1.行業(yè)背景

    全球貨物流通以集裝箱為載體,，尤其是海運集裝箱,。基于RFID的集裝箱管理系統(tǒng)是生產(chǎn)和管理集裝箱企業(yè)在產(chǎn)出成品下線,、運輸環(huán)節(jié)的追蹤管理系統(tǒng),。系統(tǒng)作用是實現(xiàn)對集裝箱、托運車輛的追蹤管理,。通過自動采集集裝箱、托運車輛的信息和信息管理系統(tǒng),，實現(xiàn)對集裝箱(集裝箱生產(chǎn)管理),、托運車輛(運費自動結算)、和堆場 (集裝箱存放狀態(tài))的自動管理,。

2.應用需求

    全球每年集裝箱產(chǎn)量約有200多萬個,，在中國生產(chǎn)的占50％以上，2004年全球集裝箱保有量約為2187萬箱,。集裝箱制造商和集裝箱運輸管理企業(yè)承擔了大量的生產(chǎn)運輸,、成品運輸和堆放存儲等繁重的統(tǒng)計管理工作。在集裝箱出廠后,，不能實時知道集裝箱的位置和狀態(tài),，是否安全到達堆場，由于出入堆場的繁雜手續(xù)導致托運車輛排長隊現(xiàn)象,，除此之外在面積龐大的堆場上找出指定集裝箱非常困難,，不僅浪費時間而且容易出錯。此外由于無法實時了解堆場上的集裝箱的數(shù)量和位置空缺,，無形中造成堆場利用率低,，浪費了企業(yè)資源。

    基于RFID的集裝箱管理系統(tǒng)首先在世界上最大的集裝箱生產(chǎn)企業(yè)試點成功,。2005年3月在現(xiàn)場進行了RFID電子標簽在惡劣環(huán)境下（金屬表面安裝）的全面測試,。在此基礎上開發(fā)了工廠出口監(jiān)測子系統(tǒng)、堆場自動管理子系統(tǒng)及中央監(jiān)控子系統(tǒng),。初步實現(xiàn)了集裝箱在工廠,、堆場的監(jiān)控、管理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,。

二,、項目實施的目標

    項目實施的目標包括：

    (1) 集裝箱相關的信息（如：箱號、使用公司代碼,、箱種,、箱型,、箱東代碼、制造企業(yè)代碼,、生產(chǎn)線代碼,、班組代碼、毛重,、凈重和生產(chǎn)時間）存儲在電子標簽中,，信息可無線、快速,、自動方式被讀取,、傳輸，避免人工手工輸入可能引起的錯誤,。

    (2) 對生產(chǎn)下線的集裝箱從工廠由托運車輛運輸?shù)蕉褕龅恼麄€流程進行跟蹤,。監(jiān)測、記錄新箱下線信息,、托運車輛信息,、發(fā)生時間、操作人員等,。統(tǒng)計分析各箱東的集裝箱生產(chǎn)量及合格率等,。

    (3) 堆場自動管理通過無線網(wǎng)絡技術進行信息交互，堆高車讀寫器自動識別箱號,，實現(xiàn)圖像化操作,，迅速準確的查詢集裝箱堆放位置、狀態(tài),。

    (4) 對承擔托運的車輛進行注冊管理,，安裝車輛電子標簽，在托運過程中實現(xiàn)自動采集車輛信息,，取消復雜的單據(jù)手續(xù),，縮短出入閘通過時間，減少人員工作量,。

三,、系統(tǒng)設計

    基于RFID技術的集裝箱管理系統(tǒng)是一個大系統(tǒng)（如圖），包括中央監(jiān)控中心子系統(tǒng),、出廠監(jiān)控子系統(tǒng),、出入閘口監(jiān)控子系統(tǒng)三個主要部分。

    中央監(jiān)控中心子系統(tǒng)：監(jiān)控其他子系統(tǒng)運作,，與其他子系統(tǒng)進行信息交互,。進行集裝箱信息管理和托運車輛信息管理，數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析,，進行運費結算,。向客戶提供集裝箱信息查詢服務,。

    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,。

    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,、對應的拖運車輛信息,、事件發(fā)生時間、操作人員等信息,，堆場集裝箱堆放位置信息管理,，迅速準確查找集裝箱狀態(tài)；具有形象的2D 集裝箱堆場地圖和放箱,、找箱功能。

1.系統(tǒng)關鍵技術

    基于RFID的集裝箱管理系統(tǒng)采用915MHz頻段的產(chǎn)品,。系統(tǒng)包括在每個生產(chǎn)下線的集裝箱上安裝一個電子標簽,，在每一輛注冊過的托運車輛上安裝一個電子車牌（電子標簽），在出廠處和堆場出入口選擇位置安裝讀寫器（含天線,、射頻電纜,、），在工廠和堆場的堆高車上安裝讀寫器,。

2.系統(tǒng)工作流程

    正常的工作流程如下：在新下生產(chǎn)線的集裝箱上安裝寫有該箱信息的電子標簽,，堆高車作業(yè)時確認集裝箱箱號后出廠，由托運車輛從工廠運輸?shù)蕉褕?，托運車輛在出工廠大門時,，系統(tǒng)自動采集集裝箱信息及托運車輛信息，托運車輛進出堆場時,，系統(tǒng)自動采集集裝箱信息及托運車輛信息,，調(diào)度通過傳輸系統(tǒng)指揮堆高車的堆放集裝箱位置等。

四,、系統(tǒng)的基本運作過程

    該系統(tǒng)第一期實現(xiàn)了對集裝箱從工廠下線到進入堆場整個流程的跟蹤,。第二期系統(tǒng)在第一期系統(tǒng)的基礎上完善和補充，重點實現(xiàn)了堆場自動管理系統(tǒng)和車輛管理系統(tǒng)的建設,。

    基于RFID 技術的集裝箱管理系統(tǒng)可以服務于集裝箱運營生產(chǎn)管理企業(yè),，加強集裝箱監(jiān)控功能，為客戶提供必要的信息服務,，實現(xiàn)堆場自動化管理,，減少集裝箱管理人員工作量,。2005年9～11月系統(tǒng)進入試運行階段。

五,、設備選擇標準

    系統(tǒng)中的集裝箱電子標簽,、電子車牌和自動識別設備采用的自動識別技術是遠距離RFID產(chǎn)品。集裝箱電子標簽安裝與集裝箱一側,，電子車牌安裝在托運車輛的前擋風玻璃內(nèi),。系統(tǒng)要求RFID系統(tǒng)讀寫距離大于7米，速度在50公里/小時,，要求具有多標簽讀取功能,，要求RFID系統(tǒng)具有防鄰道干擾，要求電子標簽安裝于金屬表面（集裝箱表面）,，設備的工作環(huán)境通常要求防塵,、防震、高溫按工業(yè)級標準執(zhí)行,。

    值得注意的是將電子標簽安裝于集裝箱的表面（金屬）通常會降低標簽的識別距離和識別率,，因而在電子標簽設計上要考慮金屬環(huán)境的影響。

六,、應用效果分析

    基于RFID的集裝箱管理系統(tǒng)采用遠距離RFID技術,，實現(xiàn)了箱、車的自動識別,，在系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用,。加快了下線產(chǎn)品的出廠、運輸,、堆場存儲速度,，提高信息采集的準確率，減少了工作人員在惡劣環(huán)境下的手工作業(yè),。

    隨著基于RFID的集裝箱管理系統(tǒng)應用的普及,，該項技術將進一步推廣到港口、集裝箱堆場中應用,，從而提高對集裝箱的監(jiān)控與管理,。