物联网RFID海关物流监控系统解决专项方案.docx

1 序言
本文档共包含7章，每章内容以下表所表示。
表 11 本文档内容介绍
名称
内容介绍
备注
序言
对本文档结构进行概要说明

需求分析
分析描述目前海关物流监控系统需求，即本文档需要处理哪些问题

海关物流监控系统分析
包含实体交互关系分析、业务分析和技术分析

海关物流监控系统设计
包含系统架构设计，平台设计和应用系统设计

系统关键技术
对本文档所包含关键技术进行介绍

系统关键设备介绍
系统关键设备介绍

术语和缩略语
名词解释和缩略语

2 海关物流监控现实状况、面临挑战和需求分析
2.1 现实状况分析
目前海关物流运输监控关键现实状况分析以下：
1）进出口货物在运输途中可能被掉包或偷卸
海关货运关键经过集装箱车辆来运输管理，现在集装箱车辆管理关键使用传统铅封（一个物理海关封志），即在开启地上封，在货运终点解封。没有电子防伪手段，这种铅封很轻易被伪造。因为铅封是否在运输途中被破坏和伪造不得而知，进出口货物就无法确保是否被掉包或偷卸。海关需要对全部经过货运集装箱车辆进行检验，这会造成大量人力投入。即使查到有问题，也无法知道问题是什么地点、什么时间发生。
2）缓慢通关效率造成海关卡口前需要排长队等候
因为传统铅封无法提供有信服力监控手段，海关必需在清关前对全部进出口货物进行数次检验，如二次以上转关。另外查对铅封状态需要人工干预，肉眼较难分辨铅封是否有问题，这么可能会造成查对时间过长。且传统铅封和通关文件之间无法实现电子信息关联，人工查对通关文件也会造成通关效率低下。造成在海关和出入境卡口排长队等候集装箱车辆越来越多，囤积车辆不仅会造成拥堵和管理不便，还会存在安全隐患。
2.2 面临挑战
从海关监控现在现实状况来看，需要处理关键问题有两个，一是怎样确保进出口货物运输安全，二是怎样提供通关效率。处理这两个关键问题需要面临部分挑战。
1）从运输安全角度来看
挑战一：怎样提供有信服力依据，能够确保运输途中集装箱车辆没有被打开或更换。
挑战二：怎样立即获取运输途中集装箱车辆上封状态、行驶位置和时间信息，用于监控集装箱车辆途中运输情况。
2）从通关效率角度来看
挑战一：怎样改善现有通关步骤，提升通关效率。
挑战二：怎样确保快速通关不会造成漏检。
2.3 需求分析
从海关监控现在面临挑战，可分析得出海关监控应用关键需求包含以下内容。
1. 需要引入一个新封志，能够充当电子数据载体。该封志需要有高安全性，支持电子流信息管理方法，能够经过无线通讯方法来上封和解封。这种封志现在对应电子产品是集RFID、GPS和GPRS于一体电子关锁。当被暴力破坏或非法拆除时，电子关锁能够自动将异常统计上报给监控系统。
2. 海关监控系统需要切入海关原有业务系统，提供基础信息采集和数据上报功效。
3. 需要提供对电子关锁运维和管理功效，能够配合海关完成关锁申领、发放、回收、更换等功效。
4. 作为现有海关系统补充服务，该应用系统首先应能和现有海关系统平滑融合，但要尽可能避免干涉现有操作步骤，这么可对现有业务冲击最小，使系统改造工作量最小，便于快速建设，立即收回投资成本。
5. 该系统应预留足够业务可扩展空间，关键是海关每十二个月不停增加转口、转运及进出口货运量，
6. 该系统应含有良好容错能力和可靠性，当该系统运行出现异常时，在其自恢复期间，原有海关步骤应能照常运行。
7. 该系统应含有良好可扩展性，除应考虑跨国电子关锁运行外，还应为后续非海关类电子锁应用预留足够空间和扩展便利性，如关键化学品、石油及其它高危车辆运输过程管理、运钞车和军用物资车辆等高敏感车辆运输管理、政府及国家强力部门关键资产定位管理等。
8. 该系统步骤设计应对其各类盈利模式有足够支撑，方便在不过多影响目前海关步骤前提下，提升海关通关效率和服务质量，快速取得收益。
3 海关物流监控系统分析
3.1 实体交互关系分析
本系统和外部实体间交互关系以下图所表示

图 31 实体交互关系图
l 系统-电子关锁运行商
电子关锁运行商使用本系统完成运维业务，包含电子关锁管理、申领、发放、配送、回收、维修、充电等业务。
l 系统-海关
海关包含海关和出入境点，系统需要为海关提供运输监控和安全预警服务，从而为提升海关运输安全性和通关效率等提供帮助。
l 系统-企业用户
企业用户包含应用关联各类企业和厂商，如酒厂、进口商、批发商、零售商等，应用推广和扩展后还会包含食品、药品等物品追溯企业。系统需要提供门户服务，步骤服务和流通管理服务。
l 系统-个人用户
个人用户包含部分散户和个体，如和海关集装箱运输相关散户，企业个人等。系统需要提供门户服务，假如个体参与了系统动作还需要提供步骤服务，如稽查服务。
l 系统-移动运行商
系统需要移动运行商提供GPRS或其它无线网络服务，关键用于海关监控系统。
l 系统-互联网运行商
系统需要互联网运行商提供有线网络服务。
3.2 业务分析
l 海关物流监控功效性业务分析
需要监管海关运输，实现对转运、出境和入境全步骤监管。
表 31 海关监控应用系统分析
序号
场景
决议分析
1
监管海关运输
设置海关物流监控系统
设置预申报系统，假如海关已经有该系统，则需要考虑系统对接
2
需要监管集装车辆在运输途中状态，如有异常需要告警
给集装箱车辆分配电子关锁，在启运地施封，在终点解封
设置关锁申领系统，用于管理关锁发放和租金、押金等管理
设置海关监控中心，用于监控全部装有电子关锁车辆状态
异常告警需要人工处理时要配置手持机
3
卡口施封和解封，当集装箱车辆经过海关或出入境卡口时，需要自动施封或解封
设置卡口系统，经过在卡口安装一体机或固定阅读器来控制，不需要设置卡口IT系统，可为原有系统提供联动接口
l 非功效性服务分析
(1) 接入点数量多，需要支持高并发访问。
(2) 管理数据多，需要支持大容量存放
(3) 业务跨度大，对系统兼容性要求高
(4) 面向角色和群体种类多，需要提供通用服务界面
(5) 可扩展性要求高
(6) 系统间大数据量传输
(7) 应尽可能降低应用系统各步骤IT设备，经过远程访问方法替换当地系统
表 32 非功效性服务
序号
约束
决议分析
1
接入点数量多，角色和群体种类多
对外部角色提供B/S访问方法，简单，无需安装
对内部角色提供C/S或B/S访问方法，提供增值服务，只需简单安装，提升安全性
需要考虑并发访问造成性能瓶颈，可采取负载均衡来协调性能问题
需要提供角色管理和权限认证服务
2
管理数据多
提供数据分区、分层管理
支持海量数据查询
配置大容量存放设备，容灾考虑（当地容灾）
3
业务跨度大
采取分布式系统，确保独立性和松耦合
需要支持多系统和多语言环境
需要支持多个数据库访问控制方法
4
可扩展性高
经过服务组装或模块组装方法来完成平台和应用系统构建，提升可重用性
系统间交换使用SOAP或XML标准格式
5
系统间大数据量传输
大数据量传输采取FTP方法
6
降低IT系统设备，经过远程访问替换当地系统
1）各应用中心系统将整合关键和关键业务，尤其是各流通步骤管理业务，不需要当地存放数据或有其它业务系统实体经过B/S方法访问中心系统提供服务，需要当地存放数据可采取C/S方法访问中心系统，同时能够提供部分当地业务功效
l 海关物流监控业务架构

图 32 海关业务架构
海关业务包含5类实体，即海关相关原有实体（卡口、海关、出入境点），海关业务监控运行商，集装箱车辆，物流企业，企业（中国企业和国外企业）。各实体之间交互关系如上图所表示，实现三类关键业务。
(1) 电子关锁流通，包含电子关锁申领管理、电子关锁配给，电子关锁收回等关键业务。
(2) 运输监控，集装箱车辆运输途中状态监控。
(3) 海关业务配合，包含卡口施封和解封，海关入关或出关预申报。
3.3 技术分析

图 33 技术架构分析
从约束-决议表能够分析得出，基于满足各项约束条件出发点，本文档技术架构将采取SOA框架，即面向服务架构设计。包含8类服务，即业务组件服务，应用组件服务，中间件，展现层服务，数据库服务，操作系统，采集层服务和服务集成总线。具体说明以下。
业务组件服务：业务组件作为应用系统底层组件库，每个组件全部能完成一类业务功效，且能够对外开放标准接口。业务组件库包含报表工具、工作流引擎、搜索引擎、日志组件、权限管理、安全组件、接口组件、XML工具组件、数据服务等。
应用组件服务：应用组件服务包含应用系统业务和应用系统接口，该服务独立于平台之外（受限于业务跨度巨大），以平台业务组件为基础构建。
中间件：应用中间件提供业务运行时环境，包含Tomcat，Websphere和Weblogic等，需要依据实际情况调整，可选择ApacheTomcat，Tomcat 5 支持最新Servlet 2.4 和JSP 2.0 规范。因为Tomcat 技术优异、性能稳定，所以深受Java 爱好者喜爱并得到了部分软件开发商认可，成为现在比较流行Web应用服务器。现在最新版本是7.0。
展现层服务：展现层技术服务提供UI支持，WEB2.0更重视和用户之间交互，是作为门户网站和其它web服务最好选择，另外，部分设备层控制和内部应用可能需要用到功效更多用户端，java swing和VC++GUI全部将成为备用技术。
数据库服务：数据库服务提供持久化服务，能够兼容oracle，SQL server和DB2等多个数据库，提供通用数据访问接口，Hibernate是一个开放源代码对象关系映射框架，它对JDBC进行了很轻量级对象封装，使得Java程序员能够随心所欲使用对象编程思维来操纵数据库。 Hibernate能够应用在任何使用JDBC场所，既能够在Java用户端程序使用，也能够在Servlet/JSPWeb应用中使用，最具革命意义是，Hibernate能够在应用EJBJ2EE架构中替换CMP，完成数据持久化重担。Hibernate3.0可作为持久化关键技术，JDBC、ODBC等可作为备用技术。
操作系统：操作系统作为独立一块服务，包含linux，unix和windows。
采集层服务：采集层服务是本系统区分于互联网IT系统关键内容，能够支持RFID、GPS等服务，和之配套远程设备维护和网络中间件分别用于设备管理和RFID标签数据汇聚和过滤。
服务集成总线：服务集成总线提供服务集成、系统构建等业务，采取SPRING集成框架，完成系统开发和构建。
4 海关物流监控系统设计
4.1 系统架构设计
4.1.1 系统概述
本系统经过电子关锁和手持机采集货物信息，由应用管理系统为海关和物流企业提供进出口、转运业务服务。依据需要该系统还能够和现在海关管理系统进行对接。

图 41 海关物流监控系统总体架构
图所表示，海关物流监控系统可分为内网和外网两个区。其中海关业务系统、申领管理系统布署在海关，海关布点数量依据实际勘测结果决定；卡口系统在海关和出入境点全部有布署，分为临时卡通道和一般通道两种，一般通道管理全部已绑定电子关锁车辆（预申报统计和电子关锁已关联），临时卡通道适合处理未来得及绑定电子关锁车辆（事先没有领取关锁，进关或入境时无法关联预申报统计和电子关锁）；海关监控中心布署在海关电子关锁运行商处。
4.1.2 功效设计

图 42 海关物流监控系统逻辑视图
物联网服务平台逻辑视图给出了4层架构。4层架构即表示层、业务层、数据持久层和数据库。分别说明以下：
l 外部实体
包含海关、出入境点、国外企业、中国企业、互联网运行商和移动运行商。
l 物联网服务平台系统
1. 表示层和外部接口
(1) 门户UI：提供门户访问功效。
(2) 关键应用访问UI：提供下载，注册等交互界面。
(3) 通信线路服务提供：有线通信和无线业务服务提供接口。
2. 业务层
(1) 海关业务系统：为海关提供业务服务，和预申报管理系统和海关监控中心进行数据交互。
(2) 海关监控中心系统：对电子关锁进行运维，提供相关数据供海关系统决议。
(3) 申领管理系统：海关监控系统过此系统对电子关锁申领进行管理。
(4) 物联网服务平台：做为物联网统一平台，对电子关锁系统进行数据搜集，进行业务开发。
(5) 前端应用系统：包含卡口系统和出入境系统，对电子关锁施封和解封进行管理。
3. 数据持久层：持久化服务，系统现在只管理门户相关业务，可扩展到行业数据、政策和法规数据、企业数据等数据持久化管理。并可支持多个数据库，只需要更改配置文件和简单修改即可完成数据库切换。
数据库：现在关键使用SQL server，伴随数据量增大，后续可升级为Oracle。
4.1.3 布署设计
各海关和边境口岸手持机经过GPRS或一体机经过有线网络和管理系统进行通讯。海关人员检验货物正当性以后，将为其安装电子关锁。在境内运输过程中，电子关锁能够将货车位置信息实时上报，同时，还能够监控异常事件。在抵达边境口岸或海关后，如无异常情况，海关人员能够用手持机读取电子关锁信息，并卸载电子关锁，许可卡车经过，简化通关手续。
预申报系统中需要布署用户端搜集申报信息，并经过网络传输给海关业务系统。
关锁申领系统需要布署发行设备和用户端，提供关锁二次发行和信息上报功效。
整个系统布署以下图所表示。除了海关和港口之间应用之外，后续海关物流监控系统还能够拓展到中国仓储运输管理和国际海关管理方面。

图 43 海关物流监控系统布署视图
4.1.4 业务流设计
海关监控中心为系统业务流关键部分，和申领管理系统进行数据交互，数据内容包含发行统计、关键退回统计、企业和关锁关联关系、收款统计、退款统计、关键使用情况、关锁和IC卡一次发行信息、票据和各类文档表格等。和海关业务系统进行数据上报，供海关业务系统进行决议，数据内容包含企业和卡口关联统计、监控信息和临时卡通行统计等。临时卡口系统上报通行统计给海关监控中心。
海关业务系统在此系统中含有最高权限，关键数据储存在此系统，依据业务需要为海关监控中心开放数据查询权限，同时海关监控中心全部信息需要传输给海关业务系统，同时对关锁施封和解封操作需要由海关业务系统进行决议。
申领管理系统为关键业务分支业务，进行海关电子关锁相关申领管理，后续能够依据实际系统需要进行调整。
卡口系统包含一般卡口通道和临时卡通道，分别对不一样情况进行管理。
原有海关包含业务系统需要和新系统相关业务进行兼容，在不一样情况下能够选择使用新系统或原有系统。

图 44 海关物流监控系统业务流视图
步骤①：海关监控应用全步骤
步骤②：电子关锁申请相关全步骤
步骤③：海关监控中心运行关键业务
步骤④：海关物流监控系统和原有业务系统交互（单向）
基础业务：
序号
所属系统
业务名称
备注
1
卡口系统
当地进关管理（施封）
电子关锁管理一体机，施封模式
2
当地出关管理（解封）
电子关锁管理一体机，解封模式
3
中国转运管理
IC卡刷卡登记转运
4
国外转运管理
先解封，然后施封（可能需要调整）
5
数据上传
卡口数据上传到海关系统
6
海关业务系统
数据管理
接收卡口数据，上传
7
监控和报警管理
在关锁抵达某一节点后，识别状态并报警
卡口监控，运输途中监控
8
信息查询
查询通关统计，异常统计，操作日志等
9
信息统计
按年/月/日异常统计、通关统计统计等
10
系统管理
日志、报表、数据库维护
11
海关监控中心系统
文档管理
关锁申请表，租赁协议，发票等
12
结算管理
销售管理，租金管理，罚金管理，退费管理等
13
电子关锁配给管理
库存管理，需求单管理，发放情况管理，回收情况管理，返厂和维修统计，进货和盘点管理
14
申领管理系统
电子关锁和IC卡绑定
IC发行，写入车牌+关锁号等信息
15
运行收费
租赁、交易、退款、押金等管理
高级业务：
序号
所属系统
业务名称
备注
1
海关业务系统
远程进关管理（施封）
经过GPRS远程控制，精度较低
2
远程出关管理（解封）
经过GPRS远程控制，精度较低
3
GIS系统（可单独布署）
运输途中监控
经过GPS定位，经过GPRS实时（或定时，实时电池通常不能满足要求）反馈关锁状态，即GIS系统
4
卡口管理
卡口联动控制
配合视频抓拍、线圈或电子车牌联动控制施封、解封等操作，工程成本较高，需要量力而行
橙色标注部分是需要关键关注运行配套系统。黄色部分业务不推荐使用，实际应用效果可能很差。绿色联动工程成本较高，且需要配置工控机，假如不需要拓展电子车牌业务，不推荐使用。
4.2 子系统设计
4.2.1 海关监控中心系统
l 功效设计
海关监控中心子系统为整个系统关键子系统，提供GIS系统、结算管理、文档管理和关锁管理等功效。经过表示层为海关监控中心用户提供操作界面。
经过有线网络和海关业务系统连接，海关监控中心上报电子关锁监控信息，提供GIS服务，上报营收结算和文档数据。
经过有线网络和申领管理系统连接，提供一卡一锁服务。
经过GPRS和卡口一体机相连，进行施锁和解锁信息获取，再将此信息传输给海关业务系统。

图 45 海关监控中心子系统逻辑视图
l 布署设计
海关监控中心系统依靠物联网服务和支撑平台，布署位置图所表示。

图 46 海关监控中心系统布署所在位置
l 业务流设计
海关监控中心子系统四大关键功效GIS系统、结算管理、文档管理和关锁管理，需要和数据库进行连接，录入和提取相关数据。同时经过信息查询和统计和系统管理两个模块和外部进行交互。
电子关锁模块和申领管理系统进行数据交互，提供关锁申领信息。获取关锁状态信息供其它系统进行使用。
GIS模块经过对电子关锁监控，完成关锁全程监控并将此服务经过上传下载管理模块提供海关业务系统。
结算管理模块经过上传下载管理模块将营收情况提供海关业务系统。
文档管理模块经过上传下载管理模块将文档提供海关业务系统。
出入境卡口系统经过上传下载管理模块，将施封和解封请求传输给海关业务系统，供海关业务系统决议是否实施。

图 47 海关监控中心子系统业务流视图

4.2.2 海关业务子系统
l 功效设计
海关业务子系统和原有海关管理系统进行集成，能够为海关用户提供额外功效，包含监控报警、查询统计、数据管理和系统管理。
经过有线网络和海关监控中心联通，海关监控中心上报电子关锁监控信息，提供GIS服务，上报营收结算和文档数据。
经过GPRS或有线网络和卡口一体机联通，控制电子关锁施封和解封。
经过有线网络和卡口业务系统联通，实时进行电子关锁信息交互。

图 48 海关子系统逻辑视图
l 布署设计
海关业务系统需要布署用户端，供终端用户进行关锁施封和解封，同时需要和海关监控中心之间配置10M以上带宽网络，确保数据交互。这两种连接之间需要加入防火墙，确保信息安全。
海关业务系统本身需要配置组件服务器、门户应用服务器、数据库服务器、WEB服务器、FTP服务器和应用构建服务器以满足海关相关应用需要，假如现有海关系统含有这些配件，能够部分或全部借用。

图 49 海关子系统布署视图
l 业务流设计
海关业务系统新增四大功效监控和报警、信息查询和统计、数据管理和系统管理，需要和数据库进行连接，录入和提取相关数据。
监控和报警模块和预申报系统进行数据交互，提供关锁申报信息。获取关锁状态信息供其它系统进行使用。
信息查询和统计模块经过门户网站系统为海关提供本系统内部相关信息查询。
数据管理模块经过和数据库连接，对系统数据进行整理，并未后续应用扩展提供基础。
管理系统经过FTP服务器和海关监控系统进行数据交互，包含关锁数据、结算数据、文档数据和GIS服务数据。同时和海关卡口和出入卡口进行数据交互完成电子关锁施封和解封操作。

图 410 海关子系统业务流视图
4.2.3 申领管理子系统
l 功效设计
申领管理子系统关键对电子关锁申领进行管理，包含到租赁、损坏赔偿、报废和押金相关费用管理，并经过无线局域网络将相关信息上报给海关监控中心，完成电子关锁管理和结算管理。一锁一钥，需要配置专门密钥管理系统，经过密钥分散机制来实现规范密钥管理，领导卡交由运行商管理。
租赁费用：租赁协议签署后，提交关锁租金，协议周期最少30天，资费标准可由运行商制订。
损坏赔偿费用：因为人为使用不妥、有意破坏等原因造成，非不可抗力原因全部需要赔偿。赔偿标准由运行商制订。
报废开销：关锁使用寿命到期后，需要提交报废，由运行商回收，未到报废期，需要提前报废需要收取报废开销，收费标准由运行商制订。
押金：每个关锁全部需要收取押金，租赁协议结束后，且不续签，则将押金返回。

图 411 申领管理子系统逻辑视图
l 布署设计
此系统布署在海关内网，用户经过外网进行申报，同时经过网关上传至申领管理系统，在数据上传过程需要考虑加入防火墙，对系统安全进行确保。申领管理系统经过内部局域网和海关监控中心服务器相连。

图 412 申领管理子系统布署视图
4.2.4 卡口子系统
l 功效设计
卡口子系统根据布放位置能够分为海关卡口和出入境卡口两类，根据用途能够分为一般卡口和临时卡口两类。一般卡口是管理电子关锁卡口，能够完成是施封和解封。临时卡口是管理临时电子关锁用户，管理无电子关锁用户，可升级到一般卡口。
卡口子系统经过GPRS和海关监控中心相连接，上报施封和解封请求。海关监控中心将此请求和电子关锁全路径状态上报给海关业务系统供决议。
海关业务系统进行决议后将应答经过有线网络发送卡口子系统进行操作，假如电子关锁全步骤无异常操作，自动进行施封和解封，如有异常操作需要工作人员携手持机到现场进行检测。

图 413 卡口子系统逻辑视图
l 布署设计
卡口子系统关键布署在海关和出入境节点，配置一体机进行电子关锁自动施封和解封，配置手持机进行电子关锁手动施封和解封。在施封或解封时，将此要求上报海关监控中心子系统，海关监控中心子系统将此请求发送海关业务系统，最终海关业务系统将决议发给卡口系统进行相关操作。假如原卡口无工控机管理，则一体机可直接经过有线或无线方法连接监控中心。

图 414 卡口子系统布署视图
l 业务流设计
移动运行商和监控中心之间需要实时通信，并确保二十四小时不间断，确保全部在网车辆电子关锁信息能够并发传送。
海关业务系统和监控中心之间需要实时通信，海关布署用户端，监控中心布署服务端，监控中心需要布署关键交换机，以满足12个海关并发访问需求，海关和监控中心带宽要求10M左右。完成GIS服务信息传输和施封解封请求。
卡口一体机和海关业务系统之间需要实时数据通信，传输施封解封决议信息。
卡口一体机和监控中心之间经过GPRS连接收发施封和解封请求。

图 415 卡口子系统业务流视图
5 系统关键技术
5.1 RFID技术
RFID（Radio Frequency Identification）是一个非接触式自动识别技术，它经过射频信号进行非接触式双向通信交换数据以达成自动识别目标对象并获取相关数据。识别工作无须人工干预，可工作于多种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。
技术发展至今广义RFID技术涵盖面已很广，包含很多协议和频段，在技术标准方面，现在主流技术标准体系有ISO、EPCglobal二大标准体系，以下图其技术大致分为三大类：

图 51 RFID技术标准分类
RFID技术基础工作原理：
l 阅读器(识读器)经过天线发送出一定功率射频信号，包含前向ASK调制信号和载波（CW）能量信号；
l 当标签进入电磁场时产生感应电流从而取得能量，并向阅读器发送调制本身编码等信息反向Backscatter调制信号；
l 阅读器接收空口信息并解码后上报后台

图 52 RFID工作原理示意图
RFID阅读器设备性能，包含功率、频率、灵敏度、天线模式、相关系统接口、特殊功效等。阅读器形式有多个多样，如室外固定式阅读器、室内紧凑式阅读器、手持RFID阅读器，RFID发卡器、RFID小型模块、RFID查验终端、POS机、甚至包含带RFID功效智能手机。在系统设计时，需要依据具体应用场景选择适宜产品。
RFID标签（芯片）提供了灵活数据结构（如Error! Reference source not found.所表示），用来优化配置不一样情况下EPC编码区和用户存放区。RFID芯片还含有一个64位工厂编程不可更改唯一序列号，结合EPC编码该芯片能够为要标识物品提供一个独特“指纹”。扩展用户存放区为物品信息和物流信息记载提供了方便，用户存放区能够64位块为单位进行读取和写入，读写速度快，不会降低生产和物流效率。

图 53 RFID芯片数据结构
RFID标签和条形码对比如Error! Reference source not found.所表示。
表 51 RFID标签和条形码对比
功效
条形码
RFID标签
读取数量
读取时只能一次一个，速度慢
可同时读取多个标签资料，速度快
读取距离
很近
能够更远
读取方便性
读条码时需要光线
不需要光源，甚至能够透过外部材料读取数据
读写能力
条码资料不可更新
可写入及存取数据，标签内容可动态改变
资料容量
储存资料容量小
储存资料容量大
安全性
通常
数据存取有密码保护，安全性更高
坚固性
当条码污损时将无法读取，寿命短
能在恶劣环境下工作，寿命长
移动中读取
移动中读取有所限制
能够进行高速移动读取

RFID作为一个优异、高效自动识别手段，已成为继互联网以后最热门应用技术，是 “物联网”关键基础技术之一。
5.2 电子关锁技术
电子关锁是海关封志（Customs Seals）一个，和其它形式海关封志含有相同法律效力，关键应用于对运输途中装载海关监管货物集装箱或集装箱式货车车厢箱（厢）门监控。电子关锁兼有机械锁、信息锁双重功效，含有唯一电子身份识别号。
表 52 电子关锁和传统机械铅封对比
对比项目
电子关锁
传统机械铅封
管理力度
施封和解封全部由计算机系统控制，避免人为管理漏洞
全部动作人工进行
控制强度
中途对货柜箱门开关状态实时监控，对司机有很大威慑力
只能事后检验，运输途中是监控盲点
可靠性
全金属材质强度高，难以被破坏，出现问题便于确定责任人
轻易被破坏，出现问题不轻易确定责任人
防伪安全性
内部数据控制部分有加密和防篡改机制
易仿制、易作弊
实时报警
发生被破坏和非法开启时统计报警，并可经过和车载GPS联动方法自动传送至监控系统
无报警，铅封被破坏只有事后处理，非法行为无法举证
环境保护性
反复使用，绿色环境保护
一次性使用，严重废弃物污染
电子关锁功效关键点以下：
l 物理锁和电子信息锁双锁控制
l 唯一电子身份识别号
l 远距离无线控制（配置GPRS模块）
l 施封状态异常时自动报警
l 内部数据存放
l 卡口系统自动操作控制
l 行车轨迹跟踪（配置GPS模块）
6 系统关键设备介绍
6.1 关键设备介绍
6.1.1 高频读卡器

ZXRIS 6205是专为发放集成电路卡ICC所设计双界面读写器，既支持ISO14443 A/B、ISO 15693、ISO18092协议非接触式IC卡读取和发放，也支持ISO 7816标准接触式IC卡读取和发放。
产品特点：
l 主设备支持1个ISO7816尺寸接触式IC卡座和4个SIM卡尺寸SAM卡座，用于在各类密钥卡控制下发放ICC
l 扩展性强，扩展设备上可同时支持1个ISO7816尺寸接触式IC卡座和4个SIM卡尺寸SAM卡座
l 支持各类通用高频加密IC卡操作
l 支持ISO14443typeA/B协议，读卡距离可达成6cm。
l 提供PSAM安全模块，可提升产品安全性。
l 含有蜂鸣器和LED声光指示功效
l 防电磁干扰效果良好
技术指标：
外形尺寸： 主设备122×165×30mm；扩展设备80×63×25mm
颜色： 亮银+星空黑
外壳材料： 阻燃ABS
工作频率： 13.56MHz（非接触方法）
协议标准： ISO14443 A/B、ISO 15693、ISO18092 、ISO7816
供电方法： PC机USB供电或DC供电
通讯接口： USB/RS232智能识别通讯方法
额定功率： <1W
操作系统： WINDOWS 98/ME//XP
工作温度： -20℃～+55℃
使用寿命：
可扩展： 可扩充1～4个SAM卡座和1个IC卡座
6.1.2 电子关锁
电子关锁关键用于对海关陆路转关货物进行联动控制、全程监控，为海关监管工作提供有力辅助手段。电子关锁功效关键点：
Ø 双重锁闭：机械锁和信息锁双重锁闭，海关控制信息锁
Ø 双重防护：信息防伪和机械防伪，内置全球唯一数码ID，ID 无法仿制
Ø 自动报警： 锁杆、锁体状态多传感器自动检测并统计，异常时自动统计报警
Ø 自动操作：自动无线施封、解封及读写数据等联动操作
Ø 存放统计：大容量掉电不失内存， 正确具体统计对锁体进行一系列操作，做为执法、管理依据
Ø 直观指示： 电量、工作状态、报警状态等高亮度LED 灯指示
Ø 坚固耐用：高强度合金壳体、精钢锁杆、安全锁芯设计
Ø 反复使用： 循环使用，绿色环境保护
Ø 多重设计： 包含刚性挂锁和柔性绳锁设计，灵活应用
Ø 电力持久：大容量可充电锂电池和低功耗电路设计，确保室外长时间使用
Ø 室外设计：防风雨、防盐雾、防震设计，适应多种室外环境
Ø 防仿制功效
n 机械锁采取传统锁工艺，重码率为六万分之一，确保海关应用一锁一匙„ 电子锁采取全球唯一ID 技术，ID 无法仿制
n ID 不一样无法对该锁操作
Ø 防破坏功效
n 高硬度合金锁体结构，抗强力钻、砸
n 传统锁芯结构，开启10 万次无故障
n 高硬度锁杆，防锯防剪
Ø 锁体统计功效
n 锁杆剪断统计
n 锁杆开启、闭合统计
n 正当、非法操作锁体，统计操作者ID、操作类型等有用数据
n 独立时钟，全部统计有真实时间存放
Ø 电路检测功效
n 锁杆开启、闭合检测
n 锁杆剪断检测
n 电量检测
Ø 数据存放功效
n 大容量数据存放，可存放运输货物信息，方便货物管理
n 基础数据存放，可存放锁体操作基础信息，方便人员管理
n 掉电不失存放器，存放数据安全可靠
Ø 数据加密功效
n 无线加密传输，预防空中监听截取方法破译数据
n 严格数据校验，预防数据不正确传输造成不正确操作
表 61 电子关锁性能特征表：
名称
参数
最小值
最大值
经典值
单位
输入电压
Vin
3.3
4.2
3.6
V（伏）
输入电流
Iin
30
60
30
mA （毫安）
充电电压
Vbatt
4.5
4.7
4.6
V（伏）
充电电流
Ibatt
150
600
500
mA （毫安）
功耗
PS
99
250
108
mW （毫瓦）
工作温度
T
-40
80
25
℃（摄氏度）
电池容量
Capacity
1650
1800
1800
mAH （毫安时）
使用距离
DS
20
100
30
M（米）
连续工作时间
LT
10
18
14
D（天）
质量
WT
745
755
750
g（克）
长度
LH
169
171
170
mm（毫米）
宽度
WH
59
61
60
mm（毫米）
厚度
TK
33
37
35
mm（毫米）
电子关锁产品图：

① 锁杆
② 钥匙孔
③ 充电孔
④ 指示灯
⑤ 磁吸
电子关锁实物图：

6.1.3 电子关锁手持机
手持机是和安全智能锁配套使用专用手持设备，可近距离对安全智能锁进行施封/解封、读取数据等操作，还可检验安全智能锁状态和读取锁体内部存放信息。含有简单人机交互界面，可输入运单信息和施解封密钥等信息。并含有经过GPRS连接PC机进行数据传输能力，可将存放数据上传至PC机上分析。

手持机标准组件：
标准组件
数量
手持机器
1
充电器
1
RF天线
1
SD卡
1
功效说明
作业系统：对电子锁进行施封、验封、解封。

手持机是和安全智能锁配套使用专用固定设备，可近距离对安全智能锁进行施封/解封、读取数据等操作，同时能够经过读取高频卡检验安全智能锁状态和读取锁体内部存放信息。含有些人机交互界面，可输入运单信息和施解封密钥等信息。并含有经过有线或无线网络连接海关业务系统和海关监控中心进行数据传输能力。
功效性能说明：
1、 经过433M超高频，对电子锁进行施封、验封、解封；
2、 读取13.56M高频卡，取得电子关锁相关信息；
3、 含有100M有线网络或GPRS无线网络；
4、 含有些人机界面，能够显示电子关锁信息，和操作提醒等内容；
5、 大容量掉电不失内存， 正确具体统计对锁体进行一系列操作，做为执法、管理依据；
6、 外壳坚固耐用，防护等级IP65，含有防震设计和防盐雾设计；
7、 含有大容量可充电锂电池和低功耗电路设计，外部掉电情况下确保长时间使用。
8、 数据存放功效
a) 大容量数据存放，可存放运输货物信息，方便货物管理
b) 基础数据存放，可存放锁体操作基础信息，方便人员管理
c) 掉电不失存放器，存放数据安全可靠
9、 数据加密功效
a) 无线加密传输，预防空中监听截取方法破译数据
b) 严格数据校验，预防数据不正确传输造成不正确操作
技术指标：
外壳材料： 阻燃ABS
工作频率： 13.56MHz（非接触方法）
协议标准： ISO14443 A/B、ISO 15693、ISO18092 、ISO7816
供电方法： 240V AC供电
通讯接口： USB、FE/GPRS
额定功率： <10W
操作系统： WINDOWS 98/ME//XP
工作温度： -40℃～+70℃
使用寿命： 5年
7 术语和缩略语
7.1 术语
本文所包含术语定义以下
表 71 术语定义
术语/定义
含义
海关物流监控系统
监控和管理海关物流运输信息服务系统。
电子关锁
RFID技术和机械关锁结合，用于自动采集信息一个设备
7.2 缩略语
表 72 缩略语
英文缩写
英文全称
E-seal
Electronic Seal
FTP
File Transfer Protocol
GIS
Geographic Information System
GPRS
General Packet Radio Service
GPS
Global Position System
HTTP
Hyper Text Transfer Protocol
ICLMS
Intellige