集裝箱電子鉛封管理系統

　　一、應用背景

　　當前集裝箱物流過程的信息化水平是制約當今集裝箱運輸發(fā)展的瓶頸之一，目前國內集裝箱管理的現狀是：集裝箱的信息采集基本依靠人工抄錄或半自動化來完成，集裝箱供應鏈的流通管理、跟蹤監(jiān)控等信息處于孤立狀態(tài)，實時準確的數據只有65%，集裝箱的流轉以人工采集箱號信息，效率低下，很難實現港口自動化。據分析全球因集裝箱貨物失竊造成的損失達300～500億美元，包括間接損失在內，全球每年損失2,000億美元。集裝箱鉛封存在的缺陷和漏洞已經成為滋生的各種集裝箱犯罪手段的土壤，不法分子總是通過集裝箱鉛封的漏洞和缺陷輕松作案，并屢屢得手。很多主營集裝箱運輸的物流企業(yè)，曾多次遭受集裝箱偷盜事件，不但蒙受經濟損失，并且在行業(yè)內遭受的信譽遭損失，更無法估量。

　　與傳統的集裝箱鉛封相比，電子鉛封內置芯片，具備唯一ID號，密碼的唯一性和不可修改的性能，使他人不可能制造相同ID號的電子鉛封。利用RFID電子鉛封，可以更加高效、準確、安全的管控集裝箱在運輸過程中的每個環(huán)節(jié)的狀態(tài)，并且通過具有讀寫RFID功能的無線智能移動終端，首先可以實現終端設備自動的獲取集裝箱上電子標簽內的數據，即方便前方工作人員的操作，又保證了數據的準確性及真實性;其次，實現前方人員隨時隨地的與后方管理系統進行數據通信，進一步進行數據的統一處理，后臺管理人員及貨主等能夠實時的對貨物運輸過程進行監(jiān)控，大大加強了集裝箱管理的力度，保障了整個運輸過程中的安全。

　　二、系統架構

　　集裝箱電子鉛封管理系統從應用上可以分為：智能移動終端應用、電子鉛封管理中心、系統中間應用服務、后臺系統管理平臺、信息服務平臺五個組成部分。

　　智能移動終端應用部分主要指前方各類用戶使用智能終端設備對集裝箱進行信息查詢、信息采集、狀態(tài)修改等操作來實現業(yè)務需求。主要包括移動終端硬件、安全的無線接入網絡、配合無線接入網絡所設置的網絡設備、安全接入平臺所需的認證設備。這其中最重要的部件就是智能移動終端，包括軟件和硬件兩個部分。它既是移動的手持設備、內置RFID讀寫模塊、打印設備等手持終端設備的總稱，又是上這些設備上運行的軟件系統的總稱。

　　電子鉛封管理中心是指具有RFID芯片的一次性鉛封，它內部可以對集裝箱的信息進行存儲及修改，通過智能移動終端可以對電子鉛封內數據進行操作，確保電子鉛封內信息準確。電子鉛封部分主要包括電子鉛封模塊、電子鉛封管理中心兩部分。電子鉛封模塊為一次性使用設計，確保鉛封在非正常操作情況下不會被替換、復用。電子鉛封管理中心是指，在電子鉛封在提取使用前，需要在管理中心對電子鉛封進行數據初始化、數據入庫登記及庫存規(guī)劃、發(fā)放記錄等操作，電子鉛封在使用過程中，電子鉛封管理中心會為后臺管理平臺提供有關鉛封內實時信息的數據支撐。

　　系統中間應用服務是為移動終端提供請求服務的應用服務，它由中間件服務及硬件服務器組成，智能移動終端通過無線網絡接入后將直接與中間應用服務進行數據通信，中間服務根據前端的數據請求，進行數據解析后，與后臺系統或其它業(yè)務系統進行數據對接，再將反饋結果數據回傳至前臺，是前端與后臺通信的橋梁。

　　后臺管理平臺包括數據中心、系統管理、接口管理、監(jiān)控平臺幾部分，系統所有采集到的業(yè)務數據和系統基礎數據都將存儲在數據中心的數據庫中，系統管理用來實現對集裝箱電子鉛封管理系統的用戶、部門、權限、設備、日志等管理，用戶可以進行自定義配置。接口管理用來負責所有對外提供數據服務，或者外接至其它系統接口，系統將把接口管理部分設計為統一、通用型的接口管理方式，這樣就可以靈活的配置本系統與其它系統的對接方式，從而降低系統的搭建成本。監(jiān)控平臺仍然是利用終端設備采集會的GPS坐標信息，進行擴展應用，對前方現場的人、貨進行更好的監(jiān)管。

　　信息服務平臺式是根據業(yè)務需要，對部分數據進行信息共享，提供統一的數據交換平臺，對數據進行發(fā)布。通過互聯網，海關、公安、檢驗、檢疫、港區(qū)、船公司、物流企業(yè)，收發(fā)貨人等都可以通過信息服務平臺進行分級信息共享，用戶還可以使用信息服務平臺來定制一些業(yè)務信息或其它增值服務，信息服務平臺通過短信平臺、網絡等形式向各類用戶的個人手機發(fā)布最新業(yè)務數據、行業(yè)信息等服務，以提供便捷、高效的信息服務。

　　三、系統功能

　　3.1.電子鉛封管理子系統

　　電子鉛封管理子系統是對電子鉛封進行統一管理的功能模塊，它從電子鉛封生產出來進行入庫操作開始，到電子鉛封的一次運輸任務結束的整個過程，進行監(jiān)控、維護、管理。并且為集裝箱運輸中的業(yè)務流程提供關于電子鉛封基礎信息、狀態(tài)的數據支撐。電子鉛封管理子系統由入庫登記、發(fā)放、狀態(tài)跟蹤、數據統計幾個模塊構成。

　　3.2.智能移動終端子系統

　　智能移動終端通過讀寫電子鉛封內信息，并將數據發(fā)送至后臺，進行詳細信息獲取，實現在集裝箱運輸過程中運輸司機、港口集裝箱檢查人員、集裝箱管理人員的各類業(yè)務需求，并且保證電子鉛封在運輸過程中的狀態(tài)真實準確。

　　智能移動終端用戶首先通過連接VPN網路，使用自己的賬號及密碼登陸系統，后臺服務會自動驗證用戶的合法性及權限，從而加載所能操作的軟件功能模塊。

　　系統登錄首先會驗證用戶身份、密碼是否正確，然后會在后臺比對終端系統的軟件版本，如果發(fā)現有新版本發(fā)布，將自動升級終端軟件，升級完成后會自動登錄終端系統。

　　登陸后，會進入集裝箱電子鉛封系統主界面，主界面會顯示登陸用戶所擁有權限的功能模塊，主要包括司機操作、碼頭操作、其它操作、信息操作、高級操作、系統設置等。進入系統設置，用戶可以對終端軟件系統進行個性化配置、配置外接設備、修改網路連接、獲取基礎數據、字典數據等操作。

　　如果現場網絡出現故障，無法接入后臺服務，用戶可以進行離線登陸，登陸系統后仍然可以進行業(yè)務操作，操作生成的業(yè)務數據將暫存在終端設備上，待網絡恢復正常，系統將自動將未上傳數據進行發(fā)送，與后臺數據中心保持數據統一。

　　3.3.信息服務平臺系統

　　信息服務平臺是一個較為獨立的，運行于物聯網上的Web信息服務系統，他主要包括信息對外發(fā)布、共享信息查詢、預警信息訂閱、第三方業(yè)務數據交換幾部分。它與系統內網架設了安全隔離設備，從而保證了主業(yè)務系統的數據不會被泄漏，經過了安全隔離處理，系統可按照需求，將內部的數據發(fā)布至外網服務中，對外提供數據支撐。

　　3.4.系統管理平臺子系統

　　為了保證集裝箱電子鉛封系統的正常順利運行，必須有一套管理系統進行協助。主要完成對各業(yè)務應用的用戶、權限、手持設備、日志的管理、信息轉發(fā)及手持系統的軟件升級管理、完成各類信息查詢統計，并對現有系統狀態(tài)進行主動監(jiān)測，是集裝箱電子鉛封系統不可缺少的協助系統。

　　四、主要設備介紹

　　4.1電子鉛封

　　集裝箱用電子鉛封內置RFID模塊，內部構成電器回路，外部用工程塑料包容。螺桿鎖緊鋼繩后自動斷開，在不破壞外觀和性能的情況下，使用工具不能打開電子鉛封，如破壞性打開鉛封。性能和外觀而不能復原?？筛鶕蛻粜枨蠛鸵?guī)范標準，可定制尺寸、大小、外觀、logo等。

圖1：集裝箱電子鉛封示例

　　4.2智能物聯網數據采集手持終端

　　集裝箱用電子鉛封數據采集手持終端要求具有工業(yè)級標準，識讀性能優(yōu)良。