為應對全球反恐及貨物安全日益增高的需求，及中國進出口物流發展迅猛的勢態，近年來海關積極推進區域通關改革，實行“屬地申報，口岸驗放”，要求做到貨物應轉盡轉，關稅應收盡收，如何實現即能快捷通關又能嚴密監管？這給海關直通及轉關的監管工作的科技改革帶來新的課題。

    現行海關轉關直通貨物監管主要采用傳統的一次性鉛封方式，以人工操作、肉眼識別等方式對集裝箱進行機械施封、驗封、解封，運行成本高、安全性低。這種監管方式運行效率低，遠遠不能滿足海關大密度、高強度業務流量的監管要求。使用基于R F I D技術的電子關鎖系統，用它代替傳統的鉛制封條對轉關集裝箱進行電子監控管理，可大大提高轉關效率。電子關鎖的原理，如圖1所示。

電子關鎖

    使用電子關鎖可以實現海關轉關或直通貨物的實貨放行，在貨物轉關或直通運輸途中實時記錄集裝箱貨物非法出箱時間和出箱次數，并與G P S聯動實時報警，防止了犯罪分子途中卸貨、換貨的可能性，打擊了走私、騙稅、騙匯等違法行為，同時減輕了海關查驗工作量，提高了通關效率，縮短了進出口貨物的在港停留時間，提高了查驗的全面性和完整性。

    在海關監管通關領域，海運、陸運、空運的通關模式各不相同，珠三角，長三角，環渤海的各地的通關監管業務又各有特色，如圖2所示。根據業務模式的不同，電子關鎖又分備案點名式（主動模式）和卡口自動采集關聯式（被動模式）兩種。備案點名模式俗稱為主動式關鎖模式，要求每車對應固定的關鎖，事先必須進行車、鎖、箱的對應，在轉關前進行預錄入?？谧詣硬杉P聯式俗稱被動關鎖模式，可多車共用一鎖，在啟運地卡口通過定向采集的方式自動進行車、箱、鎖的關聯施封。目前電子關鎖經過6年的技術積累和研制開發試點試用，已形成完整的產品鏈，支持多種業務模式，并在多個領域得到成功應用。

電子關鎖與傳統關鎖的性能對比

    電子關鎖與傳統關鎖的性能對比如表所示。

電子關鎖的系統架構及運行方式

    電子關鎖系統由監控中心服務器、通道工控機、R F I D讀寫器(道口讀寫器、手持讀寫器)、電子關鎖四部分組成，如圖3所示。監控中心服務器負責后臺數據存儲和管理；道口工控機通過串口控制道口讀寫器同關鎖進行射頻通信；電子關鎖作為無線終端，主要實現信息存儲、無線通訊、機構控制、狀態監測等功能。電子關鎖系統可實現與海關卡口系統的充分兼容。

圖3 電子關鎖通道采集系統示意圖

電子關鎖的主要功能特點

    1．機械與電子雙重鎖閉，具有機械鎖定、電子施封雙重功能；
    2．采用全球惟一的ID地址碼，防偽性能好；
    3．對破壞或非法開啟電子關鎖能實時記錄，并與GPS聯動報警；
    4．自動進行施封、解封驗證，點對點監管，有效提高效率，防止監管車輛不進監管場地現象；
    5． 作為海關A / B類自動卡口的一個標配，與卡口軟硬件兼容，操作簡單，使用方便；
    6． 低功耗，簡單、實用、操作方便，可重復使用，經濟性高。
 
    電子關鎖數據處理流程海關電子關鎖業務應用流程主要由啟運地電子關鎖施封，途中監控和報警處理，指運地電子關鎖解封，風險分析及輔助決策等環節構成，如圖4所示。

圖4 海關電子關鎖業務應用流程圖

關鍵問題分析及解決

    電子車牌、電子關鎖都是基于R F I D核心技術開發的應用產品，在對電子關鎖接近6年的研制開發中，我們通過對上海、南京、大連、杭州、廈門、5大直屬關及100多個現場的實際調研分析，結合各級海關，各區域海關的不同需求情況，對電子關鎖產品進行了三次更新換代，尤其在海關總署要求的必須要解決的防假鎖、商業封志的兼容安裝以及多種業務模式的適應性等關鍵問題上進行了革命性的突破，形成了具有獨立知識產權的電子關鎖新一代產品。下面將關鍵問題和關鍵技術進行一個較為詳盡的探討。

防偽鎖問題

    目前國內外同類產品中對電子關鎖進行施解封的過程基本采用全向天線發送指令，在全向天線覆蓋的所有區域，可能是50米，甚至100米的區域，電子關鎖都非常容易施解封。有源R F I D標簽的靈敏度高，甚至在更大的反射區和漫反射區域都可能接收到施解封指令，在這樣的情況下，如果犯罪分子采用一些相應的手段很容易實現在鎖扣上掛上一個不是真正被點名施封的鎖，而駕駛室里藏著的才是真正被點名施封的鎖，這樣的情況一樣可以被不留痕跡的正確施解封。如果這樣的話，施解封動作就形同虛設，可以不夸張地說，可能比以前的機械封制更危險，犯罪行為更不容易被覺察。如果用一個本身有很大漏洞的產品去替代另一個產品，結果可能會給國家給企業造成更大的經濟損失。

    此問題是海關總署最為關心的問題，通過采用U H F 頻段R F I D、定向發射、合理選擇標簽靈敏度以及與集裝箱箱門組合采集等多種高技術結合的方式，整合卡口現有資源，有效的利用海關卡口已有的各種觸發設備和采集設備，形成了完整的定時定向采集的解決方案。實現了精確定位電子關鎖是在哪個通道的車輛攜帶的，是前箱還是后箱攜帶的，真正實現了假鎖和真鎖的正確區分。

    南京海關在2006年5月的電子關鎖應用評審會上對此產品進行了認真評審和現場測試，評審組在針對仿假鎖這個問題上指出：采用R F I D定向技術，保證了電子關鎖閱讀設備可以準確識別、精確定位電子關鎖，有效防范使用中的各種造假行為和誤讀、誤判。

商業封志兼容問題

    在集裝箱的轉關、直通或疏港運輸中，常常會遇到一個問題，即貨值越高的集裝箱上已經安裝的商業機械封志就越多，也越粗（機械封制中直徑大于8 m m的才被稱之為高保封）。一旦集裝箱上安裝有這樣的高保封志后，要想在不破壞封志的情況下再安裝上直徑大于4 m m的鎖桿幾乎是很困難的事情，而目前市面上能看到的電子關鎖為了防盜安全性一般都采用大于8m m的鎖桿，這樣的電子關鎖對于海運集裝箱來說是不可用的。

    海關為了避免風險，已經明確強調商業封制在到達目的地之前不能拆，而在集裝箱運輸過程中有商業封志的箱超過60%。所以怎樣能在已安裝有高保封的商業封志上兼容安裝電子關鎖，實現海關監管就變得非常重要，只有解決了這個問題，海運集裝箱才能真正做到應轉盡轉。

    E C L3011型關鎖，采用了高科技細纜專利技術，在設計中既保證了纜線的強度，又能做到一旦破壞立即報警的功能。并且細纜有柔性，能快速、方便的安裝在已安裝有高保封的商業封志上，真正實現海運集裝箱運輸中替代機械封制的自動化操作，如圖5所示。

圖5 ECL3011型電子關鎖現場實效

滿足海關多種業務形式需求問題

    針對各地海關業務需求不同（海運、陸運、空運），地域不同（長三角、珠三角、環渤海等），業務模式不同（直通、轉關、疏港等），鎖的歸屬不同，歸結起來在關 鎖的應用上主要存在以下差異：

    1． 是否在物流轉運前預錄入車、箱、鎖之間的關聯信息；
    2． 是否在卡口自動采集鎖號、車牌號、集裝箱號等信息；
    3． 是否一車一鎖或多車共用一鎖；
    4． 一票一箱還是一票多箱。分析以上的幾種需求，落實到最后還是是否能實現R F I D技術的定向識別問題。

    如果產品沒有定向識別功能則只能采用預錄入關聯的方式來進行施解封操作，預關聯的方式從技術層面上是最容易實現的一種方式，如圖6所示。

圖6 卡口自動采集式和備案點名式在卡口部分技術難度比較

    由上圖可清晰看出，在車輛達到卡口時，卡口自動采集式包含了四個技術動作，而備案關聯式在卡口只包含了兩個技術動作，正因為這樣，備案關聯式在之前的預關聯備案工作需要耗費的人力物力就遠遠大于卡口自動采集式。存在的風險也大于卡口自動采集式。下面作一詳細分析：

    從業務操作層面看，如果是一票一箱比較容易實現，而對于業務量較大的海關存在大量的一票多箱的業務情況，一票多箱，是多對多的對應關系。

    如果采用備案點名式，那么事前要在預錄入環節進行人工的箱、鎖、車的對應，例如大連，青島、上海經常出現的一票對應100多個集裝箱的情況，就要在預錄入人工根據車號、箱號對應關鎖號100多次，因為增加了人工對應環節，錄入過程中極易出現對應錯誤。出現錯誤后，到達現場便不能進行施解封操作。對于一票多箱的情況就會出現在道口的大量積壓，不但給企業帶來不便也給海關的聲譽帶來不可估量的損失。還有一種在海運業務中經常出現的情況。承運企業為了節省成本，申報是20個箱對應20輛車，每一輛車對應一個箱，實際可能采用5輛車來回拉4趟，這樣備案點名式在后臺就找不到對應的應該施解封的鎖。

    目前備案點名式是采用一車對應兩鎖的備案（考慮到雙箱的情況，一車對應兩把鎖）。這也給企業帶來很大的資金和管理壓力。

    舉個簡單的例子：承運企業有500輛監管車輛，以一車對應兩把鎖，每個鎖的押金為600元計算，這個承運企業就要交納60萬的關鎖押金，這對承運企業的資金壓力是非常沉重的，而且關鎖的管理維護也是個比較大的問題。而道口自動采集關聯式（被動式關鎖模式）在道口自動關聯。500輛車可能申請70把鎖就可以實現周轉，可大大減輕企業的資金壓力。也體現了海關“依法行政，為國把關、服務經濟、促進發展”的16字方針。E C L30系列關鎖系統通過先進的定向采集、抗鄰道干擾技術可在道口實現車、箱、鎖的有效對應和準確施封解封，解決上述問題。既可以支持點名備案式也可以實現卡口自動采集關聯式，可滿足直通、轉關、疏港多種業務形式，也滿足大業務量海關一票多箱，多車共用一鎖等特殊需求。

一些實例

    近兩年，在張家港永嘉碼頭（港務卡口）與張家港保稅區（海關卡口）之間進行了電子關鎖與傳統關鎖雙鎖運行的實車試點工作，總操作次數近萬次。該系統實現了對海關B類卡口的有效融入，并實現了電子關鎖將與全球衛星定位系統G P S的實時聯動報警，海關監管車輛在直通過程中的行走路線都處于海關實時監控下，為快速通關構建嚴密有效的監控保障體系，如圖7所示。

    2006年8月三寶公司又在廈門關進行了電子關鎖試運行，并且在07年1月和總署卡口與聯網2.0物流平臺進行了聯調測試工作，該測試地點選定的路線為從廈門海滄國際貨柜碼頭到廈門出口加工區。運行模式為備案點名式。如圖8所示，E C L3010鎖定型關鎖和E C L3011型纜線型關鎖都進行了測試運行。實際測試表明，該電子關鎖系統可靠性高，抗干擾能力強，可擴展性好，其設計水平先進，與海關卡口系統緊密結合，使用便捷，經濟性好，適用性強，符合總署物流監控標準卡口的規范要求，能完全融入總署卡口控制與聯網2.0物流平臺。

圖8 電子關鎖在廈門海關A類卡口的融入界面

    隨著信息化的發展，高新科技層出不窮、技術水平突飛猛進，只有借助社會力量，沖破現有關區管理體制的局限，建立集多種現代信息技術于一體的應用平臺，才能從根本上解決“加速通關、為守法企業提供通關便利”與“打擊走私、強化監管”這一對立而統一的矛盾。應用G P S、電子關鎖和口岸海關卡口自動核放系統，通過‘兩面一線’的嚴密連接，可真正實現對進出口物流進出口貨物實行全方位、立體式的管理和對進出口物流的有效跟蹤監控，通過對電子關鎖及G P S行駛數據的分析，采取相應的風險管理措施，既突出了監管重點，又為建立相應的運輸企業、運輸工具及駕駛人員的信譽級別提供參考依據，從而使海關整體監管水平得到提升。