登錄
注冊
基于RFID技術(shù)的電子關(guān)鎖的應(yīng)用
現(xiàn)行海關(guān)轉(zhuǎn)關(guān)直通貨物監(jiān)管主要采用傳統(tǒng)的一次性鉛封方式，以人工操作、肉眼識(shí)別等方式對集裝箱進(jìn)行機(jī)械施封、驗(yàn)封、解封，運(yùn)行成本高、安全性低。這種監(jiān)管方式運(yùn)行效率低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足海關(guān)大密度、高強(qiáng)度業(yè)務(wù)流量的監(jiān)管要求。使用基于R F I D技術(shù)的電子關(guān)鎖系統(tǒng)，用它代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉛制封條對轉(zhuǎn)關(guān)集裝箱進(jìn)行電子監(jiān)控管理，可大大提高轉(zhuǎn)關(guān)效率。電子關(guān)鎖的原理，如圖1所示。
使用電子關(guān)鎖可以實(shí)現(xiàn)海關(guān)轉(zhuǎn)關(guān)或直通貨物的實(shí)貨放行，在貨物轉(zhuǎn)關(guān)或直通運(yùn)輸途中實(shí)時(shí)記錄集裝箱貨物非法出箱時(shí)間和出箱次數(shù)，并與G P S聯(lián)動(dòng)實(shí)時(shí)報(bào)警，防止了犯罪分子途中卸貨、換貨的可能性，打擊了走私、騙稅、騙匯等違法行為，同時(shí)減輕了海關(guān)查驗(yàn)工作量，提高了通關(guān)效率，縮短了進(jìn)出口貨物的在港停留時(shí)間，提高了查驗(yàn)的全面性和完整性。
電子關(guān)鎖與傳統(tǒng)關(guān)鎖的性能對比
電子關(guān)鎖與傳統(tǒng)關(guān)鎖的性能對比如表所示。
電子關(guān)鎖系統(tǒng)由監(jiān)控中心服務(wù)器、通道工控機(jī)、R F I D讀寫器(道口讀寫器、手持讀寫器)、電子關(guān)鎖四部分組成，如圖3所示。監(jiān)控中心服務(wù)器負(fù)責(zé)后臺(tái)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理；道口工控機(jī)通過串口控制道口讀寫器同關(guān)鎖進(jìn)行射頻通信；電子關(guān)鎖作為無線終端，主要實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)、無線通訊、機(jī)構(gòu)控制、狀態(tài)監(jiān)測等功能。電子關(guān)鎖系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)與海關(guān)卡口系統(tǒng)的充分兼容。
圖3 電子關(guān)鎖通道采集系統(tǒng)示意圖
電子關(guān)鎖的主要功能特點(diǎn)
1．機(jī)械與電子雙重鎖閉，具有機(jī)械鎖定、電子施封雙重功能；
2．采用全球惟一的ID地址碼，防偽性能好；
3．對破壞或非法開啟電子關(guān)鎖能實(shí)時(shí)記錄，并與GPS聯(lián)動(dòng)報(bào)警；
4．自動(dòng)進(jìn)行施封、解封驗(yàn)證，點(diǎn)對點(diǎn)監(jiān)管，有效提高效率，防止監(jiān)管車輛不進(jìn)監(jiān)管場地現(xiàn)象；
5． 作為海關(guān)A / B類自動(dòng)卡口的一個(gè)標(biāo)配，與卡口軟硬件兼容，操作簡單，使用方便；
6． 低功耗，簡單、實(shí)用、操作方便，可重復(fù)使用，經(jīng)濟(jì)性高。
電子關(guān)鎖數(shù)據(jù)處理流程海關(guān)電子關(guān)鎖業(yè)務(wù)應(yīng)用流程主要由啟運(yùn)地電子關(guān)鎖施封，途中監(jiān)控和報(bào)警處理，指運(yùn)地電子關(guān)鎖解封，風(fēng)險(xiǎn)分析及輔助決策等環(huán)節(jié)構(gòu)成，如圖4所示。
圖4 海關(guān)電子關(guān)鎖業(yè)務(wù)應(yīng)用流程圖
關(guān)鍵問題分析及解決
電子車牌、電子關(guān)鎖都是基于R F I D核心技術(shù)開發(fā)的應(yīng)用產(chǎn)品，在對電子關(guān)鎖接近6年的研制開發(fā)中，我們通過對上海、南京、大連、杭州、廈門、5大直屬關(guān)及100多個(gè)現(xiàn)場的實(shí)際調(diào)研分析，結(jié)合各級海關(guān)，各區(qū)域海關(guān)的不同需求情況，對電子關(guān)鎖產(chǎn)品進(jìn)行了三次更新?lián)Q代，尤其在海關(guān)總署要求的必須要解決的防假鎖、商業(yè)封志的兼容安裝以及多種業(yè)務(wù)模式的適應(yīng)性等關(guān)鍵問題上進(jìn)行了革命性的突破，形成了具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電子關(guān)鎖新一代產(chǎn)品。下面將關(guān)鍵問題和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行一個(gè)較為詳盡的探討。
防偽鎖問題
目前國內(nèi)外同類產(chǎn)品中對電子關(guān)鎖進(jìn)行施解封的過程基本采用全向天線發(fā)送指令，在全向天線覆蓋的所有區(qū)域，可能是50米，甚至100米的區(qū)域，電子關(guān)鎖都非常容易施解封。有源R F I D標(biāo)簽的靈敏度高，甚至在更大的反射區(qū)和漫反射區(qū)域都可能接收到施解封指令，在這樣的情況下，如果犯罪分子采用一些相應(yīng)的手段很容易實(shí)現(xiàn)在鎖扣上掛上一個(gè)不是真正被點(diǎn)名施封的鎖，而駕駛室里藏著的才是真正被點(diǎn)名施封的鎖，這樣的情況一樣可以被不留痕跡的正確施解封。如果這樣的話，施解封動(dòng)作就形同虛設(shè)，可以不夸張地說，可能比以前的機(jī)械封制更危險(xiǎn)，犯罪行為更不容易被覺察。如果用一個(gè)本身有很大漏洞的產(chǎn)品去替代另一個(gè)產(chǎn)品，結(jié)果可能會(huì)給國家給企業(yè)造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。
此問題是海關(guān)總署最為關(guān)心的問題，通過采用U H F 頻段R F I D、定向發(fā)射、合理選擇標(biāo)簽靈敏度以及與集裝箱箱門組合采集等多種高技術(shù)結(jié)合的方式，整合卡口現(xiàn)有資源，有效的利用海關(guān)卡口已有的各種觸發(fā)設(shè)備和采集設(shè)備，形成了完整的定時(shí)定向采集的解決方案。實(shí)現(xiàn)了精確定位電子關(guān)鎖是在哪個(gè)通道的車輛攜帶的，是前箱還是后箱攜帶的，真正實(shí)現(xiàn)了假鎖和真鎖的正確區(qū)分。
南京海關(guān)在2006年5月的電子關(guān)鎖應(yīng)用評審會(huì)上對此產(chǎn)品進(jìn)行了認(rèn)真評審和現(xiàn)場測試，評審組在針對仿假鎖這個(gè)問題上指出：采用R F I D定向技術(shù)，保證了電子關(guān)鎖閱讀設(shè)備可以準(zhǔn)確識(shí)別、精確定位電子關(guān)鎖，有效防范使用中的各種造假行為和誤讀、誤判。
商業(yè)封志兼容問題
在集裝箱的轉(zhuǎn)關(guān)、直通或疏港運(yùn)輸中，常常會(huì)遇到一個(gè)問題，即貨值越高的集裝箱上已經(jīng)安裝的商業(yè)機(jī)械封志就越多，也越粗（機(jī)械封制中直徑大于8 m m的才被稱之為高保封）。一旦集裝箱上安裝有這樣的高保封志后，要想在不破壞封志的情況下再安裝上直徑大于4 m m的鎖桿幾乎是很困難的事情，而目前市面上能看到的電子關(guān)鎖為了防盜安全性一般都采用大于8m m的鎖桿，這樣的電子關(guān)鎖對于海運(yùn)集裝箱來說是不可用的。
海關(guān)為了避免風(fēng)險(xiǎn)，已經(jīng)明確強(qiáng)調(diào)商業(yè)封制在到達(dá)目的地之前不能拆，而在集裝箱運(yùn)輸過程中有商業(yè)封志的箱超過60%。所以怎樣能在已安裝有高保封的商業(yè)封志上兼容安裝電子關(guān)鎖，實(shí)現(xiàn)海關(guān)監(jiān)管就變得非常重要，只有解決了這個(gè)問題，海運(yùn)集裝箱才能真正做到應(yīng)轉(zhuǎn)盡轉(zhuǎn)。
E C L3011型關(guān)鎖，采用了高科技細(xì)纜專利技術(shù)，在設(shè)計(jì)中既保證了纜線的強(qiáng)度，又能做到一旦破壞立即報(bào)警的功能。并且細(xì)纜有柔性，能快速、方便的安裝在已安裝有高保封的商業(yè)封志上，真正實(shí)現(xiàn)海運(yùn)集裝箱運(yùn)輸中替代機(jī)械封制的自動(dòng)化操作，如圖5所示。
圖5 ECL3011型電子關(guān)鎖現(xiàn)場實(shí)效
滿足海關(guān)多種業(yè)務(wù)形式需求問題
針對各地海關(guān)業(yè)務(wù)需求不同（海運(yùn)、陸運(yùn)、空運(yùn)），地域不同（長三角、珠三角、環(huán)渤海等），業(yè)務(wù)模式不同（直通、轉(zhuǎn)關(guān)、疏港等），鎖的歸屬不同，歸結(jié)起來在關(guān) 鎖的應(yīng)用上主要存在以下差異：
1． 是否在物流轉(zhuǎn)運(yùn)前預(yù)錄入車、箱、鎖之間的關(guān)聯(lián)信息；
2． 是否在卡口自動(dòng)采集鎖號(hào)、車牌號(hào)、集裝箱號(hào)等信息；
3． 是否一車一鎖或多車共用一鎖；
4． 一票一箱還是一票多箱。分析以上的幾種需求，落實(shí)到最后還是是否能實(shí)現(xiàn)R F I D技術(shù)的定向識(shí)別問題。
如果產(chǎn)品沒有定向識(shí)別功能則只能采用預(yù)錄入關(guān)聯(lián)的方式來進(jìn)行施解封操作，預(yù)關(guān)聯(lián)的方式從技術(shù)層面上是最容易實(shí)現(xiàn)的一種方式，如圖6所示。
圖6 卡口自動(dòng)采集式和備案點(diǎn)名式在卡口部分技術(shù)難度比較
由上圖可清晰看出，在車輛達(dá)到卡口時(shí)，卡口自動(dòng)采集式包含了四個(gè)技術(shù)動(dòng)作，而備案關(guān)聯(lián)式在卡口只包含了兩個(gè)技術(shù)動(dòng)作，正因?yàn)檫@樣，備案關(guān)聯(lián)式在之前的預(yù)關(guān)聯(lián)備案工作需要耗費(fèi)的人力物力就遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于卡口自動(dòng)采集式。存在的風(fēng)險(xiǎn)也大于卡口自動(dòng)采集式。下面作一詳細(xì)分析：
從業(yè)務(wù)操作層面看，如果是一票一箱比較容易實(shí)現(xiàn)，而對于業(yè)務(wù)量較大的海關(guān)存在大量的一票多箱的業(yè)務(wù)情況，一票多箱，是多對多的對應(yīng)關(guān)系。
如果采用備案點(diǎn)名式，那么事前要在預(yù)錄入環(huán)節(jié)進(jìn)行人工的箱、鎖、車的對應(yīng)，例如大連，青島、上海經(jīng)常出現(xiàn)的一票對應(yīng)100多個(gè)集裝箱的情況，就要在預(yù)錄入人工根據(jù)車號(hào)、箱號(hào)對應(yīng)關(guān)鎖號(hào)100多次，因?yàn)樵黾恿巳斯?yīng)環(huán)節(jié)，錄入過程中極易出現(xiàn)對應(yīng)錯(cuò)誤。出現(xiàn)錯(cuò)誤后，到達(dá)現(xiàn)場便不能進(jìn)行施解封操作。對于一票多箱的情況就會(huì)出現(xiàn)在道口的大量積壓，不但給企業(yè)帶來不便也給海關(guān)的聲譽(yù)帶來不可估量的損失。還有一種在海運(yùn)業(yè)務(wù)中經(jīng)常出現(xiàn)的情況。承運(yùn)企業(yè)為了節(jié)省成本，申報(bào)是20個(gè)箱對應(yīng)20輛車，每一輛車對應(yīng)一個(gè)箱，實(shí)際可能采用5輛車來回拉4趟，這樣備案點(diǎn)名式在后臺(tái)就找不到對應(yīng)的應(yīng)該施解封的鎖。
目前備案點(diǎn)名式是采用一車對應(yīng)兩鎖的備案（考慮到雙箱的情況，一車對應(yīng)兩把鎖）。這也給企業(yè)帶來很大的資金和管理壓力。
舉個(gè)簡單的例子：承運(yùn)企業(yè)有500輛監(jiān)管車輛，以一車對應(yīng)兩把鎖，每個(gè)鎖的押金為600元計(jì)算，這個(gè)承運(yùn)企業(yè)就要交納60萬的關(guān)鎖押金，這對承運(yùn)企業(yè)的資金壓力是非常沉重的，而且關(guān)鎖的管理維護(hù)也是個(gè)比較大的問題。而道口自動(dòng)采集關(guān)聯(lián)式（被動(dòng)式關(guān)鎖模式）在道口自動(dòng)關(guān)聯(lián)。500輛車可能申請70把鎖就可以實(shí)現(xiàn)周轉(zhuǎn)，可大大減輕企業(yè)的資金壓力。也體現(xiàn)了海關(guān)“依法行政，為國把關(guān)、服務(wù)經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)發(fā)展”的16字方針。E C L30系列關(guān)鎖系統(tǒng)通過先進(jìn)的定向采集、抗鄰道干擾技術(shù)可在道口實(shí)現(xiàn)車、箱、鎖的有效對應(yīng)和準(zhǔn)確施封解封，解決上述問題。既可以支持點(diǎn)名備案式也可以實(shí)現(xiàn)卡口自動(dòng)采集關(guān)聯(lián)式，可滿足直通、轉(zhuǎn)關(guān)、疏港多種業(yè)務(wù)形式，也滿足大業(yè)務(wù)量海關(guān)一票多箱，多車共用一鎖等特殊需求。
一些實(shí)例
近兩年，在張家港永嘉碼頭（港務(wù)卡口）與張家港保稅區(qū)（海關(guān)卡口）之間進(jìn)行了電子關(guān)鎖與傳統(tǒng)關(guān)鎖雙鎖運(yùn)行的實(shí)車試點(diǎn)工作，總操作次數(shù)近萬次。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對海關(guān)B類卡口的有效融入，并實(shí)現(xiàn)了電子關(guān)鎖將與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)G P S的實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)報(bào)警，海關(guān)監(jiān)管車輛在直通過程中的行走路線都處于海關(guān)實(shí)時(shí)監(jiān)控下，為快速通關(guān)構(gòu)建嚴(yán)密有效的監(jiān)控保障體系，如圖7所示。
2006年8月三寶公司又在廈門關(guān)進(jìn)行了電子關(guān)鎖試運(yùn)行，并且在07年1月和總署卡口與聯(lián)網(wǎng)2.0物流平臺(tái)進(jìn)行了聯(lián)調(diào)測試工作，該測試地點(diǎn)選定的路線為從廈門海滄國際貨柜碼頭到廈門出口加工區(qū)。運(yùn)行模式為備案點(diǎn)名式。如圖8所示，E C L3010鎖定型關(guān)鎖和E C L3011型纜線型關(guān)鎖都進(jìn)行了測試運(yùn)行。實(shí)際測試表明，該電子關(guān)鎖系統(tǒng)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性好，其設(shè)計(jì)水平先進(jìn)，與海關(guān)卡口系統(tǒng)緊密結(jié)合，使用便捷，經(jīng)濟(jì)性好，適用性強(qiáng)，符合總署物流監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)卡口的規(guī)范要求，能完全融入總署卡口控制與聯(lián)網(wǎng)2.0物流平臺(tái)。
圖8 電子關(guān)鎖在廈門海關(guān)A類卡口的融入界面
隨著信息化的發(fā)展，高新科技層出不窮、技術(shù)水平突飛猛進(jìn)，只有借助社會(huì)力量，沖破現(xiàn)有關(guān)區(qū)管理體制的局限，建立集多種現(xiàn)代信息技術(shù)于一體的應(yīng)用平臺(tái)，才能從根本上解決“加速通關(guān)、為守法企業(yè)提供通關(guān)便利”與“打擊走私、強(qiáng)化監(jiān)管”這一對立而統(tǒng)一的矛盾。應(yīng)用G P S、電子關(guān)鎖和口岸海關(guān)卡口自動(dòng)核放系統(tǒng)，通過‘兩面一線’的嚴(yán)密連接，可真正實(shí)現(xiàn)對進(jìn)出口物流進(jìn)出口貨物實(shí)行全方位、立體式的管理和對進(jìn)出口物流的有效跟蹤監(jiān)控，通過對電子關(guān)鎖及G P S行駛數(shù)據(jù)的分析，采取相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)管理措施，既突出了監(jiān)管重點(diǎn)，又為建立相應(yīng)的運(yùn)輸企業(yè)、運(yùn)輸工具及駕駛?cè)藛T的信譽(yù)級別提供參考依據(jù)，從而使海關(guān)整體監(jiān)管水平得到提升。
