RFID集裝箱管理技術

 當今，隨著經濟的高速發(fā)展，物流已成為了經濟發(fā)展的重要基礎。然而，由于集裝箱的運輸量越來越大，相關部門開始使用RFID集裝箱管理技術來提高集裝箱的運輸管理效率。

之前集裝箱管理主要通過信息管理系統結合人工非實時性手工數據錄入來實現，有些先進的管理系統中采用圖像識別技術，利用攝像頭來識別箱號。這些傳統的對集裝箱的跟蹤、管理和調度方法存在效率低、人力成本高、出錯率高、實時性差等問題。電子標簽(RFID)技術被嘗試性地應用到集裝箱管理中，并取得了很好的效果。

但RFID采用被動發(fā)射技術，在數據采集過程中對人員的依賴性很大，并且也未能較好解決對堆場內集裝箱信息的實時采集等問題。

采用傳感器技術結合RFID技術提出了物聯網集裝箱管理系統。

1.集裝箱管理介紹

集裝箱的管理主要可分為2個部分：

(1)集裝箱的使用和調度管理，包括集裝箱的分配、調度、起租、退租、保險、修理、報失等集裝箱業(yè)務信息的管理;

(2)集裝箱狀態(tài)信息的管理，包括集裝箱的位置信息、分類信息、箱體內貨物信息等。

對于非實時信息，目前已經有相對成熟的集裝箱管理軟件。而對于第2部分中的很多信息，多數情況下通過增加大量人力成本來解。這里所提出的傳感器網絡的應用主要是針對第2部分設計的，可有效提高集裝箱信息采集和管理的效率。

2.集裝箱管理系統結構

無線局域網實時定位系統結合無線局域網絡、射頻識別(RFID)和傳感器等多種技術，在廣泛的在無線局域網覆蓋區(qū)域范圍內，實現復雜的集裝箱監(jiān)測和追蹤任務，并準確找尋到目標對象。

3.系統實現原理

集裝箱堆場中有多個矩形的集裝箱堆放區(qū)域，每個區(qū)域可并列排放4個一6個箱子，每一排可疊放4層一6層，整個堆場有2.4GHz的無線網絡覆蓋。

傳感器節(jié)點根據堆場的具體情況設計成3類：

第1類節(jié)點是放置在集裝箱體的節(jié)點，負責發(fā)送集裝箱信息;

第2類節(jié)點是部署在起重機架上的節(jié)點，負責采集集裝箱信息并可感知第1類節(jié)點發(fā)送的信號強度;

第3類節(jié)點是安置在起重機控制室的節(jié)點，該節(jié)點負責收集第2類節(jié)點的信息，并與無線網絡相連，將收集到的信息發(fā)送到總控制室。每個堆放區(qū)域由1個第3類節(jié)點負責。

4.采用GPS技術實現集裝箱定位管理

本系統通過傳感器網絡來確定集裝箱的位置。為達到定位的目的，假定2個事實作為前提：

(1)堆場中集裝箱堆放區(qū)域位置信息已知;

(2)所有堆放區(qū)域中所堆放的集裝箱都由且只由該堆放區(qū)域中的集裝箱起重機操作完成。

這樣首先可通過起重機上的GPS裝置來確定起重機的位置，然后可通過獲得起重機正在操作集裝箱的位置信息，由于堆放區(qū)域內所有的集裝箱操作都是由起重機來完成的，因此一旦獲得起重機所操作的集裝箱的位置信息，便可獲得堆放區(qū)域中所有集裝箱位置的改變信息，從而確定每個集裝箱的位置。

系統中，核心的RFID數據采集設備將安裝在龍門吊、正面吊和堆高車等等機械設備中，在這類設備上的應用，RFID讀寫器除具備基本的數據采集功能外，還應當具備車載設備使用標準，對高低溫、電磁兼容性、低頻振動、沖擊等要求都很高，且工作環(huán)境多在戶外，環(huán)境條件也較為惡劣，這對整個RFID讀寫器的選型提出了更高的挑戰(zhàn)。