集装箱跟踪系统：您需要知道的一切

2017年初，全球约有5000艘货柜船，依靠船公司将货物和商品运输到世界各地的第一方组织不计其数。在 1990 年代中后期全球定位系统 (GPS) 变得流行之后，跟踪运输集装箱的位置变得更加普遍，因此第一方和第二方（班轮）都可以通过了解集装箱的位置而获得好处远洋航行时。

在这份深入的指南中，我们将探讨您想要了解的一切，了解集装箱跟踪的完成方式以及您可能想要选择的系统。

目录

• 第 1 章：集装箱跟踪的好处和注意事项

• 第 2 章：使用 GPS 到 GSM 或卫星的集装箱跟踪

• 第 3 章：短距离无线集装箱跟踪

• 第 4 章：在选择或创建集装箱跟踪系统之前要问的 4 个问题

第 1 章：容器跟踪的好处和注意事项

集装箱跟踪如此重要的原因归结为：有很多 运输过程中的不确定性。 第一方公司填充并锁定他们的集装箱，并支付托运人将其拖走，期望将其带到港口，装上船，并成功交付到预定目的地。但是，只要有一个包含许多步骤的复杂流程，就有可能出现问题。

例如，一艘船可能会停靠在吉布提的港口卸货，而第一方的集装箱可能会被意外卸货。班轮在船舶离开港口之前可能不会注意到这个错误，这可能导致将集装箱装上另一艘船并到达预定目的地的时间延迟数月。如果可以通过集装箱跟踪系统将错误通知第一方，他们将能够为延迟做好计划。同样，代表各个第一方运输数百个集装箱的远洋班轮公司在确保应该的货物方面具有既得利益。 在船上是 在船上——可以通过集装箱跟踪确认。

要充分了解集装箱跟踪系统的优势，您首先必须了解各方物流和各方独特的集装箱跟踪注意事项。

物流方

如果一方负责运输的所有方面，运输集装箱跟踪将变得轻而易举。如果是这样，他们只需在所有集装箱上放置一个小型定位设备，并在每艘船上添加一个本地网关。网关将获取此跟踪数据并向船上的中央 IT 中心报告；从那里，位置数据可以通过 GPS 传输到卫星。

但不幸的是，集装箱运输并没有那么简单。这个过程涉及四个不同的各方，他们负责运输过程中非常不同的事情。

1. 第一方 (1PL)： 第一方是创建了需要通过集装箱从一个地方运输到另一个地方的货物或商品的公司。 （在某些情况下，第一方也可能是货物的接收方。）第一方关心集装箱跟踪，因为运输集装箱的延迟或中断可能会导致其供应链的严重中断。
2. 第二方 (2PL)： 第二方是托运人或承运人，如 CMA CGM、马士基或赫伯罗特。托运人主要关心集装箱跟踪，因为他们已经获得了搬运物品的报酬，如果他们没有成功搬运，则需要承担责任。
3. 第三方 (3PL)： 第三方（称为“物流提供商”）使用各种第二方托运人代表第一方协调货物运输。
4. 第四方 (4PL)： 第四方是一个独立机构，可帮助第一方组织跨多个第三方物流供应商的供应链。

出于本文的目的，我们将深入讨论第一方和第二方（第三方和第四方并未积极参与集装箱跟踪，但他们确实大量使用了数据）。

第一方注意事项

如果第一方实际拥有船舶——甚至拥有集装箱，则集装箱跟踪会容易得多。大多数船只和运输集装箱归班轮所有。因此，集装箱跟踪存在多租户问题：它可能是集装箱中第一方的托盘，但另一家公司——可能是多家公司——拥有集装箱、船舶、底盘和卡车运输第一方货物的角色。

因此，第一方面临的最大挑战是确定在哪里添加跟踪设备。法拉第定律告诉我们，如果在无线电发射器周围放置金属丝网，并且网孔的大小小于无线电信号的波长，信号将无法出去。由于运输集装箱是大型金属集装箱，它们就像一个法拉第笼——所以无线信号不容易穿过盒子。因此，想要进行集装箱跟踪的第一方唯一可用的选择是将跟踪设备连接到集装箱的外部（例如，在集装箱锁上）。

第二方注意事项

第二方——班轮——有一套完全不同的集装箱跟踪注意事项。首先，班轮拥有船舶，因此可以在其中安装一些基础设施——但并非所有班轮都拥有装载到船上的集装箱。如果是这种情况，班轮需要仔细管理何时 跟踪装置被放置并从容器中取出。

其次，重要的是要考虑到，除非货物价值极高，否则班轮可能没有很大的动力去追踪超出舱单的水平。如果货物的价值足以保证集装箱跟踪，班轮公司可能会考虑所谓的异常跟踪。 这种类型的集装箱跟踪将允许班轮向第一方客户提供跟踪服务。例如，班轮可以配置一个集装箱跟踪系统，如果舱单上的 200 个集装箱中的任何一个没有，则发送警报 在预定出发时间前两小时装上船。

集装箱跟踪的好处

投资回报率 (ROI)

确定第一方的投资回报率时 ，您必须考虑与确保供应链和分销链不中断相关的成本。换句话说，知道一个集装箱已经延误并且无法按时到达预定目的地对您的组织来说有什么价值。预先了解（例如，在您的货物没有出现在正确的地点、正确的时间之前）是否允许您使用其他方法来履行您的义务并保持您的供应链运转？在选择集装箱跟踪系统之前，应考虑这些事项。

对于第二方 ，ROI 通常更容易计算。例如，如果班轮决定进行异常跟踪，他们就不会在没有确保所有集装箱都在船上的情况下离开港口。如果您知道留下货物时通常要花多少钱，就可以计算出从异常跟踪中看到的投资回报。您的计算还必须考虑由于运输过程中货物处理不当或丢失而失去客户关系的成本。

防止额外的运营成本

当第一方在通过供应链并最终配送商品和商品时遇到问题，这会极大地影响运营成本。虽然集装箱跟踪不能解决因运输问题而增加费用的问题，但它可以 通过向第一方提供有关延迟、丢失或受损货物的“提示”，防止额外的运营费用。

防损和防盗

“我们的舱单上有它，所以它应该在船上——但它不是。”这是第一方不想听到的声明（也没有班轮愿意传递）。班轮公司通常对丢失或被盗的集装箱负责，因此集装箱跟踪系统可以提供有关可能出现问题的有价值的信息。

公司尝试通过多种方式解决集装箱跟踪问题，但不可避免地，解决方案归结为将跟踪设备贴在集装箱的外部，并通过 GPS 到 GSM 或卫星，或通过更本地化的短距离无线系统。我们将在下面的第二章和第三章中进行探讨。

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第 2 章：使用 GPS 到 GSM 或卫星的集装箱跟踪

当今市场上的大多数集装箱跟踪解决方案都使用通过蜂窝网络（通常是 GSM）或卫星发送的 GPS 位置。

GPS 集装箱跟踪的工作原理

跟踪设备连接到运输集装箱的外部。两种最常见的基于 GPS 的集装箱跟踪设备类型是：

• 磁性设备 安装在运输集装箱的侧面，在结构肋之间。 （它们永远不会放在容器的顶部，因为容器通常是相互堆叠的——肋骨为跟踪设备提供了一个更安全的地方。）
• 锁定机制 密封容器。这些机制包括跟踪装置，通常在货物装入集装箱后由第一方添加。

当跟踪设备感觉到船舶在移动（通过加速度计）或以特定的设定间隔移动时，设备就会唤醒，获取 GPS 定位，然后通过蜂窝或卫星星座发送其位置。然后将容器的位置数据发送给应用程序提供商，添加到他们的后端系统中，并提供给客户。

GPS 集装箱跟踪的好处

• GPS 集装箱跟踪模块现成可用。 这个游戏有很多玩家；例如，ORBCOMM 是最大、最著名的公司之一，专门为物流创建 GPS 到基于卫星的系统。如果您不关心成本并需要尽快部署集装箱跟踪系统，您只需购买一个 ORBCOMM 模块并立即开始跟踪。
• GPS 集装箱跟踪系统是独立的。 除了您添加到每个集装箱的跟踪模块之外，基于 GPS 的跟踪系统不需要额外的基础设施。这使得部署变得非常容易。
• GPS 集装箱跟踪系统非常准确 当 GPS 能够定位资产时。但是，在某些情况下，大约 10 米的定位精度是可以预期的最佳位置。

GPS 集装箱跟踪的困难

• GPS 到卫星或 GSM 集装箱跟踪很昂贵。 我们见过的跟踪集装箱的最低价格——独家 硬件成本——每月约为 7 美元。我们已经看到它每月高达 30 美元。这些成本包括数据成本以及访问管理和可视化软件的成本。
• GPS 要求跟踪设备能够清楚地看到天空。 运输集装箱通常像班轮上的积木一样堆叠在一起。如果您的 GPS 跟踪传感器位于一堆集装箱中的一个运输集装箱的一侧，则几乎无法发出信号。如果发生这种情况，您只能在集装箱移动后获得 GPS 锁定并发出信号。
• GPS 是一个非常耗电的应用。 运行 GPS 会对您的功率预算造成巨大损失。如果您希望基于 GPS 的集装箱跟踪系统在一个电池上持续使用六个月以上，则在设置跟踪设备以广播其位置时必须非常小心。您不能指望您的 GPS 设备一直处于开启状态，因为电池会在几天内耗尽。
• GPS 关闭的时间越长，重新启动所需的时间就越长。 GPS 必须下载所谓的星历星座数据 从其卫星获取定位信息。如果设备冷启动，则下载该数据可能需要五分钟或更长时间。如果您想要即时的位置数据，您必须将您的集装箱跟踪设备设计为热启动——这只有在跟踪设备最近唤醒足以使用先前下载的星历星座数据时才有可能，并且可以进行必要的更正立即开始测量。但是，当然，暖启动需要更大的功率。
• 移动运营商将在未来 10 年内淘汰 GSM。 GSM 是用于回程 GPS 数据的最常用的蜂窝技术，因为它具有最普遍的覆盖范围和全球最少的频段数量。事实上，一些集装箱跟踪系统根本不依赖 GPS，而是通过 GSM 发送消息，并根据接收消息的手机信号塔对集装箱的位置进行三角测量。如果集装箱跟踪客户使用双频 GSM 调制解调器，则他们可以在全球大部分停靠港获得蜂窝网络覆盖。问题是，GSM 网络将在未来 10 年内停止运行，这意味着您将不得不转而仅通过 LTE 或卫星回传数据。

第 3 章：短距离无线集装箱跟踪

GPS 转卫星或 GSM 被认为是集装箱跟踪的标准——但正如您在前一章中所读到的，它并非没有复杂性。有些挑战是可以克服的（例如，一些公司已经找到了如何使用太阳能来保持其 GPS 跟踪设备供电），但其他考虑因素（例如成本）可能会成为需要大规模跟踪集装箱的组织的一大难题.

短距离无线集装箱跟踪的工作原理

短程无线集装箱跟踪系统是那些跟踪设备不直接与蜂窝或卫星通信的系统。因此，此类系统的工作方式并没有一种特定的方式，而是可以通过多种方式设计此类物联网 (IoT) 系统以满足组织的特定需求。

例如，如果第一方想要跟踪一起移动的数百个集装箱，他们可以向少数集装箱添加一个蜂窝发射器，并让这些选定的发射器回传他们的数据。附近的其他设备可以使用蓝牙链接（或类似的东西）。这将大大减少所需的集装箱跟踪器的数量，但仍会向第一方提供这些集装箱的位置。

或者，对异常跟踪感兴趣的班轮可以为每个集装箱添加基于蓝牙的跟踪设备，并在船舶预定出发前几小时在船上没有集装箱时设置警报。

短距离无线集装箱跟踪的好处

• 跟踪成本明显低于基于 GPS 的系统。 虽然每个集装箱每月 7 美元被认为对 GPS 集装箱跟踪来说“便宜”，但想象一下使用一个每个集装箱每月只需 1 美元的系统。这可以通过更短距离的无线集装箱跟踪实现。此外，硬件成本远低于您为基于 GPS 的跟踪应用程序支付的费用，从 10 美元到 20 美元不等，而不是 GPS 的 50 到 300 美元。
• 电池寿命 近距离无线集装箱跟踪远大于基于 GPS 的系统。 虽然 GPS 耗电，但许多短距离无线技术却不是。在集装箱跟踪模块上使用蓝牙等技术，电池可以使用三年或更长时间，而不是几个月。这是因为短距离设备只需将信号传输到附近的接收器，而 GPS 设备通常必须将信号发送到卫星或蜂窝网络。

短距离无线集装箱跟踪的困难

• 近距离无线系统比 GPS 对基础设施的要求更高。 如前一章所述，基于 GPS 的集装箱跟踪的好处之一是该系统是完全独立的。许多短距离无线集装箱跟踪系统并非如此，它们需要从跟踪模块到系统的另一部分进行通信。因此，这需要比 GPS 更多的基础设施。在某些情况下——比如当相对大量的容器一起移动时——这可以解决。例如，您可以在多个容器上添加一个简单的蓝牙发射器，并仅选择这些跟踪器的一个子集以通过蜂窝回传其数据。这降低了基础设施要求，但仍能跟踪容器的位置。
• 复杂性高于基于 GPS 的解决方案。 如果您选择不使用 GPS 进行位置定位，您将需要另一种方式来回传位置数据并传达该信息。这需要更多的系统工程复杂性。但是，在一定的规模点上，解决这种略微增加的复杂性是有意义的，因为它将提供显着的成本收益。

第 4 章：在选择或创建集装箱跟踪系统之前要问的 4 个问题

1.您是否开始使用特定的技术？如果是，为什么？

集装箱跟踪是一个系统挑战，而不是技术挑战。 有一整套物联网技术可用，但您选择的技术应该只是一种用于帮助设计您想要和需要的系统功能的工具。例如，如果您决定使用 GPS，但只需要进行异常跟踪，那么您将浪费大量资金并为获得想要的结果而过度设计。

2.您想购买现成的集装箱跟踪模块，还是定制自己的解决方案？

这两种方法各有利弊。 如果您选择现成的解决方案，那么启动和运行容器跟踪系统显然是一个简单的过程。也就是说，认为完美是不合理的 已经为您的用例创建了解决方案。实际上，您必须满足于预构建模块提供的任何功能（或缺乏功能）。您可以将其绑定到您的 ERP 中吗？它是否符合您将使用的停靠港的无线法规？在购买之前，您必须预先确定所有这些事项。

如果您选择与一家公司合作设计和构建最佳解决方案，这将花费您更多的时间和精力。但是，如果您要跟踪数以万计或数十万个集装箱，专家定制和集成将为您提供一个完全按照您的要求运行的解决方案，通常还会为您节省大量资金。

3.您是否考虑过在集成容器跟踪系统后将如何处理业务流程的变更管理？

在集成集装箱跟踪系统时，变更管理不容忽视。 如果您将容器跟踪等功能应用于拥有数千名员工的大型组织，您将不得不显着改变您的经营方式。例如，您可能会增加或减少整个组织的许多工作。这可能会让相关人员感到沮丧。必须涉及不同的角色来将标签添加到容器、管理标签、保持跟踪系统最新等。另一方面，容器跟踪的主要好处之一是它允许组织节省劳动力——但你不能节省劳动力，除非你支付更少的人。由于这两个原因，您可能会受到员工的反对，他们认为这样的系统会增加或减少他们的工作。您需要在之前制定一个简洁的变更管理计划 您集成了一个集装箱跟踪系统来帮助相关人员做好准备，并相应地改变您的工作流程。

4.您将如何管理 IT 集成流程？

您可能已经拥有想要吸收容器跟踪数据的软件。但是您需要开始考虑如何处理 IT 集成，因为将这两个堆栈组合在一起需要时间并且可能非常复杂。事实上，与管理如何集成正确的业务流程功能以报告异常相比，选择技术通常是轻而易举的。越早开始这方面的工作越好。

结论

从本质上讲，集装箱跟踪是一项复杂的操作，但如果您愿意克服这些复杂性，则可以设计出适合贵组织特定需求的解决方案。

在 Link Labs，我们与许多物流公司合作，为其供应链实施物联网跟踪和监控系统。如果您想详细了解我们如何与您这样的公司合作，请与我们联系。

或者，如果您只是对集装箱跟踪有疑问，我们很乐意为您解答。无论哪种方式，我们都期待收到您的来信。