基于二維碼技術(shù)集裝箱運(yùn)輸?shù)膽?yīng)用思路

江赫

摘 要：通過分析二維碼技術(shù)在集裝箱運(yùn)輸應(yīng)用的可行性，實(shí)現(xiàn)對集裝箱運(yùn)輸實(shí)施全程適時(shí)跟蹤監(jiān)管，有效降低人為失誤率和人工成本，進(jìn)而提高集裝箱碼頭及堆場的管理和運(yùn)行效率，為集裝箱物流發(fā)展帶來新機(jī)遇，提供更廣闊的發(fā)展空間。

關(guān)鍵詞：二維碼技術(shù);集裝箱運(yùn)輸;發(fā)展新機(jī)遇

中圖分類號：U693? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2021）09-0070-02

隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著越來越重要的角色。中國離不開世界，世界更離不開中國。在經(jīng)濟(jì)全球化大發(fā)展的趨勢下，中國“世界工廠”地位的確立和對國際資源的依賴，都將產(chǎn)生巨大的運(yùn)輸需求，這無疑會給我國集裝箱物流帶來新的發(fā)展機(jī)遇，提供更廣闊的發(fā)展空間。

1集裝箱運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展背景和現(xiàn)狀分析

集裝箱運(yùn)輸是以集裝箱為運(yùn)輸載體，將貨物集合組裝成集裝單元，以便在現(xiàn)代流通領(lǐng)域內(nèi)運(yùn)用大型裝卸機(jī)械和大型載運(yùn)車輛進(jìn)行裝卸、搬運(yùn)作業(yè)和完成運(yùn)輸任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)“門到門”的運(yùn)輸方式。因此，不計(jì)其數(shù)的集裝箱的管理是集裝箱運(yùn)輸管理中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。為了方便有效的管理集裝箱的流通，管理者便給集裝箱進(jìn)行了編碼，于是就出現(xiàn)了現(xiàn)在的“集裝箱身份證”——集裝箱號。通過人工識別集裝箱箱體表面上的編碼標(biāo)識，生產(chǎn)管理人員對集裝箱進(jìn)行相應(yīng)的作業(yè)，從而確保集裝箱內(nèi)的貨物準(zhǔn)確無誤的配送到對應(yīng)的客戶手中。

隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，集裝箱運(yùn)輸?shù)姆奖憧旖莺透咝У土膬?yōu)勢越發(fā)凸顯，集裝箱運(yùn)輸需求穩(wěn)步增加，原有的管理運(yùn)營模式無法滿足現(xiàn)有的生產(chǎn)需求，其中的一些詬病漸漸顯現(xiàn)出來。生產(chǎn)管理的前人們根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，合理運(yùn)用現(xiàn)代科技技術(shù)，提高集裝箱流通效率，如：無紙化辦公，裝卸機(jī)械的改進(jìn)，信息通信系統(tǒng)的應(yīng)用等等。縱觀集裝箱運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展歷史，提高集裝箱作業(yè)效率和降低作業(yè)成本是不變的主題。同時(shí)，集裝箱運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展也映射出人類工業(yè)的發(fā)展趨勢，其最主要的表現(xiàn)形式是人工化逐步向自動化、智能化的轉(zhuǎn)變。

2二維碼應(yīng)用可行性分析

讀取集裝箱號是對集裝箱進(jìn)行識別的唯一方法，是集裝箱碼頭、堆場管理作業(yè)的必要前提和重要步驟。目前，箱號識別的主要辦法還是進(jìn)行人工識別。管理操作人員先將箱號輸入信息通信系統(tǒng)，在系統(tǒng)終端的幫助下對箱號相對應(yīng)的箱體進(jìn)行預(yù)定的作業(yè)。而這一工藝流程往往會提高人工成本，并且間接降低操作人員間接的作業(yè)效率，其主要原因有人為因素造成的誤判，系統(tǒng)操作失誤，通信系統(tǒng)的延誤等等。于是，人們開發(fā)了集裝箱號碼圖像自動識別系統(tǒng)來解決這一問題。該系統(tǒng)通過應(yīng)用現(xiàn)代圖像識別處理等相關(guān)技術(shù)，來模擬人眼的能力來識別、鎖定、處理光學(xué)字符。但是，從目前的自動識別系統(tǒng)運(yùn)行情況來看，在一定程度上提高了集裝箱碼頭及堆場的管理和運(yùn)行效率，但是受到外界環(huán)境的影響導(dǎo)致箱號識別率并不高，如：箱體字符生銹、沾泥、油漆剝落、褪色或光線強(qiáng)弱不一等等。在系統(tǒng)識別率低的狀況下，需要人工干預(yù)，實(shí)際使用價(jià)值大打折扣。系統(tǒng)建設(shè)投入成本過高也是制約其推廣發(fā)展的重要因素之一，普及率低下，自然無法實(shí)現(xiàn)對集裝箱流通進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在這樣的行業(yè)發(fā)展大背景下，人們開始尋求更加適合，可靠的技術(shù)支持。現(xiàn)今火熱的二維碼技術(shù)浮現(xiàn)于腦，這與二維碼具有讀寫信息的功能密不可分。

那么，什么是二維碼呢？簡單來說就是具有讀寫功能的信息載體。是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面（二維方向）分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息的;在代碼編制上巧妙地利用構(gòu)成計(jì)算機(jī)內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個(gè)與二進(jìn)制相對應(yīng)的幾何形體來表示文字?jǐn)?shù)值信息，通過圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動識讀以實(shí)現(xiàn)信息自動處理。同時(shí)還具有對不同行的信息自動識別功能、及處理圖形旋轉(zhuǎn)變化等特點(diǎn)。

二維碼具有高密度編碼，信息容量大，譯碼可靠性高，具有糾錯功能，成本低，易制作，持久耐用等等優(yōu)點(diǎn)。正是這些優(yōu)勢使得基于二維碼箱號識別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)，比圖像處理技術(shù)更具實(shí)用性，實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動化二維碼應(yīng)用。最早的二維碼是美國的PDF417（Portable Data File 便攜式數(shù)據(jù)文件），這個(gè)二維碼設(shè)計(jì)的初衷就是美國軍方在用集裝箱運(yùn)送物資時(shí)貼在集裝箱外面的，由于這個(gè)二維碼存儲了集裝箱內(nèi)所有貨物的信息，大大方便了軍隊(duì)物資的運(yùn)送工作。同樣，在集裝箱箱體內(nèi)鑲嵌入二維碼芯片，通過信息設(shè)備自行對二維碼芯片進(jìn)行掃描與識別，實(shí)現(xiàn)箱號自動識別。由此提高碼頭堆場的自動化作業(yè)，節(jié)約人工成本，提高作業(yè)效率。同時(shí)，在此基礎(chǔ)上還可以對二維碼進(jìn)行信息的讀寫、識別、處理，組成集裝箱信息管理系統(tǒng)。通過網(wǎng)絡(luò)信息傳輸平臺共享集裝箱流通信息，從而實(shí)現(xiàn)對集裝箱實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)管。

3集裝箱信息自動識別系統(tǒng)運(yùn)作機(jī)制

集裝箱碼頭和堆場作為集裝箱運(yùn)輸?shù)募Ⅻc(diǎn)和樞紐，是集裝箱運(yùn)輸必不可少的環(huán)節(jié)。該系統(tǒng)建立的初衷就是提高集裝箱運(yùn)輸碼頭和堆場作業(yè)的自動化，進(jìn)一步降低人為失誤率和人工成本，從而節(jié)約運(yùn)輸成本。發(fā)貨人利用二維碼手持終端將集裝箱信息編寫入集裝箱二維碼芯片，集裝箱通過內(nèi)陸運(yùn)輸?shù)竭_(dá)內(nèi)陸集散地（堆場）。堆場閘口（入閘）通過集裝箱識別系統(tǒng)對二維碼包含的集裝箱信息進(jìn)行自動掃描、識別、讀寫，并傳輸至堆場計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫。根據(jù)集裝箱具體運(yùn)輸需要安排堆放場位，并傳輸至裝卸機(jī)械信息處理終端，完成堆場作業(yè)。接下來是運(yùn)輸至樞紐港碼頭，通過機(jī)械作業(yè)裝船航運(yùn)。在機(jī)械設(shè)備的吊具上安裝二維碼掃描設(shè)備，以便在作業(yè)時(shí)候?qū)b箱信息進(jìn)行自動核對，降低運(yùn)輸錯誤率。航運(yùn)結(jié)束后，又轉(zhuǎn)為內(nèi)陸運(yùn)輸，出閘時(shí)系統(tǒng)再次信息核對，確保集裝箱在整個(gè)運(yùn)輸中準(zhǔn)確無誤。每次的二維碼掃描后，系統(tǒng)都會將信息傳輸至集裝箱信息管理網(wǎng)絡(luò)平臺，用戶由此可以獲取集裝箱運(yùn)輸流程信息，實(shí)現(xiàn)集裝箱流動監(jiān)控。

4集裝箱信息自動識別系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

集裝箱信息自動識別系統(tǒng)主要由二維碼標(biāo)簽、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊和信息處理模塊組成。

二維碼標(biāo)簽，是該系統(tǒng)的必要組成部分。簡單來說就是在集裝箱箱體相應(yīng)的位置鑲嵌入二維碼芯片，芯片鑲嵌位置的選擇應(yīng)方便二維碼信息處理設(shè)備工作。二維碼就像是集裝箱的“身份證”，包含著集裝箱主要信息：箱號，貨物種類，運(yùn)輸過程等。

網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，是二維碼信息傳播的重要媒介。現(xiàn)有的集裝箱運(yùn)輸系統(tǒng)的信息化已經(jīng)初具規(guī)模，只要將二維碼信息處理系統(tǒng)加入到集裝箱管理系統(tǒng)。

信息處理模塊是該系統(tǒng)的核心部分。通過在各個(gè)運(yùn)輸流程中安裝的現(xiàn)代電子信息設(shè)備，來處理二維碼信息。模塊的軟件部分主要包含二維碼編碼和譯碼程序、數(shù)據(jù)庫、信號傳輸系統(tǒng)。現(xiàn)今，二維碼相關(guān)的軟件研發(fā)已初顯成效，可以引用專用二維碼信息轉(zhuǎn)換軟件。其硬件部分主要有二維碼識別掃描設(shè)備、二維碼讀寫設(shè)備和信息傳輸設(shè)備。可以應(yīng)用紅外線技術(shù)、CCD技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等，來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)硬件設(shè)備設(shè)計(jì)。現(xiàn)在，大家通過安裝二維碼相關(guān)軟件即可用手機(jī)來實(shí)現(xiàn)二維碼的應(yīng)用，享受二維碼技術(shù)帶來便利。因此，在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)方面不存在較大的技術(shù)瓶頸，具有開發(fā)建設(shè)成本低的優(yōu)勢，增加其實(shí)際使用價(jià)值。

5系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)評估

考慮到技術(shù)支持和成本問題，系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)大致可以分為三個(gè)階段。

第一階段研發(fā)系統(tǒng)。可以采取校企合作的模式推動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)。

第二階段系統(tǒng)運(yùn)行創(chuàng)作條件。為了系統(tǒng)能夠正常工作需對現(xiàn)有的集裝箱和機(jī)械設(shè)備進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，以便二維碼芯片和系統(tǒng)設(shè)備的安裝和使用。

第三階段系統(tǒng)投入運(yùn)行調(diào)試。可以在局部地區(qū)進(jìn)行試點(diǎn)，改進(jìn)系統(tǒng)，逐步推廣。

機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。要想抓住機(jī)會就得發(fā)展，要想發(fā)展就得創(chuàng)新。物流管理的概念經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜、從低級到高級的過程。集裝箱運(yùn)輸業(yè)自然也不例外，如何在有限的時(shí)間和空間條件下提高集裝箱作業(yè)效率，降低物流成本是每位集裝箱行業(yè)經(jīng)營者都要應(yīng)對的核心課題。近年，快速、精確和全面的電子信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，開拓了新的物流管理經(jīng)營戰(zhàn)略和思維。如今，二維碼技術(shù)如火如荼，以其特有的技術(shù)特征又將為集裝箱運(yùn)輸管理注入新鮮的血液。