摘 要：随着互联网、大数据、云计算等技术的快速发展，自动化系统的普及和应用越来越广泛。许多港口引入了先进的自动化系统，比如集装箱调度管理系统、EDI系统、港口资源可视化监控系统、物流仓储管理系统等，实现了对港口作业的创新改革。RFID是一种非接触式无线射频识别技术，可以实现港口设备、货物、人员之间的信息流动和共享，提高港口作业的信息化水平，具有重要的作用和意义。
关键词：RFID；港口自动化系统；应答器
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）09-0197-02
Abstract：With the rapid development of internet，large data and cloud computing，the popularization and application of automation system is more and more extensive. Many ports have introduced advanced automation systems，such as container dispatching management system，EDI system，port resource visualization monitoring system，logistics storage management system and so on，and realized the innovation and reform of port operation. RFID is a kind of non-contact radio frequency identification technology，which can realize the flow and sharing of information between the port equipment，goods and personnel，and improve the information level of the port operation. It has important role and significance.
Keywords：RFID；port automation system；transponder
0 引 言
单片机、RFID、多媒体等技术的快速发展，促进了自动化系统的普及和应用，工业控制、仓储管理、物流运输、智能汽车等领域已经引入了许多的自动化软件，实现了人类社会的信息化、自动化和共享化，具有重要的作用和意义[1]。港口自动化系统种类繁多，涉及货物装卸、设备检查、视频监控、人员办公、集装箱调度等多个方面，为了使这些系统长久地、稳定地运行，适应当前港口高效、节约、绿色、可靠和安全的理念，港口自动化系统将会引入更多的软硬件资源，比如RFID等，构建一个功能完善、信息丰富的智慧港口，提高港口自动化系统的智能性。[2]。
1 RFID相关技术简介
射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）是一种无线通信技术，可以利用无线电信号识别特点目标，完成数据读写操作。RFID可以调整无线电频率的电磁场，将数据从附着的标签上发送出去，以便能够完成目标自动辨识或物品自动追踪。识别器可以从标签上获取电磁信号能量，因此不需要电池即可完成数据操作。电子标签存储了许多的电子信息，可以唯一的标识对象目标。与传统的条形码和二维码不同，射频电子标签不需要处在识别器的视线范围内就可以追踪目标物体。射频识别技术利用电磁场自动化定位目标对象，可以满足许多领域的应用，比如生产的汽车关键零部件都可以匹配电子标签，以便能够在生产线上实时地定位和处理；药品生产企业也可以针对每一个要求配置电子标签，实时地追踪药品的流通；RFID也可以在养殖业中应用，将电子标签附着在牲畜身上，自动化实现对牲畜的圈养。总而言之，RFID标签可以附着在任何目标物体上，甚至也可以植入到人体内，实现信息读取和识别操作。
2 港口自动化系统设计
2.1 港口自动化系统功能分析
港口自动化系统是一个集群平台，它可以有效地支撑港口自动化操作和服务，满足智慧化应用成果的需求。目前，港口自动化系统与RFID技术相结合，可以实现对港口供应链的自动化、智能化管理，常见的系统包括智能场站操作系统、设备管理系统、仓储货物管理系统、视频监控管理系统等[3]，如图1所示。
（1）智能场站操作系统。智能场站操作系统是一种先进的港口集装箱场站业务处理软件，它采用先进的物流货物管理思想，将集装箱场站的业务管理、仓储管理、修洗箱管理、运输管理与RFID有机结合在一起，并且将关键设备与服务器系统连接在一起，以为场站提供全方位的信息管理服务。智能场站操作系统可以根据集装箱场站的特点，实时跟踪、控制集装箱货物装卸与计时收费，以便高效地控制港口作业。
（2）设备管理系统。港口是一个大型的货物集散基地，采用的也非常多，不仅包括装卸设备，还包括物流运输设备、仓储保管设备、监控辅助设备等设备，这些设备的有序工作，可以为港口提供一个快速的、高效的业务工作流程。因此，利用RFID统计设备的信息，实现港口的设备资产的动态化管理和设备资源的优化整合，提高设备的可用性和安全可靠性；实时地管控设备的运行状态，从而可以及时地针对设备进行修理、维护，最终提高设备的使用寿命和效率，降低港口设备购置和管理成本，提高港口的投资回报率，保障港口企业的经营正常顺利。
（3）视频监控管理系统。随着港口业务的快速发展，港口需要进一步扩大产能和提高操作效率，优化整合内部管理流程，提高生产效率。因此，视频监控系统引入先进的GPS卫星定位技术、RFID技术、AIS船舶跟踪管理技术、全景式展现技术等技术，以港口库场图为核心电子地图，针对港口库场上的装卸设备、货物、集装箱、船舶等进行实时监控和位置监控，实现对港口资源的可视化操作管理，与港内外资源信息的视觉化，提高作业计划的准确性和可执行性，从而全面提高码头的作业效率。
2.2 RFID在系统设计中的应用
RFDI在港口自动化系统应用很广泛，可以将电子标签附着于运输设备、装卸设备、货物、人员等目标上，针对港口货物集散的全业务流程进行管理和控制，以有效地降低港口运行成本，提高港口的服务水平。RFID应用系统主要包括三个方面关键的组成部分，分别是应答器、阅读器和后台管理软件。应答器主要由天线、耦合元件及芯片组成，港口自动化系统应用时主要采用标签作为应答器，每一个标签都拥有一个唯一的、可识别的电子编码，这些电子标签可以附着于目标物体上，以便唯一标识对象。阅读器的硬件组成与应答器相似，但是阅读器的主要作用是读取电子标签的所有信息，目前阅读器在港口自动化系统中主要有固定式读写器和手持式读写器两种，固定式读写器可以部署在关卡上，而手持式读写器则可以满足港口管理人员的移动式作业，这样就可以更好地提高RFID利用的灵活性。后台管理软件能够有效地采集目标物体信息，赋予电子标签各类型属性信息，实现对数据的录入和采集工作，以便能够支撑应答器和阅读器工作。
港口自动化系统利用RFID技术实现了货物装卸、设备管控等工作，比如在货物装卸中，港口工作人员可以实时地利用手持式阅读器扫描每一件货物，以便能够判定货物的装卸状态，进而实现对仓储货物的实时入库、出库、盘点等作业，并且可以统计货物的阶段性信息，保证货物库存、实时录入的正常性。另外，也可以把RFID采集的信息上传到服务器，货主可以根据自己的单号查询各类型货物的状态信息。同时，RFID还可以讲采集完成的基础港口信息，发送给其他应用软件进行加工，提高了数据的共享性。
3 总结与展望
港口是一个货物集散的重要场地，随着国家改革开放、自由贸易的兴盛，它已成为国家或地区经济发展的重要门户。港口承载了更多的资金流动、物品流动、人员流动，因此如何提高港口货物的吞吐量、如何分析港口季节性流动状态已成为人们研究的指标。
4 结 论
港口采用先进的互联网、RFID、多媒体等技术，深度整合各类型资源数据，比如将装卸设备、运输设备、货物信息等集成加工，实现了对设备的调度与分配，提高了港口设备的利用率，提高了货物运输、装卸和管理的成效，提升了港口的运行效率为，节约了人员管理成本，为形成一个强大的智慧港口具有重要的作用和意义。
参考文献：
[1] 张莉萍.RFID技术在船舶物品管理系统设计中的应用 [J].舰船科学技术，2016，38（4）：127-129.
[2] 王超，封学军，王伟.基于RFID的港口信息采集系统设计 [J].水运工程，2013（2）：137-141.
[3] 王剑，田振涛，崔广建.RFID在港口载货汽车自动化管理中的应用 [J].港口装卸，2006（5）：19-21.
作者简介：曹舰（1983.09-），男，汉族，重庆人，副部长，工程师，硕士。研究方向：电子信息化、物联网智能化、大数据。
