摘 要：隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術的快速發(fā)展，自動化系統(tǒng)的普及和應用越來越廣泛。許多港口引入了先進的自動化系統(tǒng)，比如集裝箱調(diào)度管理系統(tǒng)、EDI系統(tǒng)、港口資源可視化監(jiān)控系統(tǒng)、物流倉儲管理系統(tǒng)等，實現(xiàn)了對港口作業(yè)的創(chuàng)新改革。RFID是一種非接觸式無線射頻識別技術，可以實現(xiàn)港口設備、貨物、人員之間的信息流動和共享，提高港口作業(yè)的信息化水平，具有重要的作用和意義。

關鍵詞：RFID；港口自動化系統(tǒng)；應答器

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2018）09-0197-02

Abstract：With the rapid development of internet，large data and cloud computing，the popularization and application of automation system is more and more extensive. Many ports have introduced advanced automation systems，such as container dispatching management system，EDI system，port resource visualization monitoring system，logistics storage management system and so on，and realized the innovation and reform of port operation. RFID is a kind of non-contact radio frequency identification technology，which can realize the flow and sharing of information between the port equipment，goods and personnel，and improve the information level of the port operation. It has important role and significance.

Keywords：RFID；port automation system；transponder

0 引 言

單片機、RFID、多媒體等技術的快速發(fā)展，促進了自動化系統(tǒng)的普及和應用，工業(yè)控制、倉儲管理、物流運輸、智能汽車等領域已經(jīng)引入了許多的自動化軟件，實現(xiàn)了人類社會的信息化、自動化和共享化，具有重要的作用和意義[1]。港口自動化系統(tǒng)種類繁多，涉及貨物裝卸、設備檢查、視頻監(jiān)控、人員辦公、集裝箱調(diào)度等多個方面，為了使這些系統(tǒng)長久地、穩(wěn)定地運行，適應當前港口高效、節(jié)約、綠色、可靠和安全的理念，港口自動化系統(tǒng)將會引入更多的軟硬件資源，比如RFID等，構(gòu)建一個功能完善、信息豐富的智慧港口，提高港口自動化系統(tǒng)的智能性。[2]。

1 RFID相關技術簡介

射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）是一種無線通信技術，可以利用無線電信號識別特點目標，完成數(shù)據(jù)讀寫操作。RFID可以調(diào)整無線電頻率的電磁場，將數(shù)據(jù)從附著的標簽上發(fā)送出去，以便能夠完成目標自動辨識或物品自動追蹤。識別器可以從標簽上獲取電磁信號能量，因此不需要電池即可完成數(shù)據(jù)操作。電子標簽存儲了許多的電子信息，可以唯一的標識對象目標。與傳統(tǒng)的條形碼和二維碼不同，射頻電子標簽不需要處在識別器的視線范圍內(nèi)就可以追蹤目標物體。射頻識別技術利用電磁場自動化定位目標對象，可以滿足許多領域的應用，比如生產(chǎn)的汽車關鍵零部件都可以匹配電子標簽，以便能夠在生產(chǎn)線上實時地定位和處理；藥品生產(chǎn)企業(yè)也可以針對每一個要求配置電子標簽，實時地追蹤藥品的流通；RFID也可以在養(yǎng)殖業(yè)中應用，將電子標簽附著在牲畜身上，自動化實現(xiàn)對牲畜的圈養(yǎng)?？偠灾?，RFID標簽可以附著在任何目標物體上，甚至也可以植入到人體內(nèi)，實現(xiàn)信息讀取和識別操作。

2 港口自動化系統(tǒng)設計

2.1 港口自動化系統(tǒng)功能分析

港口自動化系統(tǒng)是一個集群平臺，它可以有效地支撐港口自動化操作和服務，滿足智慧化應用成果的需求。目前，港口自動化系統(tǒng)與RFID技術相結(jié)合，可以實現(xiàn)對港口供應鏈的自動化、智能化管理，常見的系統(tǒng)包括智能場站操作系統(tǒng)、設備管理系統(tǒng)、倉儲貨物管理系統(tǒng)、視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)等[3]，如圖1所示。

（1）智能場站操作系統(tǒng)。智能場站操作系統(tǒng)是一種先進的港口集裝箱場站業(yè)務處理軟件，它采用先進的物流貨物管理思想，將集裝箱場站的業(yè)務管理、倉儲管理、修洗箱管理、運輸管理與RFID有機結(jié)合在一起，并且將關鍵設備與服務器系統(tǒng)連接在一起，以為場站提供全方位的信息管理服務。智能場站操作系統(tǒng)可以根據(jù)集裝箱場站的特點，實時跟蹤、控制集裝箱貨物裝卸與計時收費，以便高效地控制港口作業(yè)。

（2）設備管理系統(tǒng)。港口是一個大型的貨物集散基地，采用的也非常多，不僅包括裝卸設備，還包括物流運輸設備、倉儲保管設備、監(jiān)控輔助設備等設備，這些設備的有序工作，可以為港口提供一個快速的、高效的業(yè)務工作流程。因此，利用RFID統(tǒng)計設備的信息，實現(xiàn)港口的設備資產(chǎn)的動態(tài)化管理和設備資源的優(yōu)化整合，提高設備的可用性和安全可靠性；實時地管控設備的運行狀態(tài)，從而可以及時地針對設備進行修理、維護，最終提高設備的使用壽命和效率，降低港口設備購置和管理成本，提高港口的投資回報率，保障港口企業(yè)的經(jīng)營正常順利。

（3）視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)。隨著港口業(yè)務的快速發(fā)展，港口需要進一步擴大產(chǎn)能和提高操作效率，優(yōu)化整合內(nèi)部管理流程，提高生產(chǎn)效率。因此，視頻監(jiān)控系統(tǒng)引入先進的GPS衛(wèi)星定位技術、RFID技術、AIS船舶跟蹤管理技術、全景式展現(xiàn)技術等技術，以港口庫場圖為核心電子地圖，針對港口庫場上的裝卸設備、貨物、集裝箱、船舶等進行實時監(jiān)控和位置監(jiān)控，實現(xiàn)對港口資源的可視化操作管理，與港內(nèi)外資源信息的視覺化，提高作業(yè)計劃的準確性和可執(zhí)行性，從而全面提高碼頭的作業(yè)效率。

2.2 RFID在系統(tǒng)設計中的應用

RFDI在港口自動化系統(tǒng)應用很廣泛，可以將電子標簽附著于運輸設備、裝卸設備、貨物、人員等目標上，針對港口貨物集散的全業(yè)務流程進行管理和控制，以有效地降低港口運行成本，提高港口的服務水平。RFID應用系統(tǒng)主要包括三個方面關鍵的組成部分，分別是應答器、閱讀器和后臺管理軟件。應答器主要由天線、耦合元件及芯片組成，港口自動化系統(tǒng)應用時主要采用標簽作為應答器，每一個標簽都擁有一個唯一的、可識別的電子編碼，這些電子標簽可以附著于目標物體上，以便唯一標識對象。閱讀器的硬件組成與應答器相似，但是閱讀器的主要作用是讀取電子標簽的所有信息，目前閱讀器在港口自動化系統(tǒng)中主要有固定式讀寫器和手持式讀寫器兩種，固定式讀寫器可以部署在關卡上，而手持式讀寫器則可以滿足港口管理人員的移動式作業(yè)，這樣就可以更好地提高RFID利用的靈活性。后臺管理軟件能夠有效地采集目標物體信息，賦予電子標簽各類型屬性信息，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的錄入和采集工作，以便能夠支撐應答器和閱讀器工作。

港口自動化系統(tǒng)利用RFID技術實現(xiàn)了貨物裝卸、設備管控等工作，比如在貨物裝卸中，港口工作人員可以實時地利用手持式閱讀器掃描每一件貨物，以便能夠判定貨物的裝卸狀態(tài)，進而實現(xiàn)對倉儲貨物的實時入庫、出庫、盤點等作業(yè)，并且可以統(tǒng)計貨物的階段性信息，保證貨物庫存、實時錄入的正常性。另外，也可以把RFID采集的信息上傳到服務器，貨主可以根據(jù)自己的單號查詢各類型貨物的狀態(tài)信息。同時，RFID還可以講采集完成的基礎港口信息，發(fā)送給其他應用軟件進行加工，提高了數(shù)據(jù)的共享性。

3 總結(jié)與展望

港口是一個貨物集散的重要場地，隨著國家改革開放、自由貿(mào)易的興盛，它已成為國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的重要門戶。港口承載了更多的資金流動、物品流動、人員流動，因此如何提高港口貨物的吞吐量、如何分析港口季節(jié)性流動狀態(tài)已成為人們研究的指標。

4 結(jié) 論

港口采用先進的互聯(lián)網(wǎng)、RFID、多媒體等技術，深度整合各類型資源數(shù)據(jù)，比如將裝卸設備、運輸設備、貨物信息等集成加工，實現(xiàn)了對設備的調(diào)度與分配，提高了港口設備的利用率，提高了貨物運輸、裝卸和管理的成效，提升了港口的運行效率為，節(jié)約了人員管理成本，為形成一個強大的智慧港口具有重要的作用和意義。

參考文獻：

[1] 張莉萍.RFID技術在船舶物品管理系統(tǒng)設計中的應用 [J].艦船科學技術，2016，38（4）：127-129.

[2] 王超，封學軍，王偉.基于RFID的港口信息采集系統(tǒng)設計 [J].水運工程，2013（2）：137-141.

[3] 王劍，田振濤，崔廣建.RFID在港口載貨汽車自動化管理中的應用 [J].港口裝卸，2006（5）：19-21.

作者簡介：曹艦（1983.09-），男，漢族，重慶人，副部長，工程師，碩士。研究方向：電子信息化、物聯(lián)網(wǎng)智能化、大數(shù)據(jù)。