我國港口口岸物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)規(guī)劃

　　一、港口口岸物聯(lián)網(wǎng)的概念與意義

　　2010年3月5日在十一屆全國人大三次會議上作政府工作報告時，國務院總理溫家寶指出要大力培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，積極推進"三網(wǎng)"融合取得實質(zhì)性進展，加快物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)應用。物聯(lián)網(wǎng)自提出以來就發(fā)展迅速，被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。而港口作為現(xiàn)代綜合物流的中心，匯集了各類物流信息，迫切要求物聯(lián)網(wǎng)能為其物與物的傳感提供無限的上穿與下行的延伸空間。這就誕生了港口口岸物聯(lián)網(wǎng)。

　　1.港口口岸物聯(lián)網(wǎng)的概念物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。結(jié)合對物聯(lián)網(wǎng)概念和港口物流信息特點的解讀，本文認為：港口口岸物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的一個子系統(tǒng)，它利用各類傳感、GPS定位、視頻監(jiān)控等技術采集港口物流的信息，并通過互聯(lián)網(wǎng)把陸路客貨運輸、港口碼頭作業(yè)、堆場（園區(qū)）倉儲作業(yè)、物流裝備等港口物流系統(tǒng)有機整合起來，為口岸管理部門和港航企業(yè)提供各類監(jiān)管和生產(chǎn)信息。它是港口公用物流信息平臺的重要數(shù)據(jù)源。

　　2.港口口岸物聯(lián)網(wǎng)的意義

　　首先，港口物聯(lián)網(wǎng)依托港口、物流行業(yè)的特殊性為物與物的傳感提供無限的上穿與下行的延伸空間，為物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)化發(fā)展作出一定的嘗試，

　　其次，港口物聯(lián)網(wǎng)能實現(xiàn)地方產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，并為當?shù)匚锫?lián)網(wǎng)技術研發(fā)中心提供一個技術落地的應用平臺，同時為各級政府職能部門對物流行業(yè)的規(guī)劃、管理與控制提供輔助決策依據(jù)。

　　再次，港口物聯(lián)網(wǎng)為地方物流企業(yè)提供各種遠程管理、信息交流的手段及個性化服務。從而提升企業(yè)管理水平，推進物流供應鏈管理，降低管理運營成本，為企業(yè)向規(guī)模化、集約化發(fā)展提供全方位的技術支撐，為區(qū)域物流的發(fā)展提供物聯(lián)化功能支撐。

　　最后，港口物聯(lián)網(wǎng)為公眾感知物流、了解物流、進入物流提供一個了廣闊的技術平臺。

　　二、港口口岸物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系規(guī)劃

　　1.物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示，物聯(lián)網(wǎng)自身有5個層次的結(jié)構(gòu)，自下而上分別是：傳感層、機器通信層、電信網(wǎng)絡層、管理層、應用層。傳感器層把信號包括探知未來物體所有的活動情況通過傳感器網(wǎng)絡探知出來，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。機器通信層通過有線和無線的方式把傳感器收集上來的信息匯聚起來，到第三層電信網(wǎng)絡和IT網(wǎng)絡進行傳送和承載。電信網(wǎng)絡層傳送和承載各類信息。管理層對計費、業(yè)務網(wǎng)關進行管理，目的是基于運營者需要的是要能盈利，要能管理。最后一層是應用層，是面向客戶和終端使用者的。

　　2.港口口岸物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)劃港口口岸物聯(lián)網(wǎng)的整體結(jié)構(gòu)設想如圖2所示。根據(jù)不同的港區(qū)或者港口生產(chǎn)企業(yè)分成若干個園區(qū)，每個園區(qū)都由陸路客貨運輸體系、港口碼頭作業(yè)體系、堆場（園區(qū)）倉儲作業(yè)體系、物流裝備等系統(tǒng)組成。基于不同的體系（系統(tǒng)）有各自的特點，需要用到不同的技術設備和記錄不同的運輸信息。這些體系（系統(tǒng)）包含了港口物流的主要流程和環(huán)節(jié)，能為口岸監(jiān)管和企業(yè)生產(chǎn)提供細致、全面的信息。

　　（1）陸路客貨運輸體系陸路客貨運輸體系主要收集運輸車輛的信息，主要采用車輛識別傳感、壓力速度傳感、GPS跟蹤、視頻監(jiān)控等技術。車輛識別傳感識別和記錄運輸車輛的類型、車牌、所屬公司等相關信息，方便管理部門和貨主監(jiān)管和查詢。壓力速度傳感，記錄和傳輸車輛貨載和運行數(shù)據(jù)，車輛有沒有超重超速或者非正常停泊一眼就可以看出來。GPS跟蹤主要是車輛的定位，一般情況下，在陸上運輸階段車輛定位和箱子定位是統(tǒng)一的。視頻監(jiān)控主要是方便相關人員的檢查，特別是處于海關監(jiān)管下的箱子，有視頻監(jiān)控可以方便海關的查驗。 

圖 1 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)

圖 2 地方港口口岸物聯(lián)網(wǎng)的總體構(gòu)架

　　（2）港口碼頭作業(yè)體系港口碼頭作業(yè)體系主要收集碼頭前沿作業(yè)的相關信息，主要采用視頻監(jiān)控、識別傳感、GPS+GIS跟蹤、自動分揀等技術。視頻監(jiān)控同時為海關等口岸部門和港口企業(yè)提供前沿的生產(chǎn)情況，實現(xiàn)海關全區(qū)無盲區(qū)監(jiān)管，并可為港口企業(yè)中控室提供生產(chǎn)現(xiàn)場情況。識別傳感是識別箱子相關信息的，根據(jù)港口晝夜生產(chǎn)計劃，對具體每個箱子是否需要卸，在船舶的什么位置，是直取還是進庫等信息進行識別，并反饋給中控和橋吊、集卡司機。GPS+GIS跟蹤實現(xiàn)動態(tài)的箱子跟蹤，方便貨主查詢和安排拖車出港。自動分揀，基于識別傳感的信息，電腦自動給箱子加上某些屬性，提高生產(chǎn)效率和準確性。

　?。?）堆場(園區(qū))倉儲作業(yè)體系堆場（園區(qū)）倉儲作業(yè)體系主要收集港口庫場和物流園區(qū)倉庫里的相關信息，主要采用視頻監(jiān)控、濕度、熱敏、煙感傳感、氣體傳感、定位傳感等技術。視頻監(jiān)控方便貨主和庫場管理人員了解貨物所處狀態(tài)，特別是方便物流企業(yè)進行管理。濕度、熱敏、煙感傳感主要是出于消防的考慮，保證庫場的安全，實現(xiàn)全天候自動檢測倉庫環(huán)境。氣體傳感，有些貨種對于空氣環(huán)境要求很高，氣體傳感可以報告?zhèn)}庫空氣的一些指標，輔助物流企業(yè)的管理。定位傳感放在物品內(nèi)，報告物品（箱子）所處貨架或者堆場的位置，方便查找。

　?。?）物流裝備系統(tǒng)堆場（園區(qū)）倉儲作業(yè)體系主要收集港區(qū)里各類裝卸設備的相關信息，主要采用扭矩傳感、視頻監(jiān)控、識別傳感等技術。扭矩傳感安裝在裝卸設備內(nèi)，方便了解貨物重量和裝卸設備的工作狀態(tài)，保證生產(chǎn)的安全。視頻監(jiān)控與碼頭前沿生產(chǎn)體系中的視頻監(jiān)控作用大致相同。識別傳感主要是方便裝卸機械正確識別需要操作的貨物，提高生產(chǎn)效率和準確性。

　　三、港口口岸物聯(lián)網(wǎng)和港口公用物流信息平臺的互聯(lián) 

　　1.港口公用物流信息平臺主體結(jié)構(gòu)

　　港口公用物流信息平臺是為了解決信息化集成性差和應用范圍狹窄的問題而產(chǎn)生的，首先是從電子口岸開始的。根據(jù)國務院辦公廳《關于加強電子口岸建設的通知》，要求各地在2010年左右，把電子口岸建設成為具有一個"門戶"入網(wǎng)、一次認證登錄和"一站式"服務等功能，集口岸通關執(zhí)法管理及相關物流商務服務為一體的大通關統(tǒng)一信息平臺。在實踐中發(fā)現(xiàn)，電子口岸建設過程中除了需要大量通關信息，還需要很多港航信息，于是原先的港航EDI也被納入電子口岸的建設中來，逐步形成了港口公用物流信息平臺。

　　該平臺為口岸部門實現(xiàn)"一單多報"的功能，簡化規(guī)范口岸執(zhí)法流程，加快通關速度，提供無償信息；并為港航企業(yè)生產(chǎn)和物流企業(yè)經(jīng)營提供有償信息?；谝陨戏治觯疚恼J為，按業(yè)務功能分成口岸電子政務平臺和港航電子商務平臺，由各個主管機構(gòu)經(jīng)營，主體結(jié)構(gòu)如圖3所示。

　　港口物流信息公用平臺--在一點介入和身份認證的前提下，開發(fā)口岸電子政務平臺和港航電子商務平臺。

　　口岸電子政務平臺--核心是電子口岸系統(tǒng)。以地方港口進出口業(yè)務和應用需求為導向，利用現(xiàn)代信息技術和INTERNET公共數(shù)據(jù)網(wǎng)，將口岸查驗單位、服務單位和進出口企業(yè)的貨物流、資金流和單證流的電子底帳數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準、規(guī)范應用模式、業(yè)務規(guī)范和技術整合后，集中存放在公共數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)信息的集中存儲、集中使用和充分共享，實現(xiàn)跨部門、跨行業(yè)、跨地區(qū)的功能性和技術性系統(tǒng)整合?？诎峨娮诱掌脚_最終實現(xiàn)"一卡通"和"一站式"服務，簡化辦事程序，提供優(yōu)質(zhì)高效的口岸通關服務。港航電子商務平臺--核心是港航EDI系統(tǒng)。以運輸、物流倉儲、金融保險等信息為基礎，以入網(wǎng)的進出口企業(yè)為用戶，以網(wǎng)上訂單交易為手段的綜合型信息服務平臺。

圖 4 港口物聯(lián)網(wǎng)和港口公用物流信息平臺的互聯(lián)

　　2.港口口岸物聯(lián)網(wǎng)和港口公用物流信息平臺的互聯(lián)

　　物聯(lián)網(wǎng)的核心技術是RFID和傳感器，但這只是感知，物聯(lián)網(wǎng)的真正價值在在于網(wǎng)而不在于物。傳感是容易的，但是感知的信息如果沒有一個龐大的網(wǎng)絡體系，不能進行管理和整合，那這個網(wǎng)絡就沒有意義。因此，建立一個綜合的業(yè)務管理平臺，把各種傳感信息進行收集，進行分門別類的管理，進行有指向性的傳輸，這就是一個大問題。一個小企業(yè)甚至都可以開發(fā)出傳感技術和傳感應用，但是它沒有辦法建立起一個全國性高效率的網(wǎng)絡。沒有這個平臺，各自為政的結(jié)果一定是效率低、成本高，很難發(fā)展起來，也很難起到效果。因此，港口口岸物聯(lián)網(wǎng)必須和港口公用物流信息平臺互聯(lián)。

　　互聯(lián)的關鍵是要在應用層傳輸?shù)臅r候有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，這就要求物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理中心在建設的時候?qū)梦锪餍畔⑵脚_保留接口。同時，在實際應用的時候，要將各類傳感器收集上來的數(shù)據(jù)處理成標準格式傳給海關、國檢等口岸部門或者各港航企業(yè)?；ヂ?lián)后的整個信息體系運作如圖4所示。

　　四、港口口岸物聯(lián)網(wǎng)試點建設建議方案

　　1.充分發(fā)揮市場配置資源的作用，調(diào)動企業(yè)的積極性，從滿足物流需求的實際出發(fā)，注重投資的經(jīng)濟效益。政府要為前期港口口岸物流網(wǎng)的建設投資，并為其發(fā)展營造良好的政策環(huán)境，扶持重點項目建設。

　　2.物流網(wǎng)所用數(shù)據(jù)傳輸格式應當與口岸電子政務平臺和港航電子商務平臺保持一致，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，更好地為港口公用物流信息平臺服務。

　　3.要充分利用整合現(xiàn)有資源，例如，視頻監(jiān)控可利用口岸遠程監(jiān)控和計算機聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，口岸信息要充分利用海關H2000系統(tǒng)、國檢CIQ2000系統(tǒng)等，并在此基礎上逐步開展各類細分的應用項目。

　　4.采取大企業(yè)試點，然后逐步推廣的方式。即首先讓地方港口集團、物流倉儲等大企業(yè)做試點工作，再逐步推廣。