一、系統(tǒng)背景及實施意義
集裝箱運輸因其本身具有其它交通運輸方式不可替代的優(yōu)勢和特點（私密性好、運輸成本低、環(huán)境適應性強），其發(fā)展前景極其廣闊。我國鐵路始終將集裝箱運輸作為重點開拓、大力發(fā)展的工作重心。然而，在鐵路集裝箱運輸作業(yè)中還存在諸多問題：（1）工作方式落后，工作效率低下。在整個運輸流程中，集裝箱箱號全部采用人工抄寫登錄。工作量大、差錯率高、信息傳遞不及時；（2）作業(yè)流程不精練，重復性工作較多。據(jù)統(tǒng)計，每個集裝箱從進站到離站的全部流程中，需要人工抄寫登錄集裝箱箱號達7次。這些都極大地影響了鐵路集裝箱運輸?shù)男?，因而利用先進的技術手段有效地對集裝箱進行追蹤和管理就顯得極為迫切。
對此常州淺灣電子科技有限公司推出了基于2.4G遠距離傳感型射頻卡的“RFID鐵路運輸集裝箱管理系統(tǒng)”的解決方案，通過先進的RFID技術，結合電子封條技術。所謂電子封條技術，是指能夠記錄車廂或者其他硬包裝是否曾經(jīng)被偷偷打開，并且能夠在被非法開啟的時候自動報警的一種驗證貨物完整性的鑒別技術。電子封條能夠實現(xiàn)對于貨柜的自動識別，將貨物運輸中的貨柜開關狀態(tài)信息記錄到電子標簽中，成為貨物運輸信息的載體，在點對點運輸過程中實現(xiàn)從始發(fā)站到目標站之間貨柜未被開啟的驗證目標。一旦電子封條遭到破壞，將會反映給計算機監(jiān)控系統(tǒng)。
主動式封條在結合GPS技術以后，能在集裝箱狀態(tài)發(fā)生變化時實時將狀態(tài)變化發(fā)生的時間、地點以及周圍的環(huán)境信息傳輸?shù)截浿骰蚬芾砣藛T的機器上去。更有一些主動式電子封條能夠在損害行為發(fā)生時提供即時求救信號。從長遠來看，主動式電子封條提高了集裝箱運輸?shù)陌踩潭群屯该鞫?，將使綜合運輸成本大幅降低。而且隨著技術的成熟、成本的降低，主動式電子封條技術的正越來越為更廣泛的貨物運輸安全領域采用。
電子封條通過電腦管理系統(tǒng)可對注冊、發(fā)行、查驗、啟封、復用、注銷等環(huán)節(jié)實施嚴密的監(jiān)管，從根本上解決了傳統(tǒng)防偽器材如鉛封、塑膠封、金屬封、鎖扣封、粘貼封等易被仿制、非法替換、真?zhèn)伪O(jiān)別困難、難管理等問題。結合其他多種技術手段，電子封條鎖能夠實現(xiàn)在多個領域的驗證運輸貨物完整性的先進應用。
RFID在整個運輸流程的應用可實現(xiàn)鐵路集裝箱運輸?shù)娜鞒瘫O(jiān)控，確保鐵路集裝箱運輸?shù)男б婧桶踩?。工作強度的降低、工作效率的提高及更有效跟蹤管理，從而帶來巨大的?jīng)濟及社會效益。

二、系統(tǒng)組成、方案介紹

1．系統(tǒng)組成：
（1）ML-T250遠距離讀寫電子門封
將記錄有集裝箱箱號、集卡車號及其他屬性數(shù)據(jù)的電子門封，安裝在車廂開關門處，使用方法跟傳統(tǒng)鎖具差別不大，只是在發(fā)運前需要一個遠距離閱讀器的施封動作?！?br /> （2）GPRS讀寫器
在車廂門里側(近門口處)安裝一個整合RFID和GPRS通訊模塊的通訊箱（必要時可以加上GPS定位模塊），用于跟電子門封保持通訊并實時發(fā)送電子門封狀態(tài)信息至后臺監(jiān)控中心。電子門封和通訊盒都采用反暴力拆解報警技術：一旦這兩款設備遭遇外來暴力拆解將主動發(fā)出報警信息至監(jiān)控中心。
（3）天線
為確保集裝箱標簽數(shù)據(jù)的讀取，在靠近讀寫器的車廂頂部需安裝一個RFID讀寫器的天線，用于讀取安裝在車廂上電子門封的RFID標簽信息。

2.方案介紹：

在始發(fā)地，發(fā)貨方在裝完運輸貨物后，用電子門封鎖上貨柜門(按下插銷)，并用固定式或手持式閱讀器發(fā)送一串經(jīng)過加密的指令對其施封。施封成功后，電子門封標簽會主動回饋一個信號，表示電子門封已經(jīng)被成功封上。在貨物的運輸過程中，電子門封不停發(fā)送狀態(tài)信號到通訊盒，通訊盒通過內置的GPRS模塊將信息發(fā)送到后臺監(jiān)控中心。如果中途發(fā)生狀態(tài)改變，則貨主或者運輸商可以第一時間收到報警信息并迅速采取相應措施，此時后臺監(jiān)控中心將完整了解該批貨物的批次、數(shù)量、當班駕駛員和押運員，開鎖時間等等，如果通訊盒加載了GPS模塊，還能知曉開鎖的地點，這對其采取相應的安全措施具有非常重要的意義。貨物到達目的地以后，收貨方根據(jù)接收到的開鎖指令開鎖（開鎖指令由監(jiān)控中心統(tǒng)一發(fā)送或者根據(jù)一個公用密鑰體系在各個終端生成使用）

三、系統(tǒng)功能、特點、優(yōu)勢

1. 系統(tǒng)功能：
跟蹤：可以根據(jù)安裝在集裝箱上電子門封的信息對對物流途中進行跟蹤、管理。
查詢：可隨時對集裝箱進行查詢（如出入站場的時間、車號、箱號等相關數(shù)據(jù)信息等）。
修改：可以對標簽號對應的集裝箱基本信息進行修改。
刪除：把已完成運輸任務的集裝箱信息進行刪除。
2. 系統(tǒng)特性：
2.1 RFID技術在集裝箱運輸中的應用的特殊性：
（1）電子標簽隨集裝箱流動，工作環(huán)境比較惡劣：溫度高、濕度高、酸堿腐蝕、振動大等等；
（2）集裝箱移動較快，要求對高速運動物體的識別能力；
（3）集裝箱箱號是集裝箱的唯一身份標識，也是集裝箱運輸管理對象的唯一標識，要求對箱號的準確無誤識別。
2.2 系統(tǒng)特點：
遠距離: 有效識別距離是2～50m識別距離可調。
防沖突性: 先進的防碰撞技術，可同時識別50個/秒以上標識。
高速度: 最高識別速度可達200公里/小時。
安全性: 內嵌GPRS無線通訊模塊，可以實時了解貨物運輸狀況，第一時間獲悉異常狀況；加密算法與認證，確保數(shù)據(jù)安全，防止鏈路竊聽與數(shù)據(jù)破解。
方向性: 在閱讀器有效識別范圍內，電子封鎖擺放方向對識別率沒有任何影響。
高可靠: -40℃-85℃，防沖擊。
成本性: 全部采用0.18uM的芯片，成本更低。
功耗性: 超低功耗，更健康、更安全。
傳輸性: 全球開放的ISM微波頻段，無須申請和付費。
高抗干擾性: 對現(xiàn)場各種干擾源無特殊要求
3. 系統(tǒng)優(yōu)勢：
（1）RFID具有很強的環(huán)境適應性，抗干擾能力強，可全天候使用，幾乎不受污染與潮濕的影響。
（2）識別速度快，識別精度高
（3）RFID具有信息容量大、保密性高、耐久性強、可靠性高、多目標識別等特性。
RFID的這些特性使其成為了集裝箱自動識別技術的最佳選擇。