基于蓝牙技术的航空货运集装器信息化研究

文/赵旭东 陈剑平

航空货运集装单元（ULD），又称航空货运集装器。ULD的追踪和管理是为了确保在正确的时间和地点提供正确的ULD，这对与航空货运公司的运营至关重要。 随着互联网的技术的普及和数字时代的到来，国外航空公司正在快速适应并更新技术，并探索基于传统装备和技术进行升级换代的可能性。ULD管理是可以使用物联网的一个领域，整个过程可以高效运行。通过实时跟踪和库存控制集中管理ULD，将为ULD管理带来透明度。随着蓝牙技术的不断发展，与蓝牙技术相关的定位及跟踪技术可使得ULD管理达到如下效果：第一，提高效率，实时跟踪ULD将提高利用率，协调将减少整个网络的库存不平衡；第二，降低成本，通过提高利用率和增加对维护成本的控制来显着节省成本；第三，增强可见性，包括ULD库存水平，航空网络内的位置和移动的实时可见性。

一、全球航空集装单元的管理现状

航空货运集装单元，简称ULD，是用于在宽体或某些特定的窄体飞机上装载行李、货物或邮件等的托盘或容器。宽体飞机的增长促进了ULD的使用。根据IATA，今天大约有900,000个ULD在运行。随着使用量的增加，ULD维修或损失的总成本约为3亿美元。此费用不包括ULD运营造成的飞机损坏，航班延误或取消费用。

ULD是飞机中唯一由未经训练、不受管制的工作人员处理的部分。大多数ULD业务外包给地面服务商或货运代理。随着托运人建造的ULD或建筑托盘的需求不断增加，更多的ULD很可能由不受监管的员工处理。很多时候航空公司很难控制或监督ULD管理。

根据统计，每年全球有超过80000个ULD无法使用，导致4000万美元的浪费，占ULD总拥有成本的25%。除成本外，还会给航空公司带来相关的一系列安全问题。目前航空公司主要通过手动跟踪ULD，因而面临重大挑战，如库存损失、ULD丢失、缺乏实时更新和跟踪。ULD的管理不当也导致了ULD在机场货站不足、维修预算增加，甚至于飞机损坏、飞行中事故以及ULD相关货物卸载和运营审计失败。

二、国外基于蓝牙技术的集装器信息化现状

1.新西兰航空

2017年，新西兰航空公司表示，它正在其货物集装箱，托盘和单位负载设备上安装超过5,500个蓝牙标签，并在新西兰和海外的29个机场部署100多个读卡器，以提供有关货物移动的实时信息。该系统据称是世界上首次大规模部署新西兰，但该航空公司对其起源非常模糊。新西兰航空公司表示，它每周平均运营3566次货运航班，每年从新西兰出口42000吨货物。蓝牙标签和阅读器不仅可以加快货物处理速度，还可以提高准确性和库存管理，并帮助找到丢失的物品。

该技术仅在新西兰航空内部使用，但该航空公司希望在未来为客户提供访问权限，并可以在机场推出，以监控地面服务设备，或用于管理邮件运输。新西兰航空公司目前正在与“核心运输技术公司”合作开发在新西兰设计和制造的技术。

2.达美航空货运公司（Delta Cargo）

达美航空将成为美国第一家通过引入蓝牙跟踪技术提供实时ULD跟踪的腹舱航空公司。该技术将取代所有集装箱的人工跟踪，并使Delta的货物控制中心能够更准确地监控和重新安排因恶劣天气等不正常运营而延误的货物。Delta的蓝牙系统改进了ULD出货的跟踪和即时透明度，其创新跟踪技术可以与24/7货物控制中心相结合，新的跟踪系统还将使达美能够生成电子单位控制收据，使达美航空成为第一家为客户交易提供全自动解决方案的航空公司。Delta是第一家测试蓝牙跟踪技术的主要航空公司，从2016年开始，已经将读卡器部署到23个地点。到2018年底，跟踪系统将在所有Delta的ULD上提供，超过1400名读者跟踪六大洲200多个机场的客户发货情况。

该航空公司目前支持GPS的货物追踪产品，包括最近宣布的高度时间敏感货物称为Equation Critical，将继续用于国际和美国境内的窄体和宽体飞机货运。达美航空公司正在将这项服务扩展到基于机场的货运业务。这将使客户能够在到达最终目的地的途中从他们自己的仓库开始端到端跟踪ULD，Delta Cargo通过扩展能跟踪这些ULD中包含的货物，通过取消单位借出时货站上的所有文书工作并生成直接通过电子邮件发送给托运人的数字统一控制收据（UCR）来提供许多客户利益。此外，客户将在2019年收到定制推送通知，并提供全面跟踪服务。

达美航空是首批测试蓝牙跟踪技术的主要航空公司之一，自2018年3月以来，已经在包括所有美国枢纽和主要货运站在内的六大洲的80个达美航空和合作伙伴航空公司仓库部署了读者，剩下70个地点。到目前为止，其近40%的ULD机队都标有蓝牙资产跟踪器。到2019年1月，它表示跟踪系统将在几乎所有Delta的ULD上提供，客户读卡器安装将在此后不久完成。 CAAS不是在内部开发此ULD功能，而是了解Delta正在与ACL Airshop和Core Transport Technologies合作提供此服务。

3. Jettainer和Unilode

全球两个主要运营商和业界最大的两个ULD管理公司，Jettainer和Unilode，推进使用“改变游戏规则”的蓝牙功能ULD跟踪技术。

Jettainer在推动“改变游戏规则”的蓝牙技术，Jettainer在2017年10月份透露，它已与ULD跟踪专家Core Transport Technologies建立战略合作伙伴关系。基于蓝牙技术的CoreInsight跟踪解决方案将来将用于公司外包的ULD管理客户的容器和托盘中，其开创性的跟踪系统将简化Jettainer在客户航空公司的地面流程，例如，启用完全自动化的库存。蓝牙标签可以在没有ULD额外认证的情况下进行改装，由机场的战略性安装读卡器自动记录和评估，不再需要手动扫描或其他干预措施。蓝牙解决方案最初是作为ULD库存的简单跟踪解决方案而设计的。但是当在2017年在主要航空公司实施该系统时，很快就发现大量数据和分析ULD运动的能力将为航空公司及其客户带来许多好处。

Unilode于2017年9月透露其已成功完成与其ULD管理客户国泰航空的蓝牙跟踪试验，提供香港与墨尔本之间货物运输的“端到端”可见性。该项目团队由国泰航空，OnAsset，Nexiot和Unilode组成，能够为所有相关的供应链活动提供完美的数据捕获，进入国泰航空的货物管理系统，该试验包括全球首次部署“蓝牙低能耗版本5”技术，该技术具有优于先前所执行的任何其他蓝牙部署的性能和范围。它还推出了另一个世界第一，从固定阅读器和移动设备（智能手机和平板电脑）的混合数据捕获。Unilode仍在继续进行ULD跟踪和追踪试验的扩展，将很快支持ULD机队数字化管理。

4.国际航空运输协会IATA

在新加坡举行的第13届世界货运研讨会（WCS）上颁发的2019年IATA航空货运创新奖是Unilode的基于蓝牙的单位负载设备（ULD）跟踪解决方案，该解决方案允许客户使用ULD作为位于内部的航空货物的代理，以跟踪位置并传输温度，光照和冲击暴露和湿度的状态更新。Unilode解决方案是围绕BLE技术构建的，Unilode的生态系统利用蓝牙规范，该规范定义了互操作性的构建块，反应灵活且更加实惠和可靠。Unilode正在推出其数字化转型计划，已开始在美洲地区部署，并且每天都会向其网络添加新的蓝牙低功耗（BLE）读卡器和配备BLE的ULD，该计划是为Unilode管理下的所有ULD设备配备BLE标签。

5.行业联盟

2017年，新西兰CORE Transport Technologies，Inc.和美国ACL Airshop LLC联手打造独家战略联盟，推出创新的、经现场验证的“蓝牙+物流”技术向全球航空货运业，联合推动ULD设备的自动跟踪。作为布达佩斯年度“ULD Care”航空货运业研讨会的一部分，两家公司宣布了这一全行业的独家合作伙伴关系和经过验证的新技术将如何使航空公司和货运客户受益。CORE Transport Technologies是一家敏捷软件开发商，专注于服务多年，为多个行业的运输流程提供重大改进，在新西兰，香港和奥兰多佛罗里达州设有办事处。 ACL Airshop在南卡罗来纳州和阿姆斯特丹设有总部，是全球200多家航空公司和货运客户的定制ULD解决方案供应商，在全球50个航空货运枢纽机场中拥有40个服务，维修和租赁业务，货物控制产品的制造和供应链能力，以及34年航空公司航空货运服务经验。

三、基于蓝牙技术的集装器信息化解决方案

1.航空集装板

位于挪威的Nordisk Aviation Products已开发出一种用于数字标签的集成托盘边缘导轨解决方案，利用的是Unilode Aviation Solutions提供的解决方案，而Nordisk则是全球顶尖的ULD制造商和供应商之一。

Unilode凭借其数字化转型计划获得2019年IATA航空货运创新奖，已开始为其ULD配备基于蓝牙低功耗（BLE）5技术的数字标签。为Nordisk托盘开发的解决方案符合Unilode的目标，即为数字托盘标签提供可靠、耐用且日常操作无阻碍的安装解决方案。现有的Nordisk集装板（包括重型集装板）将使用数字标签进行改装，实现集装板的跟踪以及温度、冲击测量。出厂时可以使用预先安装的标签获取新集装板。

由于航空集装板空间有限，占绝大数面积的底板是没办法进行改装的，因而只能在边框上进行加装，因而利用边框导轨安装蓝牙模块。插入集装板导轨的蓝牙模块，如图2。

图1：现有集装板加装蓝牙模块方案

图2：插入集装板导轨的蓝牙模块

图3：集装箱蓝牙管理方案

图4：安装位置及蓝牙模块

2.航空集装箱

自2013年以来，一家主要航空公司通过COREInsight® ULD跟踪技术取得了可靠的成果：随着这些ULD类型的使用率提高25%，为其不断扩大的宽体飞机机队订购更少的货物ULD本地循环中的天数从15减少到3，一年内滞期收入增加超过300万美元。

航空集装箱相对于集装板对于安装蓝牙管理模块则有较大的空间，比如安装在靠近前面板的内侧或者外侧。集装箱蓝牙管理方案，如图3。安装位置及蓝牙模块，如图4。

集装箱蓝牙管理的特征：ULD控制库存报告；在收集ULD库存编号的情况下，主动控制缺陷；ULD设备与货物运输之间的关系能力；简单的视觉效果，报告功能，数据的可移植性带来了运营商的好处。

COREInsight®标签是带有低能量传感器的蓝牙5.0，在COREInsight®读卡器的范围内是无源的。 标签不是需要与阅读器配对的标准活动信标。COREInsight®标签的电池寿命为6年。reader安装，无线蓝牙读卡器用于监控货物和设备的运输。安装阅读器天线顺序是先将电线插入插座，确保读卡器高度安全，再使用新软件远程更新标签和阅读器以进行更新，其电池超过5年以上的电池续航时间。