文档介绍：制作人:陈莎莎
二零一二年三月二十八日
目录
前言
智能集装箱的概念
构成智能集装箱的关键技术
智能集装箱系统的作业流程
3. 4收货人端
智能集装箱整体设计
推动智能集装箱系统发展的政策和建议
推行统一的技术标准
加速技术研发和产业推广
结束语
一、前言
集装箱运输是世界货物最重要的运输方式,但现存以集装箱运输为基础的海运供应链的智能化程度不足,难以满足安全性的要求。集装箱系统的智能化趋势给解决这一难题提供了很好的契机。
二、智能集装箱的概念
所谓智能集装箱通常是在设备的外部和内部均使用或者加装多个主动RFID 产品(主动式电子标签内部自带电池,工作可靠性高,信号传送距离远。在结合GPS 技术后,能在集装箱状态发生变化时实时将状态变化发生的时间、地点以及周围的环境信息传输到货主或管理人员的机器上去,实现集装箱的实时跟踪),包括一张电子封条,一张传感器封条,这些标签可以贴在运输货物的集装箱上,而这些标签能够随时将集装箱的一些关键信息如位置、安全状况、灯光、温度和湿度的变化传给读取器网络,读取器网络收集、过滤获得RFID 的
信息,并将有效信息输送到TSS 系统(Transportation Security System 交通安全信息系统)。发货人通过TSS 系统,就可以实现货物的追踪,了解货物的及时方位、状态和安全状况。
三、构成集装箱的主要技术
1. RFID 技术及系统
射频识别(Radio Frequency Identification,简称RFID)技术,从20 世纪80 年代走向成熟的一项自动识别技术。它利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到识别目的。而现在的世界海运系统存在明显的缺陷,无法满足世界运输界对集装箱运输的安全性日益增
高的要求。基于射频识别技术的集装箱的智能化为这一现状提供了很好的契机,所以基于射频识别技术的智能集装箱成为新的发展趋势。
RFID技术的原理非常简单,从上述智能集装箱的概念中可窥见一斑。在具体应用中,RFID技术系统包括TSS系统(Transportation Security System,即交通安全管理系统)的导入、RFID无线射频硬件建置以及由某单位提供集装箱现场作业信息转换成TSS系统对外接口信息等三部分及其整合。RFID技术可以检测的相关信息有:
⑴安全性信息:是否载有爆炸性物质,核物质,放射性物质,化学物质等危险性货物,是否有人藏匿,是否存在非法开箱行为;
⑵运输信息:集装箱箱门开、关状态,集装箱是否满载、部分装载或者空箱,集装箱的位置;
⑶设备信息:电池状态,集装箱自身状态及集装箱安全设备的状态。
系统的组成
RFID系统有限量的后台计算机,若干的读写器、阅读器及电子标签组成。其中,电子标签是物品识别的载体,其内部存放着物品的相关信息;读写器和阅读器是系统的中间设备,他们通过射频信号同电子标签进行近距离通行,从而识别标签指代的物品信息,通过接口把信息汇总给后台计算机,读写器和阅读器的区别在于,读写器可以对标签进行读写操作,而阅读器只能读取标签内部存放的信息;后台计算机分析从中间设备传来的信息,负责管理整个标签系统的正常工作。
RFID系统的硬件组成包括电子标签和电子标签读写器两个部份,如图1所示。读写器通过射频信号同电子标签进行通信,系统通过读写器给电子标签发送指令,并通过读写器分析电子标签返回的有关信息;电子标签是应答器,用来响应读写器的指令,并报告处理结果。电子标签由标签天线和标签芯片两部份组成。标签天线是读写器和标签芯片之间进行信号和能量传递的中介。标签芯片则根据读写器的指令,作出相应的操作和响应。
一般来说,有两种广义的GPRS(全球定位通信)卫星系统,即低轨道卫星系统和高轨道卫星系统。低轨道卫星和高轨道卫星都可以跟踪和确认集装箱在供应链中的位置,但低轨道卫星的优势在于它可以以与调频信号类似的频率低成本的传送窄带数据,并传送声音和图像信号。最关键的是,低轨道卫星提供的接收盲点较少,并可以使用不可见的天线,在全球反恐的大局势下,这对供应链系统的安全性更有利。高轨道卫星的缺陷在于接收盲点较多,及安装在运输工具上的天线是可见的。可见的天线似无大碍,但是却给那些想要劫持破坏集装箱的非法分子提供了可乘之机。
卫星技术只能帮助确定集装箱在供应链中所处的位置,无法探测到集装箱的具体状况。所以,只有将RFID技术和卫星通信技术有效结合,才能真正增强全球供应链的安全性,才能真正体现智能集装箱系统的“智能性”。