摘要：無線射頻識別技術（RFID）作為一種新興的自動識別技術，近年來在國內(nèi)外已經(jīng)得到了迅速發(fā)展。隨著現(xiàn)代物流信息技術的發(fā)展，RFID技術在物流各個環(huán)節(jié)中也得到了應用，這一應用對于提高物流運作效率和對市場的反映速度產(chǎn)生了重大的影響。集裝箱運輸作為現(xiàn)代物流中的一種重要運輸方式，也開始采用RFID技術。本文簡述了RFID的組成及其工作原理，RFID在集裝箱運輸管理中的具體應用及RFID在集裝箱運輸管理應用中的瓶頸，并對RFID未來發(fā)展進行了展望。

關鍵詞：RFID；電子標簽；讀寫器；集裝箱

中圖分類號：TB485.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9599 （2012） 18-0000-02

1 RFID的簡介

RFID即無線射頻識別技術（Radio Frequency Identification），常稱為感應式電子晶片或近接卡、感應卡、非接觸卡、電子標簽、電子條碼等等。它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數(shù)據(jù)，無須人工干預，可在各種惡劣環(huán)境中工作。該技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。RFID技術有眾多優(yōu)點，廣泛應用于交通、物流、安全、防偽等領域，起很多應用是作為條形碼等識別技術的升級換代品。

2 RFID系統(tǒng)射頻部分的關鍵技術

2.1 標簽

標簽由IC芯片及一些耦合元件組成，標簽含有內(nèi)置微型天線，用于和射頻天線間進行通信。電子標簽（Tag）是射頻識別系統(tǒng)真正的數(shù)據(jù)載體，Tag具有智能讀寫和加密通訊的功能。

2.2 天線

天線可以理解為是一種將完成電磁波和電流信號之間相互轉換的裝置。RFID系統(tǒng)至少應包含一根天線以發(fā)射和接收射頻信號。所采用天線的形式及數(shù)量應視具體應用而定。

2.3 讀寫器

RFID讀寫器是連接后端系統(tǒng)和前端標簽的主要通道，通過射頻收發(fā)器接收來自標簽上的已編碼射頻信號，解碼標簽的認證識別信息；并傳輸?shù)街鳈C以供處理。讀寫器的硬件通常由射頻通道模塊、控制通道模塊、控制處理模塊構成。

3 集裝箱運輸中存在的問題

集裝箱運輸（Container transport），是指以集裝箱這種大型容器為載體，將貨物集合組裝成集裝單元，以便在現(xiàn)代流通領域內(nèi)運用大型裝卸機械和大型載運車輛進行裝卸、搬運作業(yè)和完成運輸任務，從而更好地實現(xiàn)貨物“門到門”運輸?shù)囊环N新型、高效率和高效益的運輸方式。集裝箱運輸因其運輸私密性好、包裝不破損、運輸成本低、環(huán)境適應性強、裝載密度高等特點而備受青睞，已成為現(xiàn)代運輸?shù)闹匾问健＝陙恚蜻\輸“集裝箱化”的比重不斷提高，尤其是在國際貿(mào)易中。集裝箱運輸對促進經(jīng)濟貿(mào)易發(fā)展、改善運輸結構、擴大對外開放產(chǎn)生了重大影響，但其存在的問題必須引起重視。

3.1 傳統(tǒng)集裝箱運輸透明性弱

傳統(tǒng)集裝箱物流過程中集裝箱本身不載有信息，集裝箱貨物供應鏈上的信息資源難以共享，物流過程不夠透明，更不能實時跟蹤記載集裝箱運輸過程中的物流信息，因此無法滿足需要。

3.2 集裝箱安全問題

一方面，貨物失竊損失大，據(jù)2010年5月出版的《美國托運人》雜志統(tǒng)計，集裝箱貨物被盜到2009年綜合損失達到4000億美元。

另一方面，安全和效率之間的沖突，實驗表明，當對集裝箱的隨機抽檢率達到10%時，港口就會陷入癱瘓；如果降低抽檢率，又無法防止不法分子用集裝箱走私或者運輸違禁物品。

4 RFID在集裝箱運輸中的應用

隨著世界經(jīng)濟和國際貿(mào)易的發(fā)展，貨物運量急速增大。據(jù)統(tǒng)計，全球90%的國際物流采用船舶運輸方式，而集裝箱是船舶物流的主要運輸裝備，其90％是通過集裝箱運輸完成，近十年來中國沿海港口集裝箱吞吐量增長率一直保持在30%左右，2007年集裝箱運輸總量達到1.12億TEUS。而我國又是集裝箱生產(chǎn)大國，世界上95％的集裝箱產(chǎn)于中國，我國擁有集裝箱吞吐量、海運量、制造量和裝卸設備四個“世界第一”，因此，RFID在集裝箱運輸中的應用有著非常重要的意義。

在集裝箱運輸管理中，在途運輸?shù)呢浳锖蛙囕v一般都貼有RFID的標簽，用來進行貨物跟蹤控制。RFID的接收轉發(fā)裝置通常安裝在運輸線的一些檢查點上和一些關鍵地點，如入口、橋頭、倉庫、車站、港口、機場等。接收裝置收到RFID的標簽信息后，連同接收地的位置信息上傳至通信衛(wèi)星，再由通信衛(wèi)星傳輸給運輸調度中心，送入數(shù)據(jù)庫中。

4.1 集裝箱車間寫卡和出廠識讀

（1）集裝箱車間寫卡。當制造好的成品集裝箱下生產(chǎn)線時，通過系統(tǒng)軟件和寫卡器把對應的集裝箱信息如集裝箱代碼寫入空白電子標簽，然后將標簽貼到集裝箱上，由系統(tǒng)確認集裝箱箱號后出廠。

（2）集裝箱出廠識讀。集裝箱確認出廠后，將由拖車運出生產(chǎn)廠前往堆場，安裝在生產(chǎn)廠出口的閱讀器讀取集裝箱標簽信息和拖車信息，傳輸?shù)匠鰪S監(jiān)控子系統(tǒng)中，再由該系統(tǒng)通過Internet網(wǎng)絡上傳到中央監(jiān)控子系統(tǒng)中。

4.2 集裝箱運輸管理中的關鍵技術

（1）中央監(jiān)控中心子系統(tǒng)：監(jiān)控其他子系統(tǒng)運作，并與其進行信息交互。管理托運車輛信息和集裝箱信息，統(tǒng)計與分析數(shù)據(jù)，結算運費，向客戶提供集裝箱信息查詢服務。

（2）出廠監(jiān)控子系統(tǒng)：監(jiān)測、記錄出廠集裝箱的信息、托運車輛的信息、發(fā)生時間、操作人員等。統(tǒng)計分析各種集裝箱的出廠情況。

（3）堆場集裝箱管理系統(tǒng)：監(jiān)測，記錄經(jīng)過閘口的集裝箱信息、拖運車輛信息、發(fā)生時間、操作人員等，管理堆場集裝箱堆放位置信息，迅速準確查找集裝箱狀態(tài)，滿足放箱、找箱需求。

4.3 基于RFID現(xiàn)代集裝箱

（1）電子標簽。集裝箱電子標簽是一種具有微波雙向通訊功能的自動標識設備，附著在集裝箱上，作為集裝箱的信息載體和安全認證設備，記錄集裝箱號碼、集裝箱的運輸信息、集裝箱裝載貨品信息等具體信息。

（2）電子封條。電子封條用于記錄集裝箱開門的時間及次數(shù)，是用于保障集裝箱的安全的設備。

5 基于RFID的集裝箱運輸管理的優(yōu)勢

（1）減少港口集裝箱誤放，及集裝箱和貨物丟失現(xiàn)象，可對集裝箱精確控制。

（2）有效消除集裝箱在運輸過程中的錯箱、漏箱。

（3）加快集裝箱通關速度，提高集裝箱運輸?shù)臏蚀_性，全面提升集裝箱運輸?shù)姆账健?/p>

（4）電子封條能實時記錄集裝箱開門的時間和次數(shù)，有效解決了“誰動了我的箱子”問題。

（5）解決了人工抄號易出現(xiàn)人為差錯和全程信息交流不及時的問題。

（6）避免檢查登記工作人員長期接觸惡劣的環(huán)境。

6 RFID在集裝箱運輸管理應用中的瓶頸

6.1 集裝箱電子標簽有著非常典型的行業(yè)特征

集裝箱電子標簽的應用是在一個巨大的物流網(wǎng)絡環(huán)境下，該網(wǎng)絡所涉及到多國家、多地區(qū)、多個部門的參與和合作，牽涉范圍廣，在整個電子標簽應用領域中最為復雜、技術難度最大，如何推動應用非常關鍵。

6.2 RFID標簽高昂的成本嚴重制約著其在集裝箱運輸管理中的廣泛應用

RFID技術帶來的最大效益是提高供應鏈效率。但單個RFID標簽的成本在約為幾十美分，對大多數(shù)企業(yè)來說，單位成本需要降至5美分或更少，RFID帶來的物流成本節(jié)約才能和裝置費用相抵。由此可見RFID在集裝箱運輸管理中的廣泛推廣仍需要很長的路要走。

6.3 電子標簽本身的安全問題

包括標簽內(nèi)容和標簽位置的安全問題。用于集裝箱運輸系統(tǒng)中的RFID標簽不能讓系統(tǒng)外閱讀器器閱讀，即標簽要能夠辨識閱讀器，從而決定是否將標簽內(nèi)信息發(fā)送給該閱讀器。如今RFID已成黑客攻擊目標，市場上已存在可用來讀取和改編RFID標簽的軟件工具，因此要阻擋未授權的用戶取得信息。

6.4 獲取集裝箱數(shù)據(jù)的有效性

首先，數(shù)據(jù)沖突，如果多個電子標簽同時出現(xiàn)在一個閱讀器的識別區(qū)域內(nèi)，它們都會對閱讀器發(fā)出識別命令作出響應，發(fā)送反饋信息。這樣，不同的電子標簽的數(shù)據(jù)可能會相互干擾，導致數(shù)據(jù)丟失，甚至發(fā)生錯誤識別。其次，數(shù)據(jù)冗余，如果某一集裝箱標簽在沒有任何改變的情況下多次通過或者長時間停留在閱讀區(qū)域，可能造成閱讀器多次獲取重復數(shù)據(jù)，同時電子標簽也會因為多次識讀而消耗能量，降低使用壽命。最后，數(shù)據(jù)錯誤，是指在集裝箱基礎數(shù)據(jù)讀取過程中獲得了錯誤的數(shù)據(jù)，如不應該讀取時，讀取了數(shù)據(jù)。集裝箱運輸RFID系統(tǒng)只有有效地解決數(shù)據(jù)的有效性問題，才能體現(xiàn)RFID技術的優(yōu)越性。

7 我國基于RFID集裝箱運輸管理的發(fā)展前景

未來RFID的主要發(fā)展方向在于RFID的標準的制定，軟硬件技術的突破，安全問題，成本控制以及RFID于電子供應鏈的研究。作為全球的制造業(yè)基地，中國將是未來全球最大的RFID應用市場。雖然中國企業(yè)目前信息化程度還較低，還面臨著很多困難，但挑戰(zhàn)與機遇并存，在政府、企業(yè)、市場的推動下，中國具有一定后發(fā)優(yōu)勢，完全有可能主導RFID技術的應用市場，成為RFID技術的全球研發(fā)中心。而RFID在集裝箱運輸管理中的應用作為其中的一個方面，也會發(fā)生巨大的變化，它的普及將實現(xiàn)全球集裝箱物流信息的透明化，提高現(xiàn)代物流管理水平，提高整個現(xiàn)代化物流效率和效益。

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