物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于集裝箱管理的實(shí)踐探究

楊希華

摘 要：最近幾年，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，與國(guó)際間的貿(mào)易交流日益密切，集裝箱吞吐量正以每年30%的比例增長(zhǎng)，這給集裝箱物流管理帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。在集裝箱運(yùn)輸發(fā)展中，信息化程度與集裝箱物流管理有著密切的聯(lián)系，如何更好的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升信息化水平，是促進(jìn)集裝箱運(yùn)輸發(fā)展的關(guān)鍵內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；集裝箱管理；信息化

隨著經(jīng)濟(jì)的繁榮，我國(guó)對(duì)外貿(mào)易取得了極大的發(fā)展進(jìn)步，集裝箱吞吐量逐年增長(zhǎng)，集裝箱運(yùn)輸成為當(dāng)前國(guó)際貿(mào)易發(fā)展中十分理想的多式聯(lián)運(yùn)方式，尤其是在大宗貨物運(yùn)輸上，不僅有著較高的安全性，更能實(shí)現(xiàn)高效化和便捷化運(yùn)輸。在集裝箱運(yùn)輸發(fā)展中，信息化程度的提升對(duì)于提升集裝箱物流管理有著重要的意義。

一、集裝箱物聯(lián)網(wǎng)概述

1.集裝箱物聯(lián)網(wǎng)定義

物聯(lián)網(wǎng)作為一種網(wǎng)絡(luò)，其實(shí)現(xiàn)的主要功能是智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理，其工作原理是按照已經(jīng)約定的協(xié)議，通過(guò)信息傳感設(shè)備如射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器等，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的及時(shí)交換和有效通訊。就當(dāng)前的集裝箱物流發(fā)展基本情況來(lái)看，將物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)系統(tǒng)，集裝箱物聯(lián)網(wǎng)可被看作是一個(gè)子系統(tǒng)，工作原理同樣是按照約定協(xié)議通過(guò)信息傳感設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)集裝箱物流信息的采集，同時(shí)借助互聯(lián)網(wǎng)的作用進(jìn)行對(duì)箱、貨、流信息的記錄，以便能夠?qū)崟r(shí)化查詢開(kāi)地理位置信息等集裝箱狀態(tài)。綜合來(lái)講，在集裝箱運(yùn)輸發(fā)展中，集裝箱物聯(lián)網(wǎng)能為其物與物的傳感提供無(wú)限的上穿與下行的延伸空間。

2.集裝箱物聯(lián)網(wǎng)的主要支撐技術(shù)

集裝箱物聯(lián)網(wǎng)的主要支撐技術(shù)分為三類(lèi)：一是云計(jì)算技術(shù)。云計(jì)算作為一種計(jì)算模型，是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)，可以滿足海量處理需要。二是傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這是一種自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以完成數(shù)據(jù)的采集量化。同時(shí)，在集裝箱管理中，傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還能夠?qū)Σ杉瘮?shù)據(jù)進(jìn)行融合，并實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的傳輸。三是智能集裝箱電子標(biāo)簽。不僅可以完成對(duì)EDI信息數(shù)據(jù)包的及時(shí)錄入，還能夠?qū)崿F(xiàn)集裝箱物流信息的自動(dòng)化記錄，實(shí)時(shí)跟蹤集裝箱物流位置信息。同時(shí)，還可以記錄危險(xiǎn)品集裝箱的溫度、濕度等信息。

二、集裝箱物流管理存在的問(wèn)題

當(dāng)前，從集裝箱物流管理發(fā)展來(lái)看，主要存在著三方面的問(wèn)題：一是沒(méi)有較高的信息化水平。主要表現(xiàn)在集裝箱供應(yīng)鏈缺乏實(shí)時(shí)性的跟蹤監(jiān)控，不能及時(shí)獲悉集裝箱物流狀態(tài)，而且流通管理信息孤立，無(wú)法實(shí)時(shí)反映集裝箱物流位置，這對(duì)于集裝箱運(yùn)輸發(fā)展是較為不利的；二是存在著較大的貨物失竊問(wèn)題，經(jīng)常會(huì)造成不小的損失。而且即使已經(jīng)有嚴(yán)厲的政策處罰措施，但仍然無(wú)法杜絕偷渡和走私事件；三是信息采集缺乏較高的效率。大部分都采用半自動(dòng)化的辦法或者是人工抄錄的辦法進(jìn)行集裝箱運(yùn)輸信息的采集，不僅沒(méi)有較高的工作效率，且存在著十分嚴(yán)重的資源浪費(fèi)問(wèn)題，由此產(chǎn)生的堆場(chǎng)及設(shè)備浪費(fèi)情況急需解決。

所以，從當(dāng)前集裝箱物流管理存在的問(wèn)題來(lái)看，必須強(qiáng)化信息化水平的提升以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性的跟蹤監(jiān)控，做到自動(dòng)化識(shí)別，將信息和物流有機(jī)聯(lián)系起來(lái)，做到在集裝箱運(yùn)輸過(guò)程中，港口、用戶、貨代、船代等眾多服務(wù)對(duì)象可以實(shí)現(xiàn)信息化共享，從而優(yōu)化集裝箱物流管理，更好促進(jìn)集裝箱運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。

三、物聯(lián)網(wǎng)在集裝箱管理中的實(shí)踐

1.基于物聯(lián)網(wǎng)的集裝箱管理系統(tǒng)體系架構(gòu)

基于物聯(lián)網(wǎng)的集裝箱管理信息系統(tǒng)，其體系架構(gòu)由三個(gè)層次組成，即感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。其中，感知層用于感知和接受數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)層用于傳輸數(shù)據(jù)，而應(yīng)用層主要用于實(shí)際管理中的應(yīng)用。

2.集裝箱管理中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用分析

（1）集裝箱物流全程實(shí)時(shí)在線監(jiān)控系統(tǒng)

在線監(jiān)控系統(tǒng)采用的是RFID技術(shù)，利用這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)集裝箱物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)識(shí)別與信息互聯(lián)共享，準(zhǔn)確、完整記錄集裝箱物流信息數(shù)據(jù)。同時(shí)，結(jié)合全球網(wǎng)絡(luò)環(huán)境感知、集裝箱物流全過(guò)程，大幅度提高服務(wù)客戶的能力。

其中，集裝箱物流全過(guò)程涵蓋集裝箱、貨物信息兩部分，而貨物信息又包括集裝箱和貨物跟蹤信息、管理信息和調(diào)度信息。在集裝箱物流過(guò)程中，上述各類(lèi)信息均被寫(xiě)入電子標(biāo)簽，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)局域網(wǎng)或者GPRS/CDMA公網(wǎng)傳輸至互聯(lián)網(wǎng)。這些帶有明顯電子標(biāo)簽的集裝箱，經(jīng)碼頭閘口、堆場(chǎng)、堆高機(jī)、正面吊吊起和岸邊橋吊裝船時(shí)，并由固定讀寫(xiě)器讀取最新數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)傳輸至集裝箱信息系統(tǒng)管理平臺(tái)，一直到集裝箱到達(dá)目標(biāo)港口。在這個(gè)過(guò)程中，均可從網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)查詢到集裝箱的實(shí)時(shí)狀態(tài)，便于調(diào)度管理。

（2）集裝箱電子標(biāo)簽自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)

自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)采用射頻識(shí)別技術(shù)，在Internet讀寫(xiě)設(shè)備上可與智能標(biāo)簽對(duì)話，在集裝箱的任意一點(diǎn)，均可將對(duì)話信息實(shí)時(shí)傳輸至系統(tǒng)網(wǎng)站。同時(shí)，也能自動(dòng)記錄開(kāi)箱、關(guān)箱門(mén)時(shí)間、地理位置信息。對(duì)于未經(jīng)授權(quán)的操作，對(duì)于不安全事故的處理，均能兼顧到位。在碼頭上，還允許錄入EDI信息數(shù)據(jù)包，以及自動(dòng)記錄集裝箱校驗(yàn)信息，還能夠利用多種方式讀取信息，比如利用移動(dòng)讀寫(xiě)設(shè)備和固定讀寫(xiě)設(shè)備讀取信息。

自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)上基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集裝箱管理系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)于系統(tǒng)發(fā)揮作用起著至關(guān)重要的作用，建設(shè)一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的集裝箱電子標(biāo)簽自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)很有必要。

3.海鐵集裝箱多式聯(lián)運(yùn)管理

海鐵集裝箱多式聯(lián)運(yùn)管理，是指綜合利利用電子標(biāo)簽、GPS技術(shù)、AIS技術(shù)和讀寫(xiě)器、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，搭建一個(gè)“電子鏡像”，它是一個(gè)具有唯一身份認(rèn)證體系的、涵蓋集裝箱、車(chē)船等各類(lèi)交通要素的系統(tǒng)。聯(lián)運(yùn)管理還依托EDI、電子口岸等，建立一個(gè)綜合的交通信息交換平臺(tái)體系，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)各類(lèi)信息的實(shí)時(shí)傳播和無(wú)縫銜接。

4.集裝箱定位追溯及報(bào)警聯(lián)動(dòng)

在集裝箱的整個(gè)物流過(guò)程中，加強(qiáng)防盜管理很有必要，防盜性質(zhì)智能集裝箱設(shè)備會(huì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)盜竊行為，啟動(dòng)報(bào)警的功能，避免遭受損失。尤其是對(duì)開(kāi)門(mén)盜竊，感光傳感器的監(jiān)控更為有效，可做到及時(shí)報(bào)警，制止盜竊行為；對(duì)于整箱盜竊，GPS可按照線路偏差及時(shí)報(bào)警。在集裝箱被非法打開(kāi)的情況下，電子標(biāo)簽也會(huì)自動(dòng)鎖定目標(biāo)方位，及時(shí)將信息傳輸至信息管理系統(tǒng)，發(fā)出紅色警報(bào)，防止因責(zé)任不清而造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

四、結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)對(duì)外貿(mào)易的深度和廣度不斷加深，集裝箱吞吐量的增長(zhǎng)速度年均突破30.0%，一片繁榮景象，但同時(shí)也給集裝箱管理提出了更高的要求。信息技術(shù)水平在集裝箱管理中的應(yīng)用，為集裝箱管理效率及水平的提升提供了可能性。在集裝箱管理中，加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用很有必要。在本文中，對(duì)集裝箱管理中存在的問(wèn)題做了分析，并提出了構(gòu)建集裝箱管理信息化系統(tǒng)的方案，對(duì)于提升集裝箱物流管理水平具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉蘭青，計(jì)三有，仇艷麗.基于物聯(lián)網(wǎng)的集裝箱管理系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[J].黃石理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，02：25-28.

[2]仇艷麗，趙艷芳，胡金濤.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在集裝箱管理中的應(yīng)用研究[J].物流工程與管理，2012，03：106-107+110.

[3]甘志雄.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的鐵路集裝箱中心站堆場(chǎng)資源配置優(yōu)化研究[D].北京交通大學(xué)，2012.

[4]田廣東.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)鐵路集裝箱物流影響分析[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2011，04：138-144.

[5]羅清.物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)在集裝箱港口管理中的應(yīng)用[J].經(jīng)營(yíng)管理者，2016，03：219.

[6]施國(guó)飛.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在海關(guān)集裝箱監(jiān)管中的應(yīng)用[J].集裝箱化，2013，08：16-19.