近年來，集裝箱運輸不斷發展完善，并發揮自身的優勢成為世界貨物運輸最主要的方式。根據海關的統計，世界上90%的貨物用集裝箱運輸，在美國，差不多一半的進口貨物（按價值計算）是使用集裝箱船運抵的。每年約有700萬TEU的集裝箱貨物在美國港口卸貨。但是，隨著世界海運供應鏈的發展，對貨物運輸的實時性、可控性和安全性的要求越來越高，現有集裝箱運輸系統存在的缺陷，如無法實現實時作業、無法隨時獲知貨物的情況、無法隨時確定集裝箱在整條供應鏈中所處的位置等，也越來越多地制約了世界海運供應鏈的發展。  


    一、智能集裝箱系統簡介  

    現存的海運供應鏈系統存在明顯的缺陷，無法滿足世界運輸界對集裝箱運輸的安全性日益增高的要求。集裝箱的智能化為這一現狀提供了很好的契機，基于智能集裝箱系統的海運供應鏈成為新的發展趨勢。  

    1.智能集裝箱概念  

    所謂“智能集裝箱”通常是在設備的外部和內部均使用或者加裝多個主動 RFID產品，包括一張電子封條，一張傳感器封條，這些標簽可以貼在運輸貨物的集裝箱上，而這些標簽能夠隨時將集裝箱的一些關鍵信息如位置、安全狀況、燈光、溫度和濕度的變化傳送給讀取器網絡，現場負責人管理當地讀取器網絡，收集、過濾獲得RFID的信息，并將有效信息輸送到TSS系統（Transportation Security System交通安全信息系統）。發貨人通過TSS系統，不用開箱就可以實現貨物的追蹤，了解貨物的及時方位、狀態和安全狀況。  

    2.構成智能集裝箱的關鍵技術  

    （1）RFID技術   

    RFID技術的原理非常簡單。在具體應用中，RFID技術系統包括TSS系統的導入、RFID無線射頻硬件建置以及由某單位提供集裝箱現場作業信息轉換成TSS系統對外接口信息等三部分及其整合。RFID技術可以檢測的相關信息有：  

   安全性信息：是否載有爆炸性物質，核物質，放射性物質，化學物質等危險性貨物，是否有人藏匿，是否存在非法開箱行為；  

   運輸信息：集裝箱箱門開、關狀態，集裝箱是否滿載、部分裝載或者空箱，集裝箱的位置；  

   設備信息：電池狀態，集裝箱自身狀態及集裝箱安全設備的狀態。  

   （2）衛星技術  

    一般來說，有兩種廣義的GPRS（全球定位通信）衛星系統，即低軌道衛星系統和高軌道衛星系統。低軌道衛星和高軌道衛星都可以跟蹤和確認集裝箱在供應鏈中的位置，但低軌道衛星的優勢在于它可以與調頻信號類似的頻率低成本地傳送窄帶數據，并傳送聲音和圖像信號。最關鍵的是，低軌道衛星提供的接收盲點較少，并可以使用不可見的天線，在全球反恐的大局勢下，這對供應鏈系統的安全性更為有利。高軌道衛星的缺陷在于接收盲點較多，安裝在運輸工具上的天線是可見的。可見的天線似無大礙，但是卻給那些想要劫持破壞集裝箱的非法分子提供了可乘之機。  

    衛星技術只能幫助確定集裝箱在供應鏈中所處的位置，無法探測到集裝箱的具體狀況。所以，只有將RFID技術和衛星通信技術有效結合，才能真正增強全球供應鏈的安全性，才能真正體現智能集裝箱系統的“智能性”。  

    （3）人力因素  

    通常人們總是更多地關注于高新技術的應用，而忽略了人力在智能集裝箱系統中的重要地位和作用。沒有人力的有效操作，僅使用RFID和衛星技術的智能集裝箱系統缺乏完整性和可控性。  

    對于一個智能集裝箱系統來說，在集裝箱運輸的起運點須有現場負責人檢查集裝箱所載貨物的情況，確定艙單的準確性，并啟動RFID和衛星技術系統，最后監督集裝箱的封裝。而在集裝箱運輸的目的地也要有相應的現場負責人，雙方必須通力合作完成智能集裝箱系統中的監控工作和安全作業。  

    智能集裝箱系統通常存在一個RFID技術的激活密碼，負載了艙單信息和其他如使用系統的終端代理的身份確認等信息。這個安全電子密碼是用來從公司的物流系統向集裝箱安全設備傳送和輸入有用信息的。因此，負責鍵入這個電子密碼以激活系統的人員也是智能集裝箱系統中不可或缺的要素。  

    3.智能集裝箱系統的作業流程  

    智能集裝箱系統目前還沒有真正廣泛應用，如想在海運行業內推廣，還要進行現有系統集裝箱改造，新設備加裝，技術網絡構建等諸多步驟的努力。現僅以在門到門運輸模式下，對現有系統加裝RFID設備的簡單模式為例，說明智能集裝箱系統的作業流程。   

    ⑴發貨人端  

    在發貨人端，出口集裝箱裝箱完成作業后，須在集裝箱上加裝RFID 電子標簽并以手持終端機啟動RFID電子標簽，再由集裝箱運輸公司將集裝箱運往碼頭集裝箱堆場。   

    ⑵集裝箱裝船港   

    待集裝箱進入港口后，系統透過RFID讀取器實時記錄集裝箱到達的時間與集裝箱的安全狀態，并實時將信息以GPRS傳輸方式傳送至TSS系統。同時，必須通過網絡登錄事先預設的賬戶，并在TSS 系統上維護測試集裝箱的艙單資料。  

    集裝箱進場信息經過碼頭集裝箱場的港口管理系統確認后，集裝箱場的集裝箱監控作業就開始由RFID 監控讀取器進行全程監控。當集裝箱開始裝船作業時，架設在船邊的龍門起重機上的RFID讀取器記載集裝箱裝船作業的時間，同時確認該集裝箱的安全狀態，確保裝船的集裝箱為安全狀態，之后集裝箱船即經海運路線駛往目的港。  

    ⑶集裝箱卸船港  

    集裝箱船進港停靠碼頭后，經由卸貨用龍門起重機將集裝箱調至集裝箱場后，由現場的安全作業人員以手持終端機取得集裝箱到港的信息。   

    ⑷收貨人端  

    在門到門運輸模式下，集裝箱被直接運送到收貨人所在位置。收貨人在收到集裝箱之后，直接剪斷電子標簽的插拴，完成集裝箱的安全旅程。  


    二、智能集裝箱系統給海運供應鏈帶來的變革  

    智能集裝箱系統給海運供應鏈帶來的變革是全面且具體的。例如入侵者試圖割破或鉆破集裝箱旁邊的鐵板，其行動過程中所產生的光線和振動，會觸發集裝箱內的感應器，它會將有關可能入侵的信息，通過互聯網或是其他途徑發布示警。將來再加上額外的感應器，智能集裝箱還可以感應化學品、輻射或是爆炸品所殘留的痕跡。下面從成本收益的角度來分析一下智能集裝箱系統可能為海運供應鏈帶來的變革。  

    1.引入RFID技術的智能集裝箱帶來的收益  

    A.T.Kearney公司針對全球25家最大的進口商和出口商（包括消費品、化工產品、自動化和高科技產品）的物流代理進行了一次廣泛調查，調查結果表明海運供應鏈面臨的最大問題是集裝箱安全和庫存管理，并且特別指出了對于全球集裝箱運輸的供應鏈的及時與安全性，RFID技術已經超出了簡單的自動損害提示問題，還具備其他諸多優點：如降低庫存量；減少缺貨；減少訂貨與交貨期差異；提高生產正常運行時間；降低管理費用和成本；防止偷盜；防止集裝箱丟失等等。   

    除了A.T.Kearney的調查，其他報告同樣也指出了將RFID技術用于集裝箱所能帶來的巨大收益。例如，世界最大的商務咨詢和系統集成公司Bearing-Point公司代表美國貿易和發展協會，去年分析了使用Savi科技公司提供的RFID技術進行曼谷和西雅圖之間集裝箱運輸的項目，發現通過RFID方案，能夠降低海關手續費用，提高運送的效率，降低庫存和防范偷盜等。另外，斯坦福大學的研究也表明使用Savi科技公司的RFID集裝箱解決方案能為貨運人帶來收益，每次集裝箱運輸的收益可為400~1800美元。  

    2.智能集裝箱系統為海運供應鏈帶來的變革  

    集裝箱智能化所帶來的變革，可以體現在海運供應鏈的所有節點上，為所有供應鏈的參與者帶來更多的收益。對于供應鏈中的貨主、托運人和承運人來說，他們不用支付比現存集裝箱系統更多的運輸成本，就可以隨時獲知貨物情況，享受智能集裝箱系統帶來的安全性和及時性等方面的變革；對于供應鏈上的港口和貨運站來說，智能集裝箱系統的使用可以減少人力雇傭，進而節約大量的人力成本，并同時節約大量的港口和貨運站監控成本；而對于供應鏈的隱性參與者———保險公司來說，智能集裝箱所帶來的供應鏈安全性和可視性的改善減少了他們的后顧之憂，進而保險公司可以承諾給使用智能集裝箱系統的承保者25%左右的保費折扣或降低保費，并有潛在的能力為現在不提供擔保的危險或貴重貨物承保，這樣也間接提高了保險公司的收益。  


    三、推動智能集裝箱系統發展的政策和建議  

    1.政府實行強制推動  

    因為海運供應鏈中有很多參與者，往往都會互相推卸責任，不會自行在自己的供應鏈中使用集裝箱追蹤科技。因此，政府部門的強制性要求，在某種程度上起著關鍵的推動作用。  

    我國商業司長杜紫軍表示，“911”事件后，歐美等國對海空運安全非常重視，各國都在將RFID技術導入海運安全上，我國也應積極和國際接軌。未來旅客、行李不但可快速通關；運用RFID技術的智能集裝箱也可以在自由貿易港區和海關間通行無阻。有了政府部門的強制性推動，輔以有關政策的制定和實施標準的推行，智能集裝箱系統的廣泛應用指日可待。  

    2.推行統一的技術標準  

    當前制約RFID發展的最大障礙就是技術標準。全球現有117個針對數據交換的協議標準。協議過多泛濫，導致術語不統一，限制了標準在實踐中的完善。更重要的是，目前缺乏全球共同遵守的權威統一的標準。RFID技術貫穿了集裝箱在海運供應鏈中的整個流動過程，所以，集裝箱安全設備所涉及到的RFID技術的有關標準必須適應供應鏈中的不同國家和地區的需要。沒有統一的技術標準，再完善的設備也難有用武之地。  

    為了促進國際海運的發展，智能集裝箱系統的應用是必然趨勢，因此RFID技術的國際標準化問題也應盡快提到日程上來。這需要世界各國政府和海運組織的通力協作和共同努力。美國聯邦通信委員會已于2004年6月23日通過最終議案，同意改進無線電調頻系統以推進海運智能集裝箱的發展。與此同時，美國聯邦通信委員會采取措施增強了最大允許通信強度，并將無線發射頻率增加至433兆赫茲，以方便海運智能集裝箱的使用。  

    3.加速技術研發和產業推廣  

    智能集裝箱系統的發展不僅與政府部門的強制性要求、實施標準、企業合作、網絡完善等因素有關，也與RFID技術的不斷完善有關。目前需要克服的難題有，在港口環境如何快速讀取信息以及如何把適當的貨物信息傳遞給用戶。只有能夠把貨物信息安全有效傳遞到終端用戶的公司，才能在智能集裝箱市場立腳，把準確的海運信息存入企業管理系統也有著巨大的商業價值。這些難題隨著RFID技術的不斷發展和完善將得到有效的解決。  

    同時，我們必須清楚地認識到：智能集裝箱系統能否廣泛地應用到海運供應鏈中，產業能不能接受是關鍵。所以，針對海運業的智能集裝箱系統的測試和實驗應該加大力度進行。2005年1月，通用電氣的子公司通用電氣安全集團（GE Security）發布了一套針對集裝箱安全市場的電子系統，并和中集合作完成了第一次跨海運輸的商業測試。與此同時，GE正在全球范圍內的港口安裝RFID讀寫器和軟件，全力推廣智能集裝箱系統的相關技術，力圖使這些技術成為集裝箱行業的一個新的標準。  


    四、結論  

    將智能集裝箱系統應用于海運供應鏈系統，可以明顯彌補現存海運供應鏈的缺陷，提高供應鏈管理的效率，給整條供應鏈帶來顯著的效益。但是，因為技術研發和產業推廣上的不足，智能集裝箱系統尚未得到廣泛應用。所以，加強政府政策推動，完善技術研發和加大產業推廣的力度，成為推動智能集裝箱系統在海運供應鏈中應用的當務之急。