馮發(fā)旗　孫卓君

摘 要：海關(guān)集裝箱監(jiān)管貨物轉(zhuǎn)關(guān)運(yùn)輸、關(guān)區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)場(chǎng)（碼頭）集裝箱監(jiān)管運(yùn)輸、特殊監(jiān)管區(qū)域間集裝箱貨物流轉(zhuǎn)、出口拼箱集裝箱貨物進(jìn)港區(qū)運(yùn)輸?shù)耐局斜O(jiān)管一直是海關(guān)物流監(jiān)管關(guān)注和防范執(zhí)法風(fēng)險(xiǎn)的重點(diǎn)。引入基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安全智能鎖，介紹了安全智能鎖的發(fā)展、安全需求、基本架構(gòu)，并對(duì)安全智能鎖一體式和分體式進(jìn)行了比較分析，通過建設(shè)可視化安全智能鎖監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例，闡述海關(guān)利用安全智能鎖進(jìn)行集裝箱貨物途中監(jiān)控的具體功能和應(yīng)用效益，探索出一條海關(guān)集裝箱監(jiān)管貨物關(guān)鍵監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的可視化監(jiān)管、智能化監(jiān)控的新型監(jiān)管模式。

關(guān)鍵詞：海關(guān)；集裝箱；可視化監(jiān)管；安全智能鎖

中圖分類號(hào)：TP79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2015）06-00-04

0 引 言

集裝箱貨物運(yùn)輸作為一種現(xiàn)代化運(yùn)輸方式，因其具有明顯的優(yōu)越性而普遍適用于海關(guān)監(jiān)管貨物的公路運(yùn)輸。近年來，海關(guān)為了支持外貿(mào)穩(wěn)定增長(zhǎng)相繼推出了“屬地申報(bào)，口岸驗(yàn)放”和實(shí)行“一次申報(bào)、一次查驗(yàn)、一次放行”等一系列配套措施，要求做到貨物應(yīng)轉(zhuǎn)盡轉(zhuǎn)。目前集裝箱轉(zhuǎn)關(guān)貨物主要使用傳統(tǒng)的機(jī)械式一次性海關(guān)鉛封封志，采用人工操作、肉眼辨認(rèn)實(shí)施對(duì)集裝箱進(jìn)行施封、驗(yàn)封及解封，這種傳統(tǒng)的監(jiān)管模式由于完全由人工干涉，效率低、隨意性大；而且鉛封封志安全性低，安全性差，易仿制仿冒，不法分子私開關(guān)鎖或仿制關(guān)鎖走私貨物的情事時(shí)有發(fā)生；此外，關(guān)區(qū)內(nèi)轉(zhuǎn)場(chǎng)（碼頭）集裝箱監(jiān)管運(yùn)輸、特殊監(jiān)管區(qū)域間集裝箱貨物流轉(zhuǎn)、出口拼箱集裝箱貨物進(jìn)港區(qū)運(yùn)輸?shù)葮I(yè)務(wù)逐年增加。鑒此，亟需引入基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的安全智能鎖系統(tǒng)，利用無線射頻識(shí)別、輔助空間定位、GPRS、GIS、信息化管理系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)海關(guān)集裝箱監(jiān)管貨物的主動(dòng)、全時(shí)空、全方位的可視化監(jiān)管。

1 安全智能鎖系統(tǒng)

1.1 安全智能鎖定義

安全智能鎖（Secure and Smart Lock）指用于鎖閉集裝箱和廂式貨車箱門的，可進(jìn)行對(duì)外無線通信、標(biāo)識(shí)碼自動(dòng)識(shí)別、操作指令授權(quán)認(rèn)證、鎖桿施封和解封、數(shù)據(jù)傳輸安全、實(shí)現(xiàn)物流全程安全監(jiān)控與報(bào)警的鎖具。安全智能鎖兼有機(jī)械鎖、信息鎖雙重功能，具有唯一的電子身份識(shí)別號(hào)，可實(shí)現(xiàn)監(jiān)管途中可視化監(jiān)控。

1.2 安全智能鎖發(fā)展概況

安全智能鎖概念，最早是由美國(guó)Savi公司提出智能化監(jiān)控，采用無線射頻技術(shù)，在貨物陸路運(yùn)輸?shù)倪^程，實(shí)時(shí)傳輸集裝箱箱門信息的信息系統(tǒng)。并在此基礎(chǔ)上于2007年5月形成了ISO18185的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)中的空中接口協(xié)議、防沖突算法、近場(chǎng)藕合定位等技術(shù)引用了Savi公司的專利。

在國(guó)內(nèi)，2006年9月20日黃埔海關(guān)啟動(dòng)粵港直通貨運(yùn)車電子關(guān)鎖運(yùn)行試點(diǎn)，進(jìn)一步推進(jìn)了粵港貨物電子通關(guān)，首次將電子關(guān)鎖應(yīng)用于海關(guān)途中監(jiān)管。

2012年11月，為了進(jìn)一步提高安全性，中國(guó)海關(guān)在電子關(guān)鎖的基礎(chǔ)上采用了中國(guó)電子口岸國(guó)產(chǎn)安全芯片，形成了安全智能鎖，從根本上防止不法分子造假?！逗ｊP(guān)總署公告2012年第55號(hào)》頒布了海關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：《海關(guān)物流監(jiān)控前端集成系統(tǒng)建設(shè)》。

1.3 安全智能鎖系統(tǒng)基本架構(gòu)

從技術(shù)架構(gòu)上來看，安全智能鎖系統(tǒng)可分為三層：感知識(shí)別層、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層及綜合應(yīng)用層，安全智能鎖可視化系統(tǒng)構(gòu)架如圖1 所示。

圖1 安全智能鎖可視化系統(tǒng)構(gòu)架

（1）感知識(shí)別層。主要實(shí)現(xiàn)集裝箱監(jiān)管信息的采集，由數(shù)據(jù)采集子層，短距離通信技術(shù)和協(xié)同信息處理子層組成。感知層通過安全智能鎖、閱讀器、車載GPS終端、閘口RFID識(shí)別分別采集集裝箱箱門信息、車輛信息及閘口進(jìn)/出門信息并傳入網(wǎng)絡(luò)層。

（2）網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層。主要實(shí)現(xiàn)集裝箱監(jiān)管信息的傳遞、路由和控制，經(jīng)過初步處理的集裝箱數(shù)據(jù)、車輛數(shù)據(jù)、閘口進(jìn)/出門數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上疊加倉(cāng)庫(kù)、碼頭（港務(wù)）及海關(guān)內(nèi)部的數(shù)據(jù)并傳輸?shù)綉?yīng)用層，包括互聯(lián)網(wǎng)、無線通信網(wǎng)等。

（3）綜合應(yīng)用層。綜合應(yīng)用層主要對(duì)信息資源進(jìn)行采集、開發(fā)和利用，主要為海關(guān)關(guān)員提供業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸與處理、功能展示、軌跡回放、預(yù)警功能等各種集裝箱監(jiān)管相關(guān)綜合業(yè)務(wù)服務(wù)，其中根據(jù)集裝箱監(jiān)管的實(shí)際需要，提供了多種預(yù)警提醒，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)監(jiān)管、可視化監(jiān)管。

1.4 安全智能鎖一體式與分體式技術(shù)實(shí)現(xiàn)比較

安全智能鎖技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案主要包含一體式與分體式兩種，一體式鎖體包含微處理器、RFID、GPS、GPRS、信息安全認(rèn)證等功能模塊；分體式鎖體只包含微處理器、RFID、信息安全認(rèn)證等功能模塊，信息傳輸要依托車載GPS、GPRS通訊模塊，具體見表1。

根據(jù)以上比較得出分體式安全智能鎖具有電池續(xù)航能力好，成本低兼容性強(qiáng)，外觀小的優(yōu)點(diǎn)。

1.4.1 電池續(xù)航能力

在滿足可視化監(jiān)控需求的前提條件下，由于采用承運(yùn)車輛的車載終端GPS信息及GPRS數(shù)據(jù)傳輸鏈路，大大降低了安全智能鎖的功耗，超長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)2年，適合關(guān)區(qū)間路途較遠(yuǎn)的集裝箱貨物監(jiān)管運(yùn)輸，降低了使用成本與維護(hù)成本。

1.4.2 成本低兼容性強(qiáng)

兼容交通部車輛定位終端的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，使用中繼器與原有車載終端設(shè)備通訊，可以充分利用原有投入設(shè)備，實(shí)現(xiàn)車輛與集裝箱綜合捆綁監(jiān)管；監(jiān)管數(shù)據(jù)傳輸與原車輛管理數(shù)據(jù)使用相同的傳輸協(xié)議，有效降低數(shù)據(jù)傳輸費(fèi)用。

1.4.3 外觀小型化

由于降低了本身功耗，減少了電池體積，從而大大減小了設(shè)備體積，防水防塵設(shè)計(jì)適合長(zhǎng)期室外使用，方便安全智能鎖設(shè)備與其他商業(yè)封志一起施封、解封。

綜上所述，在滿足相同需求的情況下，分體式安全智能鎖，功耗、可維護(hù)、體積、成本上、操作上都有一定優(yōu)勢(shì)。因此，在日常的監(jiān)管需求中，對(duì)于已安裝車載終端并長(zhǎng)期從事海關(guān)監(jiān)管相關(guān)業(yè)務(wù)的車輛建議使用分體式安全智能鎖，成本低，維護(hù)簡(jiǎn)單；對(duì)于偶爾從事海關(guān)監(jiān)管業(yè)務(wù)的未安裝車載終端車輛，建議使用一體式安全智能鎖。

2 安全智能鎖在可視化監(jiān)管中的應(yīng)用

2.1 集裝箱安全智能鎖可視化監(jiān)管特征

（1）要與外部自動(dòng)交換的接口或平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)集裝箱監(jiān)管信息的自動(dòng)采集（感知識(shí)別層）；

（2）要有自動(dòng)識(shí)別與集裝箱監(jiān)管信息數(shù)據(jù)傳遞、路由和控制的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層，確保數(shù)據(jù)同步流動(dòng)、實(shí)時(shí)控制自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)采集（AIDC）；

（3）自動(dòng)跟蹤技術(shù)確保在集裝箱運(yùn)輸途中精確定位與迅速查找，主要包括地理信息系統(tǒng)技術(shù)與空間定位系統(tǒng)技術(shù)；

（4）在此基礎(chǔ)上最后形成與海關(guān)物流監(jiān)控系統(tǒng)（包括卡口管理系統(tǒng)）緊密結(jié)合的一個(gè)信息互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享的可視化安全智能鎖集裝箱監(jiān)管平臺(tái)。

2.2 集裝箱安全智能鎖可視化監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

集裝箱安全智能鎖可視化監(jiān)管平臺(tái)是在原有物流信息監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，由安全智能鎖系統(tǒng)、車輛監(jiān)控系統(tǒng)（GPS）、智能閘口系統(tǒng)、電子地圖顯示（GIS）系統(tǒng)整合而成；全面獲取集裝箱物流監(jiān)管關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的“物流鏈信息”和運(yùn)輸工具實(shí)時(shí)位置和移動(dòng)軌跡，采取“監(jiān)控驗(yàn)證信息”進(jìn)行分析比對(duì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)集裝箱物流鏈全程的智能預(yù)警監(jiān)控；結(jié)合配套的海關(guān)監(jiān)管業(yè)務(wù)流程和相關(guān)制度與操作規(guī)程，構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的集裝箱貨物可視化安全智能鎖監(jiān)管體系，體系架構(gòu)如圖2所示。

圖2 集裝箱安全智能鎖可視化監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

2.3 集裝箱安全智能鎖可視化監(jiān)控系統(tǒng)介紹

在安全智能鎖集裝箱可視化監(jiān)管預(yù)警應(yīng)用基礎(chǔ)上，寧波海關(guān)成功開發(fā)了“寧波海關(guān)集裝箱安全智能鎖可視化監(jiān)控系統(tǒng)”（安全智能鎖監(jiān)控平臺(tái)），該監(jiān)控平臺(tái)主界面如圖3所示。

圖3 集裝箱安全智能鎖可視化監(jiān)控系統(tǒng)主界面

2.3.1 基于安全智能鎖的動(dòng)態(tài)監(jiān)管功能

（1）獲取實(shí)時(shí)智能安全鎖數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)集裝箱動(dòng)態(tài)監(jiān)控功能利用安全智能鎖、車載閱讀器與GPS車載終端，采集集裝箱箱門信息與車輛信息，并通過電信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸至后臺(tái)系統(tǒng)，通過后臺(tái)系統(tǒng)加工實(shí)現(xiàn)集裝箱狀態(tài)、車輛位置、軌跡等動(dòng)態(tài)監(jiān)控功能。

（2）結(jié)合車輛監(jiān)控綜合監(jiān)管功能在物流監(jiān)控中心，海關(guān)監(jiān)控人員結(jié)合寧波海關(guān)車輛監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)中的集裝箱動(dòng)態(tài)信息和預(yù)警信息，實(shí)時(shí)進(jìn)行車輛信息核實(shí)，互為補(bǔ)充，互相印證。

2.3.2 電子地圖顯示系統(tǒng)功能

根據(jù)集裝箱車輛動(dòng)態(tài)信息信號(hào)，實(shí)現(xiàn)按比例尺在電子地圖上準(zhǔn)確繪制標(biāo)示實(shí)時(shí)監(jiān)控位置的功能，結(jié)合海關(guān)物流監(jiān)控的實(shí)際需要，將集裝箱監(jiān)控系統(tǒng)中集裝箱相關(guān)的車輛信息、駕駛員信息、車隊(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)整合，通過加工制作的電子地圖以形狀不同、顏色變化實(shí)時(shí)顯示車輛類型、速度、經(jīng)緯度坐標(biāo)等基本信息。

2.3.3 智能鎖安全鎖管理預(yù)警、處置功能

（1）整合港務(wù)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)集裝箱信息監(jiān)控功能；

（2）疊加海關(guān)審批信息，實(shí)現(xiàn)施封、驗(yàn)核、異常解鎖、途中超時(shí)等預(yù)警功能；

（3）結(jié)合車輛監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控信息比對(duì)功能；

（4）結(jié)合卡口電子驗(yàn)封有效范圍，實(shí)現(xiàn)進(jìn)卡口物理解鎖報(bào)警功能，避免安全智能鎖設(shè)備出境。

3 效 益

從2011年9月開始，寧波海關(guān)利用集裝箱貨物可視化安全智能鎖監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)出口拼箱場(chǎng)站至各集裝箱碼頭的在途運(yùn)輸可視化監(jiān)管。當(dāng)年安裝安全智能鎖設(shè)備進(jìn)行監(jiān)管的車輛共計(jì)287輛，對(duì)14409車次的集裝箱車輛進(jìn)行了途中監(jiān)管；2013年啟動(dòng)轉(zhuǎn)碼頭國(guó)際中轉(zhuǎn)箱的在途運(yùn)輸可視化監(jiān)管試點(diǎn)，試點(diǎn)應(yīng)用涉及7個(gè)碼頭，業(yè)務(wù)量規(guī)模達(dá)15萬(wàn)箱次/年。

使用安全智能鎖可視化監(jiān)管可以實(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GPS聯(lián)動(dòng)實(shí)時(shí)報(bào)警，有效防止了犯罪分子途中卸貨、換貨的可能性，威懾和打擊了走私、騙稅、騙匯等違法行為，在減輕海關(guān)查驗(yàn)工作量的同時(shí)，提高了通關(guān)效率，方便企業(yè)通關(guān)作業(yè)發(fā)揮了十分積極的作用。

3.1 整合資源，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)、可視化監(jiān)管

通過集裝箱貨物可視化安全智能鎖監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)關(guān)運(yùn)輸管理、轉(zhuǎn)場(chǎng)（碼頭）管理等子系統(tǒng)的一體化操作，不但能實(shí)現(xiàn)集裝箱監(jiān)管車輛的運(yùn)行狀態(tài)在監(jiān)控平臺(tái)上集中體現(xiàn)，還可以通過點(diǎn)擊集卡車圖標(biāo)就能及時(shí)掌握該集卡車向海關(guān)申報(bào)信息，途中監(jiān)管施、驗(yàn)封信息以及各種預(yù)警信息，嚴(yán)密海關(guān)監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)出口物流實(shí)行全方位、可視化管理和對(duì)進(jìn)出口物流的有效跟蹤監(jiān)控。

3.2 提高效率，節(jié)約監(jiān)管成本

徹底改變了傳統(tǒng)機(jī)械鉛封全過程采用人工操作，肉眼識(shí)別的落后、繁瑣、費(fèi)時(shí)、費(fèi)力的監(jiān)管方式，轉(zhuǎn)變成全程自動(dòng)操作，24小時(shí)監(jiān)控，大大降低了現(xiàn)場(chǎng)關(guān)員和武警的人工操作量，減少信息輸入錯(cuò)誤，節(jié)省了人力成本，提高了效率。

3.3 由單一監(jiān)管、被動(dòng)監(jiān)管轉(zhuǎn)化為差異化監(jiān)管、主動(dòng)監(jiān)管

一方面系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)海關(guān)監(jiān)管車輛與監(jiān)管貨物一體聯(lián)動(dòng)的業(yè)務(wù)監(jiān)管，提高相關(guān)監(jiān)管資源分配的針對(duì)性、有效性和智能化水平，使海關(guān)的監(jiān)管工作由原先被動(dòng)監(jiān)管轉(zhuǎn)為主動(dòng)監(jiān)控、全面監(jiān)控；另一方面通過加強(qiáng)監(jiān)控力度，深化對(duì)車輛、貨物、監(jiān)管場(chǎng)所、運(yùn)輸企業(yè)的差異化管理，進(jìn)一步合理分配監(jiān)管力量，將監(jiān)管資源向高風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)管對(duì)象和環(huán)節(jié)傾斜。

4 展 望

安全智能鎖是基于海關(guān)監(jiān)管需求研制的，主要應(yīng)用于海關(guān)集裝箱貨物運(yùn)輸監(jiān)管，如進(jìn)出口轉(zhuǎn)關(guān)、區(qū)港聯(lián)動(dòng)、直通關(guān)等。也可應(yīng)用于具有途中運(yùn)輸安全需求的多個(gè)領(lǐng)域，如武器、油品、煙草、金融等一切貴重敏感物品的途中監(jiān)管。為了讓安全智能鎖更好地適應(yīng)各種環(huán)境下的可視化監(jiān)管要求，目前尚需解決和完善以下問題：

（1）電源續(xù)航能力：無線定位和遠(yuǎn)程傳輸是安全智能鎖的基本功能。在啟運(yùn)地，一旦一體式安全智能鎖施封上鎖，無線定位和遠(yuǎn)程傳輸模塊開始工作，接收并更新鎖體的GPS信息、施解封信息、報(bào)警信息，登陸網(wǎng)關(guān)定時(shí)和網(wǎng)關(guān)通信，直至到達(dá)指運(yùn)地解鎖后無線定位和遠(yuǎn)程傳輸模塊才停止工作。因此為保證安全智能鎖能夠長(zhǎng)時(shí)間使用，除了使用高容量的電池，必須采用合適的低功耗控制技術(shù)防止監(jiān)管途中電池耗盡。

（2）抗干擾能力：抗干擾指的是閱讀器和安全智能鎖之間的無線通信需要抗干擾措施，海關(guān)卡口一般存在多條車道，相鄰幾條車道可能存在同頻干擾，因此在技術(shù)設(shè)計(jì)中要提高通信速率、增加通信信道，以提高無線通信的可靠性與頻率資源的利用率，從而避免安全智能鎖無線通訊過程中的相互干擾。

（3）緊急開啟功能：緊急開啟接口是應(yīng)對(duì)電子鎖失靈的必備技術(shù)措施，電子密匙在沒電或SIM卡無信號(hào)等特殊情況下，可使用“后門”密匙打開，密匙授權(quán)可以根據(jù)實(shí)際情況由監(jiān)控中心授權(quán)，因此也需同時(shí)考慮“后門”技術(shù)帶來的安全隱患。

（4）北斗導(dǎo)航兼容：目前一體式安全智能鎖一般利用GPS定位系統(tǒng)，有的已采用雙模技術(shù)，但價(jià)格較高或體型偏大，雙模定位可以充分利用北斗導(dǎo)航衛(wèi)星定位系統(tǒng)的長(zhǎng)處，精度和可靠性更強(qiáng)。

5 結(jié) 語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已成為海關(guān)加強(qiáng)監(jiān)管的重要手段之一，寧波海關(guān)利用科技手段轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)監(jiān)管理念，對(duì)集裝箱貨物可視化安全智能鎖監(jiān)管應(yīng)用進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)4年的有益探索，一方面滿足了海關(guān)對(duì)集裝箱監(jiān)管貨物途中實(shí)時(shí)監(jiān)控的要求，延伸了海關(guān)監(jiān)管時(shí)空，減低了海關(guān)執(zhí)法風(fēng)險(xiǎn)；另一方面保障了企業(yè)集裝箱貨物運(yùn)輸?shù)陌踩裕档土宋锪鞒杀?；取得了顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，也為安全智能鎖早日取代傳統(tǒng)一次性鉛封并在全國(guó)轉(zhuǎn)關(guān)監(jiān)管領(lǐng)域推廣應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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