CN1809849A - 用于监测及记录和货物相关的活动和数据的电子安全系统 - Google Patents

用于监测及记录和货物相关的活动和数据的电子安全系统 Download PDF

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CN1809849A CNA2004800170740A CN200480017074A CN1809849A CN 1809849 A CN1809849 A CN 1809849A CN A2004800170740 A CNA2004800170740 A CN A2004800170740A CN 200480017074 A CN200480017074 A CN 200480017074A CN 1809849 A CN1809849 A CN 1809849A
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詹姆斯·M·萨伊科夫斯基
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    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K17/00—Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations

Abstract

一种用于识别集装箱内容的跟踪系统，包括：电磁识别设备，提供指示集装箱内容数据组的电磁信号；记录器，用于将集装箱信号编码到设备上；控制器，用于接收编码信号以及在主数据库存储设备内存储该信号；以及阅读器，配置在集装箱外部，用于和电磁识别设备通信，以及从其接收对应集装箱内容数据信号组的编码信号。一种跟踪组合体内物品的系统，包括：接收电磁识别标签信号的设备；创建第一层集合特征的设备；将该特征存储在主数据库内的设备；接收修改的命令信号的设备，该命令信号用于创建第二层集合特征，该特征对应在扩充的组合体内的电磁识别标签的修正组。

Description

用于监测及记录和货物相关的活动和数据的电子安全系统
相关申请交叉参考
本申请要求2003年6月17日申请、名称是“Electronic SecuritySystem For Monitoring and Recording Activity and Data Relating toPersons and Goods”的美国临时申请60/479,127的权利；并还涉及同时申请的名称是“Electronic Security System For Monitoring andRecording Activity and Data Relating to Persons”的未决申请(律师案卷号5264-0002-1)；还涉及同时申请的名称是“Electronic SecuritySystem For Monitoring and Recording Activity and Data Relating toInstitutions and Clients Thereof”的未决申请(律师案卷号5264-0002-3)，上述所有申请都结合在此并对其全部进行参考。
技术领域
本发明涉及监测并记录关于货物的数据和活动的系统和方法，更具体的，涉及监测并记录与货物集装箱有关的动态实时数据的系统，特别应用于在提供安全的环境中的运输货物。
背景技术
在2001年9月11日国家安全性遭到大规模破坏之后，在美国需要更安全的运输货物的方法是显而易见的。那时，美国海关以及其他负责监测进入美国的运输货物的部门主要根据打印的文件以及货物自身的目检。实际上不存在在其运输时跟踪货物的系统。也不存在任何方式能提供不打开集装箱并不用冒着该货物可能危险的风险就检查该运输集装箱内容的能力。在2001年9月11日之后出现了这方面的发展，包括从纸件改为电子登记和运货清单，使用伽玛和x射线扫描仪检查集装箱内容而不用打开集装箱，以及创建授权用户能跟踪运输信息的入口。即使有了这些新的发展，检查人员仍然不能不对集装箱进行目检就判断出集装箱里面有什么。此外，在运输过程中，检查人员仍然不能不通过侵入式检查来跟踪运输货物内容。
通常已知在多数关于商业和贸易的事务管理环境中，使用电子表格形式的识别机器和信息存储及处理机器来存储、处理以及传送关于特定账户的数据。这些机器包括例如便携式微处理器装置，包括计算机，具有微芯片的“智能卡”，可电子扫描的标签或条形码，光和无线传感器，以及其他已知技术。使用这些类型的装置，可以手动或通过不同输入和扫描机制自动输入不同的数据。
通常，这些存储、处理和传输数据的装置是用多种技术上已知的方式之一连接到基于计算机的网络的，该网络和输入及输出装置通信以存储和处理数据。例如，这样的网络包括互联网或万维网，或专用网络。通过调制解调器、电缆、射频(RF)传输等实现数据传输。
虽然有多种使用已知硬件和可用软件技术来获取、存储、处理并传送数据的已知应用程序，但不存在以有效监测并跟踪运进和运出一个或多个国家的货物的方式来获取、管理、处理并传送足够数据的系统或结构。此外，还缺乏已知装置以合作和有益方式在多个国家和当局之间实时有效地链接这些信息。
目前，美国海关详细审查并检查被认为对美国安全造成潜在危险的所有运输货物。美国海关的目的是尽可能在这些货物起程前往美国之前审查这些运输货物。为了这样做，海关在货物到达美国港口之前能接收到大约98％的海洋集装箱的电子提货单/运货清单数据。海关使用该数据首先识别由长期建立的可信任进口商运输的危险最小的货物。在2000年，近50万人和公司进口商品到美国。但是1000家公司(0.2％)占所有进口商品价值的62％。对于这些公司的某些运输货物仍然随机检查，但是大部分都没有物理检查就放行。
包括自动商用环境(ACE)和重点放在货物进口和出口操作的国际贸易数据系统(ITDS)计划的美国海关和边境保护局(CBP)现代化工作计划从2001年开始。ACE和ITDS形成了为国际企业界提供和CBP以及所有政府机关关于进口/出口规定相互作用的“单一屏幕(single screen)”的系统的基础。CBP技术基础，也被称为企业结构，能被建立用于支持所有领域的活动，并能将信息技术与CBP和所有机关的战略目标相结合。
CBP现代化计划重新设计了支持CBP对于所有跨越美国边境的货物和人的操作的自动系统。CBP认识到企业界需要发射并接收和所有必须的政府机关相协调的电子信息的能力，从而处理进口、出口以及乘客运输，并符合所有管理货物和人员跨越家国边境的法律和法规。因此，CBP支持具有相关边境任务的政府机关，还支持其重点是跨越美国边境运输货物和人员的任何企业。
ACE打下了CBP的技术基础，并提供货物处理的增强支持以及从头至尾的增强操作。所有用于CBP，贸易团体，以及政府机关的相关功能都由单一公共用户接口支持，官员用单一屏幕来处理工作。此外，CBP继续支持传统的系统到系统接口。进口和出口都无缝连接到强制执行、税收管理、以及任务支持系统，从而允许CBP内官员之间、跨越代理边界、以及在政府和企业界之间综合领域操作以及全国范围协作运输。
ACE提供了类似于AOL和Yahoo在互联网站点通常使用的安全数据入口，从而提供诸如搜索引擎和在线工具的大量广泛的服务和功能。ACE安全数据入口提供了用于数据、工具和信息的通用仪表板：一种由各个特定用户个性化的工具。虽然该入口是获取信息以及管理交易的强大工具，ACE还继续提供和企业界的传统的系统到系统接口。
该入口允许用户“点击”访问应用程序以及信息资源，并允许在CBP内和CBP、贸易界、以及政府机关之间的协作。用户登录到用作ACE以及应用程序和用户经常使用的系统(当前和新系统)起始点的定制屏幕。
在适当位置有严格的安全性，从而确保仅授权用户访问被认为对于其目的适当的数据。ACE安全数据入口的用户友好设计简化了访问、分析以及传送所有的货物和乘客信息。目前，CBP官员检索并分析不同系统中的信息，包括自动商业系统(ACS)，自动出口系统(AES)，财政执行通信系统(TECS)，以及目标命中(targeting)。此外，该入口允许使用单一签字对所有这些集成的系统进行访问。
CBP官员能在其屏幕上看到的信息取决于各个用户特定的任务以及工作位置。类似的，企业界以及政府机关官员仅访问授权他们访问的信息。安全性和访问控制是前提。这用户提供了自动访问执行他/她任务所需的特定信息，而无需在不同系统中搜索这些信息。
通过单一、用户友好的计算机屏幕，具有必要授权的用户能访问关于进口商、出口商、运货商、承运方等的运输数据的信息；包括TECS的增强以及目标命中系统；搜索ACE数据仓库的分析和数据提取工具；制度与规章办公室(OR&R)的规章信息；多家机关信息数据库；以及在CBP网络和互联网上的信息源。CBP官员能在全国范围内在线相互合作，同时在其屏幕上观看相同或相关信息。来自不同执法机构的官员因此能容易的交换数据。CBP及其企业界中相对方通过ACE安全数据入口操作来解决问题或矛盾，而无需通过电话或纸件交流。
使用ACE，CBP检查人员和其他相关政府官员能对处理的进口货物做出决定。这并不意味着预先放行，而是转为接收关于运输货物的超前信息，到达之前风险评估，智能分析，以及分阶段强制执行。
不是具有若干不同且不相关的“垂直式(stove-piped)”货物放行系统，检查人员在初步检查房间内具有一个统一的放行系统，能即时获得所有必要数据。对于已经预先报呈、预先批准、以及经历了强制执行的预先筛查和目标命中的运货商和承运方，ACE驱动一种加速放行处理。综合的风险管理和目标命中系统(跨越CBP和ITDS机构的综合)实现了所有类型的强制执行以及对于商业运输货物的选择性审查。还能连接CBP实验室，从而实验室人员能报告并检索实验室研究结果，允许其他人员能立即观看到这些结果。这些功能提供了用于管理港口操作的连贯性和有效性的全面的信息支持。
通过ACE，鼓励进口商在运输货物到达港口之前提前进行电子申报。CBP和所有参与的政府机关处理并分析该信息，然后确定是否接收其进入，并加快其途中运输，或检查货物，拒绝货物或查封货物。
ACE功能的早期版本允许联邦公路运输安全管理局及移民归化局能验证运输工具、司机及工作人员。在ACE功能的随后版本中，ACE的ITDS“屏幕”从边境准许机构扩展到强制执行、法规、特许、以及统计机关。ACE为授权用户提供维护、跟踪并访问用于放行决定的所有类型的参考信息的能力。它们包括许可证、通行证、以及用于所有类型账户的证书；所有检查人员的检查结果；对商业和强制干预合法以及行动过程的跟踪系统；外国签证和定额；以及诸如注册商标和版权的知识产权(IPR)。
ACE还为CBP和企业界提供确保安全供应链管理所需的工具和技术。这包括如下这些工具，提供用于卡车、海洋、铁路以及空中的高级运货清单系统；跟踪联运方式运输货物移动和运输中的货物移动(例如保税仓库、仓库、自由贸易区)；以及不管运输方式，用于从始发地到目的地的增强的传送以及运输货物跟踪。最后，当在ACE处理出口商品时，CBP会具有完整的跨越边境处理的端到端记录以及国际供应链信息。
最后，ACE提供用于测量并评价选择性标准有效性的工具，包括用于数据验证、准许、进入、运货清单、以及放行处理的工具。这些功能，和账户管理结合，支持增强的符合程序活动、评价以及改进处理的开发。
ACE不仅是用于商业处理的系统。它还提供访问CBP或其他机关所需的国际供应链内的数据的性能，从而预期、识别、跟踪并截取高风险的运输货物。它还提供电子卡车运货清单系统，借此填补当前强制执行性能的空白。通过ACE，CBP官员检查跨越加拿大和墨西哥边境的关于运输货物的超前数据，从而用于预先筛查以及提前目标命中。现有强制执行数据和运货商及司机登记系统和扩展的运货清单数据一起，提供了在初步检查房间近似实时的对运输货物风险的统一意见。
作为基于知识的工具，ACE通过目标命中系统链接人、数据以及工具，允许政府衡量贸易信息并与其他政府机关合作检查并对恐吓做出响应；开发并使用智力；以及实施调查。目标是在正确的时间和地点由正确的人获得正确的信息并采取适当的行动。
来自CBP和ITDS机关的强制执行和合法选择性标准详细审查每个ACE进口和出口运输。使用工具创建、验证、以及维护选择性标准；管理使用；以及衡量性能。该系统跟踪检查和强制执行结果，并将结果立即分发给授权用户。它将目标命中扩展到覆盖进入国家的大部分货物和运输工具。CBP还考虑采用其它执法和情报机关所用的强制执行、情报以及分析应用。在适当时，能将其修改用于支持CBP程序并和ACE以及ACE安全数据入口集成到一起。
国土安全部的面临重要挑战之一是通过具有分析以及智能工具的公共数据仓库安全共享强制执行以及情报信息，这些工具能在到达之前就访问关于货物和人员的实时数据。
ACE下的技术基础支持用于CBP的边境乘客和强制执行系统。ACE还促进CBP内以及和其他机关之间的信息共享，并提供官员在ACE安全数据入口上通信的安全信道。这就支持了在集装箱安全动议(CSI)中驻扎海外的官员的工作，以及在执法机关和根据海关-商贸反恐怖联邦(C-TPAT)运行的国际公司之间的全球信息交换。此外，从用于出口货物的纸件记录到电子记录的转变允许近似实时的信息交换。更具体的，被称为自动出口系统(AES)集装箱运输模块的程序允许海关将出口商或其代理传送的商品数据和运货商传送的预订和运货清单数据进行匹配。
AES和反恐怖自动目标命中系统(ATS-AT)都是用AES数据库从而聚焦于高风险出口运输货物。AES中的在前编辑有助于确保该数据满足出口报告要求，并减少了当信息不准确或不完整时引起的延迟。通过在出口处理中尽早电子接收数据，海关能够提前制定目标、确定时间以及完成验证检查，多数运输货物能进行其预定航行。直接将该信息传送到海关更快捷，并比打印请求预订报告并产生大量纸件运货清单效率更高。电子传输降低了和打印、快递传送到出口港、以及保存纸件运货清单相关的成本。
参与航运传输模块的运货商传送下面四个电子消息到AES：1)预订消息。在流程或批量基础上，在出口之前，只要选择了运货商，运货商传送预订到AES，但是所有有效预订在起程前72小时传送。运货商在72小时之后接收的预订当接收时被传送给AES。“预订消息”包括关于客户/发货人、货物、以及目的地的信息。2)接收预订消息。当运货商接收到第一件预订货物时，运货商传送“接收预订消息”到AES。如果海关确定需要验证检查，海关立即返回“保留消息”给运货商。如果运货商没有接收到“保留消息”，可将该货物装入集装箱。3)起程消息。运货商在不迟于集装箱实际离开之后的第一日历日传送“起程消息”。该消息通知海关集装箱离开。4)运货清单消息。在从各个港口离开之后10日历日之内，运货商电子传送全部运货清单。这是对目前对于纸件运货清单4天申请要求的变动，而对于纸件，上述要求未变。所有纸件发货人出口商品申报(SED)在起程日期四日之内被传送到出口港。
CBP还使到企业界的保税仓库号码发布自动化，并更直接的从港口人员发布号码。此种协议是对现有方法的改进，现有方法通常包括由总部、室外操作局、贸易程序手动发布号码。
此外，CBP扩展了强制执行的24小时规则。该24小时规则在2002年12月2日生效，其要求来自海洋运货商的提前货物申报。CBP在来自外国港口的集装箱航行到美国海港之前，而非集装箱及其货物已经到达美国之后，使用货物信息来识别并消除潜在的恐怖威胁。CBP现在对具有无效或不完整货物说明的集装箱运输货物发布“不装卸”消息。最初，强制执行努力仅集中于显著违反货物说明要求的24小时规则。例如，不能忍受使用这样的模糊货物说明：“货物-所有类型”，“据称包括”，或“通用商品”。CBP现在发布了对后来提交货物说明的罚款处分。CBP现在还对明确违反收货人名称和地址要求发布“不装卸”消息。例如，收货人区域留下空白，或使用“待指定”以及“由托运人指定”而在收货人区域或通知方区域没有对应信息，或收货人名称没有地址，不完全的地址或无效地址不予接受。CBP现在发布了对具有无效货物说明、同时已经装在船上而未给CBP提供24小时目标命中的经过美国港口时仍在船货(FROB)货物进行罚款处分。
另一个优点在于集装箱安全动议(CSI)。在2002年早期由海关总署开始，CSI将海关人员分组投入世界上的港口以查出可能存在恐怖主义危险的集装箱。A1 Qaeda声明其目标之一是摧毁美国经济利益。集装箱航运是一个主要弱点，全球经济都有赖于此。每年在主要港口之间有超过20亿货物集装箱运输。为消除这些危险，CSI列出的目标包括：在集装箱被装入并发送到它们最终目的地之前，在世界范围的港口强化对集装箱的目标命中和审查；在目标命中中包括国家安全因素；为美国工业提供额外的扩大的服务范围(outreach)以用于合作、观念产生以及收据收集；根据提前的信息建立识别可能有恐怖主义危险的集装箱的安全标准；使用快速筛查可能有恐怖主义危险的集装箱的技术在尽可能早的点预先筛查集装箱；显著增强在其到达美国海岸之前截取可能有恐怖主义危险的集装箱的能力；增加全球贸易系统的安全性；促进合法贸易的平滑运转；保护港口基础设施；增强所有人的安全和安全性；对贸易给出具有竞争性的优势；国际互惠；保险；威慑力量。
处理目的地是美国的集装箱中大约70％的世界上前20个港口现在参加了CSI。在外国的美国海关和边境保护局(CBP)CSI组与东道国政府一起工作，识别并查找要预先筛查的高风险集装箱。然后东道国政府实施检查，而US CSI在一旁观察。低风险和CSI预先筛查的集装箱可以没有任何额外延迟的进入，除非有更多信息表明不能这样。CSI不仅增加了安全性，还促进了合法贸易的流通。CSI和CBP合作开展了最佳CSI强制执行以及简化手续。和外国伙伴合作的目标命中得到了更好的信息，这些信息改进了目标命中决定，将更少的集装箱判别为高风险，从而更加简化，现在高风险决定是基于增强性安全的更完整信息。特别的成功包括在若干CSI港口的重要查封。
虽然上述的方法和系统解决了涉及货物运输的数据的相关传输问题，但是它们未能提供监测运输货物、控制货物可达性以及检测其中安全性违反的能力。而且它们不支持一种允许跟踪运输中的货物、检测货物以确定运输期间货物集装箱完整性、并无需侵入式验证就能验证集装箱内容的系统。更具体的，CBP系统允许CBP官员在观看相关信息时在线合作。它还进一步允许接收提前信息，早期风险评估和分析，分阶段强制执行。ACE安全数据入口的使用仅简化了信息的访问和分析。另一方面，CSI在集装箱被装载并运输到美国之前就查找并审查货物集装箱。根据提前信息收集数据并实施安全性衡量。在CBP系统和CSI系统中，一旦收集数据，必须在规定点使用规定程序执行检查。检查的货物的任何变化都必须直观确认，任何不会引起明显的货物完整性损害的安全性违反都可能不会被查出。更具体的，在没有物理检查任何用于密封集装箱的封口设备从而得到集装箱完整性被损害的结论时，不会注意到添加分散包装的危险材料到包含诸如草坪清理机、家具、电视等产品的货物集装箱内。
需要一种允许监测运输货物、控制其可达性、以及检测安全性违反的系统，同时允许在系统授权用户之间交换信息。还需要一种在运输期间监测运输货物实际内容的系统。
发明内容
在一方面，本发明针对一种用于识别集装箱内容的跟踪系统，该集装箱具有指示集装箱内容及其参数的相关数据组。此种系统包括：电磁识别设备，附加到集装箱上从而提供指示集装箱内容数据组的电磁信号；记录器，用于编码该指示集装箱内容数据组的电磁信号到该电磁识别设备上；控制器，用于接收对应集装箱内容数据组的编码信号，并存储该编码信号到主数据库存储设备中；以及阅读器，配置在集装箱外部，用于和该电磁识别设备通信，从其接收对应集装箱内容数据信号组的编码信号。该阅读器还为控制器提供指示集装箱内容数据信号组的信号。
在另一方面，本发明针对一种跟踪组合体内物品的系统，该组合体包括多个独立的物品，每个物品都具有用该物品特定信息编码的电磁识别标签，各个识别标签能提供指示编码物品信息的电磁信号。该系统包括：接收电磁识别标签信号的设备；从接收的电磁识别标签信号创建第一层集合特征的设备，所述第一层集合特征对应指示组合体中选定电磁识别标签组的信号；用于存储第一层集合特征信号到主数据库的设备；以及接收修改的命令信号以创建第二层集合特征信号的设备，所述第二层集合特征信号对应扩展组合体中修改的电磁识别标签组。
在另一方面，本发明针对一种管理集合内物品的系统，该集合包括多个接收到的用电磁识别标签标记的货物，其中这些标签具有编码的信息，每个标签都能提供指示编码信息的电磁信号。此种系统包括：从电磁识别标签接收电磁信号的设备；创建对应来自电磁识别标签的电磁信号的第一集合特征的设备；通知货物收货人货物到达的设备；创建对应来自电磁识别标签的电磁信号的第二集合特征的设备；比较第一集合特征和第二集合特征从而确定第一和第二集合特征之间差异的设备；以及传送指示第一和第二结合特征比较结果的信息到收货人维护的数据库的设备。
在另一方面，本发明针对一种管理集合中物品的方法，该物品是用具有编码信息的电磁识别标签标记的货物，每个标签都能提供指示该编码信息的电磁信号。该方法包括步骤：接收用电磁识别标签标记的货物到集合中；通知第三方收货人收到货物；传送货物到第三方收货人；比较接收到集合中的货物和第三方收货人接收的货物，从而确定是否存在差异；以及传送指示该比较结果的信息到库存数据库。
在任一方面，本发明系统使用识别和信息存储装置，通信装置，处理装置以及其他技术来实现本发明设计。该系统包括在货物生产地将射频(RF)技术标签放在货物上。在运输之前，用RF扫描仪读取存储在被运输的货物或物品上的标签信息，登录到计算机，并通过互联网发送到中央数据库，从而形成包含在运输货物中的物品或货物的完整列表。用另一个RF标签密封运输的集装箱，该标签存储有集装箱内容的列表，并指示该集装箱封条是否被篡改。该系统还使用适当的RF扫描仪以及移动计算机通过扫描运输期间或运输完成之后运输的集装箱，和数据库内的信息比较，来检查货物是否有变动或被篡改。该系统允许在运输路径的任意点实时检查运输的货物，并允许目标命中及清除有问题或变动过的运输货物。
附图说明
图1是用于货物处理应用的电子识别系统的示意图。
图2是图1系统的示意图，其中将识别信息写入到具有多个标签的标记设备。
图3是能和本发明的电子识别系统一起使用的射频标签的透视图。
图4是图1系统的示意图，其中从具有多个标签的标记设备读取识别信息。
图5和6是能和本发明电子识别系统一起使用的手持阅读装置的透视图。
图7是能提供通过金属壁的通信的收发机系统的示意图。
图8是说明根据本发明，使用电子识别装置和系统来输入、处理并存储和贸易货物相关的数据的过程的流程图。
图9是说明使用本发明的电子识别装置和系统来标记、包装以及存储库存货物的过程的简化流程图。
图10是说明从库存中选择货物、将货物装入集装箱、以及更新库存文件的过程的简化流程图。
图11是说明在电子库存文件、不同的数据用户以及主数据库之间多种链接步骤的简化流程图。
图12是说明用于本发明系统两个示范用户的访问协议的流程图。
图13是说明用于运输货物放行协议的流程图。
图14是说明监测用集装箱运输的货物的运输过程的流程图。
图15，16和17是说明装货阶段替换实施例的流程图。
图18是说明关闭(closeout)步骤的一个实施例的流程图。
图19是说明验证步骤的一个实施例的流程图。
图20是说明一个多集装箱运输处理实施例第一部分的流程图。
图21是说明一个多集装箱运输处理实施例第二部分的流程图。
图22是说明一个多集装箱运输处理实施例第三部分的流程图。
图23是说明一个货场管理系统实施例的流程图。
具体实施方式
通过介绍，在某些应用中使用射频识别(RFID)来补充用于识别贸易货物(下文中称为“货物”)的条形码。RFID技术使用双向RF传输。基于RF并被用于提供识别性能的系统通常包括用作标签的设备，该标签是或具有带有天线的微芯片，具有存储识别各个产品的信息的能力。阅读器然后发送信号到标签，查询标签。标签返回带有所请求信息的信号到阅读器。使用控制器处理该信息(例如将其与已知信息比较)，以及使用显示设备提供处理后的信息给用户。
参考图1，本发明包括RFID系统10(下文中称为“系统10”)，该系统具有控制器12，数据库14，显示设备16，阅读器18，RFID标签设备20，以及记录设备22。在优选实施例中，控制器12是主计算机，能如下文所述的操作，并具有足够的存储器来提供适当的信息处理及其显示。标签设备20优选的包括多个独立标签。参考图2，标签设备20被显示为包括三个标签。虽然在20a，20b和20c仅显示了三个标签，但应当理解标签设备20可以包括任意数目的独立标签。
用在本发明系统中的独立标签可以是无源的、有源的，或二者的组合。有源标签包括电池供电的发射机，它可工作在距离阅读器300英尺的范围。这些非常昂贵并通常用于运输集装箱或铁路车皮。无源标签更为流行，因为它们通常成本低于1美元($1)。无源标签具有低于约10英尺的有限范围。无源标签的操作模式很重要。在无源标签操作中，阅读器发送由装置上天线接收的无线波。从该无线波创建磁场，从而允许该无源标签汲取能量，以发送存储在该装置上的信息到阅读器。在某些结构中，对于某些应用中的较长距离，可使用电池向阅读器广播。根据应用，使用读-写或只读RF标签。
在优选实施例中，RFID标签是Intermec 915兆赫兹(MHz)智能标签，具有无源操作并是EPC(电子产品代码)和ISO(国际标准组织)兼容的。这样一个标签阅读范围达到约13英尺，并可安装在胶带上，并还可兼作人类可阅读标签。该标签还能通知消费者在安装标签的特定货物上存在RFID标签。可使Intermec 915MHz智能标签的大小适于安装在商品或集装箱上，或货物货盘上。在制造时进行初始RFID标签启动。
标签设备20优选地用于存储本发明系统的数据特性。可在独立标签上存储的数据的例子包括(但不限于)：集装箱信息(例如纸板，货盘，鼓形圆桶，袋子信息等)，EPC数据，产品所有人信息，EPC管理器识别号码和信息，全球货架识别号码和/或从EPC数据获得的序列号等。此外，制造商全球位置号码、标签启动日期和时间，海关协调代码，协调代码说明，标签级别数量，以及标签级别测量单元也可被存储。必要时也可以存储消费者购买订单序号和制造厂订购序号。
现在参考图3，标签20a优选地包括传感器26，内部存储芯片(未示出)，以及识别代码28(例如能被扫描装置扫描的条形码)。可选的，还可以包括电池24。在包括电池的实施例中，电池24的寿命约大于5年，虽然工作循环和运行频率会显著缩短电池寿命。识别代码28可以是各个标签唯一的，从而帮助识别货物以及跟踪并监测货物运输。每个标签都使用任何适当的方法安装在集装箱内部，这些方法例如是胶带、机械紧固、二者的组合等。可以使用不同类型的标签，这些类型通常配置用于监测温度、湿度、位置以及上述的组合。
标签20a的内部存储芯片通常包括总计1024比特存储器的EEPROM。使用字节界限存储器寻址以及字节界限存储器锁定。用于从查询的标签接收数据的通信平台优选的是防冲突协议二进制树类型防冲突算法。
在优选实施例中，标签设备20被结合到电子密封设备中，该设备放在物品、包装、纸箱、货盘、袋子、鼓形圆桶、坛、或其他封闭或密封集装箱上。该密封设备包含相关集装箱信息并能指示该封口是否被篡改。密封设备可以是嵌入有标签设备20的胶带，或可以是具有标签设备20并被螺栓连接、螺丝连接或用其他机械方式连接到封闭或密封集装箱的装置。如果希望还可以附加额外的密封。
参考图4，阅读器18的一个示范实施例具有以下性能：查询并阅读来自标签设备20的标签(例如标签20a，20b和20c)，察看来自标签的数据，记录标签数据，清除标签数据，以及察看传感器以及标签报警数据(可适用时)。可将若干阅读器18连接到单个网络上。
优选系统使用Intermec ITRF91501阅读器，它是915MHz固定阅读器和标签记录器，具有4个地址天线端口、一个RS232串行端口，以及具有在12微秒内读取标签并在平均每个标签每字节31微秒执行验证记录性能。这样的装置使用单个天线阅读距离大约是3米。
作为替换，阅读器18可以是由个人在远程位置使用的Intermec IP3便携式阅读器。现在参考图5和6，Intermec IP3具有移动阅读/记录性能并包括Intermec 700系列移动计算机。由可充电锂离子电池组供电的内部圆形极化天线实施读取操作，计算机执行系统应用以处理RFID标签数据。字母数字键盘30和屏幕32便利了来自用户和到用户的输入/输出通信。构造该便携式阅读器用于室内和室外使用，并且运行温度是+14o到+140oF，防雨防尘，IP64兼容，由7.2伏锂离子电池供电，并使用用于便携PC的微软视窗作为操作系统。有64兆字节或128兆字节随机访问存储器(RAM)和32兆字节闪存只读存储器(ROM)。内部插槽具有安全数字和紧致闪存(CF)类型II卡。它是基于RF232、IrDA1.1(每秒115千字节(KBPS))标准通信协议的。该阅读器的Ten(10)Base T-Ethernet(以太网)和USB端口配置可用。该阅读器还有综合无线选件以及综合扫描仪选件。优选的，阅读器18可被扩展基座34容纳从而提供桌面连接。
在任意时刻，授权用户(具有唯一用户识别符或密码并满足建立安全性要求)可使用阅读器18从标签设备20读取文件，从而验证集装箱内容。在本发明优选实施例中，读取的文件可被复制或传送到计算机或其他控制装置(例如膝上型计算机，台式计算机，或个人数字助理(PDA))。可以产生、显示、打印提货单明细或传送提货单明细到中央计算机用于处理。使用阅读器18，可以扫描集装箱并将结果传送到载入文件的相同装置。在某种控制机制下(例如软件)，该装置能比较提货单数据和扫描的数据，并准备需要调查的分歧报告。能打印或显示该报告。
再次参考图1和2，记录装置22优选的是具有EasyLAN 100/10Base T Internal Ethernet(内部以太网)配置并能使用IPL PrinterCommand Language软件以及Intermec LabelShop START Label Designand Print包操作的Intermec PM4I EasyCoder。此种装置具有4兆字节闪存ROM以及8兆字节SDRAM，并用115/230伏特AC自动开关电源运行。
现在参考图7，优选系统还包括用于通过金属集装箱壁38通信的障碍物通信系统(barrier communication system)36。该障碍物通信系统36包括收发机系统，能维持通过金属的无线信号双向异步传输。该收发机系统包括双向收发机，第一收发机40连接到壁38的内表面，第二收发机44连接到金属集装箱壁38的外表面。第一收发机40和第二收发机44通过射频和集装箱内部的标签20以及集装箱外部的阅读器通信，从而提供运输货物的准确标志特征。
第一收发机40和第二收发机44是电池供电的，并具有100KBPS数据通信能力。射频调制使用振幅移位键控(ASK)，装置可在0oC到50oC之间使用。优选的，障碍物通信系统36的收发机是防水防尘的。
第二收发机44能和与控制器12通信的无线接入点(RAP)装置48相结合。RAP装置48是在集装箱上的固定单元，提供和安装在集装箱内的标签通信的能力。它可根据需要安装在货物或分段运输区域(staging area)附近。RAP收发机优选的设计用于一次性读取1000个标签，在大约15秒内提供100个标签。该装置运行在大约433.92MHz频率。读取范围达到30英尺，并进一步受标签朝向、制造集装箱的金属类型的影响。
如上参考图1到7所述的系统10被配置用于通过控制器12进行计算机控制，收集数据。很容易的通过高性能以太网接口电缆连接到PC数据控制系统。
上述系统的电子机器能通过执行如在下文中描述的不同算法来输入、处理、存储并传输关于货物的数据，并将这些数据链接到不同终端。这些数据还适于和现有数据库交叉参考，从而提供在运输期间跟踪货物的功能。该数据进一步适于为系统提供库存控制或监测不同的环境条件。该系统自身可以是只读或能写入的，从而允许改变安全级别。可使用外部存储装置(例如CD ROM等)来提供必要的读出。
该系统能提供目的地之间非侵入式、远程、无线跟踪货物运输，同时最佳化运输货物自身完整性，即，限制并优选的消除盗窃、损坏、或添加可能引起不期望或危险条件的材料的机会，借此降低出现违反安全的机会。使用双向RF传输技术允许用防篡改封口密封货物集装箱，并监测集装箱状态从而确定运输过程的相关参数。优选的，数据传输是经卫星、GPRS(通用分组无线服务)或蜂窝应用集成的，以提供实时或近实时分析。
通常，在发送和接收装置之间交换信息，这样的信息被选择性查询从而提供对集装箱的查询。该信息可以包括例如，至少货物制造商的标识。同样，此种信息可包括反映可追踪货物的数据(例如识别货物型号和批次号码)。作为替换，非最初密封并放入混合货物集装箱的货物的承运商可以密封该集装箱，并添加用于该货物的识别信息到现有识别信息中。
该集装箱适于和任何产品集合体使用。例如，该集装箱适于和单件货物、单件货物箱、鼓形圆桶、袋子、坛或诸如箱货盘、鼓形圆桶货盘、坛货盘、散货集装箱货盘或卡车货盘等较大的产品集合体一起使用。在任意配置或配置嵌套中，由RFID标签装置产生特性特征。根据实际嵌套配置(例如货盘上的箱子，以及货物集装箱内的货盘)，形成不同的层。每一层都有在任意时刻可电子查询的特性特征，从而验证集装箱的完整性，集装箱上的封口或内容。该电子查询根据磁场通量的变化提供对单元的查询。任意配置的第二(或随后)层包括多个集装箱内容和/或较小的运输单元。各层的特性特征可被组合从而产生作为全部层任一部分特性的集合特征。总的集合特征应当准确对应最大层的总特性特征。读取的总集合特征和存储特征的比较会得到相同的结果。特征之间的任何偏差表明违反安全性。
无论是独立或集合特征都被记录并如所需的提供给需要的政府机关，并与适当协议一致。然后政府机关会如法律所允许的，选择查询集装箱；读取射频标识并产生运输货物期间不同点的实时特征。
参考图8到22，本发明使用的不同算法如图所示。在图8中，本发明的系统操作在50显示，包括出现不同功能的多个阶段，这些阶段合起来得以使货物从供应商传送到分销商。在第一阶段52，准备好集装箱接收货物。这样的准备包括传送步骤54，在该步骤中将集装箱传送到随后装货的位置。在传送步骤之后，在验证步骤56验证集装箱完整性。在验证步骤56的查询得到完整性可接受或不可接受。如果对于验证步骤56查询的回答是完整性不可接受，则控制进行到拒绝步骤58，在该步骤中得到不使用该集装箱，直到完整性问题解决为止的结论。另一方面，如果对于验证步骤56查询的回答是完整性可接受，则控制进行到下一阶段，即装货阶段60。
在装货阶段60，在装货步骤62装载集装箱，并在扫描步骤64扫描内容。同样，在运货清单创建步骤66中自动创建运货清单并将其保存在数据库中。可按任意顺序或同时执行装货步骤62，扫描步骤64，以及运货清单创建步骤66。一旦完成装货阶段60的步骤62，64，66，则执行运货商传送阶段70。
运货商传送阶段70包括密封步骤72，在该步骤中装货人关闭门并用“双代码验证”(DCV)标签密封门。在扫描步骤74，装货人然后扫描或手动输入集装箱上的识别符或DCV标签上的识别符。和扫描步骤74同时或之后，执行存储步骤76和链接步骤80。在存储步骤76，来自扫描步骤74的识别符被存储在数据库中。在链接步骤80，建立在上述运货清单创建步骤66创建的运货清单和来自扫描步骤74的识别符之间的通信。一旦完成扫描步骤74，存储步骤76和链接步骤80，则集装箱在传送步骤84被传送到运货商处。
一旦完成传送步骤84，则在验证阶段90验证集装箱的完整性。执行安全检查步骤92，在该步骤中运货商扫描识别代码。如果确定违反安全性，执行违反检查步骤94，在该步骤中打开集装箱，并遵循详细规定安全处理的指导方针。如果集装箱安全性未被违反，则运输该集装箱(第一传输阶段95)。在运输过程的任意点，都可以查询集装箱从而评价特性特征，以确定是否出现违反安全性。当进行海洋运输时这种能力对于解决检测到的违反安全性问题特别有用，因为轮船会在海上航行很长时间。
当运输的集装箱到达目的地时，执行分段运输处理96。在分段运输处理96中，将集装箱放在分段运输处理区域并扫描(第一扫描步骤98)。在第二扫描步骤102再次扫描该集装箱以确定它的目的地港口。如果确定出现违反安全性，随后是详细规定安全处理的违反步骤104。如果没有出现违反安全性，控制进行到第二传输阶段106。
在第二传输阶段106，执行装货步骤112，将该集装箱装入适当的地面运输装置。然后确定114该集装箱是否被直接运输到目的地或该集装箱的成批货物将分成独立的运输货物(即拆解并重新装配到多辆车中从而运输到多个目的地)。在两种情形中，当要装入到地面运输工具上时，在扫描步骤116扫描集装箱。当检测到违反安全性的情况下存在安全性处理118。如果集装箱被直接运输到目的地，内容消费者在消费者扫描步骤120扫描集装箱ID以及DCV。另一方面，如果集装箱是“打散”运输货物，处理该打散的公司在打散扫描步骤124扫描ID和DCV。在这两种情况中，然后执行关闭步骤130。
在第一传输阶段95或第二传输阶段106的任意点，可以创建并记录运输集装箱的集合层特征，用于和随后创建的特征比较。此外，在运输阶段能多次重新创建并重新评价层特征，从而尝试查明发生违反安全性的位置。
在关闭步骤130，再次在扫描步骤132扫描ID和DCV。在检测出违反安全性的情况下，随后是概略的处理过程134。如果没有检测到违反安全性，在打印步骤136为最终用户打印运货清单，以及海关设备在关闭步骤138关闭中央数据库。
现在参考图9，在140显示出装货阶段20的准备。装货准备步骤140包括一系列的手动或自动处理，最后得到封装在不同配置中的货物。更具体的，装货准备步骤140包括第一步骤142，在该步骤工人(或机器)将RFID设备附加到货物的各个独立物品上。RFID设备优选的是无源射频标签，具有独立的存储器元件(例如总计1024比特)，运行在MHz范围，并具有字节界限存储器寻址以及锁定功能。
在启动步骤144，在封装到纸箱之前或之后启动各个RFID设备。此时产生的各个独立物品的特征被称为“第一层特征”。
在第三步骤146，将RFID设备附加到纸箱上以密封该纸箱，并在启动步骤148，启动纸箱的RFID。此时，纸箱内独立物品的集合特征(第一层特征)等于来自启动步骤148的纸箱的特征。纸箱特征被称为“第二层特征”。在可选步骤150，将纸箱装配到货盘或其他独立纸箱组合体的定量器具。如果执行可选步骤150，则将RFID设备附加到货盘或其他量器上并在启动步骤152启动。各个货盘或其他量器的特征是第一层特征的集合，也是第二层特征的集合。
在任何一个启动步骤144，148，152，执行扫描步骤153，并将数据写到来自各级别的电子产品代码(EPC)，以创建层特征。使用优选的运行在MHz范围(对应射频标签)的固定阅读器读取这些特征。所有的数据在运货清单创建步骤155通过以太网连接而在工厂EPC数据库中编译。这些物品、纸箱或货盘然后被传送到库存。
现在参考图10，从库存取出物品并传送到装货阶段60。在装货阶段60，执行通知步骤160，在该步骤中通知接收到货物。然后在选择步骤162从库存中选出物品(纸箱，货盘等)。相对于库存系统164检查物品，并使用更新步骤165更新标识数据库166。在创建步骤170创建通用运输通知文件，使用得到的数据更新通用运输通知文件数据库174。在选择步骤162之后，执行装货步骤62和密封步骤72(以及通过运货清单创建步骤66和存储步骤76更新标识数据库166)。使用固定阅读器和标签记录器或电池供电的便携式阅读器读取来自选择步骤162的库存。在文件编制步骤169产生运货清单、提货单或类似文件。
参考图11，在执行密封步骤72并更新标识数据库166之后，在链接步骤80使用通用运输通知文件数据库174创建链路。在链接步骤80，本系统接收来自通用运输通知文件数据库174的数据，并将其结合到发送通知文件180中。从发送通知文件180，建立例如全球数据中心182，美国海关办公室184，运费到付公司186，发货人188，目的地国港务局187，始发国港务局189等之间的通信链路。在全球数据中心182和由授权用户(例如美国海关或美国国土安全部)维护并访问的全球数据库190之间也建立链路。
在全球数据库190的操作中，制造商传送运输货物数据到全球数据中心182，相对全球数据库190进行所有随后的查询。可从全球数据库190下载各个运输货物信息到授权用户自己的应用程序。
现在参考图12，全球数据库之间的远程链路允许在授权用户和执行第一传输阶段(参考图8，在95显示)的运输设备之间通信。在到授权用户200的链路中，执行搜索密钥输入步骤202，在步骤204验证集装箱，相关授权方接收期望信息。在到发货人的链路中，在下载步骤206下载EPC代码到放行阶段210。在执行放行阶段210之前，执行安全检查步骤92，在该步骤中集装箱扫描识别代码从而验证集装箱完整性和安全性。
现在参考图13，由匹配步骤212启动放行阶段210，在该步骤中将所有EPC代码的内容和下载的内容EPC代码进行匹配。如果所有内容匹配，将集装箱释放到第一传输阶段95。如果内容不匹配，执行违反检查步骤94，在该步骤中打开集装箱，并遵循详细规定安全处理的指导方针。在任意一种情形中，结果都被张贴(post)到全球数据库190。
现在参考图14，在第一(或随后的)传输阶段95传输期间验证集装箱的移动检查处理包括特征匹配步骤和放行/封锁步骤。在220显示的集装箱发射在查询步骤222查询的它的特征层信号，该查询或者是因为发货人(步骤224)的判断，或者是授权用户200的判断。在匹配步骤226，将特征和相关文件比较。如果结果匹配，则集装箱被释放到分段运输处理96。如果结果不匹配，则执行扣押集装箱的扣押步骤228，优选的是在海洋运输中。在两种情形中，结果都被张贴给全球数据库190。
现在参考图15，16和17，显示了装货阶段的替换实施例。在图15，在420显示纸箱级装货阶段。在纸箱级装货阶段420，启动集装箱装货处理421。执行查询422以确定是否将物品放入纸箱中。如果物品被放到纸箱中，在标签读取步骤423读取RFID标签，在启动步骤424启动该标签，然后在装货步骤425装载该集装箱。然后再次执行查询422。如果未将物品放入纸箱中，在装货步骤426将该件物品装入纸箱，进行查询427以确定该纸箱是否满了。如果纸箱未满，处理从查询422重新开始。如果纸箱满了，在附加步骤428附加RFID标签，在启动步骤430启动该标签，并在读取步骤431读取纸箱级别的特性特征。在文件编排步骤432将纸箱级别记录添加到文件中。从读取步骤431，进行查询433以确定该纸箱是否要放在货盘上。如果该纸箱不是要放在货盘上的，在装货步骤434将该纸箱装入集装箱，再次进行查询422以装载另一纸箱。如果要将纸箱放在货盘上，则执行货盘级别的装货阶段520。
参考图16，在货盘级别装货阶段520(在纸箱级别装货阶段420之后)的一个实施例中，纸箱(或类似物品)在装货步骤521被装入货盘。进行查询522以确定该货盘是否满了。如果货盘未满，再次执行从纸箱级别装货阶段420开始的集装箱装货处理。如果货盘已满，在附加步骤524附加RFID标签到货盘上，在启动步骤526启动货盘级别的标签，在装货步骤528将该货盘装入集装箱，并在货盘级别读取步骤530读取货盘RFID标签。在文件编排步骤532将货盘级别记录添加到文件中。从读取步骤530开始，进行查询534以确定放置货盘的集装箱是否已经满了。如果该集装箱未满，则再次执行纸箱级别的装货阶段420。如果集装箱已满，则执行集装箱级别阶段620。
现在参考图17，由货盘级别装货阶段520启动集装箱级别阶段620。在附加步骤622附加集装箱级别RFID标签，并在启动步骤626启动集装箱级别的标签，并在集装箱级别读取步骤630读取。然后在文件编排步骤632添加集装箱级别记录到文件。然后在关闭步骤640终止该处理。
可在关闭步骤640关闭已装货的集装箱，参考图18显示了其中一个实施例。在关闭步骤640，在启动步骤642启动集装箱关闭处理过程。在复制步骤650从文件复制所有的记录到集合标签。在附加步骤652将该集合标签放到集装箱中，并在密封步骤660附加封口到关闭集装箱的门或开口上。
参考图19显示了验证步骤的一个实施例。在验证步骤中，该步骤在700显示，在满足所有数据安全性测量之后，在提取步骤702，从在集装箱707内的标签20a下载文件到计算机703，该计算机包含变化通知软件，从而产生运输文件705(提货单)。然后在扫描步骤704用阅读器18扫描该集装箱，将扫描的数据传送到包含变化通知软件的装置(可以是或不是计算机703)上的集装箱文件706中。然后在比较步骤710运行软件以比较运输文件705和集装箱文件706，确定两个文件705、706之间的差别712，借此查明集装箱707内的缺量或过量。
通过重复扫描来显示结果以及验证缺量或过量。进行查询714以确定是否打印指示差别712的数据或将其传输到远程位置。如果打印差别712，计算机703(或任何其他计算机)会分析差别712并打印出适当的差异报告720。如果将差别712传送到远程位置，则传送数据到计算机(例如计算机703)，分析差别712，并传送适当的报告，例如给远程位置的运货清单计算机730。
在本发明的另一方面，如参考图20到22所示的，可使用上述设备在多运输货物处理800中处理、验证、跟踪多个运输货物。这样的应用可被描述为货物集运人装货包装。在一个实施例中，多个货物始发人可将他们的货物运输到一个接收中心。在另一个实施例中，具有多个工厂或调度中心的一个货物始发人可将货物运输到一个接收中心。在任何一个实施例中，可以在任意点将多个运输货物合并到任意数目集装箱中。优选的，始发人负责确保使用的标签是EPC兼容并正确格式化(例如包括正确物品/包和纸箱级别特征)。此外，已经在集运方的信息系统数据库内包含有适当格式的相关细节(来自提货单)(例如由发货人识别，提货单号码、纸箱号码、和/或传输识别号码(例如集装箱号码，航班号码，运货人代码等))。
现在参考图20，在多集装箱运输处理的集装箱装载中，始发人在数据提供步骤802提供运输货物细节(例如从提货单801)经任何适当设备，例如卫星804等，给相关数据库(例如全球数据库150)。在到达步骤806，当选择用于运输货物的包类型到达运输点以便运输时，在扫描步骤808扫描标签。如果标签不能读取，在拒绝步骤812拒绝纸箱，并在扫描步骤808再次扫描。如果标签可读取，在验证步骤814使用阅读器18验证该标签，并将该结果和数据库(例如全球数据库150)比较。在调查步骤816标记并跟踪错误。如果没有检测到错误，软件在更新步骤818将包类型添加到运输文件820。如果在纸箱中有多件，软件添加所有的细节记录以及纸箱概要记录到运输文件820。在扫描和集装箱装载处理中，比较得到的扫描和提货单数据，发现并报告任何分歧。进行查询822以确定是否需要货盘。如果不需要，在装货步骤824将物品直接装入集装箱中。如果需要货盘，在装货步骤830将物品装入到货盘上。
参考图21，在装货步骤830之后，执行查询832，以确定正装载的货盘是否已满。如果货盘未满，执行扫描步骤808(图22)，处理顺序进行。如果货盘满了，在标记步骤834创建货盘级标签并将其附加到该货盘，在启动步骤836启动。在读取步骤840读取货盘级标签，并在文件步骤842在运输文件中创建记录。然后进行查询850以确定该集装箱是否满了。
现在参考图22，执行查询850。如果集装箱未满，执行扫描步骤808(图20)，然后处理顺序进行。如果货盘满了(或装货完成，获得部分装满的集装箱)，在附加步骤860创建集装箱级标签并将其附加到集装箱上。优选的，该集装箱级标签嵌入到用集装箱数据编码的防篡改外部集装箱封口中，并在启动步骤862启动。在读取步骤864读取该标签并在文件步骤866添加到运输文件中。然后执行集装箱关闭处理870。
在集装箱关闭处理中，所有和集装箱相关的运输记录都被复制到在集装箱密封之前放在集装箱之内的另一个标签内。将封口附加到该集装箱外部从而密封该集装箱。
在件、包类型、货盘以及集装箱级的标记允许分析需要何种程度的细节来产生报告。可以逐件、包类型、货盘或集装箱地读取并报告特性特征。
集装箱装载要求计算(例如重量、尺寸等)不同于集装箱的装载。
本发明的装置和系统可用于仓库和货场管理过程。仓库效率和库存最佳化有直接关系，使用用于货物运输的无线通信允许大大改进所有运输货物的传送处理的控制和监测。更具体的，当集装箱内容及集装箱自身用RFID装置标记时，作为仓库的输入集装箱的使用便利了在分发、运输以及消费者之间的货物平滑和有效运输，同时提供了输入库存支出的准确、及时的计算性。实现这一任务的货场管理系统提供了更好的消费者服务，缩短了履行订单的周转时间，减少了仓库建筑的面积需求，并实际降低了入坞要求。
虽然最小化了由于库存不可计算性引起的成本问题，货场管理系统(在此公开了其一个实施例)允许传送集装箱包装的货物到第三方收货人，并在接收货物准确度中提供了足够程度的信用，从而收货人易于直接接收该数据到他的库存控制和分配处理。
现在参考图23，在900显示了货场管理系统操作的实施例。在运输步骤902，在诸如上述的系统控制之下运输货物。在接收步骤904，当货物到达入境港(海港，机场或运输仓库)时，完成不同的手续(例如海关放行，集装箱装载货物(如果之前未用集装箱装载)，用RFID标签标记货物，以及用防篡改封口保护集装箱)。扫描标签，获得指示标签的集合特征。然后在验证步骤906相对全球数据150验证集装箱内容。因此，消除了多数与确保运输文件准确性相关的常规问题。在这些环境中，比起使用RFID标记系统之前，能加速收货人接收货物的周转时间会更安全、更快、更有效，并且成本更低。在确认步骤908通过比较验证步骤906的结果和全球数据库150，确认要运输货物的有效性。
假定集装箱中的货物无需任何特定处理、存储或包装要求，并进一步假定这些物品是那些在相对较短时间量周转(易变的)的物品，没有理由仅仅为了在较短时间内选择并再次运输，而在卸载集装箱并将货物物理放进仓库方面投入必需的时间和精力。当接收在此或类似系统控制之下运输的集装箱时，收货人能放心地采取更容易和更有成本效率的选择来从停在货场的集装箱内直接选择并运输，该集装箱被指定仓库地址ID，并实际上用作“小型仓库”。不仅能更有效的利用资源，还能减少仓库空间和设备所需的投资数量，同时维持货物的较高安全性。
在通知步骤910，通知收货人接收货物。优选的，自动通知收货人相关购买订单的有效性。如果接收方输入“传送到收货人”数据(运货商，运输日期，期望发送日期)，该信息被包括在收货人通知文件中。通知收货人控制之下的安全部门任何变动并建议它对调查并解决任何未解决的安全问题负责。
然后收货人在传送步骤912在指定位置接受货物的传输。使用阅读器18读取输入集装箱707上的RFID标签，以获得另一个集合特征，并在验证步骤914验证集装箱内容，创建输入集装箱文件。进行查询916(例如比较集合特征)以确定是否存在任何分歧或错误。如果存在任何错误，在建议步骤918建议收货人的安全部门。如果没有检测到错误，在下载步骤920下载所有的相关信息到收货人的库存数据库。从输入集装箱707接收数据，在更新步骤922更新库存，然后相应关闭文件。
虽然本发明参考详细实施例进行显示和说明，但本领域技术人员应当理解能作出多种改变并可用等同物替换实施例的元件，而并不背离本发明的范围。此外，还可以对本发明的教导作出修改来适应特定情形或材料，这同样不会背离本发明的实际范围。
因此，期望本发明不被限制为在上面详细说明中公开的特定实施例，而是包括落入附随权利要求范围的所有实施例。

Claims (19)

1.一种用于识别集装箱内容的跟踪系统，该集装箱具有指示集装箱内容及其参数的相关数据组，所述系统包括：
电磁识别设备，附加到所述集装箱上，用于提供指示所述集装箱内容数据组的电磁信号；
记录器，用于将指示所述集装箱内容数据组的所述电磁信号编码到所述电磁识别设备上；
控制器，用于接收对应所述集装箱内容数据组的编码信号，并在主数据库存储设备中存储所述编码信号；
阅读器，配置在所述集装箱外部，用于和所述电磁识别设备通信，并从其接收对应所述集装箱内容数据信号组的所述编码信号，所述阅读器还用于给所述控制器提供指示相同内容的信号。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述电磁识别设备包括多个相关电磁识别标签，所述标签每个和对应所述集装箱的所述内容的相应一个要素相关联；
用于产生集合电磁特征信号的设备，所述集合电磁特征信号和对应的内容信号相关联，而所述内容信号和多个电磁识别标签的每一个相关联；
用于将和所述集装箱内容相关联的所述电磁特征存储到所述主数据库存储机构的设备；
查询所述主数据库存储机构以从其上获得对应集合特征的信号的设备；
比较从所述阅读器获得的所述集合特征信号的内容和所述存储在所述主数据库存储机构上的所述集合特征信号的设备；以及
如果从所述阅读器获取的所述集合特征信号与存储在所述主数据库内的集合特征信号比较，检测到二者之间的差异，则产生报警信号的设备。
3.如权利要求1所述的系统，进一步包括在所述阅读器和所述集装箱内的所述电磁识别标签之间提供电磁通信的设备。
4.如权利要求1所述的系统，其中，所述集装箱进一步包括金属壁，以及所述通信设备进一步包括具有第一和第二元件的收发机设备，所述第一和第二元件适于被分别放在所述集装箱壁的内部和外部，并保持电通信，所述收发机设备用于提供通过所述壁的电磁识别标签信号，以及提供从所述阅读器接收的查询命令信号通过所述壁到达所述电磁识别标签的每一个。
5.如权利要求1所述的系统，其中，所述电磁识别设备包括无源标签，其范围最高达到13英尺并运行在915MHz。
6.如权利要求1所述的系统，其中，所述集装箱内容数据组进一步包括对应标签级别，产品所有人，全球贸易识别号码，EPC(电子产品代码)序列号，制造商全球位置号，标签启动日期和时间，海关协调代码，协调代码说明，标签级别数量，标签级别测量单元，或客户购买订单序号，或上述任意组合的信号。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述记录器包括Intermec PM4IEasyCoder记录器/打印机。
8.如权利要求1所述的系统，其中所述阅读器包括Intermec IP3便携式阅读器平台。
9.如权利要求4所述的系统，其中所述收发机设备进一步包括障碍物通信系统。
10.如权利要求1所述的系统，其中所述电磁识别设备进一步包括运行在大约915MHz的射频识别(RFID)标签。
11.如权利要求1所述的系统，其中，所述阅读器进一步包括无线接入点(RAP)收发机，具有达到30英尺的范围，并设计用于运行在大约433.92MHz频率，读取达1000个标签。
12.如权利要求1所述的系统，进一步包括密封设备，用于提供在集装箱被密封之后指示该集装箱被破坏或篡改的信号。
13.如权利要求12所述的系统，其中所述密封设备进一步包括射频识别(RFID)标签；以及
其中所述控制器进一步包括查询所述密封设备，并如果所述集装箱封口RFID标签未能提供和所述RFID标签完整性一致的信号则产生报警信号的设备。
14.如权利要求10所述的系统，进一步包括附着在所述集装箱外壁上的集装箱标签，所述系统还包括将用于集装箱集合特征写在所述要附着到其外表面的所述RFID标签的设备。
15.一种跟踪组合体内物品的系统，所述组合体包括多个独立物品，每个物品都具有用该物品特定信息编码的电磁识别标签，每个识别标签能提供指示编码物品信息的电磁信号，所述系统包括：
接收所述电磁识别标签信号的装置；
从所述接收的电磁识别标签信号创建第一层集合特征的装置，第一层集合特征对应指示所述组合体内选定电磁识别标签组的信号；
在主数据库中存储所述第一层集合特征信号的装置；
接收修改的命令信号以创建第二层集合特征信号的装置，所述第二层集合特征信号对应扩展组合体内修改的电磁识别标签组。
16.如权利要求15所述的跟踪系统，进一步包括对存储的集合特征信号和当前接收的集合特征信号进行比较的装置，并在比较结果指示和存储的集合特征信号相关的信号与那些包括所述当前接收的集合信号组的信号之间存在差异时，产生报警信号。
17.如权利要求15所述的跟踪系统，其中，所述组合体中的物品被放在集装箱内，所述跟踪系统进一步包括能产生指示集装箱密封条件的电磁信号的封口；以及
如果响应于提供到所述封口电磁识别信号的查询命令信号，所述封口电磁识别信号未能被所述跟踪系统信号接收装置接收，或与存储的电磁识别封口信号不同，则产生报警信号的装置。
18.一种管理集合内物品的系统，所述集合包括多个接收的用具有编码信息的电磁识别标签标记的货物，每个标签都能提供指示所述编码信息的电磁信号，所述系统包括：
从电磁识别标签接收电磁信号的装置；
创建对应来自所述电磁识别标签的所述电磁信号的第一集合特征的装置；
通知货物收货人所述货物到达的装置；
创建对应来自所述电磁识别标签的所述电磁信号的第二集合特征的装置；
比较所述第一集合特征和所述第二集合特征以确定所述第一和第二集合特征之间差异的装置；以及
传送指示所述第一和第二集合特征比较结果的信息到由所述收货人维护的数据库的装置。
19.一种管理集合内物品的方法，所述物品是用具有编码信息的电磁识别标签标记的货物，每个标签都能提供指示所述编码信息的电磁信号，所述方法包括：
将用所述电磁识别标签标记的货物接收到集合内；
通知第三方收货人接收到所述货物；
传送所述货物到所述第三方收货人；
比较接收到所述集合中的所述货物和由所述第三方收货人接收的所述货物以确定是否存在差异；以及
传送指示所述比较结果的信息到库存数据库。
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