一、回顧：
       RFID作為一種自動(dòng)識(shí)別和短距離通訊技術(shù)在集裝箱上的應(yīng)用主要集中要解決幾個(gè)問題：一是集裝箱箱號(hào)的自動(dòng)識(shí)別問題；二是集裝箱門的開關(guān)狀態(tài)的自動(dòng)識(shí)別與監(jiān)管問題；三是集裝箱的物流運(yùn)輸信息在供應(yīng)鏈中的自動(dòng)識(shí)別和管理問題；此外就是集裝箱的智能化以及在整個(gè)供應(yīng)鏈下的全面可視問題。

第一個(gè)問題就是集裝箱箱號(hào)的自動(dòng)識(shí)別，采用RFID技術(shù)來實(shí)現(xiàn)集裝箱箱號(hào)的自動(dòng)識(shí)別，即“集裝箱RFID身份電子標(biāo)簽”。其實(shí)，遠(yuǎn)在RFID作為一門技術(shù)被挖掘并推廣之前，“集裝箱身份自動(dòng)識(shí)別電子標(biāo)簽”在1991年就已經(jīng)制訂了基于RFID技術(shù)的國際標(biāo)準(zhǔn)，即ISO 10374標(biāo)準(zhǔn)《海運(yùn)集裝箱-自動(dòng)識(shí)別/Freight containers-Automatic identification》，并于1995年修訂。中國采標(biāo)于1999年形成了國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 17894-1999《集裝箱自動(dòng)識(shí)別》。但是由于90年代連電腦都不普及，更不用談網(wǎng)絡(luò)了，而物品的RFID自動(dòng)識(shí)別必須依賴于電腦和網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模普及，所以該國際和國家標(biāo)準(zhǔn)并沒有有效應(yīng)用推廣起來。
       2003年，隨著RFID技術(shù)與應(yīng)用的熱潮，基于RFID技術(shù)的新的內(nèi)容的出現(xiàn)，特別是EPC的推動(dòng)，集裝箱自動(dòng)識(shí)別問題重新被提出，集裝箱身份電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)的修訂重新提上議事日程。集裝箱標(biāo)準(zhǔn)化國際ISO組織TC104 SC4專門成立了工作組WG2來負(fù)責(zé)RFID技術(shù)在集裝箱上的應(yīng)用和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制訂問題。工作組基于集裝箱本身的行業(yè)需求和EPC的整體架構(gòu)和技術(shù)考慮，形成了全面的標(biāo)準(zhǔn)體系，即：
1）    修訂ISO 10374，形成新的集裝箱身份自動(dòng)識(shí)別RFID電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)ISO 10374.2《海運(yùn)集裝箱-RF自動(dòng)識(shí)別/Freight Containers – RF Automatic Identification》，解決集裝箱箱號(hào)的自動(dòng)識(shí)別問題。
2）    與TC122聯(lián)合制訂ISO 17363-17367系列標(biāo)準(zhǔn)，本系列標(biāo)準(zhǔn)中與集裝箱相關(guān)的是ISO 17363《Supply chain applications of RFID —Freight containers /RFID供應(yīng)鏈應(yīng)用—海運(yùn)集裝箱》，即實(shí)現(xiàn)集裝箱物流信息的自動(dòng)識(shí)別，即集裝箱裝載了什么貨物，發(fā)貨人是誰，收貨人是誰，運(yùn)輸公司是誰，要經(jīng)過哪些主要的港口等信息都寫在RFID電子標(biāo)簽中，這樣沿途可以被識(shí)別到集裝箱物流的相關(guān)信息，提升物流處理的效率。
3）    制訂ISO 18185《Freight containers — Electronic seals/海運(yùn)集裝箱--電子鉛封》標(biāo)準(zhǔn)，即實(shí)現(xiàn)集裝箱機(jī)械鉛封的電子化，實(shí)現(xiàn)集裝箱鉛封的自動(dòng)識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)集裝箱在供應(yīng)鏈中門的開關(guān)有無異常的自動(dòng)判斷，確保貨運(yùn)安全。
      ISO 10374標(biāo)準(zhǔn)從03年開始，歷經(jīng)四年時(shí)間，一直到2008年工作組都沒有形成最后的標(biāo)準(zhǔn)文本。ISO標(biāo)準(zhǔn)從立項(xiàng)到完成標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布一般要求是4年時(shí)間，后來標(biāo)準(zhǔn)工作組又申請(qǐng)延長了1年時(shí)間，但仍然沒有達(dá)成共識(shí)，最后過了ISO規(guī)定的最長時(shí)限仍然沒有形成發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)文件。最后工作組及委員會(huì)TC104 SC4不得不重新申請(qǐng)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)，即ISO 10891，最終終于于2009年發(fā)布集裝箱身份識(shí)別RFID電子標(biāo)簽的最終標(biāo)準(zhǔn)ISO 10891 《海運(yùn)集裝箱—RFID-身份標(biāo)簽Freight containers — Radio frequency identification (RFID) — Licence plate tag》。本國際標(biāo)準(zhǔn)制訂過程中中國方面的技術(shù)參與單位主要是中國國際海運(yùn)集裝箱(集團(tuán))股份有限公司，中集集團(tuán)全程參與此標(biāo)準(zhǔn)的起草、測(cè)試、技術(shù)條件等所有環(huán)節(jié)。中國國際海運(yùn)集裝箱(集團(tuán))股份有限公司并牽頭起草了符合該國際標(biāo)準(zhǔn)的中國標(biāo)準(zhǔn)《集裝箱電子標(biāo)簽技術(shù)規(guī)范/Freight Containers – Radio Frequency Identification-License Plate Tag》，并于2010年6月23日在深圳中集集團(tuán)總部通過標(biāo)準(zhǔn)審查會(huì)專家審查，形成國家標(biāo)準(zhǔn)送審稿發(fā)布。
      ISO 17363《Supply chain applications of RFID —Freight containers /RFID供應(yīng)鏈應(yīng)用—海運(yùn)集裝箱》是集裝箱ISO標(biāo)準(zhǔn)化組織TC104和包裝行業(yè)ISO標(biāo)準(zhǔn)化組織TC122聯(lián)合制訂，其本意是要在EPC的架構(gòu)下建立起從物品標(biāo)簽、到包裝單元、到運(yùn)輸單元、到運(yùn)輸工具、到集裝箱的全系列RFID自動(dòng)識(shí)別體系（即ISO 17363-ISO 17367），來實(shí)現(xiàn)RFID在物流供應(yīng)鏈中的應(yīng)用。ISO 17363采用有源RFID技術(shù)，ISO 17364—17367采用無源RFID技術(shù)。
      與集裝箱相關(guān)的是ISO 17363，即《Supply chain applications of RFID —Freight containers /RFID供應(yīng)鏈應(yīng)用—海運(yùn)集裝箱》。本標(biāo)準(zhǔn)于ISO 10374標(biāo)準(zhǔn)的修訂是同步的，每次ISO會(huì)議討論的議題都是同一工作組同時(shí)進(jìn)行，本標(biāo)準(zhǔn)主要是想利用RFID技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)集裝箱物流相關(guān)信息的自動(dòng)識(shí)別。由于集裝箱物流信息是與每次物流相關(guān)的，所以每次應(yīng)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(jìn)行寫的操作，中途可能還需要進(jìn)行進(jìn)一步的寫操作，以便供應(yīng)鏈中的不同操作點(diǎn)把與自己相關(guān)的信息（即如集裝箱裝載了什么貨物，發(fā)貨人是誰，收貨人是誰，運(yùn)輸公司是誰，要經(jīng)過哪些主要的港口等信息）都寫到此標(biāo)簽中去，以便整個(gè)供應(yīng)鏈供讀取，來實(shí)現(xiàn)集裝箱物流信息在供應(yīng)鏈下的可視。
      2007年7月1日，ISO 17363標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，中國方面的技術(shù)參與單位主要是中國國際海運(yùn)集裝箱(集團(tuán))股份有限公司，中集集團(tuán)全程參與此標(biāo)準(zhǔn)的起草和技術(shù)討論。但最終發(fā)布的此標(biāo)準(zhǔn)極為籠統(tǒng)，只形成了一個(gè)概念性的東西，并沒有標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)質(zhì)，即哪些數(shù)據(jù)要寫，用什么格式寫，用什么通訊方式去實(shí)現(xiàn)，都沒有。所以2007年發(fā)布的ISO 17363標(biāo)準(zhǔn)是比較粗略的，可實(shí)施性不大，有點(diǎn)是趕在節(jié)點(diǎn)時(shí)間前必須要交稿的意思。
      ISO 18185標(biāo)準(zhǔn)即集裝箱電子鉛封標(biāo)準(zhǔn)，即實(shí)現(xiàn)機(jī)械鉛封的電子化，通過RFID技術(shù)來實(shí)現(xiàn)鉛封的自動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別。本標(biāo)準(zhǔn)與ISO 10374和ISO 17363是同步進(jìn)行的，最終于2007年形成了ISO 18185標(biāo)準(zhǔn)，由于本標(biāo)準(zhǔn)與集裝箱應(yīng)用的相關(guān)度很大，中國國際海運(yùn)集裝箱(集團(tuán))股份有限公司長期關(guān)注并全程參與此標(biāo)準(zhǔn)的起草工作。但最終發(fā)布的本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)通訊協(xié)議方面的規(guī)定仍然不具體，技術(shù)側(cè)重在433MHz，2.45GHz作為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可以使用的頻率，但并沒有明確具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)的方式，包括通訊協(xié)議的定義等。特別是標(biāo)準(zhǔn)中沒有一致性測(cè)試規(guī)范，這就導(dǎo)致各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的鉛封產(chǎn)品，從技術(shù)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(huì)工作會(huì)議于2008年4月7日在德國漢堡召開。在此次會(huì)議上上海港務(wù)集團(tuán)介紹了“可重用集裝箱電子鉛封/reusable container eSeal”研究和應(yīng)用的相關(guān)情況，希望SC4能考慮“可重用電子鉛封”標(biāo)準(zhǔn)的起草。委員會(huì)指出起草ISO 18185標(biāo)準(zhǔn)時(shí)曾經(jīng)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(yè)使用起來存在太多的問題，最后ISO 18185標(biāo)準(zhǔn)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(huì)議在上海召開，會(huì)議上中集集團(tuán)在長期開展的智能安全集裝箱的研究成果的基礎(chǔ)上，提出了制訂“集裝箱安全設(shè)備(CSD)”ISO標(biāo)準(zhǔn)的提案，即給每個(gè)集裝箱配置一個(gè)類似黑匣子，對(duì)集裝箱的所有操作事件、集裝箱門的開關(guān)事件等都記錄在內(nèi)，實(shí)現(xiàn)集裝箱在全供應(yīng)鏈下的安全監(jiān)管、自動(dòng)識(shí)別與跟蹤。會(huì)議認(rèn)為本提案提出的標(biāo)準(zhǔn)，有點(diǎn)超前，技術(shù)上也沒有定型，所以暫不考慮CSD標(biāo)準(zhǔn)的制訂，等國際上在政府的強(qiáng)制下用起來了再去制訂相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為妥。中集集團(tuán)提出的另外一項(xiàng)提案“制訂集裝箱箱封統(tǒng)一編碼規(guī)則”，會(huì)后形成了ISO正式工作項(xiàng)，納入標(biāo)準(zhǔn)工作組WG8工作內(nèi)容，由中集集團(tuán)牽頭起草本ISO標(biāo)準(zhǔn)(即ISO 17712.2)。 
       在2008年12月TC 104 SC4在上海的會(huì)議上，上海港務(wù)集團(tuán)將同年4月份德國漢堡會(huì)議上的“可重用集裝箱電子箱封”的提案修改為“實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈監(jiān)控的集裝箱電子標(biāo)簽”提案。會(huì)議認(rèn)為集裝箱供應(yīng)鏈管理用電子標(biāo)簽已經(jīng)有ISO 17363標(biāo)準(zhǔn)，并且已經(jīng)發(fā)布，如果上海港感興趣，可以提出修訂該標(biāo)準(zhǔn)。但由于該標(biāo)準(zhǔn)是TC104和TC122的聯(lián)合項(xiàng)目，所以TC 104還要征求TC 122的意見，需要在對(duì)方同意的情況下方可。后來TC 104與TC 122溝通的時(shí)候希望由TC 104修訂此標(biāo)準(zhǔn)，并將此標(biāo)準(zhǔn)的修訂全權(quán)交給TC 104，此要求被TC 122拒絕。最后TC 104決定自行修訂此標(biāo)準(zhǔn)，申請(qǐng)新的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)，即ISO 18186《海運(yùn)集裝箱—RFID貨物物流標(biāo)簽Freight containers — RFID cargo shipment tag system》，本標(biāo)準(zhǔn)的修訂內(nèi)容主要由上海港務(wù)集團(tuán)牽頭負(fù)責(zé)，中國方面主要是北京水運(yùn)科學(xué)研究院和中集集團(tuán)參與。
       ISO 18186相比ISO 17363，在哪些數(shù)據(jù)要寫到此標(biāo)簽中進(jìn)行了具體的規(guī)定，包括集裝箱的信息、標(biāo)簽的信息、貨物的信息等，這樣來實(shí)現(xiàn)集裝箱在物流過程中的物流信息能被自動(dòng)識(shí)別出來，即如當(dāng)一個(gè)集裝箱進(jìn)入港口的時(shí)候，只要讀此標(biāo)簽就知道此集裝箱要運(yùn)送到哪個(gè)目的港去。但本標(biāo)準(zhǔn)同樣也存在可實(shí)施性的問題，即標(biāo)準(zhǔn)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(xié)議，符合國家無線電管理要求，射頻頻率符合ITU規(guī)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(shù)方案，任何一種通訊方式，只要能實(shí)現(xiàn)寫入要求的數(shù)據(jù)內(nèi)容，就是符合本標(biāo)準(zhǔn)的。如此這樣，任何一家做標(biāo)簽的公司，只要標(biāo)簽有一定容量，就是符合此標(biāo)準(zhǔn)的。但真正實(shí)施的時(shí)候，那標(biāo)簽之間和讀寫設(shè)備之間沒有任何兼容性可言。
二、小結(jié)
       總的來說，從2003年開始到2010年，集裝箱相關(guān)RFID國際標(biāo)準(zhǔn)制訂的制訂并基本形成標(biāo)準(zhǔn)的主要是如下三個(gè)：
1）  ISO 10891：《海運(yùn)集裝箱—RFID-身份標(biāo)簽/Freight containers — Radio frequency identification (RFID) — Licence plate tag》。即采用無源RFID技術(shù)，通過ISO 18000-6C來實(shí)現(xiàn)集裝箱箱號(hào)的自動(dòng)識(shí)別。本集裝箱電子標(biāo)簽作為集裝箱的一個(gè)永久部件全壽命周期的依附在集裝箱上，實(shí)現(xiàn)集裝箱箱號(hào)的自動(dòng)識(shí)別。如前所述，ISO 10891的前身是ISO 10374。
2）  ISO 18186：《海運(yùn)集裝箱—RFID貨物物流標(biāo)簽/Freight containers — RFID cargo shipment tag system》。即采用有源RFID技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)集裝箱相關(guān)物流數(shù)據(jù)的自動(dòng)識(shí)別。本電子標(biāo)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(biāo)簽掛上，把本次相關(guān)的物流數(shù)據(jù)寫進(jìn)去，以便相關(guān)物流信息在全供應(yīng)鏈下的自動(dòng)識(shí)別。如前所述，ISO 18186是源自修訂ISO 17363發(fā)展而來。
3）  ISO 18185：《海運(yùn)集裝箱--電子鉛封/Freight containers — Electronic seals》。即采用有源RFID技術(shù)，實(shí)現(xiàn)集裝箱鉛封的電子化，實(shí)現(xiàn)鉛封身份和狀態(tài)的自動(dòng)識(shí)別。
      目前以上三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，除ISO 10891標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用ISO 18000-6C以外，其它兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在通訊協(xié)議和物理層實(shí)現(xiàn)方面都不完善，ISO 18186更是沒有規(guī)定通訊協(xié)議和物理層，甚至連通訊頻率都沒有規(guī)定，這樣造成生產(chǎn)廠家制造出來的東西都是符合ISO標(biāo)準(zhǔn)的，但相互之間沒有兼容性，這樣就造成標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施帶來極大的困難和不確定性。
三、展望
      其實(shí)我們拋開技術(shù)不談，來看看集裝箱對(duì)新技術(shù)的需求是什么。集裝箱全供應(yīng)鏈迫切希望實(shí)現(xiàn)的是：
1）    集裝箱的位置跟蹤，即準(zhǔn)確或相對(duì)準(zhǔn)確知道什么時(shí)間集裝箱在哪里，這樣便于了解物流狀況和資產(chǎn)調(diào)配。
2）    集裝箱的貨運(yùn)安全，即集裝箱在運(yùn)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(guān)，關(guān)口可以快速甚至提前判斷集裝箱的風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別，提前判斷和認(rèn)定低風(fēng)險(xiǎn)集裝箱，實(shí)現(xiàn)低風(fēng)險(xiǎn)集裝箱快速通關(guān)。
4）    集裝箱的自動(dòng)識(shí)別，實(shí)現(xiàn)堆場(chǎng)和碼頭等的自動(dòng)化管理，避免人工抄錄的錯(cuò)誤和低效等。
5）    集裝箱裝載貨物信息的自動(dòng)識(shí)別，實(shí)現(xiàn)集裝箱非商業(yè)機(jī)密的載貨及相關(guān)物流信息在供應(yīng)鏈下的可視。
6）    此外就是對(duì)于一些特殊的集裝箱，如冷箱需要監(jiān)控內(nèi)部貨物的溫度和冷機(jī)運(yùn)行狀態(tài)等，如液體箱需要監(jiān)控內(nèi)部物質(zhì)的溫度和壓力等。
      那么總的來說就是：自動(dòng)識(shí)別、定位跟蹤、貨運(yùn)安全監(jiān)管、以及狀態(tài)監(jiān)控(包括箱本身和內(nèi)部貨物)。集中到技術(shù)方面就是：傳感、通訊、與信息系統(tǒng)。目前RFID技術(shù)解決的只是自動(dòng)識(shí)別問題，以及基本的對(duì)集裝箱門開關(guān)情況的監(jiān)管。還遠(yuǎn)沒有解決行業(yè)更迫切需要的定位與跟蹤問題，以及集裝箱狀態(tài)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控問題。
      特別是隨著技術(shù)的發(fā)展，包括3G網(wǎng)絡(luò)的普及以及未來的更新一代的無線通訊技術(shù)，包括物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)的出現(xiàn)，以及模塊向低功耗發(fā)展，電源向大容量長壽命發(fā)展，甚至是太陽能電池的應(yīng)用。未來每一集裝箱上帶一集成身份識(shí)別、傳感監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程通訊功能，能實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、定位跟蹤、和遠(yuǎn)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(yīng)用在集裝箱行業(yè)最大的困難和障礙是讀寫設(shè)備(閱讀器)的布置，因?yàn)闊o論如何，RFID應(yīng)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(shù)據(jù)采集的網(wǎng)絡(luò)和完整信息系統(tǒng)。如果要實(shí)現(xiàn)集裝箱在全供應(yīng)鏈下的可視，必須在全供應(yīng)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(bào)是個(gè)比較大的問題，是不能回避的。
      一旦我們?cè)诩夹g(shù)上跳出RFID，站在物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)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(shí)現(xiàn)與后臺(tái)的遠(yuǎn)程通訊，集裝箱智能終端(Container Intelligent Box)實(shí)現(xiàn)對(duì)集裝箱的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、定位跟蹤、和遠(yuǎn)程通訊，這樣避開了浩大的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施工作，可以快速實(shí)現(xiàn)集裝箱在供應(yīng)鏈下的可視。而目前的EPC Class 3，以及3G/4G技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的普及，以及將來長時(shí)間電源供應(yīng)技術(shù)的成熟，都是有可能支撐此拋棄閱讀器模式的集裝箱物聯(lián)網(wǎng)模式，即實(shí)現(xiàn)集裝箱與后臺(tái)系統(tǒng)的直接互聯(lián)互通。
      所以，真正對(duì)于集裝箱行業(yè)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(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)才是解決行業(yè)需求的最終解決之道。
作者簡(jiǎn)介：
周受欽：博士、教授級(jí)高級(jí)工程師，ISO TC104/SC4委員會(huì)注冊(cè)中國專家、歐盟第七研究框架計(jì)劃（7th Framework Programme of Research of the EU）SMART-CM項(xiàng)目顧問、全國集裝箱標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員、享受政府特殊津貼專家，國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)的牽頭制訂者。
作者：中國國際海運(yùn)集裝箱(集團(tuán))股份有限公司 周受欽