智能集装箱统一信息平台设计

吕勇闯

摘要为了提高物流效率,针对集装箱运输的特点,在智能集装箱发展的基础上,提出建立智能集装箱统一信息平台,实现物流参与方信息共享,使信息流与运输流达到一致,从而提高集装箱运输的效率和安全性。

关键词集装箱运输;智能集装箱;信息平台;RFID;增值服务

0引言

美国管理学之父彼得·德鲁克曾经指出,商品价格的50%为物流费用,物流领域是降低成本的最后领域。从物流成本占GDP的比重来看,美国为10%,我国接近20%,比美国高出近1倍。[1]目前,集装箱货运量占全球货运总量的比重高达65%。研究如何降低集装箱运输成本、提高集装箱运输效率以及增强运输时间的可预测性,对于充分发挥集装箱运输的优势具有重要意义。

集装箱运输是高协作、多环节的运输方式,涉及港口、货运站、海关、商检、船代和货代等单位和部门。如果相互配合不当,将影响整个运输系统功能的发挥,甚至导致运输生产停顿和中断。因此,只有实现运输系统各环节、各部门之间的高度协作,才能保证集装箱运输系统高效运转。为了加强运输系统各环节、各部门间的协作,必须建立统一的物流信息平台,对集装箱运输的全过程进行监管,从而提高集装箱运输的效率和安全性。本文在智能集装箱发展的基础上,提出建立智能集装箱统一信息平台,提供物流信息服务。

1智能集装箱

无线射频识别(Radio Frequency IDentification,RFID)属于自动识别技术的高级形式,是利用无线电射频信号,以非接触双向通信方式自动识别目标对象并获取相关信息的技术,被称为21世纪10大重要技术项目之一。

RFID设备由解读器和电子标签组成。标签识别码具有唯一性,难以伪造。电子标签可存储较多数据,并可重复读写。由于RFID技术利用无线电波进行非接触式信息采集和传送,因此可实现批量读取和远程读取,能够自动识别不同状态下的各类物体、设备、车辆和人员,并能全天候作业,识别范围达数十米。

在集装箱运输中,电子标签附着在集装箱上,解读器可在不接触集装箱的情况下自动读取并识别电子标签保存的数据,并通过计算机对采集的信息进行处理、存储和远程传送。

目前应用于集装箱运输的电子标签分为集装箱标签和电子关封。集装箱标签主要用于识别集装箱信息及状态,如果集装箱标签同时包含光传感器(判断箱门的开关状态)和温度传感器(记录温度信息)等,则附有这种标签的集装箱称为智能集装箱。电子关封包含RFID标签,可自动记录关封打开的时间,且一旦打开就无法复原,有助于提高运输安全性。电子关封还具有远程自动读取能力,有助于加快通关速度。

2智能集装箱统一信息平台

2.1平台架构

如图1所示,智能集装箱统一信息平台包含智能集装箱数据采集层、中间件数据处理层、企业应用层和物流信息平台。

智能集装箱数据采集层和中间件数据处理层分布在不同地点。在特定地点(如堆场或码头),根据现场环境状况安装解读器、电脑、电源线、网络线和集线器等,完成硬件设备的架设和布置,具体步骤如下:首先选择合适的地点,安装一定数量的解读器,并在集装箱上安装RFID标签,然后配置电脑,每台电脑连接多个解读器,由电脑读取集装箱标签信息,并将解读器所属公司、场站地点、电子标签、日期和时间等信息传送到智能集装箱公用平台。智能集装箱数据采集层可处理多种数据源,包括RFID设备采集的数据、手工录入的数据以及其他自动录入设备(如光字符阅读器)录入的数据,或其他应用系统提供的业务数据。中间件数据处理层可对现场读取的数据进行一定的处理,比如存储、过滤和简单的校验等。数据经由数据采集点的信息系统处理后,按照统一接口上传到智能集装箱公用平台。

企业应用层的核心是智能集装箱公用平台。相关企业和单位根据需要从公用平台订阅数据,比如,海关出于安全检查的需要,可查看集装箱的运输路径以及集装箱是否被非法打开等信息。平台的中立性可确保数据的可靠性、一致性和安全性。

物流信息平台是建立在智能集装箱公用平台之上的增值服务平台,增值服务包括:(1)构建通用的物流信息网,作为企业、政府部门等查询、交流物流信息以及进行业务操作的通用平台;(2)对货物进行实时跟踪,客户可随时查询货物的最新状况及运输路线;(3)网上支付和物流电子数据交换等其他增值服务。

2.2平台的实现

2.2.1条件

智能集装箱统一信息平台的构建首先需要解决以下3个问题:

(1)投资来源国家投资可提供强有力的支持。

(2)统一标准首先在系统内部执行自定标准,进而影响行业标准的制定。

(3)投资收益典型的集装箱运输链并非闭环系统,而是包括仓库、公路、铁路、堆场和港口等多个节点在内的开放式系统,只有这些节点都进行RFID投资才能真正建立智能集装箱统一信息平台。单个节点必须首先贡献于整个供应链,而后才能获取收益,也就是说,参与者越多,收益越大。对于早期参与者来说,如果跟随者不够多,他们就必须面对投资失败的风险。

2.2.2构想

建立智能集装箱统一信息平台决非朝夕之功,亦非个别企业能够独自完成,需要货主和港航企业共同配合、长期合作才可能获得成功。目前,许多国家由政府主导投资,进行RFID集装箱试点研究,如欧盟正在实施SMART-CM项目,我国智能集装箱电子标签的研究与应用也得到国家科技支撑计划的支持。

以我国第3方智能集装箱公共信息系统VSmartChain为例,各数据采集点的数据通过网络远程传输到VSmartChain系统,用户可查询智能集装箱的全部信息,包括出厂信息、历史信息和当前信息等,从而实现对集装箱的跟踪和监管。目前智能罐式集装箱已经投入使用。在VSmartChain系统的基础上,国家科技支撑计划支持“基于RFID的智能集装箱及其公共服务系统开发”重点项目,参加单位包括RFID标签研发机构、海关和航运公司等,其公共服务系统包括公共数据平台、安全交换平台和安全认证设备等,适用于集装箱供应链全程监管,支持电子关封的快速通关。考虑到电子关封标准的不断推进以及海关对“绿色通道”建设的重视,可以预见,基于RFID的智能集装箱及其公共服务系统将成为我国智能集装箱统一信息平台的雏形。

3结束语

通过整合RFID技术与传感采集技术,智能集装箱统一信息平台能够实现对集装箱运输的全程跟踪与监管;通过本地和远程实时报警,可有效减少事故的发生,确保集装箱运输安全,对提高物流效率具有重要意义。

参考文献:

[1] 张鹏,李聪. 论物流成本占GDP的比重及其现实意义[J].铁道运输与经济,2005,27(12):28-30.

(编辑:张敏收稿日期:2009-03-26)