在线服务平台，实现电脑或手机实时查询，用户可以随时了解已装箱的货物位置和安全情况，双方同时计划将向外贸企业、物流公司、银行、保险、港口推广此项业务。港口的信息化、智能化、自动化是上海建设国际航运中心的需要，更是未来的发展趋势，双方今后会共同做这方面的工作，促进集装箱物流的透明度和效率进一步提高。这种‘虚拟无水港’建设完成后，国际贸易行业可以实现货物运输的门到门服务，降低物流成本，实时掌握货物运输状态，并且可以快速获得提单，提高结汇速度和贸易资金周转率;航运企业则可以实现运力的科学调配，拓展自己的服务网络。
中国航运物流集装箱码头的战略目标之一就是以先进的航运物流信息技术提升市场竞争力，以航运物流信息化推动港口管理现代化，使航运物流港口组织运行更加高效、业务流程更加顺畅、资源配置更加合理。可以预见，在未来十年、二十年里，更多有利于提高航运物流集装箱码头效率的新的航运物流信息技术将落户码头，航运物流集装箱码头依靠信息技术产生的效益会越来越大。
国外物联网技术实现航运集装箱智慧发展
当年新加坡由于海运需求不断增大，要求港口运输能力扩容5倍。于是新加坡航运物流管理机构到美国航运物流考察，回来后，决定全面上航运物流集装箱信息化。经过推行航运物流集装箱电子标签识别，航运物流港口货柜从原来叠一两层增至叠7层，但查找起来比原来更快速、准确。结果只花十分之一的投资，航运物流港口产能增加7倍，实现了新加坡航运物流港口货运能力的飞速发展。
鹿特丹港和汉堡港已实现了航运物流装卸过程的无人化。即除了桥吊有司机驾驶外，地面拖车、轨道吊装卸箱都是无人驾驶的。国外往无人码头方向发展的动力是最大限度减低人工成本和减少人员伤亡，同时也增加了场箱位的准确性。这将是码头发展的趋势。航运物流无人码头采用的信息技术包括 差分卫星定位技术DGPS ,防撞技术Anticollision 、自动纠偏技术Auto-steering等等。
集装箱物 篇3
物联网指按约定的数据协议，通过各类传感装置采集信息和处理数据，实现物品信息在网络环境下的可视化，从而对人和物进行识别、定位、跟踪、监控和管理的智能化系统。物联网一般包含感知层、网络层和应用层：感知层主要通过射频、视频、全球定位系统（Global Positioning System，GPS）、传感器等技术识别、跟踪、采集物品的静态和动态信息；网络层主要利用有线和无线局域网、现场总线、互联网、移动通信网络等交换信息，实现信息互联互通；应用层主要运用智能计算、云计算、移动计算、数据挖掘、专家系统、企业资源计划系统等技术处理信息和数据，实现网络智能化。[1]
麻省理工学院Ashton教授于1999年率先提出物联网概念，目前美国政府已经将包括物联网在内的宽带网络等新兴技术定位为振兴美国经济和全球竞争优势的关键战略[2]；欧盟在“e-Europe”战略的基础上，将物联网及其核心技术纳入第七科技框架计划（2007―2013年）中；日本早在2004年就推出以泛在网为基础的国家信息化战略；韩国于2004年成立“u-Korea”战略规划小组， 2009年10月通过《物联网基础设施构建基本规划》，将物联网市场确定为新增长动力。
随着物联网概念在全球范围内升温，我国政府于2009年提出“感知中国”理念。2011年国务院政府工作报告明确提出加快物联网的研发应用， 物联网技术成为国内普遍关注的热点，并被列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006―2020年）》和2050年国家产业路线图。未来物联网的发展将进一步提升我国知识创新能力，有助于优化经济发展结构，转变经济发展方式及提升综合国力，对促进我国经济社会可持续发展起到重要作用。
2 物联网技术在国外海关集装箱监管中的应用
为确保集装箱运输的安全性和便利性，世界海关组织采取了一系列措施。2005 年6 月，世界海关组织第105/106 次理事会年会通过《全球贸易安全与便利标准框架》，旨在通过采用电子信息技术及实施集装箱风险管理，对海关运作模式进行现代化改革，使世界海关最终实现统一标准，以保证贸易安全和物流畅通。
2.1 美国海关
“9€？1”恐怖袭击事件发生后，美国海关为提升集装箱运输的安全性出台多项安全措施，包括集装箱安全倡议、海关贸易伙伴反恐计划、商业营运安全计划、提前通报规则等，并积极推动无线射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）电子标签和集装箱安全设备在集装箱运输中的应用，通过掌握集装箱运输状态进行风险分析和处置，确保货物运输安全。2010年，美国海关和边境保护局在纽约肯尼迪国际机场的保税仓库采用有源RFID电子标签追踪公共仓库区和安全区的人员流动。
2.2 欧盟海关
在第七科技框架计划的资助下，欧盟于2008年启动智能集装箱管理和整合平台项目，旨在利用物联网技术，结合公共平台的开发和应用，保障集装箱运输的安全、高效和透明。智能集装箱管理项目由比利时和希腊海关直接参与，该项目利用开放式交互操作信息平台以及深圳中集智能科技有限公司开发的电子箱封和RFID技术，实现对集装箱运输的不间断监控以及以绿色航线为基础的集装箱通关，并应用于安特卫普―新加坡―宁波航线；整合平台项目由英国和荷兰海关直接参与，该项目利用集装箱安全设备和集装箱信息共享整合平台，实现对集装箱运输状态的全面监测以及相关数据的采集、处理和传输，并应用于盐田―鹿特丹―费利克斯托航线。
2.3 日本海关
日本政府于2010年启动物联网试验项目，通过对中日航线的集装箱货物加封RFID电子标签来全程跟踪货物流转情况。试验证明，物联网技术可以在物流运输相关业者之间实现货物动态信息共享，从而使集装箱运输更为高效和安全。
2.4 韩国海关
韩国政府自2009年以来一直致力于策划智能集装箱项目，目的是通过RFID技术和解决方案来提升韩国与其他国家之间贸易运输的高效性和安全性。装有Savi公司生产的智能标签和传感设备的集装箱在运输安全系统的监控下，从釜山港运往美国西海岸和欧洲主要港口。
3 物联网技术在我国海关集装箱监管中的应用
我国海关是国内较早实现信息化管理和物联网技术规模化应用的行政执法部门之一。1996年，深圳海关在全国率先采用RFID电子车牌，实现进出境车辆监管自动化。经过逾10年的实践，南京、黄埔、上海、广州、拱北、青岛、厦门、大连、杭州、宁波等海关在卡口监控、转关监管、场地监控、船舶监控和保税设备监管等业务中成功应用RFID、安全智能锁、集成电路（Integrated Circuit，IC）卡、车牌号和箱号自动识别、电子地磅、运输工具图像抓拍、GPS、地感线圈、红外感应、船舶自动识别等多种感知技术和设备，能够实时、自动地对进出境运输工具进行识别、定位、跟踪和监控，在海关集装箱监管业务中取得巨大效益。
3.1 集装箱卡口监控
海关电子卡口（见图1）采用电子车牌、箱号识别、电子地磅等技术，能够自动采集车牌号和箱号等信息，并与海关验放指令进行比对，实现自动核放；此外，电子卡口还能自动形成运抵报告和实货放行信息，并通过网络传送至海关和港区相关系统。目前，该技术已应用于国内海关大部分集装箱卡口。
图1 海关电子卡口
3.2 集装箱转关监管
转关监管车辆加装含有RFID芯片的安全智能锁，电子箱封和电子卡口的自动识别系统能够采集集装箱转关验放信息。启运地海关电子卡口对关锁自动施封，抵运地海关电子卡口自动判别并解封，同时将相关信息传送至海关转关系统。深圳、上海等海关在采用安全智能锁的基础上，结合GPS和地理信息系统（Geographic Information System，GIS）等技术，在关区内的港口及特殊监管区域间实现全程监管，简化转关手续，提高物流效率。以深圳海关皇岗口岸为例，通过采用公路口岸自动核放系统和RFID技术，集成电子车牌、司机识别卡、电子地磅、电子栏杆、地感线圈、信号灯、声音报警装置、发光二极管显示器、红外感应装置、防闯关路障等数据采集传感器和末端设备，实现口岸车辆昼夜不间断自动验放（日均验放车辆达4万辆次以上），较好地解决了口岸拥堵问题，提高了口岸通关效率，并通过风险分析布控和智能布控等手段有效防控风险。转关监管集装箱在途监控系统架构见图2。
图2 转关监管集装箱在途监控系统架构
在海关总署、原铁道部等国家部委的大力支持下，渝新欧（重庆）物流有限公司对原欧亚大陆桥进行优化和完善，成功开通渝新欧国际联运大通道。该通道始于重庆团结村，经新疆阿拉山口进入欧洲，途经哈萨克斯坦、俄罗斯、白俄罗斯、波兰，最后到达德国杜伊斯堡，全长，采用电子箱封对集装箱进行全程监管。在此之前，重庆海关也采用电子箱封实现保税港区之间集装箱运输的监管。
3.3 相关标准制定
2006年9月19日，我国海关总署与欧盟委员会税务和海关同盟签署《安全智能贸易航线联合共识》。作为中欧安全智能贸易航线试点计划的启动文件，《安全智能贸易航线联合共识》的签署意味着中欧海关将针对海运集装箱运输安全开展合作，在对等互利的基础上交换信息，加强共同风险分析，建立统一的安全标准，逐步探索实现双方海关监管标准的相互认可，从而对经过认证的企业快速放行。
2006年12月12日，海关总署在北京主持召开关于启动智能集装箱研发工作的会议。会议宣布正式启动我国智能集装箱标准制定工作，要求根据“尽量采用世界一流技术并按市场机制运作”的思想，由海关负责推动和协调制定与智能集装箱相衔接的海关技术接口标准，尽快研究并提出符合我国集装箱生产和运输行业特点，具有前瞻性、领先性、国际性的智能集装箱标准。
目前，在海关总署和全国集装箱标准化技术委员会的大力推动及中国国际海运集装箱（集团）股份有限公司的牵头组织下，GB/T 26934―2011《集装箱电子标签技术规范》已经发布，《集装箱安全智能锁通用技术规范》也即将发布。此外，全国集装箱标准化技术委员会正在组织将《集装箱安全智能锁读写设备通用技术规范》和《集装箱电子铅封通用技术规范》列入2013年国家标准编制计划中。由我国牵头组织编制的国际标准《集装箱安全智能设备》草案已经完成。至此，以集装箱自动识别、安全监控、状态监测等为主要内容的海关集装箱监管物联网技术应用标准体系初见雏形，为集装箱在途监管和通关便利提供坚实的技术保障。
4 我国海关集装箱监管应用物联网技术的对策和建议
物联网技术为海关物流监管模式带来新的机遇和突破，其与海关监管业务相结合，能够对运输工具、货物和物品实现“身份证”式管理和精确掌控，提高海关监管效能和通关效率，解决严密监管与高效服务的矛盾。目前，海关金关工程二期项目已通过国家立项审批，海关信息化建设迎来前所未有的发展机遇。为更好地推进物联网技术在海关监管业务领域的应用，建议按照总体规划、标准先行、分步实施的原则，做好以下工作。
（1）完成顶层设计。以我国《国民经济和社会发展“十二五”规划纲要》为统领，以《海关信息化“十二五”发展规划》为指导，针对物联网技术应用提出具有可操作性的规划，并以海关金关工程二期项目建设为契机，做好规划执行工作，确保规划落到实处。
（2）建立、完善并落实海关物联网技术应用标准体系。统一标准是物联网技术获得规模化发展和应用的前提。物联网涉及多种技术和多层级标准，目前我国在国家层面尚未建立统一的标准体系。2012年，海关总署发布《海关物流监控前端集成系统建设》行业标准，主要内容包括数据接口、卡口建设、油气采集换算系统集成和验收、RFID设备（电子车牌和电子标签）、IC卡设备、安全智能锁及阅读器、前端设备准入、卡口前端工程验收等。目前，《集装箱安全智能锁通用技术规范》已完成立项、评审和定稿工作，正等待国家标准化委员会发布；《集装箱安全智能锁读写设备通用技术规范》正在制定中。除建立和完善行业标准体系外，还要推动标准的贯彻落实，确立标准的检测机制，并引入第三方检测机构，从而为标准的贯彻执行提供重要保障。
（3）建设物联网技术应用支撑平台。物联网技术应用支撑平台建设是推广物联网技术应用的重要基础性工作，主要内容包括：①对感知设备采集的海量物联信息进行统筹管理并实现共享交换；②研究物联网信息安全体系和安全技术，提供安全、可靠、稳定的运行环境；③整合物联信息与报关单、舱单等单证流信息并提供数据服务，为智慧海关提供核心基础平台。
（4）推广应用物联网技术。第一，推广应用集装箱安全智能锁，并出台配套的法律法规，逐步构建全方位、封闭式的海关监管货物虚拟电子通道，使各地海关的监管场所、特殊监管区域从逻辑上连成整体，并使海关监管区域向非海关监管场所延伸，实现货物监管自动化，为强化物流监控提供新的视角和发展空间；第二，推动GIS、卡口控制和联网系统、智能视频监控指挥系统的开发应用，综合运用GPS、多媒体图像智能识别、无线传输等技术，实时展现业务现场的动态情况，及时、有效地应对和处置突发情况，确保业务有序运行。
参考文献：
[1] 吴功宜. 智慧的物联网――感知中国和世界的技术[M]. 北京：机械工业出版社，2010：8-12.
[2] 陈海滢，刘昭. 物联网应用启示录――行业分析与案例实践[M]. 北京：机械工业出版社，2011：35-37.
集装箱物 篇4
随着国际贸易快速发展,集装箱运输以其高效、安全、便捷等特点成为交通运输现代化、多式联运和大宗货物运输最理想的方式。近年来我国集装箱吞吐量增长率一直保持在30%左右[1]。现代集装箱运输信息化水平的高低已经成为制约集装箱运输的关键[2]。国内外相关文献关于集装箱运输[3]和基于物联网的信息系统[4]单独运用的例子颇多,但是将物联网技术应用于集装箱管理信息系统的例子甚少。针对这种情况,笔者在分析集装箱运输过程存在的问题的基础上,提出了基于物联网的集装箱管理信息系统研究与设计方案,为建设集装箱物流管理信息系统提供一种有益的思路。
2 集装箱物流管理面临的挑战
集装箱运输过程中管理面临着很大的挑战,主要有以下几点:①信息化程度不高,集装箱供应链的流通管理、跟踪监控等信息处于孤立状态,无法实时掌握集装箱物流过程中的位置和状态信息;②集装箱运输中信息采集基本靠人工抄录或半自动化来完成,效率低下,堆场、机械设备等资源浪费严重;③货物失窃损失大,偷渡和走私事件屡禁不止。
因此,集装箱管理迫切需要采用新技术以实现自动识别、实时跟踪监控。采用物联网技术,在集装箱运输全过程做到自动识别,使集装箱物流过程中信息流和物流融为一体,使得集装箱运输过程的整条物流链上涉及的众多服务对象(物流公司、船公司、港口、用户、货代、船代、边检、商检以及最终客户等),都能够通过集装箱信息共享平台实时获取集装箱在运输过程中的箱、货、运输信息,及安全信息,从供应链管理角度对整个集装箱物流系统进行管理和监控,从而全面提升集装箱运输的服务水平。
3 集装箱物联网的概念及其关键技术
3.1 集装箱物联网的概念
物联网(IOT,The Internet of Things)是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
结合对物联网概念和集装箱物流发展现状的解读,本文认为:集装箱物联网是物联网的一个子系统,它利用各类射频识别、传感、GPS定位、视频监控等技术采集集装箱物流的信息,并通过互联网实现集装箱实时记录箱、货、流信息,开关箱时间和地理位置信息,因此集装箱物联网能为其物与物的传感提供无限的上穿与下行的延伸空间。
3.2 关键支撑技术
①智能集装箱电子标签。
能够录入EDI信息数据包,自动记录集装箱物流相关的所有信息;自动记录开箱、关箱时间;授权开关箱时,自动记录地理位置信息,发自于开关箱点的读写设备;对危险品集装箱,可记录箱的温度、湿度等物流信息。
②传感网络技术。
是指由大量传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统,它能够实现数据的采集量化、处理融合和传输。
③云计算。
云计算作为一种能够满足海量数据处理需要的计算模型,将成物联网发展的基础。
4 物联网在集装箱物流中的应用研究
4.1 基于物联网的集装箱管理系统体系架构
基于物联网的集装箱管理信息系统的体系架构[5],主要分三个层次:最底层是用来感知、接收数据的感知层;第二层是用来传输数据的网络层;最顶端是应用于实际生产管理中的应用层,如图1所示。
感知层:主要完成信息的采集、转换和收集。感知层中关键设备及主要作用包括以下关键设备,如表1所示:
传送层:通过通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等,将感知层获取的信息进行传递和集中处理。
应用层:是物联网与集装箱运输实际工作的深度融合,与集装箱运输信息化的需求结合,实现集装箱运输过程的智能化。应用层反映出集装箱物联网的智慧所在,通过各个实际应用系统,反馈出集装箱物联网的多种功能。
4.2 物联网技术在集装箱管理中的应用研究
①集装箱物流全程实时在线监控系统:
是利用RFID 技术,通过集装箱物联网实现集装箱的自动识别和信息的互联和共享,实时记录集装箱物流中各类信息,结合全球网络环境感知集装箱物流的全过程,从而提升为客户服务的能力。集装箱物流过程中所包含的集装箱及货物信息,包括集装箱及货物的跟踪、管理和调度信息。
在整个集装箱物流过程中这些信息被写入电子标签。所有信息就能通过无线局域网或GPRS/CDMA公网上传至互联网。此后,带有电子标签的集装箱经过码头闸口、堆场、堆高机、正面吊吊起、岸边桥吊装船时,固定读写器都会读取最新数据,并在第一时间上传到信息平台数据库,实时更新信息,直至集装箱抵达目的地港口,货物移交到货主手里。在这一过程中,都可以在网上查询集装箱的实时状态。
②集装箱电子标签自动识别系统:
采用射频识别技术,在任意装/拆箱点,基于Internet的读写设备能够与智能标签对话,实时地将信息自动上传至系统网站;能自动记录开箱、关箱的时间,自动记录地理位置信息(与GPS连接的读写设备),对未经授权的操作实时报警,并对不安全事件进行追溯性管理;在码头能够录入EDI信息数据包,自动记录和校验集装箱物流相关的所有信息;具备多方式读写电子标签:固定式读写设备和移动式读写设备。
③海铁集装箱多式联运管理:
利用电子标签、GPS、AIS、读写器、传感器、无线网络等技术,构建箱、车、船等相关要素的唯一化身份认证体系,实现对箱、车、船等各类交通要素感知信息的实时传输,形成集装箱海铁联运的“电子镜像”。然后依托EDI、电子口岸等,建立综合交通信息交换平台体系,实现各类信息能够无缝、实时、敏捷地在各个口岸单位之间的共享及流通。进而通过集装箱物联网,最终实现“一次托运,一份合同,一次支付,一次通关”,解决货物的“门到门”一体化运输。
④集装箱定位追溯及报警联动:
在整个物流过程中,防盗性质的智能集装箱设备可以支持对可能存在的盗窃情况及时报警的功能:对于开门盗窃,感光传感器能够进行监控并及时报警;对于整箱盗窃,GPS能够根据线路偏差及时报警;如果集装箱被非法打开过,电子标签就会自动记录非法“侵袭”,并在网页上显示红色报警信号。这样就能很方便地确定方位,避免因无法确定责任带来的纠纷以及不必要的经济损失。
5 结语
本文在论述集装箱物流管理面临的挑战及集装箱物联网的关键技术的基础上,研究设计集装箱物联系统的系统架构,详细论述集装箱物联网的功能。从供应链角度对整个集装箱物流系统进行监控和管理,提高集装箱物流的整体效率、货运质量和安全保障,对我国集装箱管理信息系统建设提供了新的解决思路。
参考文献
[1]邓延洁,张成.安全智能集装箱运输系统的概念及发展展望[J].武汉理工大学学报.信息与管理工程版,2009,31,(2):281-285.
[2]包起帆.集装箱物流全程实时在线监控系统[J].水运工程,2011,(1):45-51.
[3]陈韬,周敬祥,王晓明.海铁集装箱多式联运物联网应用现状及发展思考[J].水运工程,2011,(9):205-208.
[4]赵轶华.基于物联网的港口散杂货疏运系统研究[D].北京,北京交通大学,2011.