1 引言
供應鏈透明管理的課題變得越來越重要。這樣一個國際性課題,可以幫助中國制造業的用戶和國際航運物流企業打造新的商業模式,實現信息流對物流和資金流的有序控制,全面增強企業的核心競爭力。
為了適應這種新的國際供應鏈的競爭環境,國際航運企業紛紛向國際物流服務提供商戰略轉移。國際航運是國際物流系統中的鏈路要素之核心要素,是國際供應鏈的一個重要環節(如圖1-1所示)。門到門的集裝箱多式聯運又是國際物流的主要運輸方式和發展趨勢。而問題的關鍵是,如何采用最先進的信息物流技術,全程自動識別和跟蹤集裝箱,大大降低集裝箱的管理成本,提高運營效率,從而打造透明國際供應鏈。這是國際航運市場的又一次新機遇,是國際航運物流企業面臨的新挑戰。
圖1-1國際航運在國際物流與供應鏈中的地位
2集裝箱自動識別系統現狀及發展方向
2.1自動識別系統與集裝箱的自動識別
自動識別系統(AEI)在發達國家已應用多年,技術日趨成熟,性能也越來越穩定,它的作用和效果已被社會所公認。自動識別系統應用領域日益廣泛,包括自動控制、企事業組織的自動化管理、商品登記、重要的證照和信用卡等的保密登記管理,在軍事工業上也有許多應用。
交通運輸領域已實現對車輛和集裝箱的自動識別、跟蹤、財務結算、維修等自動化管理,并取得了較為顯著的效果。
自動識別系統實現集裝箱的自動識別,離不開現代信息技術的支持和保障。現代物流又使電子商務與物流日益融合。集裝箱自動識別系統是信息網絡的基礎。在諸多的標準化信息中,例如代碼、報文、單證、通信、安全保密等,只有實現箱體自動識別系統的標準統一,才能使單證標準化。
自動識別系統有以下幾種主要形式:
(1)視頻識別系統。電視識別系統利用安裝在線路或道路旁的攝影設備,傳送車輛、集裝箱的車號和箱號等數據信息,用人工方式或自動方式把它記錄下來。這種裝置誤讀率高,可靠性和精確度都很低,目前,采用的國家越來越少。
(2)條形碼識別系統。條形碼識別系統通過光學識別系統對條形碼進行識別。這一新的科技成果已被廣泛運用,用激光槍識讀銅箔、銀箔制成的金屬條碼,識讀距離可達5米。目前能在戶外環境下長期使用的低成本無源碼板,其主要缺點是抗污性能差,受油污、沙塵等侵蝕后需經常擦洗,識讀的可靠性達不到ISO10374國際標準規定的99.99%。
(3)微波反射系統。用微波反射調制式技術進行識別,在國際上是從上個世紀80年代開始開發的。它不受雨、雪、霧和噪音、振動等的影響,抗污染性強,已被世界各國廣泛運用在車輛和集裝箱等自動識別系統上。
這種形式的識別系統已于1991年被納入ISO10374《集裝箱自動識別》的國際標準。其不足之處在于,安裝在集裝箱上的電子碼板是有源的,這種碼板中電池的壽命是有限的。因此,有可能在運用過程中出現更換電池或更換電子碼板的情況。另外,有一種無源碼板也是通過微波反射系統進行識別,但其識別距離短,一般在2米左右。運用在集裝箱上的自動識別系統的碼板,多數采用有源碼板。
以上三種自動識別系統各具優缺點。從世界范圍來看,多數自動識別系統采用微波反射系統識別裝置。這種裝置能適應各種惡劣環境,而且可靠性、精確性都能達到ISO10374國際標準的要求,誤碼率大于99.99%,精確度達到99.9999%。
2.2集裝箱的自動識別國際標準
集裝箱自動識別國際標準包括中國在內的世界各國的港口、車站、公路以及機場集裝箱的流通量越來越大。因此,如何盡快實現世界集裝箱國際聯運的自動識別,如何實現集裝箱國際聯網的自動化運營管理,已列入國際標準的議事日程。
國際標準化組織ISO/TC104集裝箱技術委員會制定并頒布了ISO10374《集裝箱自動識別》的國際標準,并把自動車輛識別系統的技術條件納入了這項國際標準的附錄,使這項標準更具完整性和可操作性。
為了便于實施這項自動識別系統,美國于1991年和1994年還先后制定和修訂了美國鐵道學會AAR-S-918M《設備自動識別標準》,規定了美國鐵路運輸自動識別設備的各項技術要求,為鐵路運輸自動識別提供了重要的技術依據。
標準頒布后,不少國家開始遵照該項標準的要求,逐漸建立了本國的集裝箱自動識別系統。其中,尤以美國、日本和北歐的一些國家和地區實施得好,但在實施中也出現了一些問題。問題主要是標準中確定電子碼板信號頻率為850MHZ至950MHZ和2400MHZ至2500MHZ。這些信號頻率在北歐地區某些國家,正巧與當地民用手機和呼機的頻率相覆蓋,造成沖突。我國的民用手機和呼機的頻率范圍也在850MHZ至950MHZ之間,所以需引起注意。
ISO/TC104是由美國牽頭,提出的一項集裝箱標記的光學字符識別系統。這一系統已有技術報告和標準草案,將成為正式標準。
2.3我國集裝箱自動識別系統建設
在我國,各有關部門和單位為實現集裝箱自動識別做了不少工作。鐵道部原決定“九五”期間在全路約50萬輛貨車上和1200多個線路點安裝電子碼板和地面識別設備。這一工程涉及380多個大站和40多個編組站。與此同時,鐵道部還考慮建立集裝箱自動識別系統。
目前,我國在微波反射調制的自動識別系統、條形碼型式光學識別系統的研究領域都已取得一定成效,但尚未在集裝箱運輸上實施運用。為趕上國際集裝箱運營管理的先進水平,盡快與國際接軌,提高我國集裝箱的運用效率,當務之急是建立作為國際物流基礎的信息標準化。
3 RFID/EPC識別技術及其在集裝箱識別與跟蹤中的應用
以條碼為代表的傳統識別技術和方法有其諸多局限性:信息標識是靜態的;信息識別是接觸式的;信息容量是有限的;不能給每個儲運單元唯一的身份;數據存儲、計算是集中的。二維條碼雖然解決了信息標識容量問題,但是條碼只能適用于流通領域(商流和物流的信息管理),不能透明地跟蹤和貫穿供應鏈過程。各環節信息的動態更新和識別,全程透明,則需要新的識別技術。
3.1 RFID技術概述
所謂RFID,Radio Frequency Identification,即無線射頻識別技術,即利用無線電波對記錄媒體進行讀寫的一種自動識別技術。無線射頻識別的距離從幾厘米到幾十米,且根據讀寫的方式,可以輸入數千字節的信息,同時,還具有極高的保密性和不可偽造性。根據標簽的作用可以分為標示標簽和跟蹤標簽。