應用物聯(lián)網(wǎng)技術加強海關出口公自用物品監(jiān)管的可行性研究

吳 非

一、課題背景和目標

物流監(jiān)控是海關金關工程 （二期）建設規(guī)劃中的重點內(nèi)容，研究物聯(lián)網(wǎng)技術在海關業(yè)務中的應用，對整體推動海關金關工程 （二期）建設具有重要意義。為此，海關總署組織部分海關開展了物聯(lián)網(wǎng)應用技術研究工作，上海海關負責物聯(lián)網(wǎng)技術應用于行郵公自用物品出口監(jiān)管業(yè)務的課題研究，目的在于探索應用RFID技術實現(xiàn)對出口公自用物品的信息采集和實時定位，研究制定出口公自用物品在通關、查驗及物流監(jiān)控過程中更加完善、智能的信息化解決方案，并對在現(xiàn)實條件下應用RFID技術的可行性進行分析。

二、RFID技術簡介

（一）RFID技術的概念

物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過射頻識別 （RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡。在物聯(lián)網(wǎng)應用中，RFID是一項關鍵的技術。RFID （Radio Frequency IDentification）即射頻識別技術，又稱電子標簽、無線射頻識別，是一種無需在識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸，即可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)的通信技術。

（二）RFID技術的工作原理

RFID技術有三個基本組成部分：標簽（Tag），由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象；閱讀器 （Reader），讀寫標簽信息的設備，可設計為手持式或固定式；天線 （Antenna），在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。

RFID技術的基本工作原理是RFID標簽進入電磁場后，接收閱讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號 （Active Tag，有源標簽或主動標簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)處理。

（三）RFID技術的應用

RFID已經(jīng)在國內(nèi)外的許多行業(yè)中有廣泛而成熟的應用案例。比如在制造業(yè)中，RFID被用于固定資產(chǎn)、流水線生產(chǎn)、供應鏈的管理和應用；在交通行業(yè)，RFID被用于汽車防盜和無鑰匙開門系統(tǒng)、自動加油系統(tǒng)、自動停車場收費和管理系統(tǒng)；在零售行業(yè)，RFID被用于智能貨價管理系統(tǒng)、庫存管理和結帳系統(tǒng)等；在物流行業(yè)，集裝箱管理、鐵路和航空包裹的管理也有普遍應用。

海關系統(tǒng)內(nèi)在電子車牌、電子關鎖等方面已有初步應用，為進一步擴大應用范圍，海關總署組織部分海關開展在特殊減免稅設備、特定區(qū)域保稅設備、公自用物品出口監(jiān)管、旅檢等各業(yè)務條線的課題研究。

三、出口公自用物品監(jiān)管業(yè)務現(xiàn)狀分析

（一）出口公自用物品監(jiān)管現(xiàn)有業(yè)務流程

1.客戶委托具有報關資質(zhì)的代理公司辦理物品出境業(yè)務。代理公司的操作員在打包裝箱時手工記錄箱號及物品裝箱清單，封箱后裝入代理公司在海關備案過的集裝箱運輸車輛或專用箱式監(jiān)管車輛，運抵非貿(mào)監(jiān)管中心。

2.代理公司將紙質(zhì)裝箱清單交予非貿(mào)監(jiān)管中心，由非貿(mào)監(jiān)管中心預錄入制作 《中華人民共和國海關進出境自用物品申請表》，向海關發(fā)送電子信息，并打印紙質(zhì)報關單交予代理公司報關員，向海關申報。

3.海關受理申報，審核電子信息與紙質(zhì)申報單及隨附的裝箱清單等單證是否一致，并確定是否查驗及確定過機查驗和人工抽查的比例。

4.無需查驗的物品可在申報后直接進入非貿(mào)監(jiān)管中心出口暫存庫。如需過X光機查驗的，由機檢人員對照申報單及裝箱清單等隨附單證抽選需人工開箱查驗的物品箱子，查驗關員對箱內(nèi)物品進行檢查，情況正常的可進入出口暫存庫，查驗存疑的物品作征稅、退運或暫扣待處理 （放入海關專門暫扣物品倉庫）。

5.代理公司完成該批物品的定船配艙后，持出口場站收據(jù)至海關進行出庫申報。海關同意放行后，代理公司辦理封箱手續(xù)，憑出庫單將物品提離非貿(mào)監(jiān)管中心，通過備案車輛運至港區(qū)或集拼點。

6.進港區(qū)后，持港區(qū)出具的進港信息證明至海關辦理二次放行手續(xù)。

（二）業(yè)務量測算

2011年上海海關非貿(mào)監(jiān)管中心受理公自用物品出境申報6900票，同比增加4.62%；監(jiān)管箱量58.37萬件，同比增加4.5%。日均30余票，箱量1500-2500件。

（三）面臨的主要問題

1.出口公自用物品進出非貿(mào)監(jiān)管中心時，需要進行多次紙質(zhì)信息交換和人工核對件數(shù)等信息，存在偽造、丟失、遺漏、處理能力不足、差錯率較高等問題，完全做到有貨報關還存在一定的困難。

2.查驗過程中主要依靠關員對X光機上顯示物品輪廓的判斷，進行查驗過機物品與紙質(zhì)申報單信息的比對和抽查，查驗效能主要受一線關員商品知識水平和查驗人員的經(jīng)驗影響，制約了海關查驗工作效能的提高。

3.物品裝箱清單仍為紙質(zhì)，未能生成電子清單傳輸至公自用物品監(jiān)管系統(tǒng)，不利于對清單數(shù)據(jù)的查閱、留存、比對和分析。

4.非貿(mào)監(jiān)管中心倉庫管理主要依靠人工記錄箱號、調(diào)度設備和管理堆放。人工、紙質(zhì)管理造成號碼登記差錯率高，設備調(diào)度不合理造成資源浪費，箱子堆放隨意造成尋箱困難。物品在出庫時存在漏裝、錯裝、溢裝等問題。

四、應用RFID技術的改進方案及效益分析

（一）改進方案

在充分考慮現(xiàn)有作業(yè)環(huán)境和內(nèi)外部條件的前提下，根據(jù)RFID電子標簽技術的應用特征，課題組提出改進業(yè)務流程如下：

1.海關根據(jù)各家代理公司的業(yè)務量情況定制并下發(fā)相應數(shù)量的RFID電子標簽。

2.客戶委托代理公司辦理物品出境業(yè)務。代理公司的操作員在打包裝箱時在每個包裝箱上粘貼RFID電子標簽，并手工記錄標簽號及物品裝箱清單的對應關系。封箱后裝入代理公司在海關備案過的集裝箱運輸車輛或專用箱式監(jiān)管車輛，運抵非貿(mào)監(jiān)管中心。

3.在物品運抵非貿(mào)監(jiān)管中心前，代理公司預錄入標簽號和物品裝箱清單對應關系的電子數(shù)據(jù)傳輸給非貿(mào)監(jiān)管中心和海關，或將紙質(zhì)清單交由非貿(mào)監(jiān)管中心進行預錄入后傳輸給海關。

4.非貿(mào)監(jiān)管中心在將物品卸貨入庫前，通過RFID閱讀器清點入庫包裝箱，物品運抵信息傳輸至海關。在確認無誤后，非貿(mào)監(jiān)管中心錄入 《中華人民共和國海關進出境自用物品申請表》，向海關發(fā)送電子信息，并打印紙質(zhì)申報單交予代理公司報關員，向海關申報。

5.海關審核運抵情況，如未全部運抵則不接受申報。全部運抵后受理申報，審核電子信息與紙質(zhì)申報單及隨附的裝箱清單等單證是否一致，確定是否查驗及確定過機查驗和人工抽查的比例。

6.無需查驗的物品可在申報后直接進入非貿(mào)監(jiān)管中心出口暫存庫。如需過X光機查驗的，通過RFID閱讀器讀取電子裝箱清單，和X光機的查驗結果作同屏比對。查驗關員亦可通過手持式閱讀設備進行人工查驗。情況正常的可進入出口暫存庫，查驗存疑的物品作征稅、退運或暫扣待處理（放入海關專門暫扣物品倉庫）。

7.代理公司完成該批物品的定船配艙后，持出口場站收據(jù)至海關進行出庫申報。海關同意放行后，代理公司辦理封箱手續(xù)，憑出庫單將物品提離非貿(mào)監(jiān)管中心，在裝車出庫前通過RFID閱讀器清點出庫物品，出庫信息傳輸至海關。清點無誤后，通過備案車輛運至港區(qū)或集拼點。

8.進港區(qū)后，持港區(qū)出具的進港信息證明至海關辦理二次放行手續(xù)。必要時可通過RFID信息采集，將海關監(jiān)管延伸到集拼點以及港區(qū)。

（二）效益分析

此改進方案在對現(xiàn)有作業(yè)流程不做較大改變的前提下，可有效地解決現(xiàn)有業(yè)務模式下面臨的主要問題，具體體現(xiàn)在：

1.嚴密高效監(jiān)管，加強執(zhí)法力度

應用RFID技術，海關可以依據(jù)電子標簽閱讀情況，確定物品的入庫情況，切實做到貨到申報。通過對出庫數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，實現(xiàn)申報數(shù)量與實際出境物品數(shù)量一致的監(jiān)管要求。通過電子標簽獲取裝箱清單數(shù)據(jù)，為準確實施風險布控提供了數(shù)據(jù)基礎，穩(wěn)步提升查驗效能。此外，對于物品異常情況如未經(jīng)海關同意放行擅自出庫等活動進行報警，提高監(jiān)管力度。

2.整合信息資源，提升服務水平

應用RFID技術，可以對物流過程進行全過程、全方位的監(jiān)控，可以準確快捷地提供物品的屬性信息和位置信息。代理、非貿(mào)監(jiān)管中心、海關實現(xiàn)信息共享，數(shù)據(jù)互通，出口公自用物品監(jiān)管工作更加規(guī)范化、程序化和標準化。同時，方便代理和個人查詢物流各節(jié)點的信息，便于跟蹤和保護公自用物品，維護客戶合法權益。

3.節(jié)約人力資源，強化資源配置

應用RFID技術，非貿(mào)監(jiān)管中心倉庫可以省去包裝箱入出庫人工清點、庫房內(nèi)包裝箱堆放點管理等操作環(huán)節(jié)的人力配備；海關業(yè)務可以減輕查驗環(huán)節(jié)關員的工作強度，并可視情況延伸到物品在集拼點以及港區(qū)的監(jiān)管，在不增加人力配備的情況下加強海關的監(jiān)管力度。

五、試點情況說明

根據(jù)改進后的業(yè)務方案，課題組設計了出口公自用物品貨到報關以及X光機查驗兩個業(yè)務場景，利用RFID技術自動識別和統(tǒng)計入庫物品的數(shù)量，并獲取相關電子裝箱清單。試點通過在非貿(mào)監(jiān)管中心現(xiàn)場搭建環(huán)境進行實測，掌握RFID識別率、標簽響應時間、有效讀寫范圍，在技術層面得出對業(yè)務適用程度的結論。

試點環(huán)境的搭建采用RFS-2334 RFID讀寫器、天線和專用饋線，工控機以2臺普通微機代替。標簽為紙質(zhì)封裝的自粘貼UHF高性能標簽，并預先按要求寫入EPC碼，試點過程中每個包裝箱上粘貼1個標簽，粘貼位置不限。

1.貨到報關的業(yè)務場景

采用水平極化寬5米的矩形區(qū)域，天線支架放置于左右兩側，每側天線支架正面安裝2個RFID天線，其極化方向為水平極化 （見下圖）。

分逐箱通過和叉車裝載批量通過兩種方式進行測試，通過時間約10秒。逐箱通過時標簽識別率100%，叉車批量裝載29個箱子，第一次通場識別28個，識別率為96.5%，更換天線角度后第二次通場識別率100%。

2.X光機查驗場景

采用水平極化寬1米的矩形區(qū)域，天線支架放置于流水線左右兩側，每側天線支架正面安裝1個RFID天線，其極化方向為水平極化 （見下圖）。

通過速率為流水線速率，標簽識別率100%。

3.結論

試點結果表明，逐個標簽識別率可達100%，批量 （約30個箱子）識別率受裝載物品材質(zhì)、擺放位置和天線角度等影響，基本可保證96%以上。標簽響應時間在50ms以內(nèi)，精度范圍需控制在8米。

六、風險分析

1.RFID標簽識別情況難以確保無遺漏可能會給現(xiàn)場操作帶來不便，從而影響此項技術的推廣應用。批量識別是RFID電子標簽的優(yōu)勢所在，一旦出現(xiàn)識別遺漏，則必然產(chǎn)生打開包裝重新人工清點的工作量。公自用物品的種類、材質(zhì)、尺寸等五花八門，各家代理公司的包裝情況也較難統(tǒng)一規(guī)范，根據(jù)目前的RFID技術以及現(xiàn)場實測情況，遺漏將不可避免。在現(xiàn)有技術瓶頸無法突破的前提下，關鍵是要制定完善的業(yè)務應對策略。

2.RFID標簽的使用對場地條件提出較高要求，現(xiàn)有非貿(mào)監(jiān)管中心需重新調(diào)整區(qū)域劃分甚至擴充面積以適應新技術的需求。根據(jù)試點情況，出入庫的RFID每個信息采集點大致需要64平米 （8m×8m），出入庫至少需要4個采集點，約250平米的場地將不能用于物品的臨時堆放。上海海關非貿(mào)監(jiān)管中心建立已近十年，由于公自用物品出口業(yè)務量連年增長，在業(yè)務高峰時場地內(nèi)近十輛監(jiān)管車輛同時作業(yè)，卸貨區(qū)、裝車出庫區(qū)、查驗區(qū)等難免出現(xiàn)交叉，貨物的堆放也較難明確限定界限。

3.公自用物品監(jiān)管系統(tǒng)中應盡快開發(fā)接受物品電子裝箱清單的功能，以進一步提升RFID標簽在布控、查驗環(huán)節(jié)的應用效能。目前公自用物品監(jiān)管系統(tǒng)及中國電子口岸預錄入客戶端程序中物品申報單僅包含幾項主要物品信息，尚不具備物品電子裝箱清單的錄入、傳輸、接收等相關功能。

4.應盡量確保對于RFID標簽應用后穩(wěn)定的經(jīng)費投入，避免產(chǎn)生由于經(jīng)費問題處理不當而導致對于海關的負面輿論。公自用物品屬于私人物品范疇，由于業(yè)務范圍的特殊性，非貿(mào)物品監(jiān)管中心的工作對象多為駐華使領館的外交官、來華投資的外商、企業(yè)外籍工作人員、訪問學者、外國專家以及留學生等。如果處理不當，成本轉嫁給消費者很可能導致不良的社會影響。

5.要進一步加強海關應用物聯(lián)網(wǎng)技術嚴密監(jiān)管、高效服務的社會宣傳，并提供必要的技術、業(yè)務培訓。促使相關單位進一步明確海關通過應用物聯(lián)網(wǎng)技術進行非貿(mào)物品監(jiān)管的各項要求，為盡快適應監(jiān)管業(yè)務模式轉變而提前做好人員、技術的準備。

七、建設成本估算

如在上海海關出口公自用物品監(jiān)管業(yè)務上全面推廣應用RFID技術，涉及固定設備、軟件開發(fā)、標簽耗材的費用投入。非貿(mào)監(jiān)管中心場地作適應性改造等其它費用未計算在內(nèi)。

（一）固定設備

包含超高頻RFID閱讀器、天線和專用饋線，工控機等。場地功能劃分大致可分為卸貨區(qū)、X光機查驗區(qū)、裝車出庫區(qū)三部分。

1.卸貨區(qū)、裝車出庫區(qū)

每個采集點需要投入2臺RFS-2334 RFID閱讀器，8個天線，以8根專用饋線和1臺工控機相連。處理量大約為每分鐘識別80-90個箱子。每個采集點的設備參考成本大致如下：

設 備 單位 數(shù)量 單價 （元） 金額 （元）RFID識讀器 臺2 14000 28000 RFID天線 臺8 1000 8000 RFID專用饋線 根8 400 3200工控機 臺1 8000 8000總 計47200

以目前的出口監(jiān)管箱量，卸貨區(qū)、裝車出庫區(qū)分別至少布置2個采集點。4個采集點共計約19萬元。

2.X光機查驗區(qū)

每個采集點需要投入1臺RFS-2334 RFID閱讀器，2個天線，以2根專用饋線和1臺工控機相連。每個采集點的設備參考成本大致如下：

設 備 單位 數(shù)量 單價 （元） 金額 （元）RFID識讀器 臺1 14000 14000 RFID天線 臺2 1000 2000 RFID專用饋線 根2 100 200工控機 臺1 8000 8000總 計24200

兩條X光機查驗流水線至少需要2個采集點，總計約5萬元。

3.總計

卸貨區(qū)、X光機查驗區(qū)、裝車出庫區(qū)三個區(qū)域信息采集點固定設備的一次性投入大致為24萬元。設備使用5-8年需進行更新。

（二）軟件開發(fā)

如應用RFID標簽識讀信息，需要新增開發(fā)非貿(mào)監(jiān)管中心倉庫管理系統(tǒng)，代理公司預錄入電子裝箱清單系統(tǒng)，并對海關公自用物品監(jiān)管系統(tǒng)作適應性修改。軟件開發(fā)費用需根據(jù)實際業(yè)務需求測算人月數(shù)。

（三）標簽耗材

目前行業(yè)內(nèi)普通無源標簽的一般價格約在1元，數(shù)量達百萬張級別可降至0.8元左右。高性能無源標簽約1.5元，數(shù)量達百萬張級別可降至1.2元左右。此外，如果每箱粘貼兩張同號普通標簽，其識別率將超過99%，高于每箱粘貼1張高性能標簽。據(jù)此測算，年出口箱量60萬件，三種方案所需費用大致如下：

1.采用普通標簽，需投入費用48萬元/年；

2.采用高性能標簽，需投入費用72萬元/年；

3.采用兩張普通標簽，需投入費用96萬元/年。

八、結論

應用RFID技術可以滿足上海海關公自用物品出口監(jiān)管業(yè)務中對物品出入庫實施嚴密高效監(jiān)管的需求，解決目前物品在通關、查驗環(huán)節(jié)中面臨的主要問題，同時可以為非貿(mào)監(jiān)管中心的倉庫管理以及代理公司的物流跟蹤等提供更為有效的手段。

應用RFID技術可以涵蓋業(yè)務的各個環(huán)節(jié)，為海關監(jiān)管部門提供全程、實時的數(shù)據(jù)處理。系統(tǒng)應能快速、準確地向海關提供各種業(yè)務數(shù)據(jù)查詢及分析功能，要有完備的安全機制，具有穩(wěn)定快速的運行效能和快速恢復的功能。此外，系統(tǒng)還應能主動適應日后業(yè)務改革及流程調(diào)整的需要。

上海海關公自用物品出口監(jiān)管業(yè)務初步具備了應用RFID技術的條件，但要在今后實際應用中全面推廣，并切實有效地發(fā)揮RFID技術的效能，首先需要有充足的經(jīng)費投入作為基礎；其次需要制定完善的業(yè)務應急措施，將出現(xiàn)RFID標簽識別遺漏后對業(yè)務的影響降到最低；此外，還要進一步完善非貿(mào)監(jiān)管中心的功能區(qū)域劃分、調(diào)整，在公自用以及預錄入系統(tǒng)中盡快開發(fā)配套的電子裝箱清單功能，加強對各相關單位的技術業(yè)務培訓，并充分考慮社會輿論及相關對策。