物联网在航运物流和港口中的应用研究

文/徐一方

1 前言

现阶段，随着全球产业链的不断升级转型，作为发展中国家的中国借助劳动密集型产业，获得了全球加工厂的地位；与此同时，其催生了我国高效先进的港口物流运输技术。在我国进行加工生产组装的商品最终将会通过港口物流运输到全世界。在运输过程中，集装箱的航运物流运输是较为常见的一种方式。由于港口每天货物吞吐量较大，装卸货地点分散且涉及数量较多，为了更加方便快捷地进行物流信息管理，我国在物联网技术的应用方面获得了许多世界瞩目的成就，比如通过RFID技术、信息化技术对港口航运物流信息进行全方位监控与管理，从而提高物流效率以及货物运输的安全与质量。

2 物联网的基本内容

2.1 物联网的含义

物联网作为信息化时代最新的集成部分，在物流运输行业有着不可或缺的重要地位。物联网的英文全称是internet of things（简称IoT），从字面意思来理解，物联网就是指物与物相连的互联网。作为互联网技术的拓展化应用，物联网在技术应用和理念上都有所创新和拓展，根据其名称本意能够得知，物联网的基础仍然是互联网和信息化技术，是建立在此基础上针对物流运输行业的新的集成技术系统；另外，互联网的用户端得到了极大的拓展，不同于互联网的人与人、人与物之间的信息交流，物联网率先实现了物与物之间的信息交流。在此理念下，大量节省了人工成本，并在数据处理集中复杂且要求较高的物流行业有了广泛的应用。通过事先制定好的设备协议，并利用射频识别技术（即RFID 技术）、红外感应技术、GPS 以及激光扫射等信息传感设备，将所有被标注识别的货物进行集中统一管理，实现对货物的识别、分类、定位、监控与管理[1]。物联网借助发达的感知技术在短时间内收集大量货物相关信息，并同时通过复杂算法实现对货物信息的管理，在物流运输行业起到了十分重要的作用。

2.2 物联网目前的应用环境

截至目前，物联网在人们的生活中有了十分广泛的应用。物联网技术不仅应用于物流运输和货物管理上，同时也存在于诸多的日常使用的电子设备和设施当中，例如内置智能系统的传感器、移动终端、视频监控以及家庭智能设施等。这些拥有内在智能的设备通过无线或有线的网络协议进行信息传输，并在统一的云端平台进行数据的集成，为企业管理者、政府管理者和普通家庭提供更多安全便捷甚至个性化的功能，进而实现“人对物的高效管理”。在物联网技术的实际应用过程中，需要社会上不同行业共同配合与努力，同时还必须拥有由政府主导的相关法律法规和政策帮助，因此互联网技术的应用还具有规模性、参与性、管理性的特征。其中，应用物联网技术的最大规模存在于港口码头的物流管理中。

3 物联网在航运物流中的应用

3.1 航运物流集装箱码头

作为拥有世界工厂美誉的全世界最大发展中国家来说，中国的港口运输和物流管理技术一直走在世界前列，这不仅是由于中国世界工厂的特征定位，也是因为我国能够高效满足大型港口货物集中管理运输的需求。通过航运物流集装箱的大规模使用，能够有效提高货物进出口、货物装载卸载的效率，从而保证港口的货物有效承载力不断提高，通过多方面的原因共同促进我国航运物流信息化的发展。由于航运物流在集装箱运输的过程中，普通工人可参与的能力有限，同时还会经常发生安全隐患，所以我们迫切地需要采用一种智能化电子标签技术，一方面保证集装箱运输的效率，另一方面还能够节省人工成本，降低工作过程中的人员生命危险。通过智能化电子标签系统，能够将港口上的集装箱货物与数据库信息进行比对，并及时记录相关的物流信息；此外，还可以通过GPS 技术在全球范围内实现对货物的监控，从而极大提升集装箱物流运输过程中的安全性和透明性。

另一方面，物联网技术的应用还可以提升港口运输的服务质量。货主可以借助手机、电脑等移动终端设备，实现对货物的运输信息的实时查询，了解货物运输的实时位置和具体状况，从而进一步加深或促进港口服务方的信息交流。到目前为止，这种双向的集装箱信息交流技术已经趋于完善，并在此加入了外贸企业、银行、物流公司等多方面的力量，实现了信息交流的全方位、智能化和自动化。我国在航运物联网体系构建的方面始终走在世界前列，研究并开发出了大量先进的物流管理技术，结合船舶交通服务（VTS，vessel traffic service）、船舶自动识别系统（AIS，Automatic Identification System）、全球海上遇险与安全系统（GMDSS， Global Maritime Distress and Safety System）、船舶航行数据记录仪（VDR，Voyage Data Recorder）等一系列远洋航行安全监控技术，逐步实现了航运信息的一体化管理；另外，通过集成的互联网信息系统与不同平台的信息进行集中管理，最终实现航运物流管理的信息化与智能化。

3.2 物流一体化进程发展

除了对航运物流的集装箱码头进行物联网技术管理以外，我国的航运物流产业正在逐渐向物流一体化方向发展。物流一体化的内涵顾名思义，需要建立具有统一基础、统一协议数据的信息管理平台，才能够为物流一体化的发展方向打下良好基础。从航运物流信息的管理方面入手，由于在实际的管理过程中，物流行业的不同体系和环节会产生不同的信息数据。这些数据往往庞大而复杂，且传统的信息管理系统缺乏明确的、具有统一标准的信息集成平台，而这一缺点通过物联网技术能够很好地进行弥补。利用物联网技术的应用，能够有效整理和搜集在物流行业的不同环节所产生的不同信息数据，并对这些数据进行统一地加工处理，通过统一协议、建立国际标准、实现实时化信息传递的方式，进一步推动物流一体化进程的发展[2]。

4 物联网在港口中的应用

4.1 RFID 技术

射频识别技术（RFID，Radio Frequency Identification）是一种在日常生活中进行广泛应用的信息交流技术。其原理是通过阅读器和电子标签之间的非接触式数据通信，从而实现信息管理终端对于识别目标的正确身份识别和信息识别。作为21世纪最具有发展潜力的目标识别技术，射频识别在集装箱监控和港口上的应用已经十分完善[3]。

航运港口作为我国对外出口贸易的重要命脉，是我国实现进出口货物管理、加大国际商贸与合作的重要保证，因此我们必须加大对于港口管理的信息技术支持。集装箱RFID 技术在我国得到了创新式的发展和应用，为我国的港口集装箱管理提供了重要的技术保障。这一技术的广泛应用，标志着我国在物流行业的信息管理技术跻身世界前列，同时技术的先进性也保障了中国在国际相关行业领域内的发言权和标准制定权。这些权利能够推动我国进一步加深对于国际贸易合作的深入交流，积极推动物联网和物流行业的管理进步[4]。借助物联网技术，我国能够为远洋贸易提供更加方便快捷的服务，满足不同供货方和客户的需求。

4.2 信息化技术应用

我国由2013年发布的ISO/PAS18186《集装箱RFID 货运标签系统》已经逐渐成为国际标准，这一标准也是我国在物流领域提出的第一个国际标准。借助这一国际标准的推广和应用，我国自主研发的港口物流管理信息化技术能够进一步推动国际远洋贸易的管理统一化和物流统一化。另外，这项国际标准还能够提升集装箱物流流程的透明程度，帮助各方面以最快速度及时掌握远洋物流信息情况，并针对不同情况做出及时性的应对，从而极大降低物流成本。该项信息化技术的应用对于客户主动了解货物相关信息、及时掌握相关信息是非常有帮助的，同时也体现了我国四大航运信息化创新的理念，提高国家整体的核心竞争力[5]。

5 结语

航运物流作为我国进出口贸易和国际商务合作的重要载体之一，不仅关系到我国进出口商业安全，而且也关系到我国的港口贸易服务水平和国际形象地位，因此我们必须借助先进广泛的物联网与技术应用，帮助工作人员实现对不同货物的信息监控与管理。随着我国外贸行业的不断发展，航运物流和港口将在我国的商业活动中占有特殊坐标。借助物联网技术的广泛应用，能够有效提高相关行业的工作效率和管理效率，便于物流行业各方面及时获得相关信息数据，提高风险应对能力和危险处置能力，从而全面提升我国港口运输服务质量。在可预见的将来，继续开发新的物联网技术并加以运用，已经成为我国物航运物流行业的共识。