RFID簡介及其應(yīng)用情況  

RFID即無線射頻識別技術(shù)，俗稱電子標簽。它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，無須人工干預，可在各種惡劣環(huán)境中工作。該技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。其基本原理是利用射頻信號及其空間耦合、傳輸特性，實現(xiàn)對物品的自動識別，已成為全球識別技術(shù)發(fā)展主要方向。  

目前，低頻RFID系統(tǒng)主要應(yīng)用在門禁管理、動物跟蹤、生產(chǎn)線自動化及過程控制等領(lǐng)域，高頻RFID系統(tǒng)主要應(yīng)用在車輛識別、高速公路收費、大宗貨物跟蹤和監(jiān)控等領(lǐng)域。下一階段，RFID技術(shù)將進入物流領(lǐng)域，逐步替代商品條形碼，并與因特網(wǎng)結(jié)合形成物流網(wǎng)。  

目前集裝箱運輸中存在的問題  

1.貨物盜竊嚴重  

隨著集裝箱運輸快速發(fā)展，集裝箱貨物被盜問題越來越嚴重。據(jù)統(tǒng)計，全球因集裝箱失竊造成的損失達300～500億美元，包括間接損失在內(nèi)，全球每年損失2000億美元。  

2.集裝箱識別精度低  

在運輸過程中，集裝箱是通過它的唯一標識——箱號來識別的；集裝箱交接同樣也是以箱號為準。但人工采集數(shù)據(jù)有35%是不準確或不實時的，而采用圖像識別方式進行監(jiān)管，則需要用4至5臺攝像頭同時拍攝，成本較高，識別率僅達80%～90%，雨霧中識別率還要低，影響到整個供應(yīng)鏈的效率。 字串8  

3.安全和效率之間的沖突  

港口運輸模擬實驗表明，當對集裝箱的隨機抽檢率達到5%時，港口就會陷入癱瘓；如果降低抽查率，又無法有效防止犯罪分子用集裝箱走私或者運輸違禁物品。大型的集裝箱X光機雖能透視箱內(nèi)貨物，但透檢一只集裝箱就需要5分鐘，每天滿負荷也只能透檢240只，而且X光機辨別違禁品仍要靠人的肉眼，這又降低了可靠性。  

RFID技術(shù)能解決這些難題  

顯然，RFID技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)的結(jié)合將是集裝箱運輸行業(yè)的一個發(fā)展契機。基于RFID的集裝箱管理系統(tǒng)能夠?qū)b箱運輸?shù)奈锪骱托畔⒘鬟M行實時跟蹤，從而消除集裝箱在運輸過程中可能產(chǎn)生的錯箱、漏箱事故，加快通關(guān)速度，提高運輸安全性和可靠性，從而全面提升集裝箱運輸?shù)姆?wù)水平。  

典型的基于RFID的應(yīng)用方案應(yīng)該包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩個方面，硬件系統(tǒng)由RFID自動識別系統(tǒng)和通信系統(tǒng)組成，軟件系統(tǒng)包括RFID信息管理系統(tǒng)和與之整合的港口集裝箱管理系統(tǒng)。集裝箱上的電子標簽可以記錄固定信息，包括序列號、箱號、持箱人、箱型、尺寸等；還可以記錄可改寫信息，如貨品信息、運單號、起運港、目的港、船名航次等。  

集裝箱RFID自動識別系統(tǒng)完成裝箱點數(shù)據(jù)輸入、集裝箱信息實時采集和自動識別；通信系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)無線傳輸；集裝箱信息管理系統(tǒng)完成對集裝箱信息的實時處理和管理，能完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，向客戶提供集裝箱信息查詢服務(wù)。而港口集裝箱管理系統(tǒng)可以監(jiān)測、記錄經(jīng)過道口的集裝箱、拖運車輛、事件發(fā)生時間、操作人員、集裝箱堆放位置等信息；具有形象的2D集裝箱堆場地圖和放箱、找箱功能。  

目前，RFID在集裝箱上的應(yīng)用實例主要有以下幾個。  

1.美國倡導的集裝箱安全協(xié)議（CSI）  

CSI是美國為確保進港集裝箱安全而采取的新舉措，是為了減少美國遭受恐怖襲擊的風險。所有輸美集裝箱將安裝電子封條，通過數(shù)據(jù)讀取儀從電子封條上獲取數(shù)據(jù)，然后實時傳送到特設(shè)的信息平臺。當集裝箱受到損壞、運輸線路變更或延遲等意外情況發(fā)生時，管理者可通過電腦、手機或PDA迅速接收系統(tǒng)的自動報警。  

2.上海港集裝箱電子標簽兩港一航示范  

在上海至煙臺的兩港一航工業(yè)性示范中，結(jié)合內(nèi)貿(mào)集裝箱運輸特點，F(xiàn)RID系統(tǒng)采用了雙頻電子標簽系統(tǒng)集成技術(shù)，標簽內(nèi)存儲了集裝箱和所裝貨物的信息，還可以自動記錄箱門開關(guān)等相關(guān)信息。  

3.香港和深圳港口RFID投入商業(yè)運行  

中國香港和深圳的港口已經(jīng)配置了無線射頻識別追蹤設(shè)備并正式投入商業(yè)運行。該項目的技術(shù)提供商運營著一個全球信息網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)運用有效的無線射頻識別設(shè)備和軟件為承運商提供有關(guān)其海上貨運集裝箱及物品的位置和狀況方面的信息。  

4.韓國政府實施的智能箱計劃  

這項被稱為“RFID海運物流”的項目目標是通過RFID技術(shù)方案來加強韓國國際貿(mào)易的高效性和安全性。安裝有智能標簽和傳感設(shè)備的智能集裝箱，在運輸安全系統(tǒng)（TSS）軟件的監(jiān)控下從釜山港運往美國西海岸和歐洲主要港口。這個項目將使用多個主動RFID產(chǎn)品，包括一個電子封條、一個支持RFID的傳感器封條，可以貼在集裝箱上，能夠隨時將集裝箱的一些關(guān)鍵信息如位置、安全狀況、溫度和濕度的變化傳送給讀取器網(wǎng)絡(luò)，人們就可以監(jiān)控供應(yīng)鏈中的集裝箱。 字串3  

RFID應(yīng)用在集裝箱上的不足與展望  

可以看出，雖然RFID已經(jīng)在集裝箱運輸上有了一些應(yīng)用，但基本上是特定航線上應(yīng)用，全球大部分港口都還沒有應(yīng)用，這在經(jīng)濟全球化的今天是遠遠不夠的。之所以該技術(shù)推廣比較慢有以下兩方面原因：  

1.RFID系統(tǒng)標準問題  

讀寫器硬件方面，國際上存在幾個標準：在頻率方面，美國使用915MHz，歐盟要求868MHz，而日本標準為2.45GHz和13.56MHZ；標簽包含內(nèi)容方面，也還沒有正式的行業(yè)標準。RFID在物流中應(yīng)用存在兩種編碼體系：一種是由日本提出的UID編碼體系，支持這一體系的有日本電子廠商、信息企業(yè)和印刷公司等；另一種是由美國的EPC（電子產(chǎn)品代碼）環(huán)球協(xié)會提出的EPC電子產(chǎn)品編碼標準，支持這一體系的有沃爾瑪連鎖集團、Tesco、IBM、微軟等歐美公司。歐美的EPC標準信息位數(shù)為96位，而日本則為128位。可見，目前廠家推出的RFID產(chǎn)品互不兼容，不利于推廣應(yīng)用。集裝箱運輸中的RFID系統(tǒng)，不但涉及國內(nèi)各港航企業(yè)，而且也涉及國外的港口、發(fā)貨人或收貨人等，因此應(yīng)該是世界范圍內(nèi)統(tǒng)一的標準。只有這樣，才能使貼有RFID標簽的集裝箱無論在國內(nèi)外都能夠讀取和寫入，都能進行有效跟蹤。  

雖然人們已經(jīng)認識到，全球統(tǒng)一標準是這種新技術(shù)能得以推廣和運用的必然要求，但是標準之爭實際上就是利益之爭，各國主管機構(gòu)未能協(xié)調(diào)好利益和主權(quán)，成了RFID應(yīng)用的最大障礙。 字串5  

2.電子標簽本身的安全問題  

首先是標簽內(nèi)容的安全問題，其次是標簽的位置安全。集裝箱的標簽是多次重復使用的，在集裝箱整個生命周期中不能失效。因此，用于集裝箱運輸系統(tǒng)中的RFID標簽不能讓非系統(tǒng)內(nèi)讀取器閱讀，即標簽要能夠辨識閱讀器，從而決定是否將標簽內(nèi)信息發(fā)送給該閱讀器。或許，將來通過一種簡單的電子設(shè)備，犯罪分子能夠通過無線通訊方式獲得電子標簽隱含信息，然后利用這些信息獲得或破壞電子標簽密碼。隨著應(yīng)用擴展，未來遍布全球各地的RFID系統(tǒng)安全可能會像現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)安全難題一樣考驗人們的智慧。  

另外，電子標簽還面臨著功能性和可靠性問題，集裝箱上的RFID標簽工作環(huán)境惡劣復雜，要求標簽在可靠性上須達到很高水平。最后就是成本的問題，現(xiàn)在RFID系統(tǒng)需要較高投入，這主要是由于RFID在集裝箱上應(yīng)用沒有規(guī)模化，如果得到全面推廣的話，成本必將大幅度下降。  

相信在不久的將來，全球標準統(tǒng)一的廉價RFID系統(tǒng)將服務(wù)于世界各個港口，通過RFID系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的緊密結(jié)合，貿(mào)易公司、海關(guān)、港口和第三方物流公司都將從中獲益，整個物流供應(yīng)鏈將更加安全高效。