物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在港口領(lǐng)域的應(yīng)用

柳葉青

摘 要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為各種不斷崛起和壯大的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)中的重要組成部分，它的發(fā)展推動了經(jīng)濟發(fā)展轉(zhuǎn)變的步伐。在港口建設(shè)中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為促進港口智能化，推進港口發(fā)展提供重要力量。本文結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究現(xiàn)狀，對以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的港口建設(shè)進行綜合全面的分析。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；港口；建設(shè)

中圖分類號： F253.9 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2017）03-164-3

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)，簡稱“IOT”，英文名稱為“The Internet of Things”。物聯(lián)網(wǎng)是按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，通過信息傳感設(shè)備：射頻識別、紅外感應(yīng)、全球定位、激光掃描等，進行信息的交換和通訊，實現(xiàn)智能識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。

港口物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一個子系統(tǒng)，它采集港口物流的相關(guān)信息，運用各類傳感、GPS定位、視頻監(jiān)控等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將港口物流系統(tǒng)、陸路客貨運輸、碼頭港口作業(yè)、堆場或園區(qū)倉儲作業(yè)、物流裝備等，經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)有機整合起來，提供各類監(jiān)管和生產(chǎn)信息，為口岸管理部門和港航企業(yè)服務(wù)。在國內(nèi)，許多港口口岸也都開始提高港口口岸信息化、自動化水平，降低運行成本。運用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)，加快智能化港口建設(shè)，提高作業(yè)效率，改進生產(chǎn)操作模式。

1 港口物聯(lián)網(wǎng)概述

通過對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)“船、車、貨、場站”多位一體、物流監(jiān)控體系的全程覆蓋，提升了監(jiān)管的效率，緩解了現(xiàn)場實際監(jiān)管要求和人力資源不足之間的矛盾。依托AIS、GPS、RFID、電子關(guān)鎖等產(chǎn)品，在海關(guān)通關(guān)、物流監(jiān)控、技術(shù)部門的支持下，將重點從四個方面進行突破：

一是船只的監(jiān)管。為達到船只聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管的目的，有效的將AIS船舶監(jiān)控系統(tǒng)與海關(guān)、港務(wù)等港口相關(guān)部門信息化系統(tǒng)相互聯(lián)通。將碼頭、泊位等信息準確無誤的顯示在海圖上，并將海關(guān)監(jiān)管船舶動向有無向海關(guān)部門做出申報，以及內(nèi)外貿(mào)船舶性質(zhì)做出區(qū)分，以上兩個系統(tǒng)的相互聯(lián)通，既提供了預(yù)警、查詢、統(tǒng)計、軌跡回放等功能技術(shù)模塊，也提供了加強海關(guān)運輸工具管理的功能技術(shù)。

二是車輛的監(jiān)管。建設(shè)GPS平臺，安裝車載GPS終端為每輛海關(guān)所監(jiān)管車輛，將貨運全過程通過海關(guān)監(jiān)控中心進行監(jiān)控，杜絕舞弊行為發(fā)生在貨物運輸過程中；轉(zhuǎn)出地海關(guān)有效運用電子關(guān)鎖技術(shù)將施封信息寫入其中，轉(zhuǎn)入地海關(guān)卡口即可實現(xiàn)自動識別驗封、與海關(guān)后臺相關(guān)數(shù)據(jù)進行比對，該電子關(guān)鎖技術(shù)使得海關(guān)監(jiān)管效率得到了一定程度的提升。

三是貨物的監(jiān)管。為了反映貨物性質(zhì)的準確性，建立了貨物賬冊管理模塊；并通過對RFID技術(shù)的運用，在所監(jiān)管場所內(nèi)實現(xiàn)貨物進、出、盤點等作業(yè)的實時、精細、智能化管理。為了達到進出口艙單100%核銷的目標，單證電子化進程得到了推進，并通過企業(yè)端聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，達到了動態(tài)管理相互校驗電子裝箱單、艙單、報關(guān)單等單據(jù)信息的目標。

四是場所的監(jiān)管。運用物聯(lián)網(wǎng)中的識別定位、AIS、RFID電子車牌、視頻監(jiān)控、智能卡口識別、EDI等技術(shù)，推動倉庫智能化、建設(shè)堆場智能化，實現(xiàn)進出監(jiān)管場所關(guān)口的車輛、集裝箱、貨物等的全過程智能化、可視化監(jiān)管；在物流園區(qū)保稅、進口拆箱、出口拼箱等單個監(jiān)管場所及多個監(jiān)管場所間，自由順暢的流動保稅貨物物流，為支撐區(qū)港的聯(lián)動提供信息化。

2 RFID快速通關(guān)

RFID快速通關(guān)能夠在純粹技術(shù)層面上提升通關(guān)效率，充分運用RFID技術(shù)和基于提升信息流轉(zhuǎn)和處理速度的效率提高方式。RFID下的快速通關(guān)模式主要包括了以下幾個方面：

2.1 自動錄入和讀取貨物信息

貨物的流轉(zhuǎn)在海關(guān)通關(guān)監(jiān)管過程中主要有兩個載體：集裝箱和物流倉庫。主要應(yīng)在變更載體的情況下完成自動錄入、讀取貨物的信息，現(xiàn)階段海關(guān)需要的貨物信息主要有貨物的品名、貨物的重量和件數(shù)和貨物的起運地和目的地，從后臺數(shù)據(jù)庫中調(diào)取其余信息如貨主信息、運輸工具信息可通過對貨物的識別，實現(xiàn)信息的自動錄入、讀取，主要有三個階段：

①將貨物信息錄入集裝箱RFID芯片中，在貨物裝入集裝箱時。該錄入可分為人工錄入、自動錄入兩種方式進行。對于電子標簽識別困難的，或者本身不帶電子標簽的貨物，執(zhí)行在裝箱過程中的人工錄入，主要方式是在裝箱完成后寫入與集裝箱智能安全鎖相整合的RFID芯片中進行記錄，通過移動終端讀寫器將貨物信息寫入。自動錄入則是直接在裝箱過程中通過集裝箱本身的RFID讀寫器讀取貨物本身信息，自動錄入對于集裝箱上RFID設(shè)備要求較高，需要其具有較遠的讀取距離和較為準確的讀取能力，以及相對較大的存儲空間，因此需要具備有源、超高頻和高度整合的特點與一般集裝箱上的RFID系統(tǒng)。同時將裝箱完成的信息整合后，作為預(yù)錄入的通關(guān)信息自動發(fā)送至起運地和目的地海關(guān)及其他口岸管理部門。

②貨物信息的自動讀取和分流于貨柜到港時。貨物到達港口后在集裝箱進入堆場時，通過堆場內(nèi)的RFID讀寫器進行識別，一方面便于堆場內(nèi)對集裝箱數(shù)量和存放情況進行統(tǒng)計和管理，另一方面一并發(fā)送到港信息與集裝箱內(nèi)貨物信息至貿(mào)易公司、港口所在地海關(guān)及其他口岸管理部門作為貨物申報的信息，一旦在貿(mào)易公司通過網(wǎng)絡(luò)平臺向海關(guān)提出申報的請求，貨物信息將自動轉(zhuǎn)化為電子報關(guān)單進行申報。如果海關(guān)放行了貨物，其放行的信息會存儲到后臺數(shù)據(jù)庫中，當再次讀取該票貨物標識時，其將從數(shù)據(jù)庫中關(guān)聯(lián)出的信息就顯示為已放行。

③讀寫物流倉庫貨物信息。倉庫入口的讀寫器對貨物的電子標簽進行識別于貨物進入物流倉庫時，尤其是自由貿(mào)易區(qū)和保稅物流園區(qū)的倉庫時，首先確認該貨物是否應(yīng)當進入該倉庫，其次關(guān)聯(lián)貨物儲藏位置與貨物電子標簽內(nèi)識別信息，最后發(fā)送貨物已收入倉庫和貨物的存儲信息給貨主和相對應(yīng)的口岸管理部門。

2.2 智能監(jiān)管和追蹤貨物

海關(guān)監(jiān)管中對于貨物的監(jiān)管體現(xiàn)為貨物出現(xiàn)在合適的地點，是否是合適的時間，用一種合適的形態(tài)以一種合適的方式。所以海關(guān)監(jiān)管關(guān)注于貨物的時間、屬性、載體和地點。近年來，海關(guān)監(jiān)管環(huán)境趨于復(fù)雜化，貨物種類越來越繁多，也越來越多樣，不斷衍生監(jiān)管場地。轉(zhuǎn)關(guān)運輸、區(qū)域一體化報關(guān)等多樣化的貿(mào)易方式和保稅園區(qū)、自由貿(mào)易區(qū)等海關(guān)特殊監(jiān)管場所的出現(xiàn)對于海關(guān)對貨物的監(jiān)管和控制提出了更高程度的要求。RFID技術(shù)通過對貨物進行標識和特定讀寫器識別時的信息狀態(tài)來簡化海關(guān)智能監(jiān)管方式。

①貨物標識數(shù)據(jù)和后臺指令數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，同時設(shè)置警報觸發(fā)，使貨物在每經(jīng)過一個讀寫器都驗證其合法性，通過RFID自動規(guī)避貨物的不當處理。針對放棄或者銷毀貨物，在儲存和銷毀場所進行自動的數(shù)量、重量以及物品真實性核對，保證后續(xù)操作的合法性、一致性。各階段對貨物接觸人員信息一并與貨物標識關(guān)聯(lián)備案到后臺數(shù)據(jù)庫，可查詢貨物是整合顯現(xiàn)。此舉可以極大程度地減少人工登記和人工備案的工作量，來減少本環(huán)節(jié)的時間成本，實現(xiàn)快速通關(guān)。

②FID技術(shù)可加強海關(guān)特殊監(jiān)管區(qū)域的管理。RFID監(jiān)管使海關(guān)監(jiān)管貨物進入特殊監(jiān)管區(qū)域通過物理卡口，物理卡口上的RFID讀寫器識別貨物標識，在后臺數(shù)據(jù)庫將該標識添加進海關(guān)特殊監(jiān)管區(qū)域的狀態(tài)值，將貨物信息和海關(guān)特殊監(jiān)管區(qū)信息關(guān)聯(lián)。此狀態(tài)值下的貨物進入特定的保稅倉庫或物流倉庫中時會又一次被倉庫讀寫器識別，添加進A倉庫B貨架的標識信息，同時與倉庫信息和相應(yīng)倉儲公司信息做關(guān)聯(lián)。當貨物解除保稅狀態(tài)離開特殊監(jiān)管區(qū)時，首先需海關(guān)及其他相關(guān)口岸管理部門在信息系統(tǒng)中下達核銷指令，取消特殊監(jiān)管標識，即可從物理卡口離開特殊監(jiān)管區(qū)域。比較可行的方式是將貨物和倉庫讀寫器連接，當系統(tǒng)中特殊監(jiān)管標識被核銷，倉庫系統(tǒng)對核銷貨物所處貨架給予信號，如貨架貨位標志燈變?yōu)榫G燈。當正常貨物通過物理卡口而離開監(jiān)管區(qū)時，卡口自動不放行并將警報信息反饋到特殊監(jiān)管區(qū)管理部門。這樣能使特殊監(jiān)管區(qū)物理邊界長時間處于開放狀態(tài)，僅觸發(fā)警報時才放下，改變現(xiàn)有特殊監(jiān)管區(qū)人工審核的效率低下的情況，在保證監(jiān)管強度的同時，緩解監(jiān)管區(qū)外貨運車輛的堵塞和排隊現(xiàn)象。

2.3 通關(guān)信息的智能調(diào)取

在互聯(lián)網(wǎng)云端和各數(shù)據(jù)庫中，貨物從生產(chǎn)到運輸有大量信息被儲存著，有絕大部分不是通關(guān)所必須的，因此在實際操作中需要進行通關(guān)信息的智能調(diào)取，主要由調(diào)取主體、貨物狀態(tài)和數(shù)據(jù)庫情況決定智能調(diào)取。通關(guān)過程中，調(diào)取主體一般設(shè)為數(shù)據(jù)中心、海關(guān)和云端數(shù)據(jù)空間通過識別數(shù)據(jù)調(diào)用者為海關(guān)，自動訪問海關(guān)所需要的數(shù)據(jù)；貨物狀態(tài)是貨物記載在RFID芯片中的貨物標識，貨物標識足夠數(shù)據(jù)中心將訪問對象限定到特定的一票貨物上甚至該票貨物中的某一個貨物上。再依據(jù)數(shù)據(jù)庫的優(yōu)先級分布，后臺和云端數(shù)據(jù)中心能夠在短時間內(nèi)自動給予監(jiān)管人員所需要的數(shù)據(jù)。同時，通過RFID技術(shù)，在系統(tǒng)中海關(guān)報關(guān)單自動生成，企業(yè)只需要決定是否對貨物進行報關(guān)，這一操作在任意連接網(wǎng)絡(luò)且具有權(quán)限的設(shè)備終端上都可操作，海關(guān)通關(guān)人員無需進行直接的窗口作業(yè)，只要對業(yè)務(wù)進行審核操作即可，大量的咨詢等影響通關(guān)效率的情況將移交海關(guān)咨詢平臺統(tǒng)一處理。這樣可以提高企業(yè)的進出口效率和海關(guān)通關(guān)效率。

3 RFID技術(shù)下的智能閘口系統(tǒng)

智能閘口系統(tǒng)通過遠距離RFID定向技術(shù)自動識別車輛信息，實現(xiàn)車輛作業(yè)狀態(tài)信息自動無線上發(fā)技術(shù)和由閘口管理軟件生成的車輛行車指南信息自動無線下發(fā)技術(shù)，從而提高工作效率，加快集裝箱車輛在港區(qū)閘口的通行速度，并增加集裝箱在港口的吞吐量。

3.1 運用RFID技術(shù)實現(xiàn)集裝箱智能化

同步共享集裝箱物流與信息流，通過在RFID芯片中寫入集裝箱信息、貨物信息等方式，自動識別集裝箱，可以將手工作業(yè)環(huán)境下所需要的時間減少，并能夠加快速度完成下線產(chǎn)品的出廠、運輸和堆場存儲；還可以將相關(guān)信息錄入錯誤率減少、信息采集的準確率得到一定提高。

3.2 運用RFID技術(shù)實現(xiàn)電子車牌一卡通

有效利用RFID技術(shù)，實現(xiàn)在各港區(qū)、物流園區(qū)、場站等地對安裝電子車牌集裝箱車輛的識別和通行，為各相關(guān)單位實時監(jiān)控車輛、箱子動態(tài)和提高物流總體服務(wù)水平提供了保障，并降低物流公司在智能卡資源上的重復(fù)性投入。

3.3 實現(xiàn)全智能閘口

利用GIS、識別定位、EDI等技術(shù)達到進港集裝箱不停車過卡口，通過自動識別車號、箱號和對海關(guān)放行信息的自動判斷、自動抬桿以及行車指南打印來達到加快卡口通行速度的目的。

3.4 海關(guān)各監(jiān)管場所間集裝箱運輸?shù)目梢暬?/p>

運用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，在操作終端上實時遠程監(jiān)控和管理集裝箱在海關(guān)各監(jiān)管場所間的運輸。并通過對不同關(guān)區(qū)和同一關(guān)區(qū)各不同監(jiān)管場所間轉(zhuǎn)關(guān)運輸過程中車輛及貨物的實時可視化監(jiān)控和管理，提高監(jiān)管力度和轉(zhuǎn)關(guān)作業(yè)效率。

3.5 實現(xiàn)集裝箱電子鉛封國內(nèi)外互認技術(shù)

電子鉛封國內(nèi)外互認指能在國內(nèi)外不同場所可以讀寫遵循統(tǒng)一標準的電子鉛封，達到共享集裝箱物流、信息流。實現(xiàn)國際兼容的電子鉛封系統(tǒng)，相互認可，并共享本地口岸和國內(nèi)、國際口岸間對國際海運集裝箱RFID電子鉛封的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)減少通關(guān)環(huán)節(jié)、有效降低通關(guān)成本。

3.6 提供倉庫進出倉車輛、集裝箱、貨物的全程智能化管理

應(yīng)用GPRS、RFID等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，提高倉庫作業(yè)效率。傳統(tǒng)倉庫貨物管理是通過條形碼或人工錄入等技術(shù)實現(xiàn)，智能倉庫貨物管理則是運用定位系統(tǒng)、RFID等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，全程智能化管理進出倉車輛、集裝箱、貨物，達到提高倉庫工作效率的目標。還可以通過該技術(shù)與其他技術(shù)的關(guān)聯(lián)，整體提高智能口岸的管理水平。

3.7 在港口口岸進出口船舶監(jiān)管中擴大AIS技術(shù)的運用

利用AIS技術(shù)對船舶的監(jiān)管，為港口各聯(lián)合檢查單位的監(jiān)管提供便利。提供結(jié)合電子海圖的船舶監(jiān)管服務(wù)，整合口岸監(jiān)管單位目前的監(jiān)管系統(tǒng)資源，實現(xiàn)了解船舶的各項申報情況以及審批情況等，通過一個窗口就能辦到的便利。

3.8 運用移動通信技術(shù)，實現(xiàn)物流通關(guān)操作移動化

運用移動通信技術(shù)遠程終端，實現(xiàn)海關(guān)移動辦公，完成場站巡查、可視驗查、登輪查檢和卡口施驗封等一系列操作，有效降低成本、相對提高辦公效率；通過對企業(yè)辦事系統(tǒng)移動版的開發(fā)，服務(wù)于企業(yè)，便于企業(yè)查詢在貨物通關(guān)過程中各環(huán)節(jié)的節(jié)點信息；運用電子裝箱單技術(shù)，結(jié)合卡口智能化獲取發(fā)貨人的出口集裝箱實際裝箱清單數(shù)據(jù)，加快碼頭通行效率、減輕卡口預(yù)錄入相關(guān)人員的工作壓力。

3.9 運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)組建智能港口口岸監(jiān)控中心

主要體現(xiàn)了一個窗口能總覽全局、明白口岸物流運作基本情況。具有應(yīng)對突發(fā)狀況及應(yīng)急指揮的能力，通過監(jiān)控中心，保障港口系統(tǒng)正常的生產(chǎn)運行，為口岸監(jiān)管部門設(shè)立有效的聯(lián)動和協(xié)調(diào)機制奠定堅實基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的港口建設(shè)能便捷港口信息管理，使港口信息管理日漸智能化和全球化。只有更加深刻研究港口管理和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的相互融合，才能設(shè)計出更加方便、高效、快捷的港口管理系統(tǒng)，才能更好地服務(wù)于港口。

參 考 文 獻

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