一、回顧：
       RFID作為一種自動識別和短距離通訊技術在集裝箱上的應用主要集中要解決幾個問題：一是集裝箱箱號的自動識別問題；二是集裝箱門的開關狀態的自動識別與監管問題；三是集裝箱的物流運輸信息在供應鏈中的自動識別和管理問題；此外就是集裝箱的智能化以及在整個供應鏈下的全面可視問題。

第一個問題就是集裝箱箱號的自動識別，采用RFID技術來實現集裝箱箱號的自動識別，即“集裝箱RFID身份電子標簽”。其實，遠在RFID作為一門技術被挖掘并推廣之前，“集裝箱身份自動識別電子標簽”在1991年就已經制訂了基于RFID技術的國際標準，即ISO 10374標準《海運集裝箱-自動識別/Freight containers-Automatic identification》，并于1995年修訂。中國采標于1999年形成了國家標準GB/T 17894-1999《集裝箱自動識別》。但是由于90年代連電腦都不普及，更不用談網絡了，而物品的RFID自動識別必須依賴于電腦和網絡的大規模普及，所以該國際和國家標準并沒有有效應用推廣起來。
       2003年，隨著RFID技術與應用的熱潮，基于RFID技術的新的內容的出現，特別是EPC的推動，集裝箱自動識別問題重新被提出，集裝箱身份電子標簽標準的修訂重新提上議事日程。集裝箱標準化國際ISO組織TC104 SC4專門成立了工作組WG2來負責RFID技術在集裝箱上的應用和相關標準制訂問題。工作組基于集裝箱本身的行業需求和EPC的整體架構和技術考慮，形成了全面的標準體系，即：
1）    修訂ISO 10374，形成新的集裝箱身份自動識別RFID電子標簽標準ISO 10374.2《海運集裝箱-RF自動識別/Freight Containers – RF Automatic Identification》，解決集裝箱箱號的自動識別問題。
2）    與TC122聯合制訂ISO 17363-17367系列標準，本系列標準中與集裝箱相關的是ISO 17363《Supply chain applications of RFID —Freight containers /RFID供應鏈應用—海運集裝箱》，即實現集裝箱物流信息的自動識別，即集裝箱裝載了什么貨物，發貨人是誰，收貨人是誰，運輸公司是誰，要經過哪些主要的港口等信息都寫在RFID電子標簽中，這樣沿途可以被識別到集裝箱物流的相關信息，提升物流處理的效率。
3）    制訂ISO 18185《Freight containers — Electronic seals/海運集裝箱--電子鉛封》標準，即實現集裝箱機械鉛封的電子化，實現集裝箱鉛封的自動識別，從而實現對集裝箱在供應鏈中門的開關有無異常的自動判斷，確保貨運安全。
      ISO 10374標準從03年開始，歷經四年時間，一直到2008年工作組都沒有形成最后的標準文本。ISO標準從立項到完成標準發布一般要求是4年時間，后來標準工作組又申請延長了1年時間，但仍然沒有達成共識，最后過了ISO規定的最長時限仍然沒有形成發布的標準文件。最后工作組及委員會TC104 SC4不得不重新申請標準號，即ISO 10891，最終終于于2009年發布集裝箱身份識別RFID電子標簽的最終標準ISO 10891 《海運集裝箱—RFID-身份標簽Freight containers — Radio frequency identification (RFID) — Licence plate tag》。本國際標準制訂過程中中國方面的技術參與單位主要是中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司，中集集團全程參與此標準的起草、測試、技術條件等所有環節。中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司并牽頭起草了符合該國際標準的中國標準《集裝箱電子標簽技術規范/Freight Containers – Radio Frequency Identification-License Plate Tag》，并于2010年6月23日在深圳中集集團總部通過標準審查會專家審查，形成國家標準送審稿發布。
      ISO 17363《Supply chain applications of RFID —Freight containers /RFID供應鏈應用—海運集裝箱》是集裝箱ISO標準化組織TC104和包裝行業ISO標準化組織TC122聯合制訂，其本意是要在EPC的架構下建立起從物品標簽、到包裝單元、到運輸單元、到運輸工具、到集裝箱的全系列RFID自動識別體系（即ISO 17363-ISO 17367），來實現RFID在物流供應鏈中的應用。ISO 17363采用有源RFID技術，ISO 17364—17367采用無源RFID技術。
      與集裝箱相關的是ISO 17363，即《Supply chain applications of RFID —Freight containers /RFID供應鏈應用—海運集裝箱》。本標準于ISO 10374標準的修訂是同步的，每次ISO會議討論的議題都是同一工作組同時進行，本標準主要是想利用RFID技術，來實現集裝箱物流相關信息的自動識別。由于集裝箱物流信息是與每次物流相關的，所以每次應用的物流信息是不同的，這就要求每次集裝箱裝上貨以后進行寫的操作，中途可能還需要進行進一步的寫操作，以便供應鏈中的不同操作點把與自己相關的信息（即如集裝箱裝載了什么貨物，發貨人是誰，收貨人是誰，運輸公司是誰，要經過哪些主要的港口等信息）都寫到此標簽中去，以便整個供應鏈供讀取，來實現集裝箱物流信息在供應鏈下的可視。
      2007年7月1日，ISO 17363標準發布，中國方面的技術參與單位主要是中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司，中集集團全程參與此標準的起草和技術討論。但最終發布的此標準極為籠統，只形成了一個概念性的東西，并沒有標準的實質，即哪些數據要寫，用什么格式寫，用什么通訊方式去實現，都沒有。所以2007年發布的ISO 17363標準是比較粗略的，可實施性不大，有點是趕在節點時間前必須要交稿的意思。
      ISO 18185標準即集裝箱電子鉛封標準，即實現機械鉛封的電子化，通過RFID技術來實現鉛封的自動檢測和識別。本標準與ISO 10374和ISO 17363是同步進行的，最終于2007年形成了ISO 18185標準，由于本標準與集裝箱應用的相關度很大，中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司長期關注并全程參與此標準的起草工作。但最終發布的本標準對通訊協議方面的規定仍然不具體，技術側重在433MHz，2.45GHz作為標準規定可以使用的頻率，但并沒有明確具體技術實現的方式，包括通訊協議的定義等。特別是標準中沒有一致性測試規范，這就導致各生產廠家生產的鉛封產品，從技術條款上都是符合ISO 18185的，但相互之間不一定是兼容的。
      ISO TC104 SC4委員會工作會議于2008年4月7日在德國漢堡召開。在此次會議上上海港務集團介紹了“可重用集裝箱電子鉛封/reusable container eSeal”研究和應用的相關情況，希望SC4能考慮“可重用電子鉛封”標準的起草。委員會指出起草ISO 18185標準時曾經考慮過集裝箱電子鉛封的一次性和可重用的問題，由于可重用電子鉛封行業使用起來存在太多的問題，最后ISO 18185標準形成的是一次性的電子鉛封，沒有必要再考慮可重用電子鉛封。
 2008年12月TC 104 SC4會議在上海召開，會議上中集集團在長期開展的智能安全集裝箱的研究成果的基礎上，提出了制訂“集裝箱安全設備(CSD)”ISO標準的提案，即給每個集裝箱配置一個類似黑匣子，對集裝箱的所有操作事件、集裝箱門的開關事件等都記錄在內，實現集裝箱在全供應鏈下的安全監管、自動識別與跟蹤。會議認為本提案提出的標準，有點超前，技術上也沒有定型，所以暫不考慮CSD標準的制訂，等國際上在政府的強制下用起來了再去制訂相關標準為妥。中集集團提出的另外一項提案“制訂集裝箱箱封統一編碼規則”，會后形成了ISO正式工作項，納入標準工作組WG8工作內容，由中集集團牽頭起草本ISO標準(即ISO 17712.2)。 
       在2008年12月TC 104 SC4在上海的會議上，上海港務集團將同年4月份德國漢堡會議上的“可重用集裝箱電子箱封”的提案修改為“實現供應鏈監控的集裝箱電子標簽”提案。會議認為集裝箱供應鏈管理用電子標簽已經有ISO 17363標準，并且已經發布，如果上海港感興趣，可以提出修訂該標準。但由于該標準是TC104和TC122的聯合項目，所以TC 104還要征求TC 122的意見，需要在對方同意的情況下方可。后來TC 104與TC 122溝通的時候希望由TC 104修訂此標準，并將此標準的修訂全權交給TC 104，此要求被TC 122拒絕。最后TC 104決定自行修訂此標準，申請新的標準號，即ISO 18186《海運集裝箱—RFID貨物物流標簽Freight containers — RFID cargo shipment tag system》，本標準的修訂內容主要由上海港務集團牽頭負責，中國方面主要是北京水運科學研究院和中集集團參與。
       ISO 18186相比ISO 17363，在哪些數據要寫到此標簽中進行了具體的規定，包括集裝箱的信息、標簽的信息、貨物的信息等，這樣來實現集裝箱在物流過程中的物流信息能被自動識別出來，即如當一個集裝箱進入港口的時候，只要讀此標簽就知道此集裝箱要運送到哪個目的港去。但本標準同樣也存在可實施性的問題，即標準的5.6條款，翻譯為中文即是“使用國際可用的射頻頻率，符合ISO空中接口和通訊協議，符合國家無線電管理要求，射頻頻率符合ITU規范（5.6 RF operations：The installed RFID cargo shipment tag system shall use an internationally available radio frequency, conform to an ISO-based air interface and communication protocol and comply with national regulatory requirements. The RFID frequency shall conform to ITU regulations.）。這句話等于沒說，也就是說任何一種技術方案，任何一種通訊方式，只要能實現寫入要求的數據內容，就是符合本標準的。如此這樣，任何一家做標簽的公司，只要標簽有一定容量，就是符合此標準的。但真正實施的時候，那標簽之間和讀寫設備之間沒有任何兼容性可言。
二、小結
       總的來說，從2003年開始到2010年，集裝箱相關RFID國際標準制訂的制訂并基本形成標準的主要是如下三個：
1）  ISO 10891：《海運集裝箱—RFID-身份標簽/Freight containers — Radio frequency identification (RFID) — Licence plate tag》。即采用無源RFID技術，通過ISO 18000-6C來實現集裝箱箱號的自動識別。本集裝箱電子標簽作為集裝箱的一個永久部件全壽命周期的依附在集裝箱上，實現集裝箱箱號的自動識別。如前所述，ISO 10891的前身是ISO 10374。
2）  ISO 18186：《海運集裝箱—RFID貨物物流標簽/Freight containers — RFID cargo shipment tag system》。即采用有源RFID技術，來實現集裝箱相關物流數據的自動識別。本電子標簽與集裝箱在物理上是相脫離的，每次集裝箱裝好貨物后，把此標簽掛上，把本次相關的物流數據寫進去，以便相關物流信息在全供應鏈下的自動識別。如前所述，ISO 18186是源自修訂ISO 17363發展而來。
3）  ISO 18185：《海運集裝箱--電子鉛封/Freight containers — Electronic seals》。即采用有源RFID技術，實現集裝箱鉛封的電子化，實現鉛封身份和狀態的自動識別。
      目前以上三個標準，除ISO 10891標準規定采用ISO 18000-6C以外，其它兩個標準在通訊協議和物理層實現方面都不完善，ISO 18186更是沒有規定通訊協議和物理層，甚至連通訊頻率都沒有規定，這樣造成生產廠家制造出來的東西都是符合ISO標準的，但相互之間沒有兼容性，這樣就造成標準的實施帶來極大的困難和不確定性。
三、展望
      其實我們拋開技術不談，來看看集裝箱對新技術的需求是什么。集裝箱全供應鏈迫切希望實現的是：
1）    集裝箱的位置跟蹤，即準確或相對準確知道什么時間集裝箱在哪里，這樣便于了解物流狀況和資產調配。
2）    集裝箱的貨運安全，即集裝箱在運輸過程中貨物是否安全，是否有偷盜，門被非法打開等異常情況。
3）    集裝箱的快速通關，關口可以快速甚至提前判斷集裝箱的風險級別，提前判斷和認定低風險集裝箱，實現低風險集裝箱快速通關。
4）    集裝箱的自動識別，實現堆場和碼頭等的自動化管理，避免人工抄錄的錯誤和低效等。
5）    集裝箱裝載貨物信息的自動識別，實現集裝箱非商業機密的載貨及相關物流信息在供應鏈下的可視。
6）    此外就是對于一些特殊的集裝箱，如冷箱需要監控內部貨物的溫度和冷機運行狀態等，如液體箱需要監控內部物質的溫度和壓力等。
      那么總的來說就是：自動識別、定位跟蹤、貨運安全監管、以及狀態監控(包括箱本身和內部貨物)。集中到技術方面就是：傳感、通訊、與信息系統。目前RFID技術解決的只是自動識別問題，以及基本的對集裝箱門開關情況的監管。還遠沒有解決行業更迫切需要的定位與跟蹤問題，以及集裝箱狀態的遠程實時監控問題。
      特別是隨著技術的發展，包括3G網絡的普及以及未來的更新一代的無線通訊技術，包括物聯網的架構的出現，以及模塊向低功耗發展，電源向大容量長壽命發展，甚至是太陽能電池的應用。未來每一集裝箱上帶一集成身份識別、傳感監測和遠程通訊功能，能實現狀態監測、定位跟蹤、和遠程通訊功能的黑匣子，或者我們叫集裝箱智能終端(Container Intelligent Box)是完全有可能的。
      目前RFID應用在集裝箱行業最大的困難和障礙是讀寫設備(閱讀器)的布置，因為無論如何，RFID應用是幾米到幾百米的范圍，是一種短距離的通訊，必須要通過布置閱讀器才可以形成數據采集的網絡和完整信息系統。如果要實現集裝箱在全供應鏈下的可視，必須在全供應鏈下布置閱讀器，這是極為巨大的工作，也是巨大的投資，投資回報是個比較大的問題，是不能回避的。
      一旦我們在技術上跳出RFID，站在物聯網的架構下來思考，拋棄閱讀器的概念，通過集裝箱智能終端(Container Intelligent Box)直接實現與后臺的遠程通訊，集裝箱智能終端(Container Intelligent Box)實現對集裝箱的狀態監測、定位跟蹤、和遠程通訊，這樣避開了浩大的基礎網絡的實施工作，可以快速實現集裝箱在供應鏈下的可視。而目前的EPC Class 3，以及3G/4G技術和網絡的普及，以及將來長時間電源供應技術的成熟，都是有可能支撐此拋棄閱讀器模式的集裝箱物聯網模式，即實現集裝箱與后臺系統的直接互聯互通。
      所以，真正對于集裝箱行業來說，智能安全集裝箱(Smart and Secure Container)的研究，智能集裝箱中集裝箱智能終端(Container Intelligent Box)，基于智能集裝箱的集裝箱物聯網系統的研究和實現才是解決行業需求的最終解決之道。
作者簡介：
周受欽：博士、教授級高級工程師，ISO TC104/SC4委員會注冊中國專家、歐盟第七研究框架計劃（7th Framework Programme of Research of the EU）SMART-CM項目顧問、全國集裝箱標準化技術委員會委員、享受政府特殊津貼專家，國際標準和國家標準的牽頭制訂者。
作者：中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司 周受欽