基于藍(lán)牙技術(shù)的航空貨運(yùn)集裝器信息化研究

文/趙旭東 陳劍平

航空貨運(yùn)集裝單元（ULD），又稱(chēng)航空貨運(yùn)集裝器。ULD的追蹤和管理是為了確保在正確的時(shí)間和地點(diǎn)提供正確的ULD，這對(duì)與航空貨運(yùn)公司的運(yùn)營(yíng)至關(guān)重要。 隨著互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)的普及和數(shù)字時(shí)代的到來(lái)，國(guó)外航空公司正在快速適應(yīng)并更新技術(shù)，并探索基于傳統(tǒng)裝備和技術(shù)進(jìn)行升級(jí)換代的可能性。ULD管理是可以使用物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)領(lǐng)域，整個(gè)過(guò)程可以高效運(yùn)行。通過(guò)實(shí)時(shí)跟蹤和庫(kù)存控制集中管理ULD，將為ULD管理帶來(lái)透明度。隨著藍(lán)牙技術(shù)的不斷發(fā)展，與藍(lán)牙技術(shù)相關(guān)的定位及跟蹤技術(shù)可使得ULD管理達(dá)到如下效果：第一，提高效率，實(shí)時(shí)跟蹤ULD將提高利用率，協(xié)調(diào)將減少整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的庫(kù)存不平衡；第二，降低成本，通過(guò)提高利用率和增加對(duì)維護(hù)成本的控制來(lái)顯著節(jié)省成本；第三，增強(qiáng)可見(jiàn)性，包括ULD庫(kù)存水平，航空網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的位置和移動(dòng)的實(shí)時(shí)可見(jiàn)性。

一、全球航空集裝單元的管理現(xiàn)狀

航空貨運(yùn)集裝單元，簡(jiǎn)稱(chēng)ULD，是用于在寬體或某些特定的窄體飛機(jī)上裝載行李、貨物或郵件等的托盤(pán)或容器。寬體飛機(jī)的增長(zhǎng)促進(jìn)了ULD的使用。根據(jù)IATA，今天大約有900,000個(gè)ULD在運(yùn)行。隨著使用量的增加，ULD維修或損失的總成本約為3億美元。此費(fèi)用不包括ULD運(yùn)營(yíng)造成的飛機(jī)損壞，航班延誤或取消費(fèi)用。

ULD是飛機(jī)中唯一由未經(jīng)訓(xùn)練、不受管制的工作人員處理的部分。大多數(shù)ULD業(yè)務(wù)外包給地面服務(wù)商或貨運(yùn)代理。隨著托運(yùn)人建造的ULD或建筑托盤(pán)的需求不斷增加，更多的ULD很可能由不受監(jiān)管的員工處理。很多時(shí)候航空公司很難控制或監(jiān)督ULD管理。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年全球有超過(guò)80000個(gè)ULD無(wú)法使用，導(dǎo)致4000萬(wàn)美元的浪費(fèi)，占ULD總擁有成本的25%。除成本外，還會(huì)給航空公司帶來(lái)相關(guān)的一系列安全問(wèn)題。目前航空公司主要通過(guò)手動(dòng)跟蹤ULD，因而面臨重大挑戰(zhàn)，如庫(kù)存損失、ULD丟失、缺乏實(shí)時(shí)更新和跟蹤。ULD的管理不當(dāng)也導(dǎo)致了ULD在機(jī)場(chǎng)貨站不足、維修預(yù)算增加，甚至于飛機(jī)損壞、飛行中事故以及ULD相關(guān)貨物卸載和運(yùn)營(yíng)審計(jì)失敗。

二、國(guó)外基于藍(lán)牙技術(shù)的集裝器信息化現(xiàn)狀

1.新西蘭航空

2017年，新西蘭航空公司表示，它正在其貨物集裝箱，托盤(pán)和單位負(fù)載設(shè)備上安裝超過(guò)5,500個(gè)藍(lán)牙標(biāo)簽，并在新西蘭和海外的29個(gè)機(jī)場(chǎng)部署100多個(gè)讀卡器，以提供有關(guān)貨物移動(dòng)的實(shí)時(shí)信息。該系統(tǒng)據(jù)稱(chēng)是世界上首次大規(guī)模部署新西蘭，但該航空公司對(duì)其起源非常模糊。新西蘭航空公司表示，它每周平均運(yùn)營(yíng)3566次貨運(yùn)航班，每年從新西蘭出口42000噸貨物。藍(lán)牙標(biāo)簽和閱讀器不僅可以加快貨物處理速度，還可以提高準(zhǔn)確性和庫(kù)存管理，并幫助找到丟失的物品。

該技術(shù)僅在新西蘭航空內(nèi)部使用，但該航空公司希望在未來(lái)為客戶(hù)提供訪問(wèn)權(quán)限，并可以在機(jī)場(chǎng)推出，以監(jiān)控地面服務(wù)設(shè)備，或用于管理郵件運(yùn)輸。新西蘭航空公司目前正在與“核心運(yùn)輸技術(shù)公司”合作開(kāi)發(fā)在新西蘭設(shè)計(jì)和制造的技術(shù)。

2.達(dá)美航空貨運(yùn)公司（Delta Cargo）

達(dá)美航空將成為美國(guó)第一家通過(guò)引入藍(lán)牙跟蹤技術(shù)提供實(shí)時(shí)ULD跟蹤的腹艙航空公司。該技術(shù)將取代所有集裝箱的人工跟蹤，并使Delta的貨物控制中心能夠更準(zhǔn)確地監(jiān)控和重新安排因惡劣天氣等不正常運(yùn)營(yíng)而延誤的貨物。Delta的藍(lán)牙系統(tǒng)改進(jìn)了ULD出貨的跟蹤和即時(shí)透明度，其創(chuàng)新跟蹤技術(shù)可以與24/7貨物控制中心相結(jié)合，新的跟蹤系統(tǒng)還將使達(dá)美能夠生成電子單位控制收據(jù)，使達(dá)美航空成為第一家為客戶(hù)交易提供全自動(dòng)解決方案的航空公司。Delta是第一家測(cè)試藍(lán)牙跟蹤技術(shù)的主要航空公司，從2016年開(kāi)始，已經(jīng)將讀卡器部署到23個(gè)地點(diǎn)。到2018年底，跟蹤系統(tǒng)將在所有Delta的ULD上提供，超過(guò)1400名讀者跟蹤六大洲200多個(gè)機(jī)場(chǎng)的客戶(hù)發(fā)貨情況。

該航空公司目前支持GPS的貨物追蹤產(chǎn)品，包括最近宣布的高度時(shí)間敏感貨物稱(chēng)為Equation Critical，將繼續(xù)用于國(guó)際和美國(guó)境內(nèi)的窄體和寬體飛機(jī)貨運(yùn)。達(dá)美航空公司正在將這項(xiàng)服務(wù)擴(kuò)展到基于機(jī)場(chǎng)的貨運(yùn)業(yè)務(wù)。這將使客戶(hù)能夠在到達(dá)最終目的地的途中從他們自己的倉(cāng)庫(kù)開(kāi)始端到端跟蹤ULD，Delta Cargo通過(guò)擴(kuò)展能跟蹤這些ULD中包含的貨物，通過(guò)取消單位借出時(shí)貨站上的所有文書(shū)工作并生成直接通過(guò)電子郵件發(fā)送給托運(yùn)人的數(shù)字統(tǒng)一控制收據(jù)（UCR）來(lái)提供許多客戶(hù)利益。此外，客戶(hù)將在2019年收到定制推送通知，并提供全面跟蹤服務(wù)。

達(dá)美航空是首批測(cè)試藍(lán)牙跟蹤技術(shù)的主要航空公司之一，自2018年3月以來(lái)，已經(jīng)在包括所有美國(guó)樞紐和主要貨運(yùn)站在內(nèi)的六大洲的80個(gè)達(dá)美航空和合作伙伴航空公司倉(cāng)庫(kù)部署了讀者，剩下70個(gè)地點(diǎn)。到目前為止，其近40%的ULD機(jī)隊(duì)都標(biāo)有藍(lán)牙資產(chǎn)跟蹤器。到2019年1月，它表示跟蹤系統(tǒng)將在幾乎所有Delta的ULD上提供，客戶(hù)讀卡器安裝將在此后不久完成。 CAAS不是在內(nèi)部開(kāi)發(fā)此ULD功能，而是了解Delta正在與ACL Airshop和Core Transport Technologies合作提供此服務(wù)。

3. Jettainer和Unilode

全球兩個(gè)主要運(yùn)營(yíng)商和業(yè)界最大的兩個(gè)ULD管理公司，Jettainer和Unilode，推進(jìn)使用“改變游戲規(guī)則”的藍(lán)牙功能ULD跟蹤技術(shù)。

Jettainer在推動(dòng)“改變游戲規(guī)則”的藍(lán)牙技術(shù)，Jettainer在2017年10月份透露，它已與ULD跟蹤專(zhuān)家Core Transport Technologies建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系?；谒{(lán)牙技術(shù)的CoreInsight跟蹤解決方案將來(lái)將用于公司外包的ULD管理客戶(hù)的容器和托盤(pán)中，其開(kāi)創(chuàng)性的跟蹤系統(tǒng)將簡(jiǎn)化Jettainer在客戶(hù)航空公司的地面流程，例如，啟用完全自動(dòng)化的庫(kù)存。藍(lán)牙標(biāo)簽可以在沒(méi)有ULD額外認(rèn)證的情況下進(jìn)行改裝，由機(jī)場(chǎng)的戰(zhàn)略性安裝讀卡器自動(dòng)記錄和評(píng)估，不再需要手動(dòng)掃描或其他干預(yù)措施。藍(lán)牙解決方案最初是作為ULD庫(kù)存的簡(jiǎn)單跟蹤解決方案而設(shè)計(jì)的。但是當(dāng)在2017年在主要航空公司實(shí)施該系統(tǒng)時(shí)，很快就發(fā)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)和分析ULD運(yùn)動(dòng)的能力將為航空公司及其客戶(hù)帶來(lái)許多好處。

Unilode于2017年9月透露其已成功完成與其ULD管理客戶(hù)國(guó)泰航空的藍(lán)牙跟蹤試驗(yàn)，提供香港與墨爾本之間貨物運(yùn)輸?shù)摹岸说蕉恕笨梢?jiàn)性。該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)由國(guó)泰航空，OnAsset，Nexiot和Unilode組成，能夠?yàn)樗邢嚓P(guān)的供應(yīng)鏈活動(dòng)提供完美的數(shù)據(jù)捕獲，進(jìn)入國(guó)泰航空的貨物管理系統(tǒng)，該試驗(yàn)包括全球首次部署“藍(lán)牙低能耗版本5”技術(shù)，該技術(shù)具有優(yōu)于先前所執(zhí)行的任何其他藍(lán)牙部署的性能和范圍。它還推出了另一個(gè)世界第一，從固定閱讀器和移動(dòng)設(shè)備（智能手機(jī)和平板電腦）的混合數(shù)據(jù)捕獲。Unilode仍在繼續(xù)進(jìn)行ULD跟蹤和追蹤試驗(yàn)的擴(kuò)展，將很快支持ULD機(jī)隊(duì)數(shù)字化管理。

4.國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)IATA

在新加坡舉行的第13屆世界貨運(yùn)研討會(huì)（WCS）上頒發(fā)的2019年IATA航空貨運(yùn)創(chuàng)新獎(jiǎng)是Unilode的基于藍(lán)牙的單位負(fù)載設(shè)備（ULD）跟蹤解決方案，該解決方案允許客戶(hù)使用ULD作為位于內(nèi)部的航空貨物的代理，以跟蹤位置并傳輸溫度，光照和沖擊暴露和濕度的狀態(tài)更新。Unilode解決方案是圍繞BLE技術(shù)構(gòu)建的，Unilode的生態(tài)系統(tǒng)利用藍(lán)牙規(guī)范，該規(guī)范定義了互操作性的構(gòu)建塊，反應(yīng)靈活且更加實(shí)惠和可靠。Unilode正在推出其數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃，已開(kāi)始在美洲地區(qū)部署，并且每天都會(huì)向其網(wǎng)絡(luò)添加新的藍(lán)牙低功耗（BLE）讀卡器和配備BLE的ULD，該計(jì)劃是為Unilode管理下的所有ULD設(shè)備配備BLE標(biāo)簽。

5.行業(yè)聯(lián)盟

2017年，新西蘭CORE Transport Technologies，Inc.和美國(guó)ACL Airshop LLC聯(lián)手打造獨(dú)家戰(zhàn)略聯(lián)盟，推出創(chuàng)新的、經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證的“藍(lán)牙+物流”技術(shù)向全球航空貨運(yùn)業(yè)，聯(lián)合推動(dòng)ULD設(shè)備的自動(dòng)跟蹤。作為布達(dá)佩斯年度“ULD Care”航空貨運(yùn)業(yè)研討會(huì)的一部分，兩家公司宣布了這一全行業(yè)的獨(dú)家合作伙伴關(guān)系和經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的新技術(shù)將如何使航空公司和貨運(yùn)客戶(hù)受益。CORE Transport Technologies是一家敏捷軟件開(kāi)發(fā)商，專(zhuān)注于服務(wù)多年，為多個(gè)行業(yè)的運(yùn)輸流程提供重大改進(jìn)，在新西蘭，香港和奧蘭多佛羅里達(dá)州設(shè)有辦事處。 ACL Airshop在南卡羅來(lái)納州和阿姆斯特丹設(shè)有總部，是全球200多家航空公司和貨運(yùn)客戶(hù)的定制ULD解決方案供應(yīng)商，在全球50個(gè)航空貨運(yùn)樞紐機(jī)場(chǎng)中擁有40個(gè)服務(wù)，維修和租賃業(yè)務(wù)，貨物控制產(chǎn)品的制造和供應(yīng)鏈能力，以及34年航空公司航空貨運(yùn)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)。

三、基于藍(lán)牙技術(shù)的集裝器信息化解決方案

1.航空集裝板

位于挪威的Nordisk Aviation Products已開(kāi)發(fā)出一種用于數(shù)字標(biāo)簽的集成托盤(pán)邊緣導(dǎo)軌解決方案，利用的是Unilode Aviation Solutions提供的解決方案，而Nordisk則是全球頂尖的ULD制造商和供應(yīng)商之一。

Unilode憑借其數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃獲得2019年IATA航空貨運(yùn)創(chuàng)新獎(jiǎng)，已開(kāi)始為其ULD配備基于藍(lán)牙低功耗（BLE）5技術(shù)的數(shù)字標(biāo)簽。為Nordisk托盤(pán)開(kāi)發(fā)的解決方案符合Unilode的目標(biāo)，即為數(shù)字托盤(pán)標(biāo)簽提供可靠、耐用且日常操作無(wú)阻礙的安裝解決方案。現(xiàn)有的Nordisk集裝板（包括重型集裝板）將使用數(shù)字標(biāo)簽進(jìn)行改裝，實(shí)現(xiàn)集裝板的跟蹤以及溫度、沖擊測(cè)量。出廠時(shí)可以使用預(yù)先安裝的標(biāo)簽獲取新集裝板。

由于航空集裝板空間有限，占絕大數(shù)面積的底板是沒(méi)辦法進(jìn)行改裝的，因而只能在邊框上進(jìn)行加裝，因而利用邊框?qū)к壈惭b藍(lán)牙模塊。插入集裝板導(dǎo)軌的藍(lán)牙模塊，如圖2。

圖1：現(xiàn)有集裝板加裝藍(lán)牙模塊方案

圖2：插入集裝板導(dǎo)軌的藍(lán)牙模塊

圖3：集裝箱藍(lán)牙管理方案

圖4：安裝位置及藍(lán)牙模塊

2.航空集裝箱

自2013年以來(lái)，一家主要航空公司通過(guò)COREInsight? ULD跟蹤技術(shù)取得了可靠的成果：隨著這些ULD類(lèi)型的使用率提高25%，為其不斷擴(kuò)大的寬體飛機(jī)機(jī)隊(duì)訂購(gòu)更少的貨物ULD本地循環(huán)中的天數(shù)從15減少到3，一年內(nèi)滯期收入增加超過(guò)300萬(wàn)美元。

航空集裝箱相對(duì)于集裝板對(duì)于安裝藍(lán)牙管理模塊則有較大的空間，比如安裝在靠近前面板的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)。集裝箱藍(lán)牙管理方案，如圖3。安裝位置及藍(lán)牙模塊，如圖4。

集裝箱藍(lán)牙管理的特征：ULD控制庫(kù)存報(bào)告；在收集ULD庫(kù)存編號(hào)的情況下，主動(dòng)控制缺陷；ULD設(shè)備與貨物運(yùn)輸之間的關(guān)系能力；簡(jiǎn)單的視覺(jué)效果，報(bào)告功能，數(shù)據(jù)的可移植性帶來(lái)了運(yùn)營(yíng)商的好處。

COREInsight?標(biāo)簽是帶有低能量傳感器的藍(lán)牙5.0，在COREInsight?讀卡器的范圍內(nèi)是無(wú)源的。 標(biāo)簽不是需要與閱讀器配對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)活動(dòng)信標(biāo)。COREInsight?標(biāo)簽的電池壽命為6年。reader安裝，無(wú)線藍(lán)牙讀卡器用于監(jiān)控貨物和設(shè)備的運(yùn)輸。安裝閱讀器天線順序是先將電線插入插座，確保讀卡器高度安全，再使用新軟件遠(yuǎn)程更新標(biāo)簽和閱讀器以進(jìn)行更新，其電池超過(guò)5年以上的電池續(xù)航時(shí)間。