射頻識別技術(shù)(RFID)是從2O世紀8O年代走向成熟的一項自動識別技術(shù)。它利用射頻方式進行非接觸式雙向通信交換數(shù)據(jù),以達到識別目的。與傳統(tǒng)的磁卡、Ic卡相比,該技術(shù)的最大優(yōu)點在于遠距離和非接觸識別,因此完成識別工作時無須人工干預(yù),適合于實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化且不易損壞,可識別高速運動物體并可同時識別多個視頻卡,操作快捷方便。射頻卡不怕油漬、灰塵污染等惡劣環(huán)境。目前,RFID已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車生產(chǎn),交通運輸控制管理,汽車、火車等交通監(jiān)控, 高速公路自動收費系統(tǒng),停車場管理系統(tǒng),物品管理,車輛防盜等諸多領(lǐng)域。
1、RFID在港口中的應(yīng)用現(xiàn)狀
在港口生產(chǎn)管理中,RFID主要應(yīng)用在集裝箱的自動識別和貨物追蹤管理上。通常是將記錄有集裝箱號、箱型、裝載的貨物種類、數(shù)量等數(shù)據(jù)的標簽安裝在集裝箱上。在經(jīng)過安裝有識別設(shè)備的公路、鐵路的出人口、碼頭的檢查門時,閱讀器發(fā)出無線電波,RFID標簽自動感應(yīng)后將相應(yīng)的數(shù)據(jù)返回到閱讀器,從而將RFID標簽上保存的信息傳輸?shù)紼DI系統(tǒng),實現(xiàn)集裝箱的動態(tài)跟蹤與管理。目前國內(nèi)深圳鹽田港、上海港都有成功應(yīng)用的先例。 此外,為了確保海運安全、暢通,美國政府提出了“集裝箱安全協(xié)議”(CSI)。目前,以有包括我國深圳鹽田港在內(nèi)的全世界38個主要港口被納人到CSI中。上述各個港口出口的所有輸美集裝箱,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),然后將集裝箱信息實時傳送到特設(shè)的信息平臺。當(dāng)貨柜受到損壞、運輸線路變更 或延遲等意外情況發(fā)生時,集裝箱管理者可通過電腦、手機或PDA迅速接收系統(tǒng)的自動報警,第一時間了解相關(guān)情況。
2、RFID在港口載貨汽車
智能調(diào)度與管理中的應(yīng)用作為現(xiàn)代物流系統(tǒng)中重要的中轉(zhuǎn)站,港口除了進行以集裝箱為載體的貨物流轉(zhuǎn)以外,其他如煤炭、礦石、焦炭、水泥等大宗散貨,仍需要大批量的汽運疏港。以日照港股份二公司為例,隨著礦石、水泥等吞吐量的急劇增加,目前日汽運發(fā)貨量超過5萬噸,晝夜出人港車輛高峰超過1000輛(次)。在新的生產(chǎn)形勢下,先前載貨汽車的調(diào)度管理手段呈現(xiàn)諸多弊端:其一,貨車司機常需多次往返前方堆場和磅房,貨主、司機、理貨員以及磅房檢斤員工作強度高,但作業(yè)效率低下;其二,各個貨種的計劃發(fā)運量都是經(jīng)人工逐一通知到各個檢斤磅房,容易因計劃延遲以及各個磅房間溝通不暢而導(dǎo)致發(fā)貨量出現(xiàn)差錯;其三,由于難以及時了解港內(nèi)貨車的作業(yè)動態(tài),貨車人港大門處容易積壓。因此,采取新的技術(shù)手段和管理方法,改革現(xiàn)有載貨汽車的管理方式勢在必行。利用RFID技術(shù),實現(xiàn)港口載貨汽車的智能調(diào)度與管理,是RFID的一個全新的應(yīng)用領(lǐng)域,對改善和提高港口的車輛自動化管理水平,普及和推廣RFID都將大有裨益。
2.1系統(tǒng)功能介紹
日照港(集團)有限公司提出利用RFID射頻 識別技術(shù)來實現(xiàn)港區(qū)載貨汽車的智能調(diào)度與管理,將RFID系統(tǒng)、電子汽車衡、控制信號裝置等組成車輛身份自動識別和稱重控制系統(tǒng),結(jié)合計算機生產(chǎn)管理系統(tǒng)以及信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),通過信息化和網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)有效提高計劃控制和調(diào)度管理的實時性和準確性,簡化磅房工作人員的操作,降低勞動強度,縮短車輛過磅的檢斤時間,從而提高港El的生產(chǎn)作業(yè)效率和管理水平。
2.2功能模塊劃分
按照系統(tǒng)功能模塊劃分,系統(tǒng)可分為車輛登記與發(fā)卡管理子系統(tǒng)、車輛稱重控制與管理子系統(tǒng)、計劃控制與管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計分析管理子系統(tǒng)、系統(tǒng)維護管理子系統(tǒng)。各子系統(tǒng)功能描述如下:
2.2.1車輛登記及發(fā)卡管理子系統(tǒng)
該子系統(tǒng)完成對車輛信息的采集登記以及車輛射頻卡的發(fā)放記錄。車輛基本信息,如號牌、車架號、發(fā)動機號、車主、核準載重等信息通過人工輸人獲取??蛰d貨運車輛在人港泊車區(qū)通過檢查后駛?cè)说匕醴Q重,稱重值作為核準皮重信息,通過RFID讀寫器寫人車載射頻卡中,以便以后除皮或再次人港檢查核準用。車載射頻標簽的ID號與車輛的牌照號碼、車架號碼是一對一的關(guān)系。在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)正常情況下,只需讀取車載射頻標簽的ID號就可通過已建立的車輛信息數(shù)據(jù)庫進行車輛信息的查詢調(diào)用。
2.2.2車輛稱重控制及管理子系統(tǒng)
空車、重車信息的采集過程是通過不同地點的磅房設(shè)備自動完成。該子系統(tǒng)通過計算機與外設(shè)的通信接口和I/0控制接口,實現(xiàn)對信號燈、報警器、欄桿機的自動控制,還可通過RFID讀寫器對射頻卡進行讀寫操作,并自動采集汽車衡控制儀表的稱重數(shù)據(jù)。系統(tǒng)對采集的信息(如車輛類別、重量信息、車輛狀態(tài))進行處理判斷,根據(jù)不同的判斷結(jié)果引導(dǎo)車輛轉(zhuǎn)人不同的流程。該子系統(tǒng)通過磅房計算機的網(wǎng)絡(luò)接1:3將采集到的信息上傳至數(shù)據(jù)服務(wù)器進行存儲記錄。
2.2.3計劃下達與管理控制子系統(tǒng)
計劃下達與管理控制子系統(tǒng)是系統(tǒng)中對港口貨物從數(shù)量上集中控制管理的模塊,實現(xiàn)對來港車輛作業(yè)數(shù)量的有效控制與管理。該子系統(tǒng)也是系統(tǒng)物流信息的源頭,能完成計劃制定、計劃修改、計劃跟蹤執(zhí)行、計劃管理控制功能。 因為計劃管理部門、調(diào)度控制部門、現(xiàn)場檢斤磅房全部連成網(wǎng)絡(luò),各個磅房可實時獲取各貨物的計劃發(fā)運量,并可自動累加,統(tǒng)計生成貨物的已發(fā)貨量、剩余發(fā)貨量等信息,當(dāng)貨物的累計發(fā)貨量接近計劃發(fā)貨量時(可設(shè)定相應(yīng)的數(shù)值),系統(tǒng)會自動提示檢斤人員停止該貨物的檢斤操作,以確保貨物發(fā)運的有序進行。同樣,貨運計劃的下達部門也可根據(jù)可能發(fā)生的情況,對貨運計劃進行臨時調(diào)整,調(diào)整的計劃也將實時傳遞到各個磅房, 提示檢斤員進行相關(guān)的操作。
2.2.4數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計分析管理子系統(tǒng)
系統(tǒng)通過各個信息采集點(計劃下達、調(diào)度管理、車輛登記、人港檢驗、裝載檢斤、出港檢驗) 采集了作業(yè)車輛的大量信息。數(shù)據(jù)信息管理子系統(tǒng)對這些信息進行統(tǒng)計分析處理,并按照既定格式輸出統(tǒng)計報表。該子系統(tǒng)可以為貨主、生產(chǎn)管理部門提供及時準確的信息量,提高服務(wù)質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、提高管理水平。
2.2.5系統(tǒng)維護管理子系統(tǒng)
系統(tǒng)維護管理子系統(tǒng)是為了使應(yīng)用軟件平臺操作更具靈活性、維護更具方面性而設(shè)計的功能模塊。其中包括:系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典的設(shè)計、編輯、查詢功能;系統(tǒng)軟件的參數(shù)配置功能設(shè)置、修改編輯功能;系統(tǒng)用戶的管理和權(quán)限的設(shè)置、編輯和修改;系統(tǒng)日志的查詢、打印、清除功能。
3、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與作業(yè)流程
3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以自動化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化為特征的港區(qū)車輛
自動化管理系統(tǒng)將面向港1:3的生產(chǎn)管理部門(商務(wù)中心、調(diào)度計劃、檢斤計量、安全保衛(wèi))、貨主、 車主,以貨物和車輛為管理對象。各方組成情況見圖1。
圖1 系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。各管理終端、貨主、調(diào)度部門、計劃管理部門、磅房統(tǒng)一連成計算機網(wǎng)絡(luò)。依靠計算機網(wǎng)絡(luò),調(diào)度、計劃等部門可以直接將工作指令傳達到各個磅房,各管理終端也可依靠不同的瀏覽權(quán)限,依靠各磅房反饋的信息,實時了解港內(nèi)各個貨種發(fā)運狀況。
圖2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
3.2系統(tǒng)工作流程
貨物發(fā)貨流程可分為發(fā)運計劃的制訂、分解、 派運及裝載4個步驟(圖3)。針對某一特定貨物,由專門機構(gòu)發(fā)布發(fā)運計劃,形成計劃單,計劃單中包含計劃號、船名、貨名、作業(yè)委托人等基本信息。貨車司機憑提貨單人港作業(yè),每一個提貨單號都同計劃單中的計劃號相對應(yīng)。貨車在人港 大門處可生成車輛登記單,內(nèi)容包含射頻卡的ID號、車架號、車牌號、核準皮重等信息,車輛登記單同提貨單又形成二次捆綁對應(yīng)。貨車載貨稱重后形成檢斤單,其中包含提貨單號,可實時反饋到計劃發(fā)運機構(gòu),動態(tài)了解貨物發(fā)運狀況。 整個系統(tǒng)信息的傳遞依賴計算機網(wǎng)絡(luò),而基于RFID的車輛自動識別及稱重系統(tǒng)可以看作數(shù)據(jù)采集的終端,信息可在各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點共享,也可供調(diào)度、計劃等管理部門統(tǒng)一掌控。
圖3 系統(tǒng)工作流程圖
4、討論
日照港將RFID技術(shù)首次應(yīng)用到港口載貨汽 車的智能調(diào)度與管理上,不僅拓展了RFID技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,還規(guī)范了載貨汽車在港內(nèi)的生產(chǎn)組織流程,減少了現(xiàn)場操作人員的工作強度,提高了工作效率,港口自動化及數(shù)字化程度也得到明顯加快。此外,由于每部貨車射頻卡的ID號同車重、車架號、車牌號等信息捆綁在一起,可從技術(shù)上遏制少數(shù)不法人員,采取數(shù)車交換車牌、檢斤后二次裝貨、夾帶貨物以及加大空車重等多種作弊手段,盜竊港區(qū)內(nèi)的貨物現(xiàn)象(筆者將另撰文闡述)。因此,RFID在港口企業(yè)車輛管理中具有十分廣闊的應(yīng)用前景。 應(yīng)當(dāng)指出,基于Intemet的RFID在集裝箱運輸上已經(jīng)得到了初步的發(fā)展。由于整個集裝箱運輸物流鏈涉及到儲運中心與貨主端、裝船港、卸船 港、收貨人端等環(huán)節(jié),首先需要解決的是數(shù)據(jù)同步問題。此外,集裝箱運輸系統(tǒng)中的RFID的使用標準尚未在全球范圍內(nèi)取得統(tǒng)一。因此,RFID技術(shù)在港口集裝箱運輸中的應(yīng)用還需要不斷的發(fā) 展、成熟。與此相對應(yīng)的是,RFID技術(shù)在港口載貨汽車的智能調(diào)度與管理中的實現(xiàn),首先依賴于企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)(Intranet),這里既有企業(yè)內(nèi)部規(guī)范管理的要求,更有安全陛的考慮。其他如貨主、 收貨人等網(wǎng)絡(luò)終端,可利用VPN的方式,獲取相關(guān)信息。隨著RFID技術(shù)的不斷發(fā)展,基于Internet的RFID技術(shù)在港口貨運管理系統(tǒng)應(yīng)用也將成為現(xiàn)實。