RFID在智能海关中的潜在应用与挑战

论文摘要

海关在世界经济中发挥重要作用和贸易。在无重大破坏事件发生时,他们的工作被视为一个有效的供应链的瓶颈。然而,在恐怖活动的事件,焦点转移到他们那里,他们被赋予很高的期望来防止事件发生,和如何停止使用的各类材料和货品的进出口。贸易额和恐怖活动频率的增加使海关工作进一步复杂化。因此海关要处理他们所面临的所有挑战,那么必须考虑解决这些问题新途径。使用智能技术可以使为海关管理产生实质性的区别。在本论文中,对RFID技术在智能海关的潜在应用研究以解决当前系统固有的局限性。其显著的特点是信息处理的速度,效率和有效的电子控制。本论文的核心是智能海关基于RFID技术的设计过程。通过试点实施或模拟对设计的组件进行了测试。RFID的潜力表现在开在抵达海关前到边境控制的所有的中间阶段的海关程序。在抵达前,对智能包装和分配发送进行了讨论和模拟。智能包装和分配发送是一个在出口商或货物的卖方那里进行的过程。这个过程需要自动捕获集装箱中的货物数据,到自动生成运输单据。这个过程是被下一步从始发港到目的地港的安全跟踪过程所支持。通过使用一些工具和若干场景进行模拟实现。模拟通过完全模仿真实的情况来进行实际操作。仿真工具之一:Rifidi Prototyper是用来测试的业务规则和逻辑采用相关的蓝图。在论文中还包括,RFID技术是如何处理海关误报的调解问题。在模拟中报告是自动生成的。然后本文定义和讨论一种由Kipkalya风险抑制因子(KRSF)增强商品定位和自动分析的系统。增强的智能跟踪有效地降低风险水平和提高跟踪设备的可靠性,这个系统尚未与目前的风险管理系统对接。利用数学的案例证明该模型的特点以及如何区分在系统可靠性和装卸过程中的风险水平的差异。接着本文定义、设计一个智能端口,进行从货物到达,搬运,跟踪并在堆料场核查和出港操作。通过模拟演示跟踪货物抵达到出港的过程。模拟和部分情景场景有不一致的情况在模拟中通过多种渠道设置了报警功能。一种智能核查有自己独立的模拟,并且进行了详细的阐述。本论文接着讨论设计两个智能跟踪系统,以解决过境货物分流进入本地市场的问题。第一个系统通过在海关26个重要位置安装RFID阅读器和配套设备对过境货物进行监控。这些重要位置包括港口、集装箱货运站(CFS)、记录货物离境和过境的大门,过境检查站和边境站。货物集装箱入口处用电子封条来确保安全以便下一步可以继续进行。在过境检查站的装置可以确认卡车通过检查站时货物的状态。最后,在边镜确认货物是到达边界运输状态,并作为通关和过境货物跟踪的终点。第二个系统是基于实时定位跟踪系统(RTLS)。安装在卡车车厢,以方便实时可视性。电子封条被用来确保集装箱的安全。系统安装后,进行了从到边境到目的地的货物状态和位置的监测。实时定位系统解决方案还包括限制货物运输的路径范围。对这两种方案进行优势,劣势和局限性进行了讨论。这两个解决方案,其后用在后一章评估智能技术实现的好处。一个多卖方平台的设计,讨论了支持跨多卖方跟踪系统。智能边境,是通关的最后流程。在模拟中展示了它的特点。在研究中进行仿真,通过完全模仿真实的情况实际操作并使用多种场景和多种工具,以使模拟质量达到最好。模拟了如何将智能环境的电子化方法可以简化流程,并提供跟踪,核查,检验和安全,以及自动响应警报。论文讨论所有领域所需的以支持智能操作的RFID基础设施。包括所有集装箱的有多式联运或过境跟踪设备,提供RFID覆盖港口所有重要位置RFID阅读器。

论文目录

• 中文部分
• 摘要
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景—肯尼亚海关
• 1.2 研究现状
• 1.3 存在的问题与研究目标
• 1.4 创新点
• 第二章 智能海关系统
• 2.1 背景
• 2.2 智能海关
• 2.3 假设
• 2.4 上层海关模型
• 2.5 建模和模拟工具
• 第三章 达到前流程
• 第四章 到达流程
• 第五章 增强型自动定位及风险评测系统
• 第六章 智能查证
• 第七章 港口流程
• 7.1 智能港口
• 7.2 智能地点跟踪
• 第八章 相关时间追踪系统
• 第九章 实时位置追踪系统
• 第十章 东非追踪解决方案评估
• 第十一章 东非多供应商平台异构追踪系统设计
• 第十二章 基于RFID 的货物跟踪解决方案综述
• 第十三章 智能边境
• 第十四章 应用RF 信号衰减和RSSI 进行RFID 定位
• 第十五章 讨论
• 第十六章 总结与展望
• 16.1 总结
• 16.2 展望
• 英文部分
• Abstract
• TABLE OF FIGURES
• INDEX OF TABLES
• CHAPTER 1 INTRODUCTION
• 1.1 Background
• 1.2 Radio Frequency Identification （RFID） Technology
• 1.2.1 Classification of RFID Systems
• 1.2.2 RFID working principles
• 1.2.3 RFID Standards
• 1.3 Related Works
• 1.4 Research problem and objectives
• 1.5 Research Contributions
• 1.6 Structure of Thesis
• CHAPTER 2 INTELLIGENT CUSTOMS
• 2.1 Background
• 2.2 Current Customs Processes
• 2.2.1 Transit Goods Diversion Methods
• 2.3 Intelligent Customs Definition
• 2.3.1 Intelligent Customs High Level Processes
• 2.3.2 Intelligent Customs technologies
• 2.3.3 EPC Global Framework
• 2.3.4 Supporting technologies
• 2.4 Modelling and Simulation Tools
• 2.5 Assumptions of Intelligent Customs Design
• CHAPTER 3 INTELLIGENT PRE-ARRIVAL PROCESS
• 3.1 Introduction
• 3.2 Supporting Technology
• 3.3 Business Rules and Logic
• 3.4 Simulations
• 3.5 Conclusion
• 3.6 Next Process
• CHAPTER 4 INTELLIGENT ARRIVAL PROCESSES
• 4.1 Introduction
• 4.2 Supporting Technology
• 4.3 Business Rules & Logic
• 4.4 Simulations
• 4.5 Conclusion
• 4.6 Next Process
• CHAPTER 5 ENHANCED AUTOMATED TARGETING AND RISK PROFILING SYSTEM
• 5.1 Introduction
• 5.2 Related Works
• 5.3 Automated Targeting Systems
• 5.4 A Novel ATS using K-Risk Suppression Factor
• 5.5 Other Features
• 5.6 Intelligence Building
• 5.7 Challenges
• 5.8 Conclusion
• 5.9 Next
• CHAPTER 6 INTELLIGENT CUSTOMS VERIFICATION
• 6.1 Background
• 6.2 Introduction
• 6.3 Literature Review
• 6.4 Evaluation of Current Processes
• 6.5 Design
• 6.5.1 Process Flow
• 6.5.2 Simulation
• 6.5.3 Simulation Results
• 6.6 Strengths & Limitations
• 6.6.1 Strengths of Intelligent Verification
• 6.6.2 Weaknesses & Limitations
• 6.7 Conclusion
• 6.8 Next
• CHAPTER 7 INTELLIGENT PORT
• 7.1 Background
• 7.2 Introduction
• 7.3 Related Works
• 7.4 Model Design
• 7.4.1 Technology
• 7.4.2 Design Subsystems
• 7.4.3 Supporting Technology
• 7.5 Simulations
• 7.5.1 Intelligent Location Tracking
• 7.5.2 Simulation Results & Discussions
• 7.5.3 Evaluation of the Model
• 7.5.4 Limitations & Assumptions
• 7.5.5 Likely direction of the future
• 7.6 Conclusion
• 7.7 Next
• CHAPTER 8 DESIGN & IMPLEMENTATION OF CHOKEPOINT READER BASED TRACKING SYSTEM
• 8.1 Background
• 8.2 Introduction
• 8.3 Related Works
• 8.4 Research & Design of ECTS
• 8.4.1 Cargo diversion & Smuggling methods
• 8.4.2 System Design of ECTS system
• 8.4.3 Installation of ECTS system
• 8.4.4 Mode of operation of designed ECTS System
• 8.5 Pilot Test Results & Discussion
• 8.6 Benefits and limitations of the solution
• 8.7 Conclusion
• 8.8 Next
• CHAPTER 9 DESIGN & IMPLEMENTATION OF REAL TIME TRACKING SYSTEM
• 9.1 Background
• 9.2 Introduction
• 9.3 Related Works
• 9.4 Design of Real Time Location System
• 9.4.1 Weakness of the Manual System
• 9.5 Design
• 9.6 Results & Discussions
• 9.7 System Evaluation
• 9.8 Benefits & Limitations of Solution
• 9.9 Conclusion
• 9.10 Next
• CHAPTER 10 EVALUATION OF RELEVANT & REAL TIME TRACKING SYSTEMS
• 10.1 Background
• 10.2 Introduction
• 10.3 Related Works
• 10.4 Design of Relevant Time System
• 10.4.1 Components of Relevant Time System
• 10.4.2 Flow of Activities for RTS
• 10.5 Design of Real Time Location & Tracking System
• 10.5.1 Components of Real Time Location & Tracking System
• 10.5.2 Flow of activities for RTLS
• 10.6 Pilot Test Results, Comparison & Discussion
• 10.6.1 RTS Pilot
• 10.6.2 Real Time Tracking and Location System Pilot
• 10.6.3 Comparison of RTLS & RTS
• 10.7 Strengths & Weaknesses of Solutions
• 10.7.1 Strengths of Relevant Time Tracking System
• 10.7.2 Weaknesses & Limitations of Relevant Time Tracking System
• 10.7.3 Strengths of Real Time Location and Tracking System
• 10.7.4 Weaknesses of Real Time Location and Tracking System
• 10.8 Conclusion
• 10.9 Next
• CHAPTER 11 MULTI-VENDOR PLATFORM FOR HETEROGENEOUS TRACKING SYSTEMS
• 11.1 Background
• 11.2 Literature Review
• 11.3 Design Requirements & Constraints
• 11.4 Multi-vendor Architecture Design
• 11.5 Hardware Configuration
• 11.6 Data Elements & Commands
• 11.7 Further work
• 11.8 Conclusion
• 11.9 Next
• CHAPTER 12 REVIEW OF ACTIVE RFID BASED SECURE CARGO TRACKING SOLUTIONS
• 12.1 Background
• 12.2 Introduction
• 12.3 Secure Cargo Tracking
• 12.4 Objectives of the chapter
• 12.5 Technology and Standards
• 12.6 Solution Types
• 12.6.1 Relevant Time System
• 12.6.2 Real Time System
• 12.7 Installation Types
• 12.7.1 Non portable type
• 12.7.2 Portable
• 12.8 Equipment Mobility
• 12.8.1 Fixed Nodes
• 12.8.2 Mobile Nodes
• 12.9 Cargo Form
• 12.9.1 Pallets
• 12.9.2 Drums
• 12.9.3 Hazardous or liquid
• 12.9.4 Motor vehicle units
• 12.9.5 Frozen Cargo
• 12.10 Purpose of Tracking
• 12.11 Solution Features
• 12.11.1 Immobilization Features
• 12.11.2 Geo-fencing Features
• 12.12 Supporting technologies
• 12.12.1 Communication Technology
• 12.12.2 Power
• 12.12.3 Location Tracking
• 12.13 Discussion
• 12.13.1 Visibility
• 12.13.2 Portability
• 12.13.3 Installer of tracking devices
• 12.13.4 Carrier types
• 12.13.5 Advanced features / supporting technologies
• 12.13.6 Types of visibility
• 12.14 Tracking Devices
• 12.15 Conclusions
• CHAPTER 13 INTELLIGENT BORDER
• 13.1 Introduction
• 13.2 Requirements
• 13.3 Intelligent Border Simulation
• 13.4 Conclusions
• CHAPTER 14 USE OF MINIMUM RF ENERGY & RSSI FOR LOCATION DETERMINATION
• 14.1 Introduction
• 14.2 Theoretical Considerations
• 14.2.1 Mathematical Derivation
• 14.2.2 Experiment One
• 14.2.3 Design
• 14.2.4 Learning Module
• 14.2.5 Positioning Module
• 14.3 Discussion on observations
• 14.4 Demonstration & results
• 14.5 Limitations of the study
• 14.6 Conclusion
• CHAPTER 15 IMPACT OF REAL TIME TRACKING ON EXPORT CARGO
• 15.1 Introduction
• 15.2 Related Works
• 15.3 System Design
• 15.3.1 System Components
• 15.3.2 Flow Description
• 15.4 Discussion
• 15.4.1 Pilot Test Results
• 15.4.2 Alerts analysis
• 15.4.3 Impact of Intelligent Tracking
• 15.5 Conclusion
• CHAPTER 16 DISCUSSION
• 16.1 Introduction
• 16.2 Efficiency Impact Analysis
• 16.3 Cost Benefit
• CHAPTER 17 CONCLUSION & FUTURE WORK
• 17.1 Conclusion
• 17.2 Future Work
• REFERENCES
• APPENDIX Ⅰ–GLOSSARY
• APPENDIX Ⅱ–PUBLICATIONS
• APPENDIX Ⅲ–RESEARCH PROJECTS PARTICIPATED IN:
• APPENDIX Ⅳ–ACKNOWLEDGMENT