基于RFID的可视化全程协同管理的集装箱物流系统研究与应用

摘要

随着经济全球化的步伐进一步加快，国际贸易快速发展，集装箱运输以其高效、便捷、安全的特点成为交通运输现代化的重要形式，国际货运的90％是通过集装箱运输完成的。由于目前集装箱物流过程中集装箱自身不载有信息，集装箱的流向、流转和识别基本上还是处于人工、半人工状态。此外，利用集装箱进行偷渡、走私、偷窃及恐怖活动的行为也屡禁不止。因此，集装箱物流过程不够透明，已成为制约其发展的瓶颈。 利用现代信息技术提高集装箱物流过程的透明度，使供应链上的所有参与者都能够动态跟踪和掌控集装箱的物流过程，实现集装箱物流的可视化全程协同管理，将有利于实现供应链上的物流、信息流和资金流的有机统一，从而促使流程重组，提高供应链的整体效率，减少物流成本，从而增强集装箱物流供应链的核心竞争力，为供应链中的所有参与者带来效益。 射频识别技术(RadioFrequencyIdentification，简称RFID)是从20世纪90年代兴起的一项自动识别技术，目前已经广泛应用于生产制造和装配、门禁控制、道路自动收费、动物识别与跟踪、邮政管理、图书馆管理、矿井管理等领域。在集装箱物流中应用RFID技术成为了其发展的必然趋势，但由于集装箱物流有着非常典型的行业特征，涉及到供应链中的众多的服务对象，对其整体协调和安全性、可靠性、经济性都提出很高的要求。国际上很多著名的大公司也就集装箱RFID系统展开了研究，但是将RFID系统真正全面投入国际集装箱航线运营，世界上还没有成功的先例。 本课题在中国国家科技支撑计划项目“现代港口物流服务示范工程”(2006BAH02A17)的支持下，完成了基于RFID的可视化全程协同管理的集装箱物流系统研究与应用。首先，针对集装箱物流的发展趋势，引入供应链协同管理的理念，并以RFID为实现的技术手段，首次创建了基于RFID的集装箱物流可视化全程协同管理的新模式；在对基于RFID的可视化全程协同管理的集装箱物流系统进行了系统分析的基础上，构建了系统总体架构，介绍了其关键技术和关键设备：该系统在“中国上海—美国Savannah”中美集装箱航线上得到成功应用，建成了世界第一条投入商业运营的集装箱电子标签国际示范线。最后，在总结课题成果的基础上进行标准化研究，提交ISO国际标准草案，推动国际标准的制定。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究的背景和意义

1.2集装箱物流面临的主要问题

1.3基于RFID的集装箱物流系统国内外研究现状

1.4论文内容与结构

第2章基于RFID的可视化全程协同管理的集装箱物流理论研究

2.1理论提出

2.1.1集装箱物流发展趋势

2.1.2集装箱物流供应链协同管理成为必然选择

2.1.3 RFID技术成为实现的有效手段

2.2理论基础

2.2.1供应链协同管理

2.2.2可视化全程协同管理

2.2.3集装箱物流的可视化全程协同管理

2.3基本目标

2.3.1实现全程实时安全监控

2.3.2实现集装箱高效物流服务

2.4基本原则

2.4.1全程实时安全监控原则

2.4.2参与者多赢原则

2.4.3信息即时分享原则

2.4.4运作过程即时追溯原则

第3章基于RFID的可视化全程协同管理的集装箱物流系统研究

3.1系统分析

3.1.1系统业务流程分析

3.1.2系统服务功能分析

3.1.3系统安全保障机制分析

3.2系统总体架构

3.2.1集装箱电子标签自动识别系统

3.2.2“三网合一”混合网络数据传输系统

3.2.3基于RFID的集装箱物流信息服务平台

3.3系统关键技术研究

3.3.1集装箱电子标签频段的选择

3.3.2集装箱RFID系统低功耗设计

3.3.3集装箱RFID系统的防冲突算法

3.3.4电子标签安全机构集成创新设计

3.3.5融合EDI/GPS信息的集装箱数据编码格式

3.4系统关键设备

3.4.1集装箱智能电子标签

3.4.2固定式读写器

3.4.3电子标签读头

3.4.4手持式读写器

第4章基于RFID的可视化全程协同管理的集装箱物流系统的应用

4.1工艺流程

4.2系统节点的操作方法

4.3系统测试方案

4.4中美航线运营概况

4.5系统应用效益分析

4.5.1港口企业的效益分析

4.5.2供应链的效益分析

第5章集装箱RFID标准化研究

5.1标准化研究的意义

5.2 RFID国际标准现状研究

5.2.1通用RFID技术标准

5.2.2 ISO/IEC/RFID应用技术标准

5.3建立公用标准与创新标准的融合体系

第6章总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文

攻读硕士学位期间参加的科研项目

攻读硕士学位期间获奖情况