对电子标签与集装箱物流信息化的研究
文| 钱章东
摘要： 本文针对电子标签分类进行剖析，通过研究电子标签中应用流程、数据防冲突技术、系统安全技术在集装箱物流信息化中的应用，目的在于提升集装箱物流信息化水平，推动行业经济的快速发展。
关键字： 电子标签 集装箱物流 码头前沿
电子标签分类
电子标签有很多种分类标准。根据工作频率范围，可以将电子标签分为低频系统、中频系统和高频系统。
低频系统的工作频率保持在30KHz到300KHz，虽然构建成本较低，但是可以保存的数据量较少，适用于门禁控制、货物跟踪等短距离监管。中频系统的工作频率为3MHz到30MHz，该系统存储数据量较大，阅读天线的方向性较强，成本适中，适用于中长距离的运输跟踪。高频系统的工作频率超过400MHz，能够存储的数据量在较大，能够适应运动的物流产品，适用于读写距离较长和速度较快的场合，如高速公路、火车运营等。电子标签根据供电方式，可以分为有源系统和无源系统。有源电子标签系统是将电池作为主要的供能设备，无源电子标签系统是依靠读写器的电磁场获取能源。有源电子标签系统的识别距离更远，适应能力较强可以在恶劣的工作环境中工作。无源电子标签的成本较低，适用于普通的工作环境。
电子标签在集装箱物流信息化中的应用
应用流程
1.系统分层。电子标签在集装箱物流中，主要应用与集装箱搬运设备、集装箱信息自动识别、堆场管理当中[2]。在具体操作中，该系统可以分为设备层、数据层、应用层三个层次。设备层是指安装在基础设备上的电子标签。包括集装箱物流系统的读写设备、通讯协议等。在实际操作中，通常选择自动或手动的方式进行集装箱信息录入，借助通讯系统将数据信息实时传输至数据库当中，为企业管理决策提供科学性的数据支持。数据层是安装在数据处理设备上面的电子标签，包括数据存储设备、信息交换平台、数据通讯接口等。在集装箱物流信息化系统中，该层次主要利用大数据技术对采集信息进行分类整理，借此提升数据信息的科学性。应用层是在安装在应用程序中的电子标签，包括信息查询程序、数据发布程序等。在集装箱物流信息化系统中，应用层次主要借助系统之间的相互约束，来提高信息化管理的有效性。
2.码头前沿。码头前沿是进行集装箱装卸的主要场所。进行集装箱装卸作业时，会在装卸桥的吊具上安装电子标签的读写器，当集装箱上面的电子标签进入扫描范围时，读写器会下达读写指令，在与主系统进行确认后，读写器会将扫描到信息数据直接反馈给主系统，主系统在接到数据信息后，数据的准确性进行判定，若数据正确，则根据所需对集装箱进行调度，将其安放在合理区域，便于后续集装箱信息管理。部分设备需要进行水平运输，如集卡、AGV等，在此类设备经过岸边装卸桥正下方时，安装在岸边装卸桥腿架上面的读写器开始下达读写指令，将读出的相关信息上传至主系统，由系统建立一对一任务联系，安排相关性的运输作业。
3.道口和堆场。道口是指集装箱进出堆场的匝口。一般情况下会在匝口两侧安放电子标签的读写装置，当集装箱进出时，读写器对集装箱信息进行读取，上传至主系统，帮助主系统掌握集装箱的进出情况，提高集装箱安排的合理性。堆场是摆放集装箱的位置。一般情况下，技术人员可以在堆场起重机上安装电子标签读写器，在集装箱运输至堆场前，对集装箱信息进行再次确认，在确认后完成堆存作业。为了提升堆场集装箱取放数据的可靠性，技术人员可以采用人工手写的方式修改授权，借此提升起重机操作的准确性。
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因为电子标签读写器的辐射范围较大，所以在进行集装箱堆放、装卸时，容易出现同区域多个电子标签出现的情况。针对此类情况，技术人员可以将数据防冲突技术应用至集装箱物流信息化系统当中，使所有数据成为独立运行的个体，避免多个数据同时响应，造成任务数据丢失或错误识别的情况发生。数据防冲突技术根据应用范围可以分为空间防冲突、区域防冲突和时间防冲突三种方式。空间防冲突是缩小电子标签读写器识别范围的技术；区域防冲突是根据电子标签类型分配不同传递频率，借此达到标签识别目的的技术；时间防冲突是根据标签的重复扫描次数对集装箱进行识别的技术。该方法造价成本较低，环境适应性较强，是目前应用非常广泛的技术。
数据防冲突技术
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系统安全技术
信息安全等级是确保集装箱物流信息化系统运行稳定的基础。通过将系统安全技术应用于系统当中，对提高数据传递完整性，提升系统运行安全性有着积极的意义。
系统安全技术主要包括数据传输、数据存储和数据处理三方面内容。在数据传输过程中，需要确保信息传输过程的完整性，利用电子标签对目标数据信息进行标记，在交易之前，可以借助读写器对数据信息进行确认，确保数据合理后再进行下一步操作。数据存储是确保信息存储的持久性。集装箱在达到堆放区域后，受到不同因素影响，会有一些集装箱长期滞留在堆放区域，如果数据不能进行长期保存，技术人员将无法确定集装箱涵盖内容，增加技术人员的工作量。通过延长数据保存时间，在进行取箱操作时，借助读写器对集装箱电子标签进行识别，在完成信息匹配后，再执行取箱操作。若不能与数据存储信息进行匹配，那么将该集装箱作为出错件进行处理。数据处理是指完成执行任务后系统所处的状态，通过控制数据处理结果，能够有效提升数据管理的安全性。在具体操作中，可以将系统当前处理状态作为对照组，将其他处理结果作为参照组，根据相互比对结果判断指令操作的正确性。
(1)检测最大静制动力。将固定桩用手动葫芦与无轨胶电车相连固定，再用电子数显拉力计串入，在熄灭发动机之前使得连接装置张紧，之后人工操作手动葫芦使得车辆出现相对位移，观测拉力计上所显示数值，最大静制动力即为此数值。
综上所述，信息化时代的到来，使集装箱物流迎来了新的发展契机。通过将电子标签应用到集装箱物流信息化系统当中，对提升系统运行效率，提高系统运行安全性有着积极的意义。
参考文献：
[1]吴兆薇.基于集装箱电子标签的物流信息平台规划与构建研究[D].武汉理工大学，2018.
（作者单位：宁波港国际物流有限公司）
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