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集装箱应用RFID国际标准制定回顾与展望
作者:全国集装箱标准化技术委员会  文章来源:全国集装箱标准化技术委员会  点击数1149  更新时间:2011/1/14 14:46:17  文章录入:user2  责任编辑:hguang8379

 

    1. 发展历程

    集装箱无线频率识别(RFID-Radio Frequency Identification)是一种通过近距离通讯来实现对集装箱箱号的识别,箱门启闭过程的监督和运输信息的传输并达到对整个供应链进行可视化管理的技术。

    早在1991年,国际标准化组织ISO所属集装箱技术委员会(TC104)即开始制定了关于集装箱设备自动识别(Freight containers-Automatic equipment identification)的标准,随后又于1995年进行了修订。在我国亦于1999年制定了相应的GB/T 17894国家标准。鉴于当时电子商务的发展状况,上述标准的推广尚未达到应有水平。

    进入21世纪以来,在RFID技术发展热潮的推动下,特别是在ISO/TC 104第4分委员会成立了专门负责制定关于RFID技术标准的WG2工作组以后,ISO/TC104从整体架构和技术要求出发,形成了全面的集装箱应用RFID标准体系。其中包括:

    1)新版本的ISO 10374-2,,重新确认了集装箱通讯的自动识别问题;

    2)ISO/TC104与ISO/TC122联合制定了ISO 17363至ISO 17367系列标准,规范集装箱供应链对RFID技术的应用,并通过电子标签(Electronic Tag)进一步明确对物流信息内涵的自动识别,包括货物品种,发货人,收货人,承运人,途经线路等,从而大幅度提升了物流数据处理的工作效率;

    3)制订ISO 18185集装箱电子箱封《Freight containers — Electronic seal》的新标准,促进实现传统机械式箱封的电子化,通过对箱门在中途开启和关闭的监督来提高货运的安全性。

    需要特别注意的是,鉴于各国对ISO 10374/2标准评价方面的差异,促使ISO/TC 104/SC 4不得不重新申请编号为ISO 10891并命名为《Freight containers — Radio frequency identification (RFID) — Licence plate tag》的新项目,在名称上注明了“身份标签”的字样。为配合这一项工作,中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司亦牵头起草了相应的国家标准草案,该项草案已通过全国集装箱标准化技术委员会会议评审,并已进入报批阶段。由于IS017363属于ISO/TC122的管辖范围,因而,在ISO17363标准基础上,ISO/TC104又发布了了ISO/PAS18186 国际标准文件,中国的上海港集团主要承担了该国际标准的起草工作。

    2. 有关问题探讨

   总的来说,从2003年开始到2010年,集装箱相关RFID国际标准主要是如下三个:

    1)ISO 10891:《集装箱—RFID-身份标签/Freight containers — Radio frequency identification (RFID) — Licence plate tag》

    ISO 10891采用无源RFID技术,通过ISO 18000-6C来实现集装箱箱号的自动识别。集装箱电子标签作为集装箱的一个永久部件全寿命周期的依附在集装箱上,实现集装箱箱号的自动识别。如前所述,ISO 10891的前身是ISO 10374。

    2)ISO/PAS 18186:《集装箱—RFID货运标签系统/Freight containers — RFID cargo shipment tag system》

    ISO/PAS 18186采用有源RFID技术,来实现集装箱相关物流数据的自动识别。电子标签与集装箱在物理上是相脱离的,每次集装箱装好货物后,把此标签挂上,把本次相关的物流数据写进去,以便相关物流信息在全供应链下的自动识别。ISO/PAS 18186是源自ISO 17363发展而来。

    3)ISO 18185:《集装箱--电子箱封封/Freight containers — Electronic seals》

    ISO 18185采用有源RFID技术,实现集装箱箱封的电子化,实现箱封身份和状态的自动识别。

    目前,以上三个标准,除ISO 10891标准规定采用ISO 18000-6C以外,其它两个标准在通讯协议和物理层实现方面都不完善,这样的后果之一就是生产厂家制造出来的东西都是符合ISO标准的,但相互之间没有兼容性,这样就造成标准的实施带来极大的困难和不确定性。这也是集装箱RFID标准没有得到普遍推广使用的重要原因。

    3.展望

    随着集装箱应用RFID技术不断成熟,不断有新的技术方案和标准化建议被提出,未来集装箱应用RFID标准将向何处去,成为标准化工作者迫切考虑的问题。笔者认为,只有抛开技术因素,从集装箱全供应链发展的需要出发,才有可能达成集装箱应用RFID标准的一致性。通过研究,我们可以基本得出未来集装箱运输的发展需求:

    1)集装箱的位置跟踪,即准确或相对准确知道什么时间集装箱在哪里,这样便于了解物流状况和资产调配;

    2)集装箱的货运安全,即集装箱在运输过程中货物是否安全,是否有偷盗,门被非法打开等异常情况;

    3)集装箱的快速通关,关口可以快速甚至提前判断集装箱的风险级别,提前判断和认定低风险集装箱,实现低风险集装箱快速通关;

    4)集装箱的自动识别,实现堆场和码头等的自动化管理,避免人工抄录的错误和低效等;

    5)集装箱装载货物信息的自动识别,实现集装箱非商业机密的载货及相关物流信息在供应链下的可视化;

    6)此外,就是对于特种集装箱的运输要求。如冷箱需要监控内部货物的温度和冷机运行状态,罐箱需要监控内部物质的温度和压力等要求。

    概而言之,自动识别、定位跟踪、货运安全监管、以及状态监控(包括箱本身和内部货物),这是集装箱运输重要的发展需求。而相关的技术就是:传感、通讯、与信息系统。

    目前RFID技术解决的只是自动识别问题,以及基本的对集装箱门开关情况的监管。还远没有解决行业更迫切需要的定位与跟踪问题,以及集装箱状态的远程实时监控问题。

    随着信息技术的发展,包括3G网络的普及以及未来的更新一代的无线通讯技术,包括物联网的架构的出现,以及模块向低功耗发展,电源向大容量长寿命发展,甚至是太阳能电池的应用。未来每一集装箱上带一集成身份识别、传感监测和远程通讯功能,能实现状态监测、定位跟踪、和远程通讯功能的黑匣子,或者我们叫集装箱智能终端(Container Intelligent Box)是完全有可能的。

    目前RFID应用在集装箱行业最大的困难和障碍是读写设备(阅读器)的布置,因为无论如何,RFID应用是几米到几百米的范围,是一种短距离的通讯,必须要通过布置阅读器才可以形成数据采集的网络和完整信息系统。如果要实现集装箱在全供应链下的可视,必须在全供应链下布置阅读器,这是极为巨大的工作,也是巨大的投资,投资回报是个比较大的问题,是不能回避的。

    一旦我们在技术上跳出RFID,站在物联网的架构下来思考,抛弃阅读器的概念,通过集装箱智能终端(Container Intelligent Box)直接实现与后台的远程通讯,集装箱智能终端(Container Intelligent Box)实现对集装箱的状态监测、定位跟踪、和远程通讯,这样避开了浩大的基础网络的实施工作,可以快速实现集装箱在供应链下的可视。而目前的EPC Class 3,以及3G/4G技术和网络的普及,以及将来长时间电源供应技术的成熟,都是有可能支撑此抛弃阅读器模式的集装箱物联网模式,即实现集装箱与后台系统的直接互联互通。

    以,真正对于集装箱行业来说,智能安全集装箱(Smart and Secure Container)的研究,集装箱智能终端(Container Intelligent Box),基于智能集装箱的集装箱物联网系统的研究和实现才是解决行业需求的最终解决之道。

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