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物联网技术在港口领域的应用

2017-02-24柳叶青

关键词:物联网技术港口建设

柳叶青

摘 要:随着信息技术的发展,物联网技术成为各种不断崛起和壮大的战略新兴产业中的重要组成部分,它的发展推动了经济发展转变的步伐。在港口建设中应用物联网技术,为促进港口智能化,推进港口发展提供重要力量。本文结合物联网技术研究现状,对以物联网技术为基础的港口建设进行综合全面的分析。

关键词:物联网技术;港口;建设

中图分类号: F253.9 文献标识码: A 文章编号: 1673-1069(2017)03-164-3

0 引言

物联网,简称“IOT”,英文名称为“The Internet of Things”。物联网是按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,通过信息传感设备:射频识别、红外感应、全球定位、激光扫描等,进行信息的交换和通讯,实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理。

港口物联网是物联网技术的一个子系统,它采集港口物流的相关信息,运用各类传感、GPS定位、视频监控等物联网技术,将港口物流系统、陆路客货运输、码头港口作业、堆场或园区仓储作业、物流装备等,经互联网有机整合起来,提供各类监管和生产信息,为口岸管理部门和港航企业服务。在国内,许多港口口岸也都开始提高港口口岸信息化、自动化水平,降低运行成本。运用物联网相关技术,加快智能化港口建设,提高作业效率,改进生产操作模式。

1 港口物联网概述

通过对物联网技术的应用实现“船、车、货、场站”多位一体、物流监控体系的全程覆盖,提升了监管的效率,缓解了现场实际监管要求和人力资源不足之间的矛盾。依托AIS、GPS、RFID、电子关锁等产品,在海关通关、物流监控、技术部门的支持下,将重点从四个方面进行突破:

一是船只的监管。为达到船只联网监管的目的,有效的将AIS船舶监控系统与海关、港务等港口相关部门信息化系统相互联通。将码头、泊位等信息准确无误的显示在海图上,并将海关监管船舶动向有无向海关部门做出申报,以及内外贸船舶性质做出区分,以上两个系统的相互联通,既提供了预警、查询、统计、轨迹回放等功能技术模块,也提供了加强海关运输工具管理的功能技术。

二是车辆的监管。建设GPS平台,安装车载GPS终端为每辆海关所监管车辆,将货运全过程通过海关监控中心进行监控,杜绝舞弊行为发生在货物运输过程中;转出地海关有效运用电子关锁技术将施封信息写入其中,转入地海关卡口即可实现自动识别验封、与海关后台相关数据进行比对,该电子关锁技术使得海关监管效率得到了一定程度的提升。

三是货物的监管。为了反映货物性质的准确性,建立了货物账册管理模块;并通过对RFID技术的运用,在所监管场所内实现货物进、出、盘点等作业的实时、精细、智能化管理。为了达到进出口舱单100%核销的目标,单证电子化进程得到了推进,并通过企业端联网技术,达到了动态管理相互校验电子装箱单、舱单、报关单等单据信息的目标。

四是场所的监管。运用物联网中的识别定位、AIS、RFID電子车牌、视频监控、智能卡口识别、EDI等技术,推动仓库智能化、建设堆场智能化,实现进出监管场所关口的车辆、集装箱、货物等的全过程智能化、可视化监管;在物流园区保税、进口拆箱、出口拼箱等单个监管场所及多个监管场所间,自由顺畅的流动保税货物物流,为支撑区港的联动提供信息化。

2 RFID快速通关

RFID快速通关能够在纯粹技术层面上提升通关效率,充分运用RFID技术和基于提升信息流转和处理速度的效率提高方式。RFID下的快速通关模式主要包括了以下几个方面:

2.1 自动录入和读取货物信息

货物的流转在海关通关监管过程中主要有两个载体:集装箱和物流仓库。主要应在变更载体的情况下完成自动录入、读取货物的信息,现阶段海关需要的货物信息主要有货物的品名、货物的重量和件数和货物的起运地和目的地,从后台数据库中调取其余信息如货主信息、运输工具信息可通过对货物的识别,实现信息的自动录入、读取,主要有三个阶段:

①将货物信息录入集装箱RFID芯片中,在货物装入集装箱时。该录入可分为人工录入、自动录入两种方式进行。对于电子标签识别困难的,或者本身不带电子标签的货物,执行在装箱过程中的人工录入,主要方式是在装箱完成后写入与集装箱智能安全锁相整合的RFID芯片中进行记录,通过移动终端读写器将货物信息写入。自动录入则是直接在装箱过程中通过集装箱本身的RFID读写器读取货物本身信息,自动录入对于集装箱上RFID设备要求较高,需要其具有较远的读取距离和较为准确的读取能力,以及相对较大的存储空间,因此需要具备有源、超高频和高度整合的特点与一般集装箱上的RFID系统。同时将装箱完成的信息整合后,作为预录入的通关信息自动发送至起运地和目的地海关及其他口岸管理部门。

②货物信息的自动读取和分流于货柜到港时。货物到达港口后在集装箱进入堆场时,通过堆场内的RFID读写器进行识别,一方面便于堆场内对集装箱数量和存放情况进行统计和管理,另一方面一并发送到港信息与集装箱内货物信息至贸易公司、港口所在地海关及其他口岸管理部门作为货物申报的信息,一旦在贸易公司通过网络平台向海关提出申报的请求,货物信息将自动转化为电子报关单进行申报。如果海关放行了货物,其放行的信息会存储到后台数据库中,当再次读取该票货物标识时,其将从数据库中关联出的信息就显示为已放行。

③读写物流仓库货物信息。仓库入口的读写器对货物的电子标签进行识别于货物进入物流仓库时,尤其是自由贸易区和保税物流园区的仓库时,首先确认该货物是否应当进入该仓库,其次关联货物储藏位置与货物电子标签内识别信息,最后发送货物已收入仓库和货物的存储信息给货主和相对应的口岸管理部门。

2.2 智能监管和追踪货物

海关监管中对于货物的监管体现为货物出现在合适的地点,是否是合适的时间,用一种合适的形态以一种合适的方式。所以海关监管关注于货物的时间、属性、载体和地点。近年来,海关监管环境趋于复杂化,货物种类越来越繁多,也越来越多样,不断衍生监管场地。转关运输、区域一体化报关等多样化的贸易方式和保税园区、自由贸易区等海关特殊监管场所的出现对于海关对货物的监管和控制提出了更高程度的要求。RFID技术通过对货物进行标识和特定读写器识别时的信息状态来简化海关智能监管方式。

①货物标识数据和后台指令数据关联,同时设置警报触发,使货物在每经过一个读写器都验证其合法性,通过RFID自动规避货物的不当处理。针对放弃或者销毁货物,在储存和销毁场所进行自动的数量、重量以及物品真实性核对,保证后续操作的合法性、一致性。各阶段对货物接触人员信息一并与货物标识关联备案到后台数据库,可查询货物是整合显现。此举可以极大程度地减少人工登记和人工备案的工作量,来减少本环节的时间成本,实现快速通关。

②FID技术可加强海关特殊监管区域的管理。RFID监管使海关监管货物进入特殊监管区域通过物理卡口,物理卡口上的RFID读写器识别货物标识,在后台数据库将该标识添加进海关特殊监管区域的状态值,将货物信息和海关特殊监管区信息关联。此状态值下的货物进入特定的保税仓库或物流仓库中时会又一次被仓库读写器识别,添加进A仓库B货架的标识信息,同时与仓库信息和相应仓储公司信息做关联。当货物解除保税状态离开特殊监管区时,首先需海关及其他相关口岸管理部门在信息系统中下达核销指令,取消特殊监管标识,即可从物理卡口离开特殊监管区域。比较可行的方式是将货物和仓库读写器连接,当系统中特殊监管标识被核销,仓库系统对核销货物所处货架给予信号,如货架货位标志灯变为绿灯。当正常货物通过物理卡口而离开监管区时,卡口自动不放行并将警报信息反馈到特殊监管区管理部门。这样能使特殊监管区物理边界长时间处于开放状态,仅触发警报时才放下,改变现有特殊监管区人工审核的效率低下的情况,在保证监管强度的同时,缓解监管区外货运车辆的堵塞和排队现象。

2.3 通关信息的智能调取

在互联网云端和各数据库中,货物从生产到运输有大量信息被储存着,有绝大部分不是通关所必须的,因此在实际操作中需要进行通关信息的智能调取,主要由调取主体、货物状态和数据库情况决定智能调取。通关过程中,调取主体一般设为数据中心、海关和云端数据空间通过识别数据调用者为海关,自动访问海关所需要的数据;货物状态是货物记载在RFID芯片中的货物标识,货物标识足够数据中心将访问对象限定到特定的一票货物上甚至该票货物中的某一个货物上。再依据数据库的优先级分布,后台和云端数据中心能够在短时间内自动给予监管人员所需要的数据。同时,通过RFID技术,在系统中海关报关单自动生成,企业只需要决定是否对货物进行报关,这一操作在任意连接网络且具有权限的设备终端上都可操作,海关通关人员无需进行直接的窗口作业,只要对业务进行审核操作即可,大量的咨询等影响通关效率的情况将移交海关咨询平台统一处理。这样可以提高企业的进出口效率和海关通关效率。

3 RFID技术下的智能闸口系统

智能闸口系统通过远距离RFID定向技术自动识别车辆信息,实现车辆作业状态信息自动无线上发技术和由闸口管理软件生成的车辆行车指南信息自动无线下发技术,从而提高工作效率,加快集装箱车辆在港区闸口的通行速度,并增加集装箱在港口的吞吐量。

3.1 运用RFID技术实现集装箱智能化

同步共享集装箱物流与信息流,通过在RFID芯片中写入集装箱信息、货物信息等方式,自动识别集装箱,可以将手工作业环境下所需要的时间减少,并能够加快速度完成下线产品的出厂、运输和堆场存储;还可以将相关信息录入错误率减少、信息采集的准确率得到一定提高。

3.2 运用RFID技术实现电子车牌一卡通

有效利用RFID技术,实现在各港区、物流园区、场站等地对安装电子车牌集装箱车辆的识别和通行,为各相关单位实时监控车辆、箱子动态和提高物流总体服务水平提供了保障,并降低物流公司在智能卡资源上的重复性投入。

3.3 实现全智能闸口

利用GIS、识别定位、EDI等技术达到进港集装箱不停车过卡口,通过自动识别车号、箱号和对海关放行信息的自动判断、自动抬杆以及行车指南打印来达到加快卡口通行速度的目的。

3.4 海关各监管场所间集装箱运输的可视化

运用网络通信技术,在操作终端上实时远程监控和管理集装箱在海关各监管场所间的运输。并通过对不同关区和同一关区各不同监管场所间转关运输过程中车辆及货物的实时可视化监控和管理,提高监管力度和转关作业效率。

3.5 实现集装箱电子铅封国内外互认技术

电子铅封国内外互认指能在国内外不同场所可以读写遵循统一标准的电子铅封,达到共享集装箱物流、信息流。实现国际兼容的电子铅封系统,相互认可,并共享本地口岸和国内、国际口岸间对国际海运集装箱RFID电子铅封的数据,实现减少通关环节、有效降低通关成本。

3.6 提供仓库进出仓车辆、集装箱、货物的全程智能化管理

应用GPRS、RFID等物联网技术,提高仓库作业效率。传统仓库货物管理是通过条形码或人工录入等技术实现,智能仓库货物管理则是运用定位系统、RFID等物联网技术,全程智能化管理进出仓车辆、集装箱、货物,达到提高仓库工作效率的目标。还可以通过该技术与其他技术的关联,整体提高智能口岸的管理水平。

3.7 在港口口岸进出口船舶监管中扩大AIS技术的运用

利用AIS技术对船舶的监管,为港口各联合检查单位的监管提供便利。提供结合电子海图的船舶监管服务,整合口岸监管单位目前的监管系统资源,实现了解船舶的各项申报情况以及审批情况等,通过一个窗口就能办到的便利。

3.8 运用移动通信技术,实现物流通关操作移动化

运用移动通信技术远程终端,实现海关移动办公,完成场站巡查、可视验查、登轮查检和卡口施验封等一系列操作,有效降低成本、相对提高办公效率;通过对企业办事系统移动版的开发,服务于企业,便于企业查询在货物通关过程中各环节的节点信息;运用电子装箱单技术,结合卡口智能化获取发货人的出口集装箱实际装箱清单数据,加快码头通行效率、减轻卡口预录入相关人员的工作压力。

3.9 运用物联网技术组建智能港口口岸监控中心

主要体现了一个窗口能总览全局、明白口岸物流运作基本情况。具有应对突发状况及应急指挥的能力,通过监控中心,保障港口系统正常的生产运行,为口岸监管部门设立有效的联动和协调机制奠定坚实基础。

4 结束语

综上所述,物联网技术的港口建设能便捷港口信息管理,使港口信息管理日渐智能化和全球化。只有更加深刻研究港口管理和物联网技术的相互融合,才能设计出更加方便、高效、快捷的港口管理系统,才能更好地服务于港口。

參 考 文 献

[1] 俞灵.港口口岸物联网体系结构规划设想[J].综合运输,2010(5).

[2] 徐小凤.物联网在港口运营中的应用探析[J].中国水运,2011(1).

[3] 徐凯,李建丽.物联网技术对港口生产力的影响[J].港口科技,2011(5).

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