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国内外港口集装箱智能标签技术的发展
和现状
1港口信息化的需要
现代的集装箱码头,管理水平和信息化水平的高低成
为衡量其优劣的重要指标,而目前国内港口虽然也采用计算
机管理,但是在整个运输过程中,对于集装箱的识别仍然非常
落后,基本上还是处于人工(或半人工)的识别阶段。近几年来,
尽管在集装箱的识别中采用了条形码和数码摄像软件识别
等技术,但由于实践中存在识别距离近、可靠性差、无法跟踪
记载集装箱运输中的物流信息以及信息承载不方便等原因,
因此没有得到广泛的应用和推广。为了提高集装箱运输的管
理水平和信息化水平,采用集装箱智能标签是发展方向,它能
够实现对集装箱的自动化识别和对运输过程中的物流信息
实时跟踪,消除错箱和漏箱,大大加快集装箱的通关速度,提高
集装箱运输的工作效率,增强集装箱运输中的安全可靠性,从
而全面提升集装箱运输的服务水平,能够真正构建具有国际
先进水平的集装箱数字化的港口。目前,国际港口集装箱行业
尚未形成集装箱智能标签相关的国际标准,这正是我国港口
信息化与国际先进水平缩短差距的一个契机,因此应用和推
广集装箱智能标签迫在眉睫。
2港口集装箱系统对智能标签的要求
在集装箱上安装智能标签,是为了有效地识别集装箱
的相关信息,鉴于航运行业的特殊性,所以相应的智能标签系
统必须要能够适应其特殊的工作环境。(1)港口的自然环境很
恶劣,而且作业是全天候的,因此智能标签系统不仅需要承受
高达40℃以上的酷暑,还需要承受-30℃的寒冬,同时还必须
能够在狂风、大雨等恶劣天气下工作。(2)集装箱运输过程中
的大部分时间在海上(或者内河中)完成,因此智能标签必须要
能够在湿度为35%~80%的环境下工作。(3)为保证存储集装
箱中的货物信息以及运输过程中的相关信息,至少要求智能
标签具有4k字节左右的存储能力,完成物流和信息流的一致
性。(4)为加快通关速度,集装箱信息必须能够远距离访问。除
了上述主要的4个指标外,港口集装箱系统还对系统的稳定
性、标签访问的唯一性、使用寿命等多方面均提出了相应的
指标。目前,可以选择的标签技术有条形码、IC卡和
RFID(RadioFrequencyIdentification,射频识别)等,现结合港口集
装箱应用的需要分别介绍其特点,得出合理的选择。
2.1特点
(1)条形码由美国的N1T1Woodland在1949年首先
提出。近年来,随着计算机应用的不断普及,其应用越来越广
泛。条形码是由宽度不同、反射率不同的条,按照一定的编码
规则(码制)编制成的,用以表达一组数字或字母符号信息的图
形标识符,条形码是一组粗细不同、按照一定的规则安排间距
的平行线条图形。常见的条形码是由反射率相差很大的黑条
(简称条)和白条(简称空)组成的。信息读取时,扫描器向条形
码发出光,并接收经反射的光信号,然后将其转换为相应的电
信号。由于条和空发射率不同,因而电信号的强弱也不同,根
据电信号的变化就能够完成对条形码信息的读取。
(2)IC卡一种携带芯片的卡,在芯片内部存储一定的
程序和数据,对其数据的访问方式有2种:接触式和非接触式。
在访问接触式卡时,必须将IC卡插入阅读器内,才能实现对卡
上数据的访问;而非接触式IC卡,可以在阅读器所处的短距离
范围内实现对卡内数据的访问。
(3)RFID技术一种无接触自动识别技术,其基本原理
是利用射频信号及其空间耦合、传输特性,实现对静止的或移
动中的待识别物品的自动机器识别。RFID系统的组成至少包
括2个部分:电子标签(Tag)和阅读器(Reader)。电子标签安装
在待识别的物品上,当拥有电子标签的物品进入阅读器的有
效范围时,阅读器可以通过无线的方式将电子标签中的信息
读出,实现对物品的自动识别。
2.2适用性
(1)条形码其优点在于成本低且简单,但它不适合港
口集装箱应用。原因如下:在条形码信息的访问需要扫描器和
标签之间保持适当的角度且标签上必须清洁无磨损,但在航
运中会经历各种不同的天气,同时由于装卸等操作根
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